मापन बुद्धिमत्ता अधिक अचूक बनवा!

अचूक आणि बुद्धिमान मापनासाठी लोनमीटर निवडा!

ओल्या दाण्यामध्ये स्टार्चच्या एकाग्रतेचे निरीक्षण

टॅब्लेटच्या उत्पादनात स्टार्च हा एक आवश्यक सहायक घटक आहे कारण त्याची बहुमुखी प्रतिभा आणि किफायतशीरता आहे. ओल्या दाण्यांच्या प्रक्रियेतील आव्हाने त्याच्या एकाग्रता आणि आर्द्रतेच्या अचूक नियंत्रणावर केंद्रित आहेत. हे चढउतार टॅब्लेट क्रॅकिंग, वजनात फरक आणि विसंगत विरघळणे यासारख्या उत्पादनाच्या गुणवत्तेतील दोषांचे प्रमुख कारण आहेत.

प्रक्रिया विश्लेषणात्मक तंत्रज्ञान (PAT), विशेषतः अल्ट्रासोनिक एकाग्रता मीटर, रिअल-टाइमसाठी, इन-लाइन देखरेख स्टार्च बाईंडरच्या एकाग्रतेवर नियंत्रण ठेवते, पारंपारिक, प्रतिक्रियाशील, चाचणी-आधारित प्रतिमानापासून सक्रिय, नियंत्रण-आधारित प्रतिमानाकडे वळते.

ऑनलाइन युरिया देखरेखीची आव्हाने

घन डोस स्वरूपात स्टार्चची मूलभूत भूमिका

बहुकार्यात्मक सहायक म्हणून स्टार्च

स्टार्च हे एक नैसर्गिक, विषारी नसलेले आणि किफायतशीर बायोपॉलिमर आहे, जे टॅब्लेटसारख्या घन डोस स्वरूपात सर्वाधिक वापरले जाणारे एक्सिपियंट्सपैकी एक आहे. त्याची बहुमुखी प्रतिभा हा एक महत्त्वाचा फायदा आहे, ज्यामुळे ते एकाच फॉर्म्युलेशनमध्ये अनेक कार्ये करू शकते, बहुतेकदा ओल्या ग्रॅन्युलेशनमध्ये बाईंडर आणि डिसइंटिग्रंट म्हणून काम करते.

स्टार्चचे कार्यात्मक गुणधर्मvaryकॉर्न, बटाटा किंवा ज्वारीसारख्या त्याच्या वनस्पतिजन्य स्रोतावर, जे त्याचे अमायलोज-ते-अमाइलोपेक्टिन गुणोत्तर आणि दाणेदार आकारविज्ञान ठरवते. या अंतर्निहित फरकांचा अर्थ असा आहे की वेगवेगळ्या स्रोतांमधून मिळणारे स्टार्च अदलाबदल करण्यायोग्य नाहीत. उदाहरणार्थ, बटाट्याच्या स्टार्चमध्ये सामान्यतः जास्त चिकटपणा असतो, तर कॉर्न स्टार्चची स्वतःची विशिष्ट पेस्टिंग वैशिष्ट्ये असतात. फॉर्म्युलेशन विकासासाठी या स्रोत-विशिष्ट गुणधर्मांना समजून घेणे महत्त्वाचे आहे.

खालील तक्त्यामध्ये वेगवेगळ्या स्टार्च स्रोतांमधील संबंध आणि त्यांच्या कार्यात्मक भूमिकांचा सारांश दिला आहे:

स्टार्च स्रोत

ठराविक अमायलोज/अमायलोपेक्टिन प्रमाण

प्रमुख कार्यात्मक गुणधर्म

भौतिक-रासायनिक वैशिष्ट्ये

कॉर्न

अंदाजे २७:७३

बाइंडर, विघटन करणारा, भराव

जिलेटिनायझेशन तापमान, मध्यम चिकटपणा

बटाटा

अंदाजे २२:२५

विघटन करणारा, भराव करणारा

कमी जिलेटिनायझेशन तापमान, उच्च चिकटपणा

ज्वारी

अंदाजे १९.२:८०.८

बाइंडर, विघटन करणारा

जलद विघटन, उच्च विघटन दर

उत्पादन प्रक्रिया ऑप्टिमायझ करण्याबद्दल काही प्रश्न आहेत का?

