نقاط درد فرآیند

غلظت نادرست چسب یا فعال‌سازی ناکافی پلیمر نشاسته می‌تواند منجر به گرانول‌های ضعیف و در نتیجه، قرص‌های "نرم" شود که مستعد لب‌پریدگی و ترک خوردن هستند. برعکس، غلظت بیش از حد بالای چسب یا گرانولاسیون بیش از حد می‌تواند گرانول‌های بیش از حد متراکم و سخت ایجاد کند که می‌تواند منجر به نقص‌هایی مانند ترک خوردن و لایه لایه شدن در طول فشرده‌سازی قرص به دلیل حبس هوا و تغییر شکل پلاستیکی ناکافی شود.

فرآیند گرانولاسیون مرطوب به عواملی مانند زمان تجمع مرطوب و سرعت پروانه بسیار حساس است که می‌تواند منجر به گرانولاسیون بیش از حد و افزایش چگالی گرانول شود. این یک چالش اساسی است.

یک مشاهده قابل توجه، همبستگی معکوس غیرخطی بین استحکام گرانول و استحکام کششی قرص است. شهود رایج این است که گرانول‌های قوی‌تر و متراکم‌تر - که مثلاً توسط گرانولاسیون برشی بالا تولید می‌شوند - باید قرص‌های قوی‌تری تولید کنند. با این حال، شواهد نشان می‌دهد که گرانول‌های تولید شده توسط گرانولاسیون برشی بالا، در حالی که متراکم‌ترین و قوی‌ترین هستند، منجر به قرص‌هایی با کمترین استحکام کششی می‌شوند. این یک تناقض ساده نیست. این نشان می‌دهد که اگرچه پیوند درون گرانولی ممکن است قوی باشد، پیوندهای بین گرانولی که در طول فشرده‌سازی قرص تشکیل می‌شوند ضعیف هستند. این به این دلیل است که گرانول‌های متراکم انعطاف‌پذیری کمتری دارند و تحت فشار کمتر تغییر شکل می‌دهند. این تغییر شکل کاهش یافته، سطح تماس بین گرانول‌ها را به حداقل می‌رساند و تشکیل پل‌های جامد را محدود می‌کند و در نتیجه یک قرص نهایی از نظر مکانیکی ضعیف با وجود استحکام خود گرانول‌ها ایجاد می‌شود. بنابراین، کنترل نقطه پایانی گرانولاسیون به معنای به حداکثر رساندن استحکام یا چگالی گرانول نیست، بلکه به معنای دستیابی به تعادل بهینه‌ای است که هم جریان‌پذیری خوب و هم تراکم‌پذیری کافی را برای تولید یک قرص نهایی قوی تضمین می‌کند.

تأثیر غلظت نشاسته بر ویژگی‌های کیفی محصول نهایی

سختی و شکنندگی

افزایش غلظت چسب عموماً منجر به قرص‌هایی با سختی بالاتر و شکنندگی کمتر می‌شود. نشاسته در مقایسه با پلیمرهای مصنوعی مانند PVP خواص چسبندگی متوسطی ارائه می‌دهد و معمولاً قرص‌های نرم‌تری اما با ویژگی‌های تجزیه بهتر تولید می‌کند. یک مطالعه روی نشاسته ذرت پیش ژلاتینه شده نشان داد که غلظت چسب ۳٪ تا ۹٪ محدوده بهینه برای دستیابی به خواص فیزیکی قابل قبول است.

فروپاشی و انحلال

رابطه معکوس واضحی بین غلظت چسب نشاسته و سرعت انحلال دارو وجود دارد. با افزایش غلظت چسب، قرص‌ها سخت‌تر شده و زمان تجزیه آنها افزایش می‌یابد که به نوبه خود آزادسازی ماده دارویی فعال (API) را به تأخیر می‌اندازد.

این اثر کندکننده نشاسته بر انحلال را می‌توان به صورت مکانیکی با تشکیل یک "لایه شسته شده" توضیح داد. هنگامی که یک قرص حاوی نشاسته در معرض محیط انحلال قرار می‌گیرد، نشاسته روی سطح قرص متورم شده و یک لایه چسبناک و ژل مانند تشکیل می‌دهد. این لایه ژل تا حد زیادی فاقد API است. در نتیجه، API در حال حل شدن از هسته قرص باید از طریق این ماتریس نشاسته چسبناک و متورم پخش شود تا به محیط انحلال توده‌ای برسد. این فرآیند انتشار یک مرحله کند و محدودکننده سرعت است.

ضخامت و ویسکوزیته این لایه شسته شده مستقیماً با غلظت نشاسته و درجه ژلاتینه شدن آن متناسب است. بنابراین، خواص یا غلظت‌های نامنظم نشاسته مستقیماً منجر به پروفایل‌های انحلال متغیر می‌شود که یک ویژگی کیفی حیاتی (CQA) است که بر فراهمی زیستی دارو تأثیر می‌گذارد.

تراکم گرانول و قرص

معیارهای کلیدی برای ارزیابی کیفیت گرانول شامل چگالی حجمی، چگالی ضربه‌ای و شاخص تراکم‌پذیری (CI) است. مطالعات نشان داده‌اند که زمان‌های طولانی‌تر برای توده کردن مرطوب یا سرعت‌های بالاتر پروانه، چگالی حجمی گرانول‌ها را به دلیل تثبیت بیشتر افزایش می‌دهد.

