Влияние свойств фармацевтических порошковых субстанций на технологию их обработки. Часть 1.
Работа с порошковыми лекарственными субстанциями требует от специалистов исчерпывающих знаний химических, физических и технологических особенностей как отдельных ингредиентов, так и смесей.
На свойства порошкообразных веществ при смешивании, прессовании и других видах обработки, а также при хранении помимо химических параметров влияет целый ряд характеристик, начиная от формы и размеров частиц и заканчивая их подвижностью, способностью порошков к утрате текучести при высоких температурах или влажности и др.
Зависимость формы частиц порошка от способа его получения
Лекарственное порошковое сырье получают с помощью размола в мельницах различного типа (шаровых, вихревых), а также путем электролиза или восстановления.
Шаровая мельница BM-5 |
Выбор метода осуществляется с учетом физико-химических свойств и поставленной задачи. Каждая из методик позволяет получить порошок с различной формой частиц, которая влияет на такие технологические характеристики, как прессуемость, сыпучесть (текучесть), формуемость и др. Так, например, измельчение ингредиентов в шаровой лабораторной мельнице BM-5 позволяет существенно сократить время размола, однако при такой обработке частицы порошка получаются в форме осколков, что приводит к уменьшению его насыпной плотности. |
Особенности обработки порошков с осколочной формой частиц
Такие порошки хорошо прессуются, но обладают недостаточно хорошей текучестью (сыпучестью).
Барабанно-кольцевой смеситель BM-6 для эффективного смешивания ингредиентов с различной сыпучестью и гранулометрическим составом |
Поэтому если измельченный в шаровой мельнице порошок в дальнейшем подвергается смешиванию с хорошо сыпучими ингредиентами, то для получения гомогенной смеси используют смесители специальной конструкции, (типа «пьяная бочка»). Кроме того, для повышения текучести могут применяться специальные добавки, а также гранулирование. В последнем случае из порошкового сырья получают сферические микрогранулы требуемого объема. Гранулированные субстанции в дальнейшем используются для таблетирования или наполнения капсул. |
Общепринятая градация сыпучести фармацевтических порошков (в г/с)
| недостаточная (плохая) | от 1 до 2 |
| технологически допустимая | от 2,1 до 3 |
| удовлетворительная | от 3,1 до 6,5 |
| хорошая | от 6,6 до 8,5 |
| отличная | от 8,6 до 12 |
Преимущества фармацевтических порошков с равноосными частицами
Некоторые лекарственные порошки с частицами сферической формы подходят для прямого прессования. |
Порошки с частицами сферической или иной равноосной (изодиаметрической) формы в ряде случаев не требуют какой-либо дополнительной обработки. Они могут подвергаться прямому прессованию и капсулированию, что существенно упрощает и удешевляет процесс изготовления лекарственного препарата, а также расширяет возможности фармацевтов при работе с легкорастворимыми, термолабильными и несовместимыми ингредиентами. Однако данным способом можно обрабатывать лишь ограниченное количество лекарственных ингредиентов. |
Так, например, нужную форму и другие характеристики, позволяющие использовать прямое прессование, имеют частицы порошка ацетилсалициловой кислоты, калия йодида, лактозы, и некоторых других веществ.
Помимо формы частиц, на текучесть порошков влияет их дисперсность, влажность, склонность к агломерации.
Тестер для определения насыпной плотности |
Определив сыпучесть размолотого тем или иным способом до нужной степени дисперсности порошка с помощью специального оборудования, специалисты составляют перечень последующих технологических операций. Отработка технологии осуществляется в фармацевтических лабораториях сектора R&D. При правильном оснащении такой лаборатории, в ней можно без особых проблем наладить опытное мини-производство полного цикла. |
Так, например, для решения абсолютного большинства задач при изготовлении небольших партий твердых лекарственных форм из порошкообразных субстанций вполне достаточно приобрести универсальный привод с редуктором и различными технологическими насадками (смесителями, грануляторами и т.д.), пилотный таблетпресс и машину для наполнения и закрытия капсул.
Современное оборудование для изготовления опытных партий лекарственных препаратов в форме таблеток и капсул с порошковым наполнением
Среди представленного на рынке оборудования для исследовательской деятельности и опытных фармацевтических производств наиболее удобны и надежны агрегаты производства немецкой компании Pharma Test, базирующиеся на универсальном приводе UAM.
Универсальный привод UAM |
Использование оригинальных конструкторских решений позволяет в течение считанных минут создать на базе такого устройства полноценную технологическую установку и гибко отрегулировать режим ее работы. Помимо вышеупомянутого барабанно-кольцевого смесителя («пьяная бочка»), на привод можно монтировать:
|
- Высокоскоростной порошковый миксер, в котором можно перемешивать как сухие, так и влажные порошкообразные вещества с получением смеси с полностью однородной консистенцией.
- Двухконусный смеситель, форма и траектория движения которого позволяет быстро и тщательно перемешать хорошо сыпучие порошки или грануляты.
- Сухой или влажный гранулятор и другие устройства.
Пилотная капсульная машина Pharma Test Mini Cap |
Этим же производителем выпускаются аппараты для заполнения капсул порошком или пеллетами в автоматическом режиме. Оператору необходимо лишь задать параметры капсулирования, после этого весь процесс автоматически управляется с помощью электронного контроллера. Устройства этого типа можно легко и быстро перенастроить на работу с другим продуктом, а также с капсулами любого стандартного размера (от 00 до 3). |
Для прессования таблетсмеси в условиях опытного производства лучше всего адаптированы современные пилотные прессы RIVA.
Пилотный таблетпресс RIVA Piccola Nova Bi-Layer для опытного производства двухслойных таблеток |
Одно из главных преимуществ выпускаемых под данной торговой маркой агрегатов – возможность последующего переноса технологии таблетирования практически на любую модель промышленного пресса без необходимости сколь либо серьезной коррекции параметров. Благодаря этому, разработчикам удается добиться требуемого качества, избежать потерь ценного фармацевтического сырья и значительно ускорить выход продукта на рынок. Ротационные пилотные таблетпрессы RIVA линейки Piccola могут оснащаться станциями прессования различного типа стандарта EU/TSM, что позволяет фармацевтам сконфигурировать модель в соответствии с учетом характера решаемых задач и оснащения промышленного сектора своего предприятия. |