स्टार्चच्या क्रियेचे यांत्रिक स्पष्टीकरण

बाईंडर म्हणून स्टार्च: जिलेटिनायझेशनची गंभीरता

जिलेटिनायझेशनमुळे ओल्या दाण्यांमध्ये स्टार्च एक प्रभावी बाईंडर म्हणून काम करतो, ही प्रक्रिया उष्णता आणि पाणी त्याच्या स्फटिकीय संरचनेत अपरिवर्तनीयपणे व्यत्यय आणते. मूळ स्टार्च, जो थंड पाण्यात विरघळत नाही, त्याला त्याच्या अमायलोज आणि अमायलोपेक्टिन पॉलिमरला हायड्रेट करण्यासाठी या स्वयंपाकाच्या चरणाची आवश्यकता असते, ज्यामुळे त्यांची बंधन क्षमता सक्षम होते.

अमायलोपेक्टिनची अत्यंत फांद्या असलेली, झाडासारखी रचना असंख्य जोड बिंदू प्रदान करते, ज्यामुळे ते कणांना प्रभावीपणे एकत्र धरून ठेवू शकते. दरम्यान, अमायलोज, त्याच्या रेषीय रचनेसह, चिकटपणा वाढवते आणि थंड होताना जेल नेटवर्क तयार करते, ज्यामुळे ग्रॅन्युल स्थिरता वाढते.

औद्योगिक प्रक्रिया सुलभ करण्यासाठी आणि स्वयंपाकाची गरज दूर करण्यासाठी, प्रीजिलेटिनाइज्ड स्टार्च विकसित केले गेले. हे स्टार्च, अंशतः किंवा पूर्णपणे जिलेटिनाइज्ड, थंड पाण्यात विरघळतात आणि फॉर्म्युलेशनमध्ये कोरड्या पावडर म्हणून जोडले जाऊ शकतात. ग्रॅन्युलेशन दरम्यान, पाणी त्यांना इन-सीटू सक्रिय करते, उत्पादन सुलभ करते आणि मजबूत बंधन कार्यक्षमता सुनिश्चित करते.

विघटनकारी म्हणून स्टार्च: सूज आणि शोषण

स्टार्च हे एक क्लासिक विघटन करणारे आहे, ज्याची क्रिया करण्याची प्राथमिक यंत्रणा सूज आहे. जेव्हा टॅब्लेट जलीय माध्यमाच्या संपर्कात येते तेव्हा पाणी केशिका क्रियेद्वारे (विक्रिटिंग) सच्छिद्र टॅब्लेट मॅट्रिक्समध्ये प्रवेश करते. स्टार्च ग्रॅन्यूल पाणी शोषून घेतात आणि त्यांच्या मूळ आकारमानाच्या कित्येक पट फुगतात. या सूजमुळे निर्माण होणारा अंतर्गत दाब टॅब्लेटच्या बंधन शक्तींवर मात करण्यासाठी आणि ते लहान तुकड्यांमध्ये विभाजित करण्यास पुरेसा असतो.

विघटनकारी म्हणून स्टार्चची प्रभावीता त्याच्या एकाग्रता, कण आकार आणि लागू केलेल्या संकुचन शक्तीसारख्या घटकांवर अवलंबून असते. एक महत्त्वाचा निष्कर्ष असा आहे की सूज ही प्रमुख यंत्रणा असली तरी, इतर घटना, जसे की आंतर-कण प्रतिकर्षण आणि हायड्रोजन बंधांचे साधे व्यत्यय, देखील विघटन होण्यास हातभार लावतात.

