Разработка и оценка гранул мгновенного высвобождения с использованием процессора в пседвоожиженном слое Gansons (GFBP)
03.10.2024
Введение
Грануляция — это процесс агломерации мелких частиц порошка за счет образования жидких мостиков при наличии связывающего агента. Этот процесс улучшает сыпучесть, прессуемость, способность к уплотнению, а также предотвращает расслоение компонентов смеси.
Грануляция в псевдоожиженном слое или грануляция с верхним распылением — это одностадийный закрытый процесс, в котором смешивание, грануляция и сушка выполняются на одном оборудовании.
При использовании процессоров с псевдоожиженным слоем грануляция достигается путем суспендирования порошков в потоке псевдоожиженного воздуха и распыления связующего раствора из форсунок, расположенных над слоем порошка, напротив воздушного потока. Грануляция с верхним распылением предоставляет множество преимуществ для процесса разработки, включая сокращение времени обработки, уменьшение числа используемого оборудования, а также равномерная сушку и грануляцию порошковой смеси. Кроме того, пористая структура гранул, формируемая с помощью процессора с псевдоожиженным слоем (FBP), облегчает впитывание жидкостей в таблетки, тем самым приводя к быстрому распаду и растворению in vivo.
- Определить эффективность грануляции и сушки фармацевтической формулы плацебо с использованием процессора псевдоожиженного слоя Gansons (FBP) и пластины распределения воздуха Cyklon®
- Оценить показатели текучести, прессуемости и распределение размеров частиц сформированных гранул
- Провести оценку таблеток плацебо на изменение веса, твердость, хрупкость и время распадаемости
Материалы: Лактоза моногидрат, Avicel PH-101, преджелатинизированный крахмал, поли-винил-пирролидон (PVP K-30).
Оборудование: Процессор псевдоожиженного слоя Gansons (2 литра)
Гранулирование и сушка: 10%-ный раствор PVP K-30 распылялся через односопловый пистолет на слой порошка до завершения процесса грануляции. Гранулы сушились с использованием FBD Gansons до достижения желаемого уровня влажности (потери при сушке).
Компрессия: Гранулы были смешаны с тальком (0,5%) и подвергались прессованию на одностанционном таблеточном прессе (Производитель: Karnavati)
Предварительное смешивание, грануляция и сушка проводились одновременно с использованием FBP Gansons с распределительной пластиной Cyklon® в данном исследовании (Рисунок 1). Эта пластина состоит из концентрических, перекрывающихся стальных колец разного диаметра, размещенных одно над другим. Основание каждого кольца содержит изогнутые ребра для направления движения воздуха в горизонтальном направлении, что придает частицам уникальное циклонное движение и уменьшает количество мелких фракций.
Рисунок 1: Пластина распределения воздуха Cyklon®
Параметры процесса
Размер партии: 600 грамм
Параметры грануляции:
- Температура на входе: 60 ±5°C
- Температура продукта: 40 ±5°C
- Скорость распыления: 5 -6 гр/мин
- Скорость подачи: 12 –20 об/мин
- Давление атомизации: 1 -1.2 бар
- Скорость вращения вентилятора на входе: 800-1,200 об/мин
- Скорость вращения вентилятора на выходе: 1,000-1,500 об/мин
- Скорость вращения вентилятора на входе: 500-1,500 об/мин
- Скорость вращения вентилятора на выходе: 1,000-2,000 об/мин
Результаты и интерпретация
Параметры процесса, такие как скорость подачи, распыления и вращения вентиляторов, были оптимизированы для получения гранул с желаемым распределением размеров. После завершения процесса были получены однородные гранулы благодаря стабильному росту частиц в процессе чередования распыления и сушки. Гранулы были оценены по различным параметрам, таким как насыпная плотность, сжимаемость и потеря при сушке. Результаты приведены в Таблице 1.
Таблица 1: Оценка гранул плацебо, созданных с использованием GFBP
| Тест | Результат |
| Насыпная плотность (г/см3) | 0.333 |
| Плотность после утряски (г/см3) | 0.416 |
| Коэффициент Хауснера | 1.249 |
| Распределение частиц по размерам (%) |
Удержание на 25#: 1.88 Удержание на 36#: 0.24 Удержание на 60#: 3.4 Удержание на 100#: 60.96 Проход через 100#: 33.52 |
| Потери при сушке (%) | 3.36 |
Далее гранулы были дополнительно спрессованы в таблетки с использованием стандартного круглого пуансона 11,9 мм на 16-ти станционном роторным таблеточном прессе. Таблетки оценивались по весу, твердости, толщине, твердости и времени распадаемости. Результаты представлены в Таблице 2. Таблетки показали отличную твердость и низкую хрупкость благодаря пористой структуре гранул.
Таблица 2: Оценка прессованных таблеток плацебо| Тест |
Результат |
|
Средний вес таблетки (мг) |
0.572 (успешное тестирование на изменение веса) |
|
Твердость (кг/см2 ) |
10.8 |
|
Толщина (мм) |
4.96 |
| Хрупкость (%) |
0.04% |
|
Время распада (мин) |
8.34 |
Заключение
Грануляция в псевдоожиженном слое экономит рабочие ресурсы, время и снижает потери при транспортировке материалов в процессе производства лекарственных средств. Использование распределительных пластин Cyklon® улучшает процесс грануляции за счет циклонного движения частиц и повышает эффективность сушки. Таким образом, грануляция в псевдоожиженном слое с пластиной Cyklon® имеет высокий потенциал в процессе разработки продукции в фармацевтической промышленности.
