Ылғалды түйіршіктеу кезінде крахмал концентрациясын бақылау
Крахмал өзінің әмбебаптығы мен үнемділігіне байланысты таблетка өндірісінде маңызды қосымша зат болып табылады. Ылғалды түйіршіктеу процесіндегі қиындықтар оның концентрациясы мен ылғалдылығын дәл бақылауға бағытталған. Бұл ауытқулар таблеткалардың жарылуы, салмақтың өзгеруі және біркелкі еруі сияқты өнім сапасының кейінгі ақауларының негізгі себебі болып табылады.
Нақты уақыт режимінде крахмал байланыстырушысының концентрациясын бақылау үшін процесті аналитикалық технология (PAT), атап айтқанда ультрадыбыстық концентрация өлшегіштері, желілік мониторинг крахмал байланыстырушысының концентрациясын басқарады, бұл дәстүрлі, реактивті, сынаққа негізделген парадигмадан проактивті, бақылауға негізделген парадигмаға ауысуға мүмкіндік береді.
Мочевинаны онлайн бақылаудың қиындықтары
Қатты дәрілік формалардағы крахмалдың негізгі рөлі
Крахмал көп функциялы қосымша зат ретінде
Крахмал - табиғи, уытты емес және үнемді биополимер, таблеткалар сияқты қатты дәрілік формаларда кеңінен қолданылатын қосымша заттардың бірі. Оның әмбебаптығы - негізгі артықшылығы, ол бір құрамда бірнеше функцияларды орындауға мүмкіндік береді, көбінесе ылғалды түйіршіктеу кезінде байланыстырушы және ыдыратқыш ретінде әрекет етеді.
Крахмалдың функционалдық қасиеттеріvaryоның ботаникалық көзіне, мысалы, жүгері, картоп немесе құмайға байланысты, бұл оның амилоза-амилопектин қатынасын және түйіршікті морфологиясын анықтайды. Бұл ішкі айырмашылықтар әртүрлі көздерден алынған крахмалдардың бір-бірін алмастыра алмайтынын білдіреді. Мысалы, картоп крахмалы әдетте жоғары тұтқырлыққа ие, ал жүгері крахмалының өзіндік паста жасау сипаттамалары бар. Бұл көзге тән қасиеттерді түсіну формуланы әзірлеу үшін өте маңызды.
Төмендегі кестеде әртүрлі крахмал көздері мен олардың функционалдық рөлдері арасындағы байланыс қорытындыланған:
| Крахмал көзі | Амилоза/Амилопектиннің типтік қатынасы | Негізгі функционалдық қасиеттер | Физика-химиялық сипаттамалары |
| Дән | Шамамен 27:73 | Байланыстырғыш, ыдыратқыш, толтырғыш | Желатинизация температурасы, орташа тұтқырлық |
| Ақтүйнек | Шамамен 22:25 | Дезинтегратор, толтырғыш | Желатинизация температурасы төмен, тұтқырлығы жоғары |
| Құмай | Шамамен 19.2:80.8 | Байланыстырғыш, ыдыратқыш | Жылдам ыдырау, жоғары еру жылдамдығы |
Өндіріс процестерін оңтайландыру бойынша сұрақтарыңыз бар ма?
Крахмалдың әсерінің механикалық түсіндірмесі
Крахмал байланыстырушы зат ретінде: желатинизацияның маңыздылығы
Крахмал желатинизация процесіне байланысты ылғалды түйіршіктеу кезінде тиімді байланыстырушы зат ретінде қызмет етеді, бұл процесс жылу мен судың оның кристалдық құрылымын қайтымсыз бұзатынын көрсетеді. Суық суда ерімейтін табиғи крахмал амилоза мен амилопектин полимерлерін ылғалдандыру үшін осы пісіру кезеңін қажет етеді, бұл олардың байланысу мүмкіндіктерін арттырады.
Амилопектиннің жоғары тармақталған, ағаш тәрізді құрылымы көптеген бекіту нүктелерін қамтамасыз етеді, бұл оған бөлшектерді тиімді түрде бірге ұстауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, сызықтық құрылымымен амилоза тұтқырлықты арттырады және салқындаған кезде гель желісін түзеді, бұл түйіршіктердің тұрақтылығын күшейтеді.
Өнеркәсіптік процестерді жеңілдету және пісіру қажеттілігін жою үшін алдын ала желатинделген крахмалдар жасалды. Бұл крахмалдар, ішінара немесе толығымен желатинделген, суық суда ериді және құрамдарға құрғақ ұнтақ ретінде қосуға болады. Түйіршіктеу кезінде су оларды in situ белсендіреді, бұл өндірісті жеңілдетеді және берік байланыстыру өнімділігін қамтамасыз етеді.