ओल्या ग्रॅन्युलेशनमधील आव्हाने oच टabचला

स्टार्चची एकाग्रता आणि आर्द्रता

ओल्या दाण्यांमध्ये स्टार्च पेस्टच्या एकाग्रतेतील चढउतार किंवा पावडर मिश्रणातील आर्द्रतेचे प्रमाण हे प्रमुख "वेदना बिंदू" आहेत. बाईंडर म्हणून स्टार्चची कामगिरी त्याच्या तयारीवर अवलंबून असते. उदाहरणार्थ, जर स्टार्च पेस्ट "कमी शिजवलेली" असेल तर ती प्रभावी बंधनकारक पॉलिमर म्हणून काम करणार नाही कारण त्याची स्फटिकीय रचना अबाधित राहते.

ओलाव्याची भूमिका गुंतागुंतीची आहे. कमी पातळीवर, पाणी वंगण म्हणून काम करू शकते, ज्यामुळे प्रवाहक्षमता सुधारते. तथापि, जेव्हा ओलावा एका महत्त्वपूर्ण बिंदूपेक्षा जास्त असतो, तेव्हा ते मजबूत द्रव पूल तयार करून कणांमधील एकता लक्षणीयरीत्या वाढवते, ज्यामुळे प्रवाहक्षमता कमी होते. यामुळे टॅब्लेट कॉम्प्रेशन दरम्यान अपुरी आणि विसंगत डाय फिलिंग होऊ शकते, ज्यामुळे टॅब्लेटच्या वजनात फरक होऊ शकतो.

या संबंधामुळे एक डोमिनो इफेक्ट निर्माण होतो. ओलाव्यातील चढउतारांमुळे कमी प्रवाहक्षमता केवळ वजनाच्या एकसमानतेवर परिणाम करत नाही तर कॉम्प्रेशन फोर्सच्या सुसंगततेवर देखील परिणाम करते, ज्यामुळे टॅब्लेट कडकपणा आणि घनतेचे विस्तृत वितरण होते आणि शेवटी विरघळण्याच्या कामगिरीवर परिणाम होतो. हे असंबंधित दिसणाऱ्या गुणवत्तेच्या गुणधर्मांमधील गुंतागुंतीचा दुवा अधोरेखित करते.

प्रक्रिया वेदना बिंदू

चुकीच्या बाइंडर एकाग्रतेमुळे किंवा स्टार्च पॉलिमरच्या अपुर्‍या सक्रियतेमुळे कमकुवत ग्रॅन्युल तयार होऊ शकतात आणि परिणामी, "मऊ" गोळ्या चिप्स आणि क्रॅक होण्याची शक्यता असते. याउलट, जास्त बाइंडर एकाग्रता किंवा जास्त ग्रॅन्युलेशनमुळे जास्त दाट आणि कठीण ग्रॅन्युल तयार होऊ शकतात, ज्यामुळे हवेच्या अडकण्यामुळे आणि अपुर्‍या प्लास्टिक विकृतीमुळे टॅब्लेट कॉम्प्रेशन दरम्यान क्रॅकिंग आणि लॅमिनेशनसारखे दोष उद्भवू शकतात.

ओल्या दाण्यांचे मिश्रण करण्याची प्रक्रिया ही ओल्या दाण्यांच्या मिश्रणाचा वेळ आणि इंपेलर गती यासारख्या घटकांसाठी अत्यंत संवेदनशील असते, ज्यामुळे जास्त दाण्यांचे मिश्रण होऊ शकते आणि दाण्यांची घनता वाढू शकते. हे एक गंभीर आव्हान आहे.

