Суха грануляція – гнучкий та високоефективний процес

Суха грануляція, відома також під назвою «роликове компактування», протягом останніх років стала досить поширеною технологією в процесі грануляції, маючи широкий спектр застосувань. Порошки компактифікуються між роликами, які обертаються, і утворюють смужки гранулята, після чого ці смужки подрібнюються у гранули із заданим розподілом розміру частинок з використанням сит з ячейками потрібного розміру. У фармацевтичній галузі спресовані та висушені гранули мають різноманітне призначення – їх використовують як вихідну сировину, проміжний продукт, а також застосовують в процесі безпосереднього виготовлення готових лікарських форм або для прийому всередину.

Порівняно з вихідним матеріа­лом компактифіковані гра­нули характеризуються ви­щою насипною щільністю та біль­шим розміром частинок, завдяки чому мають поліпшені характеристики плинності, що означає кращу здатність до обробки. Грануляція та­кож знижує вміст пилу та дрібних частинок, що сприяє зменшенню або відсутності втрат матеріалів та зниженню рівня запорошеності. Одержані шляхом компактифікації сухі гранули легше таблетувати, ніж порошки. Всі властивості ком­пактифікованих гранул дозволя­ють досягти цілей таблетування, які полягають у виробництві табле­ток з максимально однорідним складом.

На відміну від вологої грануля­ції, яка є безперервним процесом, суха грануляція останніми роками стала широко застосованою техно­логією для виробництва твердих лікарських форм. Зокрема, вона підходить для роботи з чутливими до вологості фармацевтичними ре­човинами. Важливою перевагою процесу сухої грануляції є відсут­ність необхідності витрачати електроенергію на висушування та ре­куперацію розчинників. Це може бути вирішальним аргументом на користь використання процесу су­хої грануляції, особливо з огляду на високу вартість електроенергії.

Переваги горизонтального розташування роликів

Сухі гранулятори розрізняють за способом розміщення роликів. Існують системи з таким розміщен­ням роликів: горизонтальним, вер­тикальним та під кутом.

Компанія L.B. Bohle (Німеччина) використовує для компактифікації горизонтальні ролики. Одними з переваг такого розміщення є кра­ща деаерація шнеків та більш ко­роткий шлях вивантаження сму­жок гранулята.

Окрім цього сухі гранулятори відрізняються за шириною, діамет­ром та характеристиками поверхні роликів.

Системи також мають різні роз­міри зазорів між роликами: вони можуть бути фіксованими або регу­льованими. Перевагу надають су­хим грануляторам із регульованим зазором. Це єдина можливість до­сягти однорідної пористості пелет за постійного зусилля пресування і таким чином забезпечити відтво­рюване виробництво смужок гра­нулята. В процесі безперервного моніторингу процесу грануляції ге­нерується еталонне значення – співвідношення фактичного і ці­льового показників зазора. Це не­обхідно для забезпечення пара­лельності роликів, щоб смужки гранулята на виході мали ідентичні характеристики для всієї партії.

Окрім того, швидкість обертання подаючого шнека пов’язана із сис­темою управління регулюванням зазора. В результаті у разі збіль­шення зазора подаючий шнек по­дає через нього менше продукту для того, щоб зазор знову закрив­ся. Такий автоматичний зворотний зв’язок забезпечує виробництво смужок гранулята постійної товщи­ни та пористості.

Електромеханічний привід

Гранулятор моделі BRC 25 для сухої грануляції

В серії машин BRC компанія L.B. Bohle поєднала високу продук­тивність та мінімальні втрати продукту. На відміну від представлених на ринку гідравлічних моделей кон­курентів в них необхідно приклада­ти лише електромеханічне зусилля, що забезпечує постійні властивості смужок гранулята. В електромеха­нічному приводі відсутні недоліки, властиві гідравлічній системі регу­лювання зусиль: необхідність замі­ни старого масла і клапанів, темпе­ратурні відхилення та забруднення масла. Реалізація цього високоточ­ного процесу здійснюється завдяки датчикам вимірювання сили, вста­новленим безпосередньо з боку її прикладення, що дозволяє напряму проводити виміри. Результати таких вимірювань є більш точними, ніж за використання гідравлічних сис­тем, в яких значення зусилля за­звичай є розрахунковим.

Впровадження інноваційних методів у грануляторах серії BRC дозволяє регулювати силу пресування та товщину смужок грануля­та, а також випускати однорідний продукт на виробничій потужності від 1 до 400 кг/год. В той же час довершений інноваційний дизайн машини полегшує роботу та скоро­чує тривалість процесу зборки.

Гігієнічний дизайн і вбудовані миючі сопла входять в стандартну комплектацію та гарантують ефек­тивне виконання процедури WIP (мийка на місці) без необхідності подальшого видалення залишків продукту. Завдяки функціонально­му дизайну з дотриманням вимог GMP та можливості застосування інструментів РАТ компактор також відповідає вимогам концепції «За­безпечення якості на етапі розроб­ки» (Quality by Design – QbD).

