Технология изготовления таблеток

метки: Таблетка, Технология, Изготовление, Производство, Процесс, Лекарственный, Смесь, Влажный

Наиболее распространены три технологические схемы получения таблеток (схема 1):

• с применением влажного гранулирования
• с применением сухого гранулирования
• прямое прессование

таблетка изготовление гранулирование

Схема 1

Подготовка лекарственных и вспомогательных веществ

Фармацевтическая промышленность получает лекарственные и вспомогательные вещества, как правило, отвечающие требованиям ГФ XI и ГОСТ, в измельченном и просеянном виде, поэтому подготовка материалов сводится к распаковке порошков и их отвешиванию. Если исходные материалы не отвечают требуемому фракционному составу, указанному в регламенте, их измельчают. Выбор оборудования для этой операции определяется свойствами обрабатываемых материалов и степенью измельчения.

Для предварительного измельчения до средних размеров крупнокристаллических материалов (натрия хлорид, сахар и др.) применяют молотковые мельницы, до мелкого и тонкого — дисмембраторы и шаровые мельницы. Сверхтонкое измельчение исходных материалов, например, для повышения эффективности скользящих веществ или для достижения однородности смешивания лекарственных веществ с малой дозировкой, получают на газоструйной мельнице.

При измельчении твердых материалов на указанных машинах практически не получается однородного продукта, поэтому необходимо просеивание для отделения более крупных частиц. Тщательный отбор фракции позволяет получить продукт определенного гранулометрического состава. В производстве таблетированных лекарственных форм исходные сыпучие вещества обычно просеивают на машинах с вибрационным принципом действия.

Смешивание компонентов, входящих в состав таблеток

Составляющие таблеточную смесь лекарственные и вспомогательные вещества необходимо тщательно смешивать для равномерного распределении их в общей массе. Получение однородной по составу таблеточной смеси является очень важной и в то же время довольно сложной технологической операцией, в связи с тем что порошки обладают различными физико-химическими свойствами: дисперсностью, насыпной плотностью, влажностью, текучестью и др.

Сухая и влажная грануляция. Применяемое оборудование. Определение и цели грануляции

Процесс грануляции (гранулирования) является важным, иногда неотъемлемым процессом в производстве твердых лекарственных форм. На современном фармацевтическом рынке в России и за рубежом в настоящее время представлено большое количество применяемого для проведения этого процесса оборудования, которое постоянно совершенствуется и модернизируется, отвечая последним требованиям фармацевтической индустрии.

Технология лекарственных форм (2)

... свернутые в клубки. В технологии их используют практически при изготовлении всех лекарственных форм, как основу. По функциональной роли в лекарственной форме различают следующие вспомогательные вещества: - формообразователи - носители лекарственных веществ в лекарственной форме (основы, дисперсионные среды, ...

Грануляция (гранулирование) — направленное укрупнение частиц, т. е. процесс превращения порошкообразного материала в частицы (гранулы) определенной величины.

Цели грануляции заключаются в следующем:

• предотвращение расслоения многокомпонентных таблетируемых масс;
• улучшение сыпучести порошков и их смесей;
• обеспечение равномерной скорости поступления порошка в матрицу таблеточной машины;
• обеспечение большей точности дозирования;
• обеспечение равномерного распределения активного компонента, а следовательно, большей гарантии лечебных свойств каждой таблетки.

Расслоение таблетируемой массы обычно происходит за счет разницы в размерах частиц и разницы в значениях удельной плотности входящих в ее состав лекарственных и вспомогательных компонентов. Такое расслоение возможно при различного рода вибрациях таблеточных машин и их воронок. Расслоение таблеточной массы — опасный и недопустимый процесс, вызывающий почти полное выделение компонента с наибольшей удельной поверхностью из смеси и нарушение его дозировки. Грануляция предотвращает эту опасность, поскольку в процессе получения гранул происходит слипание частиц разных размеров и удельной плотности. Образующийся гранулят при условии равенства размеров получаемых гранул приобретает достаточно постоянную насыпную плотность. Большую роль играет также прочность гранул: прочные гранулы меньше подвержены истиранию и обладают лучшей сыпучестью.