एक लक्षणीय निरीक्षण म्हणजे ग्रॅन्युल स्ट्रेंथ आणि टॅब्लेट टेन्सिल स्ट्रेंथ यांच्यातील नॉन-लाइनर इनव्हर्स व्युत्क्रम सहसंबंध. सामान्य अंतर्ज्ञान असे आहे की मजबूत, घन ग्रॅन्युल - उदाहरणार्थ, उच्च-शीअर ग्रॅन्युलेशनद्वारे उत्पादित - अधिक मजबूत गोळ्या निर्माण करतात. तथापि, पुरावे असे सूचित करतात की उच्च-शीअर ग्रॅन्युलेशनद्वारे उत्पादित ग्रॅन्युल, सर्वात घन आणि मजबूत असताना, सर्वात कमी तन्य शक्ती असलेल्या गोळ्यांमध्ये परिणाम करतात. हा एक साधा विरोधाभास नाही. हे सूचित करते की इंट्रा-ग्रॅन्युल बाँडिंग मजबूत असू शकते, परंतु टॅब्लेट कॉम्प्रेशन दरम्यान तयार होणारे इंटर-ग्रॅन्युल बॉन्ड कमकुवत असतात. याचे कारण असे की दाट ग्रॅन्युल कमी प्लास्टिक असतात आणि कॉम्प्रेशन अंतर्गत कमी विकृत होतात. हे कमी केलेले विकृतीकरण ग्रॅन्युलमधील संपर्क क्षेत्र कमी करते आणि घन पूल तयार करण्यास मर्यादित करते, परिणामी ग्रॅन्युलची ताकद असूनही यांत्रिकदृष्ट्या कमकुवत अंतिम टॅब्लेट बनते. अशा प्रकारे, ग्रॅन्युलेशन एंडपॉइंट नियंत्रित करणे हे ग्रॅन्युल स्ट्रेंथ किंवा घनता वाढवण्याबद्दल नाही, तर एक इष्टतम संतुलन साध्य करण्याबद्दल आहे जे एक मजबूत अंतिम टॅब्लेट तयार करण्यासाठी चांगली प्रवाहक्षमता आणि पुरेशी कॉम्प्रेसिबिलिटी सुनिश्चित करते.

अंतिम उत्पादनाच्या गुणवत्तेच्या गुणधर्मांवर स्टार्चच्या एकाग्रतेचा प्रभाव

कडकपणा आणि नाजूकपणा

वाढत्या बाइंडर एकाग्रतेमुळे सामान्यतः जास्त कडकपणा आणि कमी नाजूकपणा असलेल्या गोळ्या मिळतात. पीव्हीपी सारख्या सिंथेटिक पॉलिमरच्या तुलनेत स्टार्च मध्यम बंधनकारक गुणधर्म प्रदान करतो, सामान्यत: मऊ गोळ्या देतो परंतु चांगल्या विघटन वैशिष्ट्यांसह. प्रीजिलेटिनाइज्ड कॉर्न स्टार्चवरील एका अभ्यासात असे आढळून आले की स्वीकार्य भौतिक गुणधर्म प्राप्त करण्यासाठी 3% ते 9% बाईंडर एकाग्रता ही इष्टतम श्रेणी आहे.

विघटन आणि विघटन

स्टार्च बाइंडरच्या एकाग्रतेमध्ये आणि औषधाच्या विघटन दरामध्ये स्पष्टपणे उलट संबंध आहे. बाइंडरची एकाग्रता वाढत असताना, गोळ्या कडक होतात आणि त्यांचा विघटन वेळ वाढतो, ज्यामुळे सक्रिय औषध घटक (API) सोडण्यास विलंब होतो.

स्टार्चचा विघटनावर होणारा हा मंद परिणाम "लीच्ड लेयर" तयार होण्याद्वारे यांत्रिकरित्या स्पष्ट केला जाऊ शकतो. जेव्हा स्टार्च असलेली टॅब्लेट विघटन माध्यमाच्या संपर्कात येते तेव्हा टॅब्लेटच्या पृष्ठभागावरील स्टार्च फुगतात आणि एक चिकट, जेलसारखा थर तयार होतो. या जेल लेयरमध्ये मोठ्या प्रमाणात API नसते. परिणामी, टॅब्लेटच्या गाभ्यातून विरघळणारे API मोठ्या प्रमाणात विघटन माध्यमापर्यंत पोहोचण्यासाठी या चिकट, सुजलेल्या स्टार्च मॅट्रिक्समधून पसरले पाहिजे. ही प्रसार प्रक्रिया एक मंद, दर-मर्यादित पायरी आहे.