Крахмал ыдыратқыш ретінде: ісіну және пісу
Крахмал - классикалық ыдыратқыш, оның негізгі әсер ету механизмі ісіну. Таблетка сулы ортамен жанасқанда, су капиллярлық әсер (сіңіру) арқылы кеуекті таблетка матрицасына енеді. Крахмал түйіршіктері суды сіңіріп, бастапқы көлемінен бірнеше есе көп ісінеді. Бұл ісінудің нәтижесінде пайда болатын ішкі қысым таблетканың байланыстырушы күштерін жеңіп, оның кішігірім бөліктерге бөлінуіне жеткілікті.
Крахмалдың ыдыратқыш ретіндегі тиімділігі оның концентрациясы, бөлшектердің өлшемі және қолданылатын қысу күші сияқты факторларға байланысты. Негізгі жаңалық - ісіну басым механизм болғанымен, бөлшектер арасындағы итеру және сутектік байланыстардың қарапайым үзілуі сияқты басқа құбылыстар да ыдырауға ықпал етеді.
Ылғалды түйіршіктеу кезіндегі қиындықтар of Tabрұқсат етіледі
Крахмал концентрациясы және ылғалдылық мөлшері
Крахмал пастасы концентрациясының немесе ұнтақ қоспасының ылғалдылығының ауытқуы ылғалды түйіршіктеудің негізгі «ауырсыну нүктелері» болып табылады. Крахмалдың байланыстырушы ретіндегі өнімділігі оны дайындауға өте тәуелді. Мысалы, егер крахмал пастасы «толық піспеген» болса, ол тиімді байланыстырушы полимер ретінде жұмыс істемейді, себебі оның кристалдық құрылымы өзгеріссіз қалады.
Ылғалдың рөлі күрделі. Төмен деңгейде су майлағыш ретінде әрекет ете алады, бұл ағындылықты жақсартады. Дегенмен, ылғал мөлшері критикалық нүктеден асып кеткенде, ол берік сұйық көпірлер түзу арқылы бөлшектер арасындағы үйлесімділікті айтарлықтай арттырады, бұл ағындылықты төмендетеді. Бұл таблетканы сығымдау кезінде қалыптардың жеткіліксіз және тұрақсыз толтырылуына әкелуі мүмкін, бұл таблетка салмағының өзгеруіне әкеледі.
Бұл байланыс домино эффектісін тудырады. Ылғалдың ауытқуына байланысты нашар ағындылық салмақтың біркелкілігіне ғана емес, сонымен қатар сығымдау күшінің консистенциясына да әсер етеді, бұл таблетканың қаттылығы мен тығыздығының кең таралуына әкеледі және сайып келгенде еру өнімділігіне әсер етеді. Бұл бір-бірімен байланыссыз болып көрінетін сапа атрибуттары арасындағы күрделі байланысты көрсетеді.
Тығыздық өлшегіштері туралы көбірек біліңіз
Процестің ауырсыну нүктелері
Байланыстырғыштың дұрыс емес концентрациясы немесе крахмал полимерінің жеткіліксіз белсенділігі әлсіз түйіршіктердің пайда болуына және соның салдарынан сынуға және жарылуға бейім «жұмсақ» таблеткалардың пайда болуына әкелуі мүмкін. Керісінше, байланыстырғыштың тым жоғары концентрациясы немесе шамадан тыс түйіршіктену тым тығыз және қатты түйіршіктердің пайда болуына әкелуі мүмкін, бұл ауаның ілінуі және жеткіліксіз пластикалық деформация салдарынан таблетканы сығу кезінде жарылу және ламинация сияқты ақауларға әкелуі мүмкін.
Ылғал түйіршіктеу процесі ылғалды массалау уақыты және дөңгелектің жылдамдығы сияқты факторларға өте сезімтал, бұл шамадан тыс түйіршіктену мен түйіршік тығыздығының артуына әкелуі мүмкін. Бұл өте маңызды мәселе.