Грануляция необходима для улучшения сыпучести таблетируемой массы в результате значительного уменьшения суммарной поверхности частиц при их слипании в гранулы и, следовательно, уменьшения трения между частицами при движении.

Виды грануляции

В настоящее время существует два способа грануляции:

• сухая грануляция, или грануляция размолом;
• влажная грануляция.

Сухая грануляция

Сухая грануляция — это способ, при котором порошкообразный материал (смесь лекарственных и вспомогательных веществ) подвергается уплотнению с получением гранулята. Сухая грануляция применяется в тех случаях, когда влажная грануляция влияет на стабильность и/или физико-химические характеристики лекарственного вещества, а также когда лекарственное и вспомогательное вещества после проведения процесса влажной грануляции плохо сжимаются.

Если лекарственные вещества подвергаются во время сушки физическим изменениям (плавление, размягчение, изменение цвета) или вступают в химические реакции, их брикетируют, т. е. из порошка прессуют брикеты на специальных брикетировочных прессах с матрицами большого размера (25 на 25 мм) под высоким давлением. Полученные брикеты измельчают при помощи мельниц, фракционируют с применением сит и прессуют на таблеточных машинах таблетки заданной массы и диаметра.

Следует отметить, что при изготовлении таблеток сухая грануляция используется реже, чем влажная грануляция или прямое прессование.

Газообразное состояние вещества

... различия указанных и других газов сглаживаются. Газообразное состояние вещества характеризуется тем, что мельчайшие частицы вещества - атомы или молекулы ... с газообразным состоянием вещества. Даже при горении твердых или жидких веществ происходит их переход в ... перегруппировок молекул в пространстве. Однако физические свойства вещества при всех этих перегруппировках остаются неизменными. ...

Основные стадии процесса сухой грануляции:

1. смешивание порошков;

2. компактирование;

3. измельчение;

4. просеивание;

5. опудривание;

6. смешивание.

Некоторые стадии могут отсутствовать.

Грануляцию брикетированием можно использовать также, когда ЛВ обладает хорошей прессуемостью и для него не требуется дополнительного связывания частиц связующими веществами.

Количество прописей, в которых рекомендовано использование добавок сухих связующих веществ с последующим непосредственным прессованием, значительно увеличилось.

Наиболее известным методом сухой грануляции является метод компактирования, при котором происходит компактирование сухого порошка, придание ему формы гранул под некоторым давлением (рис. 4).

Рис. 4

В настоящее время, применяя способ сухой грануляции, в состав таблетируемой массы вводят сухие связующие вещества (например, микрокристаллическую целлюлозу, полиэтиленоксид), обеспечивающие под давлением сцепление частиц как гидрофильных, так и гидрофобных. Сцепление частиц друг с другом происходит под влиянием сил различной природы. На первом этапе действуют силы молекулярные, электростатические, магнитные. Затем происходит формирование связей между частицами, после чего начинают действовать капиллярные силы. На втором этапе происходит процесс агломерации за счет образования твердых мостиков в результате спекания частиц, частичного плавления или кристаллизации растворимых веществ. Далее происходит образование твердых мостиков между частицами за счет химической реакции, процесса затвердевания связующих веществ ил кристаллизации нерастворимых веществ.

Оборудование для сухой грануляции

Процесс сухой грануляции осуществляется на специальном оборудовании.

Комбинированная установка совмещает процессы компактирования, измельчения и разделения полученных гранул (рис 5).

Рис. 5

1 — емкость; 2 — вибросито; 3 — гранулятор; 4 — измельчитель; 5 — регулирующее устройство; 6 — валковый пресс; 7 — шнек; 8 — смеситель; 9 — трубопровод для подачи исходных веществ в смеситель; 10 — сетка гранулятора; 11 — питатель.