या लीच केलेल्या थराची जाडी आणि चिकटपणा स्टार्चच्या एकाग्रतेशी आणि त्याच्या जिलेटिनायझेशनच्या डिग्रीशी थेट प्रमाणात असतो. म्हणून, विसंगत स्टार्च गुणधर्म किंवा एकाग्रता थेट परिवर्तनशील विघटन प्रोफाइलकडे नेत असतात, जे औषधांच्या जैवउपलब्धतेवर परिणाम करणारे एक महत्त्वपूर्ण गुणवत्ता गुणधर्म (CQA) आहे.

ग्रॅन्युल आणि टॅब्लेट डेन्सिफिकेशन

ग्रॅन्युलच्या गुणवत्तेचे मूल्यांकन करण्यासाठी प्रमुख निकषांमध्ये बल्क डेन्सिटी, टॅप्ड डेन्सिटी आणि कॉम्प्रेसिबिलिटी इंडेक्स (CI) यांचा समावेश आहे. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की जास्त वेळ ओले मासिंग वेळ किंवा जास्त इंपेलर गतीमुळे ग्रॅन्युलची बल्क डेन्सिटी अधिक स्पष्ट एकत्रीकरणामुळे वाढते.

या घनतेमुळे, प्रवाहक्षमता सुधारते, परंतु कॉम्प्रेसिबिलिटी इंडेक्स कमी होतो, म्हणजेच ग्रॅन्यूल दाबणे अधिक कठीण होते. परिणामी, अंतिम टॅब्लेट अपेक्षेपेक्षा कमकुवत असू शकते किंवा जास्त कॉम्प्रेशन फोर्सची आवश्यकता असू शकते, ज्यामुळे उपकरणांची झीज होऊ शकते किंवा टॅब्लेट क्रॅकिंगसारख्या समस्या उद्भवू शकतात. यामुळे एक जटिल अभिप्राय लूप तयार होतो जिथे स्टार्चच्या एकाग्रतेत थोडीशी वाढ यासारख्या प्रक्रियेत होणारा एक छोटासा बदल अंतिम उत्पादनाच्या गुणवत्तेवर लक्षणीय आणि अप्रत्याशित परिणाम करू शकतो.

स्टार्च बाइंडर सांद्रता (% w/w)

टॅब्लेट कडकपणा (N)

टॅब्लेट फ्रायबिलिटी (%)

विघटन वेळ (वेळ)

0%

बाइंडर नाही

लागू नाही

लागू नाही

3%

२० - ३०

<1%

कॉम्प्रेशन फोर्सवर अवलंबून नाही

6%

२० - ३०

<1%

कॉम्प्रेशन फोर्सवर अवलंबून नाही

9%

२० - ३०

<1%

कॉम्प्रेशन फोर्सवर अवलंबून नाही

१५%

२० - ३०

<1%

कॉम्प्रेशन फोर्ससह वाढते

टीप: कडकपणा मूल्ये विशिष्ट कॉम्प्रेशन फोर्सच्या डेटावर आधारित असतात.

अचूक रिअल-टाइम देखरेखीची अत्यावश्यकता

पारंपारिक गुणवत्ता नियंत्रणाच्या मर्यादा

पारंपारिक गुणवत्ता नियंत्रण पद्धती, जसे की वाळलेल्या ग्रॅन्यूल किंवा टॅब्लेटचे ऑफ-लाइन किंवा ऑनलाइन विश्लेषण, मूळतः प्रतिक्रियाशील असतात. त्या वेळखाऊ नमुने आणि चाचणीवर अवलंबून असतात, चालू प्रक्रियेवर रिअल-टाइम अभिप्राय देत नाहीत. या वेळेच्या विलंबामुळे अनुरूप नसलेल्या बॅचेसचे उत्पादन रोखणे अशक्य होते, ज्यामुळे महत्त्वपूर्ण सामग्रीचा अपव्यय आणि आर्थिक नुकसान होते.