Түйіршік беріктігі мен таблетканың созылу беріктігі арасындағы сызықтық емес кері корреляция маңызды бақылау болып табылады. Жалпы түсінік бойынша, мысалы, жоғары ығысу түйіршіктеуімен алынған күштірек, тығызырақ түйіршіктер берік таблеткаларды береді. Дегенмен, дәлелдер жоғары ығысу түйіршіктеуімен алынған түйіршіктер ең тығыз және ең мықты болғанымен, созылу беріктігі ең төмен таблеткаларды беретінін көрсетеді. Бұл қарапайым қарама-қайшылық емес. Бұл түйіршік ішіндегі байланыс күшті болуы мүмкін болса да, таблетканы сығу кезінде пайда болған түйіршікаралық байланыстар әлсіз екенін көрсетеді. Себебі тығыз түйіршіктер аз пластикалық және сығымдау кезінде аз деформацияланады. Бұл деформацияның төмендеуі түйіршіктер арасындағы жанасу аймағын азайтады және қатты көпірлердің пайда болуын шектейді, нәтижесінде түйіршіктердің өздерінің беріктігіне қарамастан механикалық тұрғыдан әлсіз соңғы таблетка пайда болады. Осылайша, түйіршіктеудің соңғы нүктесін басқару түйіршіктің беріктігін немесе тығыздығын барынша арттыру туралы емес, берік соңғы таблетканы алу үшін жақсы ағындылықты да, жеткілікті сығымдалушылықты да қамтамасыз ететін оңтайлы тепе-теңдікке қол жеткізу туралы.
Крахмал концентрациясының соңғы өнімнің сапа көрсеткіштеріне әсері
Қаттылық және икемділік
Байланыстырғыш концентрациясының жоғарылауы, әдетте, қаттылығы жоғары және жұмсарғыштығы төмен таблеткалардың пайда болуына әкеледі. Крахмал PVP сияқты синтетикалық полимерлермен салыстырғанда орташа байланыстырушы қасиеттерді қамтамасыз етеді, әдетте жұмсақ таблеткаларды береді, бірақ ыдырау сипаттамалары жақсырақ. Алдын ала желатинделген жүгері крахмалы бойынша жүргізілген бір зерттеу байланыстырғыш концентрациясының 3%-дан 9%-ға дейінгі болуы қолайлы физикалық қасиеттерге жету үшін оңтайлы диапазон екенін анықтады.
Ыдырау және еру
Крахмал байланыстырушысының концентрациясы мен препараттың еру жылдамдығы арасында айқын кері байланыс бар. Байланыстырғыштың концентрациясы артқан сайын таблеткалар қатайып, олардың ыдырау уақыты артады, бұл өз кезегінде белсенді фармацевтикалық ингредиенттің (БФИ) бөлінуін кешіктіреді.
Крахмалдың еруге баяулататын әсерін механикалық тұрғыдан «сұйылтылған қабаттың» пайда болуымен түсіндіруге болады. Крахмал бар таблетка еріткіш ортаға түскенде, таблетка бетіндегі крахмал ісініп, тұтқыр, гель тәрізді қабат түзеді. Бұл гель қабатында көбінесе АПФ жоқ. Демек, таблетка өзегінен ерітілетін АПФ көлемді еріткіш ортаға жету үшін осы тұтқыр, ісінген крахмал матрицасы арқылы диффузиялануы керек. Бұл диффузия процесі баяу, жылдамдықты шектейтін қадам болып табылады.
Бұл сілтісізденген қабаттың қалыңдығы мен тұтқырлығы крахмал концентрациясына және оның желатиндену дәрежесіне тікелей пропорционалды. Сондықтан, крахмалдың қасиеттерінің немесе концентрациясының сәйкес келмеуі дәрілік заттардың биожетімділігіне әсер ететін маңызды сапа атрибуты (CQA) болып табылатын еру профильдерінің өзгеруіне тікелей әкеледі.
Түйіршіктер мен таблеткалардың тығыздалуы
Түйіршік сапасын бағалаудың негізгі көрсеткіштеріне көлемдік тығыздық, қақталған тығыздық және сығылу индексі (CI) жатады. Зерттеулер көрсеткендей, ылғалды массалау уақыты ұзарады немесе дөңгелектің жылдамдығы жоғарылайды, бұл түйіршіктердің көлемдік тығыздығын арттырады, бұл айқын конденсацияға байланысты.
