روش های تشخیص گرانول باکیفیت

گرانولاسیون مرطوب بدون شک ارجح ترین روش برای تهیه گرانول نسبت به روش های دیگر مانند دانه بندی خشک یا دانه بندی خشک با کمک رطوبت (MADG) است. علیرغم اینکه یک تکنیک قدیمی است، دانشمندان فرمولاسیون هنوز با ایجاد و تکرارپذیری نقطه پایانی صحیح در طول فرآیند دانه بندی مرطوب مبارزه می کنند.

پیشنهاد مطالعه: معرفی اجزای دستگاه تولید مستربچ

شاخص های کلیدی در تعیین نقطه پایانی دانه بندی

نقطه پایانی دانه بندی را می توان به عنوان زمانی تعریف کرد که گرانول ها به ویژگی های مورد نظر مانند توزیع اندازه گرانول، جریان پذیری یا چگالی ظاهری، همانطور که توسط فرمول ساز تصریح شده است، می رسند. خواص گرانول مشابه در نتیجه خواص قرص مشابهی را بدون توجه به تغییرات در پارامترهای فرآیند می دهد. معمولاً به عنوان "اصل برابری" نامیده می شود. هدف از تشخیص نقطه پایانی در فرآیند دانه بندی، به دست آوردن نشانه ای از تشکیل گرانول هایی با خواص مطلوب مانند رئولوژی، اندازه ذرات یا تخلخل است. محققان و سازندگان تجهیزات دارویی چندین روش ابداع کرده اند تا نتایج قابل اعتمادتری برای نقطه پایانی فرآیند دانه بندی ارائه کنند. با این حال، هر یک از این روش‌ها جنبه منفی خود را دارد که منجر به بررسی‌های دستی متناوب محصول توسط اپراتورها می‌شود. عمل دوم بسیار ذهنی است و ممکن است شامل چندین نادرستی باشد. بنابراین، مطلوب است که یک روش تشخیص نقطه پایانی دقیق و قابل تکرار طراحی شود که زمان افزودن بایندر و همچنین زمان اختلاط مرطوب را در فرآیند دانه بندی مرطوب در نظر بگیرد (1).

شاخص های تعیین نقطه پایان دانه بندی را می توان به طور کلی در دسته های زیر طبقه بندی کرد:

• پارامترهای اندازه گیری دستی (قدرت گرانول، چگالی)
• خوانش ماشین (جریان، گشتاور، پودر)
• اندازه گیری تجربی (زمان اختلاط، سرعت پروانه)

تشخیص نقطه پایان در دانه بندی - روش ها

بر اساس اصول فوق، چندین روش تشخیص نقطه پایانی وجود دارد که از نظر فنی برای استفاده در صنعت داروسازی امکان پذیر است (2). تمام روش های ممکن برای تشخیص نقطه پایانی در گرانولاتور مخلوط کن با برش بالا در ادامه توضیح داده شده است.

• مدت زمان اختلاط مرطوب: مدت زمان مرحله اختلاط مرطوب در فرآیند دانه بندی یکی از رایج ترین و قدیمی ترین روش ها برای تشخیص نقطه پایانی در دانه بندی مرطوب است. فاز افزودن بایندر توسط فاز اختلاط مرطوب در گرانولاتور مخلوط کن با برش بالا دنبال می شود.
• مصرف برق: این تکنیک بر اساس اندازه گیری توان مصرفی توسط میکسر موتور (بر حسب آمپر) است. مقدار اندازه گیری شده مربوط به رشد گرانول است و با تغییرات قوام مخلوط کن پودر تغییر می کند. افزایش قوام مخلوط پودر باعث افزایش مقاومت در تیغه های پروانه می شود که به نوبه خود باعث افزایش بار روی موتور می شود.
• گشتاور محاسبه شده: وسیله اصلی ارزیابی نقطه پایانی در این روش جریانی است که در طی فرآیند دانه بندی تامین می شود که سپس برای بدست آوردن مقدار گشتاور محاسبه می شود.
• گشتاور واکنش: گشتاور واکنش به دلیل کشش در موتور لوازم التحریر زمانی که می خواهد در جهت مخالف حرکت کند در حالی که محور پروانه می چرخد ایجاد می شود. تنش ایجاد می شود زیرا موتور در جای خود ثابت است و نمی تواند بچرخد.
• انتشار آکوستیک: این روش شامل سنسورهای انتشار پیزو الکتریک است که تغییرات رخ داده در طول فرآیند دانه بندی مانند اندازه ذرات، جریان، خواص تراکم و رئولوژی پودر را تشخیص می دهد (3).
• حسگرهای مادون قرمز نزدیک (NIR): حسگرهای NIR برای نشان دادن میزان رطوبت در طول فرآیند دانه بندی استفاده می شوند و توزیع بایندر مرطوب را مشخص می کنند.
• اندازه گیری گشتاور مستقیم: در این روش، گشتاور روی پروانه بر حسب نیوتن متر (Nm) در زمان واقعی در طول فرآیند دانه بندی مرطوب اندازه گیری می شود. یک سنسور گشتاور به محور پروانه متصل است و بنابراین، اندازه گیری مستقیم نیروی چرخاندن پروانه به جای مقدار غیرمستقیم یا محاسبه شده امکان پذیر است (4). یک موتور جفت شده مستقیم خوانش دقیقی می دهد.

اما هر یک از این روش ها مزایا و معایب خاص خود را دارند و بنابراین انتخاب روش مناسب بر اساس کاربرد، در دسترس بودن امکانات مورد نیاز و هزینه انجام شده است. 

نتیجه

برای نتیجه گیری، با عملیات واحد تولید داروی مرسوم، اگرچه چندین تکنیک در طول زمان برای تشخیص نقطه پایانی تکامل یافته است، دقت هنوز به عنوان یک چالش مطرح است. تکنیک های سنتی تعیین دقیق نقطه پایانی را ارائه نمی دهند و تکنیک های جدیدتر نسبتاً گران هستند. این منطقه هنوز هم زمینه ای برای توسعه یک تکنیک حساس و مقرون به صرفه دارد که نتایج قابل تکراری را ارائه می دهد.

از نقطه نظر فنی و عملی، رسیدن به یک نقطه پایان کامل با این روش ها برای اطمینان از تکرارپذیری دسته به دسته بسیار دشوار است. اگر روش و سرعت افزودن بایندر بهینه نباشد، احتمال خیس شدن بیش از حد وجود دارد. به دلیل وقوع چندین فرآیند به طور همزمان، یک نقطه پایانی علمی واقعا تار است. بنابراین نقطه پایان دانه بندی همیشه بر اساس فرمولاسیون، فرآیند، دسته ای و خواص گرانول مورد نظر است. تشخیص نقطه پایانی یک امر روزمره در صنعت داروسازی در طول توسعه محصول است و دستیابی به آن با هر یک از روش ها امکان پذیر است.