Окрім сили пресування, подріб­нення суттєво впливає на остаточ­ний розмір частинок гранул. Делі­катне подрібнення смужок на гра­нули з бажаним розподілом части­нок за розмірами виконується за допомогою млина Bohle Conical Turbo Screen Mill (BTS) із вбудова­ними ситами, застосування яких мінімізує втрати матеріалів навіть у разі великих навантажень. В той же час в кожній установці BRC за лічені хвилини можна замінити ро­торне сито BTS, що дозволить гнуч­ко її адаптувати до технологічних вимог з урахуванням характерис­тик смужок гранулята.

Практичні аспекти процесу сухої грануляції

Компанія L.B. Bohle виготовляє лі­нійку машин BRC з 2012 р., і за цей час кількість продуктів, які випус­каються на них, суттєво збільши­лась в усьому світі, оскільки дана технологія грануляції виявилась економічно вигідною. Суха пелети­зація є безперервним процесом, за допомогою якого можна досяга­ти високої продуктивності роботи. Крім того, обладнання досить ком­пактне та енергоефективне. Ще одна його перевага – для процесу грануляції не потрібні рідина та обладнання для сушки.

Роликове компактування вико­ристовують для виробництва ши­рокого асортименту продукції. За допомогою методу сухої грануляції виробляють багато генериків, та­ких як ібупрофен, метформін, пре­парати для регулювання артері­ального тиску та антибіотики. Із самого початку розробки нових лі­карських засобів все частіше за­стосовують метод сухої грануляції.

Попри те, що роликове компак­тування є безперервним виробни­чим процесом, який підходить для виробництва малих і великих пар­тій, наразі майже всі лікарські за­соби випускають партіями.

Установка сита на грануляторі моделі BRC 25

Зміна форматних деталей Завдяки інноваційному дизайну (ергономічна висота, відсутність необхідності використовувати драби­ну або несучу конструкцію) зміна форматних деталей дозволяє за­ощаджувати час. Після очищення та повторної установки зміна формат­них деталей займає 30 хв на відмі­ну від 8 год, упродовж яких трива­ють ці процеси на машинах конкурентів. Використання мінімального набору інструментів потрібне для зміни деталей лише на моделі BRC (ролики та скребки), дизайн усіх ін­ших деталей передбачає зміну без застосування інструментів.

Гнучкість – універсальна інтеграція у виробничий процес

Важливими перевагами роликових грануляторів є їхні компактність та простота інтеграції у виробничий процес. Компанія L.B. Bohle ввела в експлуатацію численні машини серії BRC для вирішення задач як у серійному, так і в безперервному виробництві. Вони включають окремо встановлені машини, монтаж через стіну, одно­ та багаторівневе виконання, взаємозв’язані системи, а також індивідуальні рішення в ізоляторному виконанні.­

Ізоляторне виконання – без проблем

Активні фармацевтичні інгредієнти (АРІ) набувають все більшої токсич­ності, особливо в нових препаратах. На деяких ринках темпи росту сег­мента високоактивних фармацев­тичних інгредієнтів (НРАІ) вимірю­ються двозначними показниками, особливо щодо препаратів для лікування онкологічних захворювань.

На додаток до вимог, закріпле­них у виробничих інструкціях, сут­тєве значення має безпека оператора обладнання і, звичайно, паці­єнта. В результаті перед компанією L.B. Bohle постають нові виклики стосовно всіх класів токсичності, з якими клієнт матиме справу на своїх підприємствах та у застосо­вуваних процесах.

Як приклад продемонструємо спеціальну версію машини в ізоля­торному виконанні для роботи з високотоксичними матеріалами 5-­го рівня згідно з ОЕВ (рівень токсичності).

Спеціальна версія гранулятора моделі BRC 100 в ізоляторному виконанні

Версія в ізоляторному виконан­ні включає:

• вбудований в компактор ізоля­тор з відповідним контролем вакууму;
• захисний рукавичний бокс з інформаційним запитом без­пеки для видалення смужок гранулята;
• захисний порт для збору зраз­ків смужок гранулята;
• захисний порт під установкою для просіювання (ситом) для ви­далення гранул;
• зручний безперешкодний до­ ступ, оскільки ізолятор встанов­лено не по всьому периметру компактора;
• повне, без залишків, видалення продукту з допомогою вбудова­ного обладнання WIP (мийка на місці). Зазначимо, що система WIP інтегрована також в стан­дартну версію.

Нова установка в Індії

В травні цього року установку BRC 100 було продано в Індію. На тестовій демонстрації в головному офісі в Німеччині представники однієї з провідних фармацевтич­них компаній були настільки вра­жені цим обладнанням, що його установка на підприємстві в Індії стала можливою протягом дуже короткого часу.

Компанія L.B. Bohle Maschinen + Verfahren GmbH
Тел.: +49 (0) 2524­9323­150
www.lbbohle.de

Офіційний представник в Україні: ТОВ «Михаил Курако» 
Україна, 01001, м. Київ, вул. Лютеранська, 3, оф. 11
Тел.: +380 (44) 279­30­95
kurako@kurako.com
www.kurako.com