Рис. 6

Принцип работы пресс — гранулятора (рис.6) заключается в следующем: вращаясь в разные стороны, валки 1 и 2 захватывают порошкообразную смесь и продавливают ее через отверстия в стенке полых валков. Внутри полых валков нож 4 срезает полученные гранулы.

1, 2 — прессующие валки;

3 — вертикальный шнек;

4 — нож

Влажная грануляция

Влажной грануляции подвергают порошки, имеющие плохую сыпучесть и недостаточную способность к сцеплению между частицами. В особых случаях в массу добавляют связующие растворы, улучшающие сцепление между частицами. Грануляция, или протирание влажной массы, производится с целью уплотнения порошка и получения равномерных зерен — гранул, обладающих хорошей сыпучестью.

Влажная грануляция включает последовательные стадии:

• измельчение веществ в тонкий порошок и смешивание сухого лекарственного вещества со вспомогательными веществами;
• перемешивание порошков с гранулирующими жидкостями;
• грануляция;
• сушка влажных гранул;
• опудривание сухих гранул.

Измельчение и смешивание проводят в мельницах и смесителях различных конструкций, представленных ранее. Полученный порошок просеивают через сита. Для того чтобы порошок гранулировался, он должен быть увлажнен до определенной степени. Для этого проводят перемешивание порошков с гранулирующими жидкостями. Оптимальное количество увлажнителя определяется экспериментально (исходя из физико-химических свойств порошков) и указывается в регламенте. Если увлажнителя мало, то гранулы после сушки будут рассыпаться, если много — массы будет вязкой, липкой и плохо гранулируемой. Масса с оптимальной влажностью представляет собой влажную, плотную смесь, не прилипающую к руке, но рассыпающуюся на отдельные комочки при сдавливании.

Промышленные взрывчатые вещества

... промышленные ВВ, то есть ВВ, применяемые в народном хозяйстве и в промышленности, являются взрывчатыми механическими смесями двух или нескольких взрывчатых веществ, или же механическими смесями взрывчатых и невзрывчатых веществ. ... - отношение массы ВВ к объёму, занимаемому веществом вместе с воздушными промежутками, имеющимися между частицами; Патронирования - отношение массы патрона к его объёму ...

Связующие вещества необходимы для того, чтобы связать частицы порошка и предотвратить нарушение поверхности готовых таблеток, т. е. повысить прочность таблеток и устойчивость к разрушениям.

Схема механизма влажной грануляции показана на рисунке 4.32. Связующая (гранулирующая) жидкость попадает на твердые частицы порошка, смачивая его и образуя жидкие «мостики». При обезвоживании смеси активного и вспомогательных веществ с гранулирующей жидкостью связующие жидкие «мостики» постепенно превращаются в твердые «мостики» и в результате образуются агломераты (конечные гранулы, имеющие структуру «снежного кома»).

Соединение частиц происходит за счет молекулярных, электростатических и капиллярных сил. Образование «мостиков» может происходить за счет химической реакции.

Влажная грануляция остается наиболее широко используемым методом изготовления смесей для производства таблеток. Имеется не мене четырех различных вариантов метода:

1. Грануляция смеси лекарственного и вспомогательных веществ с использованием раствора связующего.

2. Грануляция смеси лекарственного и вспомогательных веществ со связующим и чистым растворителем.

3. Грануляция смеси лекарственного и вспомогательных веществ и части связующего с использованием раствора оставшейся части связующего.

4. Грануляция смеси лекарственного и вспомогательных веществ с использованием части раствора связующего с последующем добавлением оставшейся части сухого связующего в готовый гранулированный материал.

