Ист-Пак - поставки промышленного оборудовани
Стандарты компании – прямые контакты с лучшими поставщиками, качественный сервис, оперативность, гибкие цены.
Адрес
109544, Россия, г. Москва, ул. Рабочая, д. 93, стр. 2, офис 400
Телефоны:
+7 (499) 390-62-58
Мы в мессенджерах:

Что такое грануляция и зачем она нужна в производстве таблеток

Грануляция — это технологический процесс превращения мелкодисперсных порошков в более крупные и прочные частицы определенного размера. Полученные гранулы удобно дозировать, фасовать и использовать в таблетировании, капсулировании или фасовке в саше-пакеты.

В фармацевтике грануляция обеспечивает стабильность качества и соответствие требованиям регуляторных органов.

Основные этапы грануляции:

  • Подготовка сырья: взвешивание, измельчение, просеивание исходных порошков для удаления агломератов.
  • Смешивание: использование смесителей (V-образные, ленточные) для получения однородной смеси активных фармацевтических ингредиентов (АФИ) и вспомогательных веществ (ВВ).
  • Производство гранул (два метода):
    • Влажная грануляция: это процесс эффективной агломерации мелкодисперсных порошков при добавлении гранулирующей жидкости (раствора связующего) с оптимальной вязкостью (воды, спирта или например, раствора ПВП) для формирования влажной массы и гранул путем механического перемешивания в грануляторах высокого сдвига (High-Shear) или псевдоожиженного слоя (Fluid Bed Granulator).
    • Сухая грануляция: уплотнение порошка под давлением (брикетирующие машины/ролл-компакторы). Полученные брикеты/плитки дробят на гранулы необходимого размера.
  • Сушка: удаление влаги при влажной грануляции (обычно в грануляторах псевдоожиженного слоя, реже в полочных сушильных шкафах) с соблюдением температурного режима.
  • Калибровка: приведение гранул к одинаковому размеру с помощью калибраторов (конических мельниц) для обеспечения равномерности таблетирования/капсулирования.

Основными целями грануляции являются:

  • Улучшение сыпучести: гранулы по сравнению с мелким порошком имеют меньшую удельную поверхность и трение, что обеспечивает равномерное и быстрое заполнение матриц таблет-прессов и капсул.
  • Предотвращение расслоения компонентов: грануляция скрепляет компоненты смеси, предотвращая расслоение частиц по размеру или плотности при вибрации.
  • Повышение прессуемости: гранулы легче перераспределяются, сжимаются и лучше сцепляются друг с другом, уплотняясь под давлением.
  • Обеспечение однородности дозирования: каждая гранула содержит все компоненты смеси в требуемом соотношении, гарантируя одинаковый состав и точную дозировку в каждой таблетке/капсуле/саше.
  • Снижение пылеобразования: грануляция устраняет мелкую, пылеобразную фракцию, улучшая санитарные условия труда и снижая потери сырья.

Помимо этого, технология грануляции также помогает:

  • Оптимизировать/стабилизировать хранение/транспортирование (материал с увеличенной насыпной плотностью меньше слеживается в ёмкостях или бункерах)
  • Контролировать высвобождение АФИ (гранулы позволяют регулировать скорость растворения АФИ).

Этапы грануляции

Фиг. 1 – Основные этапы грануляции

Какие бывают методы грануляции: влажная или сухая?

Влажная грануляция (Wet Granulation)

Влажная грануляция считается «золотым стандартом» в фармацевтическом производстве благодаря своей универсальности, так как позволяет работать с широким спектром АФИ, которые плохо поддаются прямому прессованию.

Сухая грануляция (Dry Granulation)

Сухая грануляция — это незаменимый метод получения гранул термолабильных и гидрофобных компонентов с сохранением их свойств. Происходит при нормальной температуре без использования жидкостей или связующих растворов.

Сравнение методов влажной и сухой грануляции

Параметры Влажная грануляция Сухая грануляция
Экономическая трудозатратность Более трудозатратный и длительный метод (за счет этапов увлажнения и сушки) Менее трудозатратный и быстрый метод (меньшее время процесса и снижение энергозатрат (нет этапа сушки))
Требования к оборудованию (сложность, стоимость, занимаемые площади) Высокие требования Менее высокие требования
Свойства гранул Повышенная плотность и прочность (компактность) Высокая пористость и меньшая плотность, быстрая растворимость
Пылеобразование Умеренное (снижает потерю материалов и улучшает условия труда) Повышенное
Непрерывность процесса Периодическая Меньшая периодичность (с большей производительностью)
Требования к исходным материалам Требуется устойчивость материалов к нагреву и увлажнению Требуется хорошая собственная способность материалов к сжатию
Другое Более равномерное распределение высокоточных доз при низком содержании АФИ  

 