स्टार्च एकाग्रता निरीक्षणासाठी उपाय

अल्ट्रासोनिक एकाग्रता मीटरध्वनी लहरी ज्या वेगाने प्रवास करते त्या गतीचे मोजमाप करून द्रवाची एकाग्रता किंवा घनता निश्चित करा. ध्वनीचा वेग हा द्रवाच्या भौतिक गुणधर्मांवर थेट परिणाम करतो, ज्यामध्ये त्याची एकाग्रता आणि तापमान यांचा समावेश आहे.

हे तंत्रज्ञान त्याच्या फायद्यांमुळे औषधी प्रक्रियेसाठी योग्य आहे:

  • आक्रमक नसलेले:सेन्सरमध्ये कोणतेही हालणारे भाग नाहीत आणि ते पाईप किंवा भांड्यात घालता येते, ज्यामुळे प्रक्रियेच्या प्रवाहात व्यत्यय न येता रिअल-टाइम मोजमाप मिळते.
  • निःपक्षपाती:द्रवाचा रंग, स्पष्टता किंवा प्रवाह दर, जे ऑप्टिकल पद्धतींच्या सामान्य मर्यादा आहेत, यामुळे मापनावर परिणाम होत नाही.
  • थेट आणि यांत्रिक:हे स्टार्च पेस्टच्या एकाग्रतेचे थेट मोजमाप करते, एक महत्त्वाचा प्रक्रिया मापदंड जो अंतिम उत्पादनाच्या गुणवत्तेशी कारणात्मकपणे जोडला जातो.

ऑनलाइन अल्ट्रासोनिक एकाग्रता मीटरची स्थापना स्थिती

ही स्थापना बाइंडर तयार करणे आणि जोडण्याच्या टप्प्यावर लक्ष केंद्रित करते, जी कोरडी पावडर मिसळल्यानंतर लगेचच होते परंतु ओले मसाज करण्यापूर्वी होते. ही स्थिती स्टार्च पेस्टच्या एकाग्रता आणि चिकटपणाचे सक्रिय समायोजन करण्यास अनुमती देते, ज्यामुळे द्रव बाइंडरमध्येच मूळ-कारण परिवर्तनशीलता संबोधित होते.It's rइकोमम्मेएनडीईड ते इनसतालपाहाn foलोवीएनजी पीओसिटीऑन:

Bइंडर तयारी पात्र: अल्ट्रासोनिक मीटर बाईंडर तयारी भांड्याच्या आउटलेट पाईप किंवा रीक्रिक्युलेशन लूपवर इन-लाइन बसवलेले असते. हे प्लेसमेंट स्टार्च पेस्ट कॅप्चर करते.'मिश्रण किंवा एकरूपीकरण दरम्यान एकाग्रता, बॅच-टू-बॅच स्टार्च परिवर्तनशीलतेमुळे किंवा तयारी त्रुटींमुळे विसंगती शोधणे.

ग्रॅन्युलेटरला द्रव खाद्य: अल्ट्रासोनिक मीटर ग्रॅन्युलेटरच्या अगदी वरच्या बाजूला बाइंडर फीड लाईनवर (सामान्यत: लवचिक नळी किंवा स्टेनलेस स्टील ट्यूबिंग) इन-लाइन स्थापित केले जाते.'s द्रव जोडणी पोर्ट किंवा स्प्रे नोजल असेंब्ली. हे फीड पंप नंतर परंतु ग्रॅन्युलेटर बाउलच्या आत स्प्रे लान्स किंवा डिस्ट्रिब्युटर आर्मच्या आधी ठेवले जाते.

अधिक अनुप्रयोग