Имеется целый ряд факторов, которые определяют, какой именно из методов следует использовать. Для многих рецептур при использовании метода 1 получаются таблетки с более быстрым временем распада и более быстрым высвобождением лекарственного вещества, чем при использовании метода 2. Во многих случаях метод 1 приводит к получению немного более твердых таблеток, чем метод 2. Метод 3 применяется тогда, когда нельзя использовать метод 1 (например, когда таблетируемая смесь не может впитать необходимое количество жидкости).

В случае возникновения трудностей, связанных со временем распада, рекомендуется использовать метод 4.

Связующие вещества для влажной грануляции

К гранулирующей жидкости предъявляют некоторые требования, одно из них заключается в том, что гранулирующая жидкость не должна растворять активное вещество. В качестве гранулирующей жидкости может использоваться вода, водный раствор этанола, ацетон и метиленхлорид. В качестве связующих агентов для влажной грануляции в современном фармацевтическом производстве используют широкий спектр веществ, например, крахмал (5-15% г/г), производные крахмала, производные целлюлозы, которые улучшают пластичность гранул, а также желатин (1-3% г/г) и ПВП (3-10% г/г).

Выбор температурного режима в аппарате пиролиза на основании химии процесса

... перспективная утилизация продукта низкотемпературного пиролиза поливинилхлорида (хлороводорода) в синтезе кремнийорганических соединений. Практическая значимость работы. Экспериментальным путем показана и обоснованна возможность переработки отходов полимерной природы с использованием процессов термической деструкции. ...

Наиболее распространенным и эффективным связующим веществом при влажной грануляции в современной фармацевтической промышленности является такой синтетический полимер, как Коллидон (ПВП), различные марки которого (Коллидон 25, 30 и 90 F) широко представлены на рынке. Гранулы, полученные с ПВП — твердые, легко сыпучие, формируют более твердые таблетки с низкой хрупкостью. Полимер ПВП улучшает растворимость активного вещества путем образования комплексов. Кроме того, ПВП действует как ингибитор кристаллизации.

Кроме Коллидона существует большое количество веществ, применяемых в фармацевтической промышленности в качестве связующих. Рассмотрим два из них.

Пласдон Повидон

Plasdone S — 630 Copovidone

Оборудование для проведения процесса влажной грануляции

Гранулят получается в процессе грануляции влажной массы на специальных машинах — грануляторах. Принцип работы грануляторов состоит в том, что материал протирается лопастями, пружинящими валками или другими приспособлениями через перфорированный цилиндр или сетку.

Для обеспечения процесса протирания машина должна работать на оптимальном режиме так, чтобы влажная масса свободно проходила через отверстия цилиндра или сетки. Если масса достаточно увлажнена и в меру пластична, то она не заклеивает отверстия и процесс проходит без затруднений. Если же масса вязкая и заклеивает отверстия, машина работает с перегрузкой и необходимо периодически выключать мотор и промывать лопасти барабана.

Гранулятор (рис.7) содержит рабочую камеру 1, в которой через загрузочную воронку подается влажный материал, подлежащий гранулированию. В камере на двух параллельных валах 2 установлены шнеки 3. Шнеки перемещают и протирают материал через перфорированную пластину, образующую дно рабочей камеры.

Рис. 7

На рис.8 показан гранулятор, принцип работы которого заключается в следующем: в бункер 1 насыпают гранулируемый материал, который продавливается через гранулирующую сетку 4 с помощью вращающихся в противоположные стороны шнеков 2. Полученный гранулят попадает в направляющий бункер 3, затем в передвижную емкость 5.

Рис. 8

1 — бункер; 2 — шнеки; 3 — направляющий бункер; 4 — гранулирующая сетка; 5 — передвижная емкость.

В роторно — передаточном грануляторе гранулы образуются за счет прессования продукта в пространстве между «пальцами» валков, которые вращаются навстречу друг другу. Длина продукта контролируется благодаря конструкции валков (рис.9).

Рис. 9

Преимущества данного гранулятора состоят в высокой скорости продавливания и в контролируемой длине продукта. Недостаток — низкая производительность.