Бұл тығыздау ағындылықты жақсарта отырып, сығылу индексінің төмендеуіне әкеледі, яғни түйіршіктерді сығу қиынырақ болады. Нәтижесінде, соңғы таблетка күтілгеннен әлсіз болуы немесе жоғары сығымдау күштерін қажет етуі мүмкін, бұл өз кезегінде жабдықтың тозуына немесе таблетканың жарылуы сияқты мәселелерге әкелуі мүмкін. Бұл крахмал концентрациясының аздап жоғарылауы сияқты процестің шағын өзгерісі соңғы өнім сапасына айтарлықтай және болжанбайтын әсер етуі мүмкін күрделі кері байланыс циклін жасайды.
| Крахмал байланыстырушысының концентрациясы (% w/w) | Планшеттің қаттылығы (Н) | Планшеттердің жұмсақтығы (%) | Ыдырау уақыты (лары) |
| 0% | Қаптама жоқ | Жоқ | Жоқ |
| 3% | 20 – 30 | <1% | Қысу күшіне тәуелді емес |
| 6% | 20 – 30 | <1% | Қысу күшіне тәуелді емес |
| 9% | 20 – 30 | <1% | Қысу күшіне тәуелді емес |
| 15% | 20 – 30 | <1% | Қысу күшімен артады |
Ескерту: Қаттылық мәндері белгілі бір қысу күшіне арналған деректерге негізделген.
Нақты уақыт режимінде мониторинг жүргізудің қажеттілігі
Дәстүрлі сапаны бақылаудың шектеулері
Кептірілген түйіршіктердің немесе таблеткалардың оффлайн немесе онлайн талдауы сияқты дәстүрлі сапаны бақылау әдістері реактивті болып табылады. Олар уақытты қажет ететін сынама алу мен сынауға негізделген, жүріп жатқан процесс туралы нақты уақыт режимінде кері байланыс бермейді. Бұл уақыттың кешігуі сәйкес келмейтін партиялардың өндірісін болдырмауды мүмкін емес етеді, бұл айтарлықтай материалдық шығындарға және қаржылық шығындарға әкеледі.
Крахмал концентрациясын бақылауға арналған шешім
Ультрадыбыстық концентрация өлшегіштеріДыбыс толқынының ол арқылы өту жылдамдығын өлшеу арқылы сұйықтықтың концентрациясын немесе тығыздығын анықтаңыз. Дыбыс жылдамдығы сұйықтықтың концентрациясы мен температурасын қоса алғанда, оның физикалық қасиеттерінің тікелей функциясы болып табылады.
Бұл технология фармацевтикалық процестер үшін өте қолайлы, себебі оның артықшылықтары:
- Инвазивті емес:Сенсордың қозғалмалы бөліктері жоқ және оны құбырға немесе ыдысқа салуға болады, бұл процесс ағынын бұзбай нақты уақыт режимінде өлшеулерді қамтамасыз етеді.
- Бейтарап:Өлшеуге сұйықтықтың түсі, мөлдірлігі немесе ағын жылдамдығы әсер етпейді, бұл оптикалық әдістердің жалпы шектеулері болып табылады.
- Тікелей және механикалық:Ол крахмал пастасының концентрациясын тікелей өлшейді, бұл соңғы өнім сапасымен себептік байланысты негізгі процесс параметрі.
Онлайн ультрадыбыстық концентрация өлшегішін орнату орны
Орнату байланыстырғышты дайындау және қосу кезеңіне бағытталған, ол құрғақ ұнтақты араластырғаннан кейін бірден, бірақ ылғалды массалау алдында жүреді. Бұл орналастыру крахмал пастасы концентрациясы мен тұтқырлығын белсенді түрде реттеуге мүмкіндік береді, сұйық байланыстырғыштың өзіндегі негізгі себептердің өзгергіштігін шешеді.It's rэкоммnded дейін инсталтөменn foллоуинг посетиондар:
Bішкі дайындау ыдысы: Ультрадыбыстық өлшегіш байланыстырғыш дайындау ыдысының шығыс құбырына немесе қайта айналым ілмегіне бір сызық бойынша орнатылады. Бұл орналастыру крахмал пастасын ұстайды'араластыру немесе гомогендеу кезіндегі s концентрациясын, партиядан партияға крахмалдың өзгергіштігіне немесе дайындау қателіктеріне байланысты сәйкессіздіктерді анықтауды.
Грануляторға сұйық беру: Ультрадыбыстық өлшегіш түйіршіктегіштің жоғарғы жағында байланыстырғышты беру желісіне (әдетте икемді шланг немесе тот баспайтын болаттан жасалған түтік) бір сызықта орнатылады.'сұйықтық қосу порты немесе бүріккіш саптама жинағы. Бұл қоректендіру сорғысынан кейін, бірақ гранулятор ыдысының ішіндегі бүріккіш құбырдың немесе таратушы иіннің алдына орналастырылады.