این متراکم‌سازی، در حالی که جریان‌پذیری را بهبود می‌بخشد، منجر به کاهش شاخص تراکم‌پذیری می‌شود، به این معنی که فشرده‌سازی گرانول‌ها دشوارتر است. در نتیجه، قرص نهایی ممکن است ضعیف‌تر از حد انتظار باشد یا به نیروهای فشرده‌سازی بیشتری نیاز داشته باشد، که به نوبه خود می‌تواند منجر به فرسودگی تجهیزات یا مشکلاتی مانند ترک خوردن قرص شود. این یک حلقه بازخورد پیچیده ایجاد می‌کند که در آن یک تغییر کوچک در فرآیند، مانند افزایش اندک غلظت نشاسته، می‌تواند تأثیر قابل توجه و غیرقابل پیش‌بینی بر کیفیت محصول نهایی داشته باشد.

غلظت چسب نشاسته (% w/w)	سختی قرص (N)	شکنندگی قرص (%)	زمان فروپاشی (ها)
0%	بدون چسب	ناموجود	ناموجود
3%	۲۰ – ۳۰	<1٪	وابسته به نیروی فشاری نیست
6%	۲۰ – ۳۰	<1٪	وابسته به نیروی فشاری نیست
9%	۲۰ – ۳۰	<1٪	وابسته به نیروی فشاری نیست
۱۵٪	۲۰ – ۳۰	<1٪	با نیروی فشاری افزایش می‌یابد

توجه: مقادیر سختی بر اساس داده‌های مربوط به یک نیروی فشاری خاص متغیر است.

ضرورت نظارت دقیق و بلادرنگ

محدودیت‌های کنترل کیفیت سنتی

روش‌های سنتی کنترل کیفیت، مانند آنالیز آفلاین یا آنلاین گرانول‌ها یا قرص‌های خشک‌شده، ذاتاً واکنشی هستند. آن‌ها به نمونه‌برداری و آزمایش زمان‌بر متکی هستند و هیچ بازخوردی در لحظه از فرآیند در حال انجام ارائه نمی‌دهند. این تأخیر زمانی، جلوگیری از تولید دسته‌های نامنطبق را غیرممکن می‌کند و منجر به اتلاف قابل توجه مواد و ضرر مالی می‌شود.

راهکاری برای نظارت بر غلظت نشاسته

دستگاه‌های اندازه‌گیری غلظت اولتراسونیکغلظت یا چگالی یک مایع را با اندازه‌گیری سرعت عبور موج صوتی از آن تعیین کنید. سرعت صوت تابع مستقیمی از خواص فیزیکی مایع، از جمله غلظت و دمای آن است.

این فناوری به دلیل مزایای زیر برای فرآیندهای دارویی بسیار مناسب است:

• غیرتهاجمی:این حسگر هیچ قطعه متحرکی ندارد و می‌تواند درون لوله یا مخزن قرار گیرد و اندازه‌گیری‌های بلادرنگ را بدون ایجاد اختلال در جریان فرآیند ارائه دهد.

• بی‌طرفانه:اندازه‌گیری تحت تأثیر رنگ، شفافیت یا سرعت جریان مایع قرار نمی‌گیرد، که از محدودیت‌های رایج روش‌های نوری هستند.

• مستقیم و مکانیکی:این دستگاه مستقیماً غلظت خمیر نشاسته را اندازه‌گیری می‌کند، که یک پارامتر کلیدی فرآیند است و به طور علی با کیفیت محصول نهایی مرتبط است.

موقعیت نصب دستگاه اندازه‌گیری غلظت اولتراسونیک آنلاین

این نصب بر مرحله آماده‌سازی و افزودن چسب تمرکز دارد که بلافاصله پس از مخلوط کردن پودر خشک اما قبل از جرم‌گیری مرطوب رخ می‌دهد. این موقعیت‌یابی امکان تنظیم پیشگیرانه غلظت و ویسکوزیته خمیر نشاسته را فراهم می‌کند و به تغییرپذیری ریشه‌ای در خود چسب مایع می‌پردازد.It's rمحیط زیستمیلی مترنِدهد به فهمتاللوn foلووینانوگرم در پاوسیتیآن ها:

Bظرف آماده سازی زیر: دستگاه اولتراسونیک به صورت خطی روی لوله خروجی یا حلقه گردش مجدد ظرف آماده‌سازی چسب نصب می‌شود. این محل قرارگیری، خمیر نشاسته را ثبت می‌کند.'غلظت s در حین مخلوط کردن یا همگن‌سازی، تشخیص ناهماهنگی‌های ناشی از تغییرپذیری نشاسته از یک دسته به دسته دیگر یا خطاهای آماده‌سازی.

تغذیه مایع به گرانولاتور: کنتور اولتراسونیک به صورت درون خطی روی خط تغذیه چسب (معمولاً یک شلنگ انعطاف‌پذیر یا لوله فولادی ضد زنگ) درست در بالادست گرانول‌ساز نصب می‌شود.'مجموعه دریچه افزودن مایع یا نازل اسپری. این مجموعه بعد از پمپ تغذیه اما قبل از نیزه اسپری یا بازوی توزیع‌کننده در داخل کاسه گرانول‌ساز قرار گرفته است.