Смесители — грануляторы. Обычно операции смешивания и равномерного увлажнения порошкообразной смеси различными гранулирующими растворами совмещают и проводят в одном смесителе. Смешивание обеспечивается за счет энергичного принудительного кругового перемешивания частиц и сталкивания их друг с другом. Процесс перемешивания для получения однородной по составу смеси длится 3 — 5 мин. Затем к предварительно смешиваемому порошку в смеситель подается гранулирующая жидкость, и смесь перемешивается еще 3 — 10 мин. После завершения процесса гранулирования открывают разгрузочный клапан и при медленном вращении скребка готовый продукт высыпается.

Технологические процессы оказания услуг в соответствии с производственными ...

... и профессионального обслуживании, называется в гостиничном хозяйстве сервисом. Гостиничный сервис это, прежде всего, обслуживание клиентов, ... интеграции в мировую экономику. Цель работы - разработать технологические процессы оказания услуг в соответствии с ... туристическим предприятиям повышать качество реализуемого туристского продукта, диверсифицировать предлагаемые услуги в рамках сегмента ...

Другая конструкция аппарата для совмещения операций смешивания и гранулирования — центробежный смеситель — гранулятор (рис. 4.40).

1 — корпус; 2 — ротор; 3 — усеченный конус; 4 — патрубок для ввода жидкости; 5 — патрубок для ввода сыпучего компонента; 6 — накопитель готового продукта; 7 — сетка; 8 — защитный экран; 9 — патрубки для ввода воздуха (газа).

Гранулирующая жидкость поступает по патрубку 4 и растекается по поверхности ротора 2. Сыпучий компонент по патрубку 5 попадает на слой жидкого компонента и под действием центробежных сил внедряется в него. Готовая смесь, дойдя до конуса 3, под действием центробежных сил протекает через отверстия, диспергируется и захватывается потоком воздуха, поступающего по патрубкам 9 снизу вверх. Полученные гранулы оседают в конической части гранулятора, а воздух через сетку 7 удаляется из аппарата. Размер гранул зависит от режима работы ротора, напора воздуха и геометрии перфорации конуса. Недостатки заключаются в сложности конструкции вала и трудной очитске гранулятора.

Вертикальные грануляторы фирмы Glatt. При малых размерах партий (до 800 л) и/или частой смене продуктов высушивание и охлаждение гранулятов можно производить также в вертикальном грануляторе. При влажном гранулировании порошок загружается в гранулятор, затем увлажняется или опыляется расплавом. Возникающие при работе Z — образных лопастей ротора силы, направленные по касательной, обеспечивают интенсивное перемешивание порошка и быстрое образование гранул с высокой плотностью при добавке растворов связующих веществ. Измельчитель на боковой стенке емкости предотвращает образование крупных агломератов. Схема вертикального гранулятора и его составные части показаны на рис. 4.41.

В данном аппарате происходит совмещение процессов смешивания и влажного гранулирования. Идет многократное перетирание и смешивание за счет центробежных сил, созданных вращающимся внизу Z — образным ротором. В результате получаются равномерные мелкодисперсные гранулы. Гранулят на выходе из вертикальных грануляторов отличается компактной структурой с хорошей сыпучестью, поскольку в ходе процесса происходит механическое уплотнение продукта.

Большие преимущества вертикального гранулятора заключаются в бережном высушивании продукта в вакууме до 10 мбар и сравнительно малом технологическом пространстве, которое быстро и легко очищается. Дополниткльная подача воздуха через форсунки у лопастей ротора существенно ускоряет сушку частиц.

На рис. 4.42 представлены вертикальные грануляторы фирмы Glatt, которые легко интегрируются в технологическую цепочку с вертикальным или горизонтальным расположением элементов. Загрузка вертикального гранулятора может производиться при помощи контейнеров с подъемно-транспортными приспособлениями, а также загрузочных устройств или пневматическим способом при помощи вакуумных систем подачи продукта. Выгрузка гранул из рабочей камеры производится либо самотеком, либо с помощью вакуумной системы в установку с псевдоожиженным слоем или в контейнер.