Таблица 1 – Сравнение влажной и сухой грануляции

Основные типы грануляторов для фармацевтического производства

Параметры

Гранулятор псевдоожиженного слоя 
(Fluid Bed Granulator)

Гранулятор высокого сдвига 
(High Shear Granulator)

Принцип работы Порошок «левитирует» в потоке воздуха Высокоскоростное вращение лопастей смесителя и измельчителя
Особые требования Чистота подаваемого воздуха Отдельное оборудование для сушки и калибровки (как правило, работает в комбинации с гранулятором псевдоожжиженного слоя)
Время процесса Более длительное Очень быстрое
Подача связующего раствора Сверху
Плюсы Хорошее смешивание, равномерное внесение связующего, грануляция и равномерная сушка больших объемов материала в одной емкости. Высокая производительность и однородность гранул. Надлежащий контроль температуры. Возможность нанесения покрытий. Смешивание и грануляция в одной емкости. Для продуктов, требующих высокого усилия сдвига при использовании вязких связующих.
Минусы Оборудование сложнее в очистке и занимает больше места Необходимость отдельной сушки, возможен перегрев локальных зон, существует риск переувлажнения массы, гранулы могут получиться слишком твердыми

 

Таблица 2 – Сравнение грануляторов псевдоожиженного слоя и высокого сдвига

Оборудование для влажной грануляции от Sejong Pharmatech (Южная Корея)

Sejong Pharmatech — южнокорейский производитель оборудования для твердых лекарственных форм (ТЛФ), поставляющий свою продукцию в 80 стран мира. Компания специализируется на грануляторах высокого сдвига (High Shear) и установках псевдоожиженного слоя (Fluid Bed), которые отличаются точностью управления технологическими параметрами и соответствием требованиям GMP. ИСТ-ПАК является эксклюзивным представителем Sejong Pharmatech в России, обеспечивая полный цикл поставок и сервисного сопровождения. Ниже представлены примеры оборудования для влажной грануляции.

Оборудование для сухой грануляции от Longli (Китай)

Для процессов сухой грануляции компания ИСТ-ПАК предлагает оборудование китайского производителя Longli. Ролл-компакторы Longli используются для уплотнения порошковых смесей и получения гранул без применения влаги и связующих веществ. Оборудование Longli уже поставлялось нами для российских фармацевтических производств и успешно эксплуатируется на площадках заказчиков.

Примеры оборудования для влажной и сухой грануляции

Линия грануляции: из чего она состоит?

Линия «от сырья до гранул» включает нижеследующие ключевые компоненты, часто объединенные в закрытые системы для защиты продукта и персонала.

Основные компоненты линии грануляции:

  • Система вакуумной транспортировки или загрузчик/подъемник.
  • Емкости для приготовления связующего раствора с мешалками.
  • Бины и подъёмные колонны.
  • Гранулятор с высоким усилием сдвига.
  • Гранулятор кипящего слоя.
  • WIP/CIP-мойка.
  • Сушильные полочные шкафы.
  • Калибратор.
  • Вибросито.
  • Система управления (PLC+HMI).
  • При сухой грануляции используется ролл-компактор.

В зависимости от метода грануляции, компоненты линии могут быть интегрированы в единую автоматизированную линию через вакуумную систему транспортировки, минимизируя пылеобразование и риск контаминации.

Выбор конкретной конфигурации оборудования зависит от физико-химических свойств АФИ и требуемых свойств ГЛФ (готовых лекарственных форм).

Схема производства твёрдых лекарственных форм

Фиг. 2 – Схема производства твёрдых лекарственных форм

На что обратить внимание при выборе оборудования для грануляции

Выбор линии грануляции — это баланс между характеристиками продукта, масштабом производства и требованиями GMP.

Вот ключевые критерии выбора, на которые стоит опираться:

1. Физико-химические свойства сырья

  • Чувствительность к влаге/температуре: определяет метод влажной или сухой грануляции
  • Текучесть и прессуемость: для создания прочных связей необходим влажный метод.
  • Выбор связующего вещества: важен удельный вес, растворимость и вязкость.

2. Соответствие технологических параметров

  • Температура и время сушки: для сохранения активности компонентов эти параметры должны быть оптимизированы.
  • Равномерность смешивания ингредиентов: необходимость надлежащего распределения АФИ.

3. Производительность и масштабируемость (лабораторная, пилотная, промышленная)

  • Производительность: возможность масштабирования процесса от разработки до коммерческого производства (количество готового продукта/час).
  • Объем загрузки: для эффективности работы линии при разных размерах серий важно учитывать минимальный и максимальный объем загрузки емкостей (рабочий диапазон).

