Строгий контроль гранулометрического состава веществ чрезвычайно важен для разработки лекарственных препаратов.
Гранулометрический состав порошка — ценный показатель качества и эффективности. После завершения главной работы — исследований и разработки нового лекарственного средства — следующим шагом по направлению к производству является определение оптимального способа получения активного фармацевтического ингредиента (АФИ) в подходящей дозированной форме.
Ключевое требование к готовой смеси — текучесть и удобство обращения с АФИ и вспомогательными компонентами (наполнителями и смазывающими веществами). Скорость растворения, однородность и стабильность содержания действующего вещества — важнейшие параметры, обеспечивающие эффективность, качество и, самое важное, биодоступность лекарственного средства. Фармакологический термин «биодоступность» означает степень и скорость поступления принятого лекарства в кровеносную систему организма.
Влияние размера частиц и фракции порошков на биодоступность и эффективность тестируется в ходе разработки всех лекарственных средств на нескольких этапах. После оценки этого влияния на финальной стадии разработки определяются требования к целевому гранулометрическому составу для контроля стабильности производства и качества лекарственной продукции.
Приготовление готовой смеси — очень важный этап в производстве лекарственных средств, оказывающий критическое влияние на доставку активного вещества к нужной части организма в нужной концентрации и с нужной скоростью (не слишком быстро и не слишком медленно).
Гранулометрический состав — это характеристика, определяющая относительное содержание в материале частиц разного размера. Как видно из рис. 1, для описания частиц сферической формы используется один размер — диаметр, он одинаков во всех направлениях. Однако не все частицы в составе порошка имеют идеальную сферическую форму. Несферические частицы описываются посредством нескольких измерений длины и ширины (в вертикальной и горизонтальной проекциях, как показано на рис. 1).
Рисунок 1: Измерение сферической частицы (слева) и частицы неправильной формы (справа).
Такое описание несферических частиц дает более высокую точность, однако требует более сложных измерений. Поэтому большинство методик исходит из допущения, что все частицы имеют форму шара, так что используемые в них данные — это диаметры соответствующих шарообразных частиц.
Для визуализации распределения размеров частиц строится диаграмма распределения, или гистограмма (см. рис. 2 ниже). Значения по оси X соответствуют размерам частиц, а по оси Y (высота диаграммы) — количеству частиц соответствующего размера (то есть частоте встречаемости).
Для фармацевтической отрасли самой важной характеристикой является ширина кривой распределения. Медиана — это размер, меньше которого оказывается ровно половина всех частиц. Аналогичным образом, точка D90 — размер, меньше которого оказывается 90 % всех частиц, а D10 — размер, меньше которого оказывается 10 % всех частиц.
Рисунок 2: Оценка значений D исходя из размеров по трем осям
В ходе разработки и производства лекарственных средств определение гранулометрического состава и обеспечение его стабильности играет важнейшую роль для достижения необходимой абсорбции АФИ. Также несоответствие требованиям к размеру частиц может приводить к замедлению производства, уменьшению выхода продукции и снижению рентабельности в целом.
Например, при производстве таблеток очень важно такое свойство, как текучесть порошка. Известно, что чем меньше частицы, тем хуже текучесть материала. Так, сахарная пудра лучше растворяется, зато сахарный песок гораздо легче пересыпается. Уменьшение или нестабильность потока при подаче материала на таблеточный пресс может приводить к проблемам качества, включая колебания веса таблетки и однородность содержимого на этапе прессования.
Также очень важна прессуемость частиц. Очень мелкие частицы хуже сцепляются друг с другом при прессовании. При использовании таблеточного пресса и работе с очень мелкими частицами из-за недостаточной способности мелких частиц к сцеплению друг с другом для обеспечения высокого качества продукции необходимы дополнительные технологические шаги.
При изготовлении таблеток из порошка с очень мелкими частицами часто требуется предварительное прессование, когда оператор сначала выполняет прессование с уменьшенным давлением, и только потом переходит к основному прессованию. Если предварительное прессование не выполняется, то при обычном прессовании могут возникать такие проблемы, как отслоение выпуклой части таблетки или расслоение. Горизонтальное отслоение выпуклой верхней или нижней части таблетки может происходить при выталкивании таблеток из пресса. О расслоении на два или несколько слоев говорят, когда разделение происходит в любой другой части таблетки, кроме отделения выпуклого верха или низа.
Образование мелкодисперсных частиц (размером с частицы пыли) в ходе производства увеличивает эксплуатационные затраты, так как такая пыль не может быть использована для производства продукта, а значит, общий выход продукции снижается.
Мелкодисперсные частицы образуются в результате неправильного обращения с продуктом, неправильной настройки размола, других процессов уменьшения размеров частиц. Наряду со снижением выхода готовой продукции мелкодисперсные частицы приводят к повышенной потребности в очистке рабочего оборудования и повышенному износу машин и инструментов, что также отрицательно отражается на рентабельности.
Анализ гранулометрического состава — важный параметр для валидации технологических процессов по правилам FDA (Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США). Чем меньше диапазон размеров частиц, тем больше производится продукта, который точно соответствует техническим требованиям к размеру частиц в готовой смеси и биодоступности.
Конические и молотковые мельницы различных производителей, представленных в разделе «Оборудование» нашего сайта, успешно используются для регулирования размера и формы частиц и достижения стабильно плотного распределения частиц по размерам, что позволяет получить качественный продукт и повысить эффективность производственного процесса.
Ответ на вопрос, какая именно мельница (коническая или молотковая) будет более оптимальной на конкретном производстве, упирается в ряд факторов, таких как тип обрабатываемого сырья и желаемые результаты.
• • •
Специалисты компании Ист-Пак всегда готовы ответить на Ваши вопросы и оказать помощь в подборе соответствующего оборудования!
Любые интересующие вас вопросы просим направлять по адресу: sales@eapack.ru
Еще больше интересных исследований и статей можно найти в разделе «Полезные материалы» нашего сайта: https://eapack.ru/o-kompanii/media-centr/poleznye-materialy
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".