Технологический процесс производства карбамида

... кДж Технологический процесс производства карбамида состоит из следующих стадий: Синтез карбамида; Дистилляция плава; Концентрирование раствора карбамида; Гранулирование концентрированного раствора карбамида. [3] Быстрый рост производства карбамида обусловлен усовершенствованием его технологии и конструктивного ...

Рис. 4.42 Вертикальные грануляторы фирмы Glatt

Смесители — грануляторы с высоким усилием сдвига фирмы OYSTAR Huttlin. Для проведения процесса смешивания в данном аппарате (рис. 4.43) имеется инновационное перемешивающее устройство, с помощью которого достигается абсолютно новый характер перемешивания. Недостаток большинства обычных перемешивающих механизмов заключается в их геометрии, что приводит к плохому перемешиванию продукта при низких скоростях. Кроме того, в камере имеется много частей, где продукт может налипать на стенках и таким образом выпадать из процесса грануляции и последующей сушки. Данная же инновационная конструкция даже при низкой скорости вращения лопастей обеспечивает отличное, тщательное перемешивание продукта. В то же время в рабочей камере исключены налипания на стенки и образование мертвых зон благодаря центральному конусу — устройству, обеспечивающему подачу газа для барботажа.

Рис. 4.43 Смеситель-гранулятор с высоким усилием сдвига фирмы OYSTAR Huttlin

Что касается процесса грануляции, то на данном оборудовании производится гранулят высочайшего класса благодаря качественному и регулируемому перемешиванию продукта и однородному распылению жидкости. Размер частиц гранул можно изменять и регулировать путем оптимизации параметров процесса в зависимости от типа продукта и выбранного связующего вещества.

Получение экструдата

Экструдат (рис. 4.45) получается в результате продавливания на специальных приборах — экструдерах. После экструзии (продавливания) происходит или резка, или сферизация микрогранул с последующей сушкой. Для проведения процесса экструзии применяются шнековые (5-15 атм.) и радиально-продавливающие экструдеры.

В шнековом экструдере шнек вращается в барабане и материал продавливается через отверстия в пластине в концевой части барабана (рис. 4.46, а).

В радиально — продавливающем экструдере экструдат продавливается радиально и выходит через отверстия (рис. 4.46,б).

Преимущества представленных экструдеров следующие:

• обеспечение хорошего перемешивания;
• высокая производительность;
• вожможность использования выделяющегося тепла;
• легкая очистка и заменяемость внутренних деталей.

Недостаток заключается в образовании застойных зон.

Ротационно-цилиндрический экструдер состоит из двух цилиндров: первый — вращающийся с отверстиями — гранулирующий, второй — твердый пустой цилиндр, вращающийся навстречу первому (рис. 4.47).

При продавливании за счет вращения двух цилиндров создается высокое давление, в результате чего получается продукт высокой плотности и определенной длины.

Преимущества роторно-цилиндрического экструдера состоят в создании высокого давления при продавливании, создании высокой плотности, определенной длины продукта и в отсутствии застойных зон.

Недостаток заключается в трудностях, возникающих при очистке оборудования.

Пресс — экструдер применяется при небольшой производительности. Своей конструкцией напоминает таблеточную машину (рис. 4.48).

Разработка новых индивидуальных туров в регионы Финляндии на ...

... разработки индивидуальных туров значительно возрастает. Целью данной работы является разработка новых индивидуальных туров в регионы Финляндии на примере туристской фирмы «Единый центр путешествий». В данной работе ... рынка, принимается решение о разработке конкретного туристского продукта для выбранного сегмента рынка [10]. Разработка любого нового туристского продукта начинается с поиска идей. ...