4. Конструктивные особенности (GMP и инжиниринг) и гигиенические требования

  • Система очистки (WIP/CIP): наличие встроенной мойки критично для быстрой смены продукта и для предотвращения перекрестного загрязнения. Следует учитывать легкость разборки и очистки оборудования.
  • Уровень локализации (High Containment): для работы с высокотоксичными веществами, необходима закрытая передача продукта (вакуумная передача, сплит-клапаны).
  • Соответствие стандартам GMP: нержавеющая сталь AISI 316L для контактных деталей, отсутствие «мертвых зон», «зеркальная» полировка внутренних поверхностей емкостей, документация.

5. Автоматизация и контроль

  • Степень автоматизации: интеграция в единую линию.
  • Система управления: соответствие стандарту 21 CFR Part 11 (электронные подписи, аудит).
  • Контроль критических параметров (CPP): отслеживание влажности, размера частиц и температуры продукта в реальном времени.

6. Требования к конечному продукту

  • Целевой размер и форма гранул: необходимы различные конструкции форматных частей или типы используемых сеток/ножей.

7. Эксплуатационные вопросы

Сложность и частота замены оснастки и изнашиваемых частей: время простоя на смену сеток или очистку напрямую влияет на себестоимость продукции.

8. Экономические факторы

Стоимость оборудования, затраты на эксплуатацию, энергопотребление.

Заключение и рекомендации

Универсального решения в выборе линии грануляции нет — оно зависит от технологической задачи и свойств конечного продукта, и определяется в процессе фармацевтической разработки.

Рекомендации перед покупкой оборудования для грануляции:

  • Провести консультацию с экспертами в области технологии разработки ЛФ.
  • Изучить технические характеристики оборудования.
  • Провести предварительные испытания на образцах.

ИСТ-ПАК: поставка оборудования для грануляции под ваши задачи

Подход компании ИСТ-ПАК основан на глубоком понимании технологических процессов.

Мы поставляем оборудование для грануляции ведущих производителей из Европы и Азии (Корея, Индия, Китай). Реализовали более 300 проектов для фармацевтической, пищевой, химической и косметической промышленности.

Наши услуги включают:

  • подбор и поставку грануляторов с псевдоожиженным слоем и высоким усилием сдвига, а также других компонентов линии грануляции;
  • интеграцию линий с системами CIP/WIP;
  • пусконаладочные работы, подготовку документации и обучение персонала.

Рассматриваете приобретение линии грануляции или модернизацию участка? Направьте запрос с описанием вашей задачи на sales@eapack.ru  или оставьте заявку на сайте www.eapack.ru. Наши специалисты помогут с подбором оптимальной конфигурации оборудования, соответствующей вашим задачам и требованиям GMP.


Подпишитесь на нашу рассылку

Отправляем только полезные материалы, анонсы мероприятий и актуальные предложения

Часто задаваемые вопросы

Что лучше: псевдоожиженный слой или высокий сдвиг?

В фармацевтике нет однозначного победителя — выбор зависит от того, какая стоит задача. Оба вида широко используются для влажной грануляции, но работают по-разному.

Часто в крупных производствах их комбинируют: гранулы получают в грануляторе с высоким усилием сдвига, а сушат в сушилке кипящего слоя.

Можно ли использовать влажную грануляцию для термолабильных веществ?

Для термолабильных АФИ предпочтительна сухая грануляция.

Но с соблюдением определенных технологических условий можно использовать влажную грануляцию.

Поскольку основной риск для термолабильных веществ возникает на этапе сушки, применяют нижеследующие подходы с ключевыми аспектами использования:

  • Альтернативная низкотемпературная сушка: для предотвращения деградации АФИ сушку проводят при пониженной температуре в течение более длительного времени.
  • Вакуумная сушка: позволяет удалять влагу при значительно более низких температурах, что минимизирует риск термического разложения.
  • Сушка в кипящем слое: обеспечивает высокую скорость испарения влаги, благодаря чему АФИ не успевает перегреться до критических значений.
  • Выбор растворителя: использование летучих органических растворителей, испаряющихся при более низких температурах, чем вода, позволяет сократить время сушки, минимизируя термическое воздействие.
Как выбрать гранулятор для производства шипучих таблеток?

Для производства шипучих таблеток лучше всего подходят грануляторы, работающие с минимальным количеством влаги или использующие сухие методы грануляции, для того чтобы избежать преждевременной реакции «шипучих» компонентов. Лучшим выбором является совместное последовательное использование грануляторов с псевдоожиженным слоем и оборудования для сухой грануляции.

Комментарии
Написать комментарий

Таблеточный пресс

Закажи постер "Таблеточный пресс: терминология" - оплати только доставку!

Характеристики: постер, цветная печать, 90х60 см
Постер бесплатный, Вами оплачивается только стоимость доставки!
Для получения печатной версии оставьте заявку в нашем чат-боте с текстом "Хочу постер" по кнопке "Заказать".

Заказать