ปัญหาที่เกิดขึ้นในกระบวนการ

ความเข้มข้นของสารยึดเกาะที่ไม่ถูกต้องหรือการกระตุ้นพอลิเมอร์ของแป้งไม่เพียงพออาจทำให้เม็ดแป้งอ่อนแอและส่งผลให้ยาเม็ด "นิ่ม" ซึ่งมีแนวโน้มที่จะแตกหักได้ง่าย ในทางกลับกัน ความเข้มข้นของสารยึดเกาะที่สูงเกินไปหรือการบดเป็นเม็ดมากเกินไปอาจทำให้เม็ดแป้งหนาแน่นและแข็งเกินไป ซึ่งอาจนำไปสู่ข้อบกพร่อง เช่น การแตกร้าวและการแยกชั้นระหว่างการอัดเม็ดเนื่องจากการดักจับอากาศและการเสียรูปพลาสติกที่ไม่เพียงพอ

กระบวนการทำเม็ดแบบเปียกมีความไวต่อปัจจัยต่างๆ อย่างมาก เช่น เวลาในการผสมส่วนผสมเปียกและความเร็วของใบพัด ซึ่งอาจนำไปสู่การทำเม็ดมากเกินไปและทำให้ความหนาแน่นของเม็ดเพิ่มขึ้น นี่เป็นความท้าทายที่สำคัญ

ข้อสังเกตที่สำคัญอย่างหนึ่งคือ ความสัมพันธ์ผกผันแบบไม่เป็นเชิงเส้นระหว่างความแข็งแรงของเม็ดแกรนูลและความแข็งแรงของเม็ดยา โดยทั่วไปแล้ว เรามักคิดว่าเม็ดแกรนูลที่แข็งแรงและหนาแน่นกว่า—เช่น เม็ดแกรนูลที่ผลิตโดยกระบวนการแกรนูลแบบแรงเฉือนสูง—ควรจะทำให้เม็ดยามีความแข็งแรงกว่า อย่างไรก็ตาม หลักฐานชี้ให้เห็นว่า เม็ดแกรนูลที่ผลิตโดยกระบวนการแกรนูลแบบแรงเฉือนสูง แม้ว่าจะมีความหนาแน่นและแข็งแรงที่สุด แต่กลับทำให้เม็ดยามีความแข็งแรงต่ำที่สุด นี่ไม่ใช่เพียงแค่ความขัดแย้ง แต่แสดงให้เห็นว่า แม้ว่าการยึดเกาะภายในเม็ดแกรนูลอาจจะแข็งแรง แต่การยึดเกาะระหว่างเม็ดแกรนูลที่เกิดขึ้นระหว่างการอัดเม็ดยานั้นอ่อนแอ เนื่องจากเม็ดแกรนูลที่หนาแน่นจะมีความยืดหยุ่นน้อยกว่าและเสียรูปน้อยกว่าภายใต้แรงอัด การเสียรูปที่ลดลงนี้จะลดพื้นที่สัมผัสระหว่างเม็ดแกรนูลและจำกัดการก่อตัวของสะพานแข็ง ทำให้เม็ดยาที่ได้มีความแข็งแรงทางกลต่ำ แม้ว่าเม็ดแกรนูลเองจะแข็งแรงก็ตาม ดังนั้น การควบคุมจุดสิ้นสุดของการบดอัดเม็ดจึงไม่ใช่การเพิ่มความแข็งแรงหรือความหนาแน่นของเม็ดให้สูงสุด แต่เป็นการหาจุดสมดุลที่เหมาะสมซึ่งจะช่วยให้ได้ทั้งความลื่นไหลที่ดีและความสามารถในการอัดที่เพียงพอ เพื่อผลิตยาเม็ดที่มีความแข็งแรงทนทานในที่สุด

ผลกระทบของความเข้มข้นของแป้งต่อคุณลักษณะคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

ความแข็งและความเปราะ

โดยทั่วไป การเพิ่มความเข้มข้นของสารยึดเกาะจะส่งผลให้เม็ดยามีความแข็งมากขึ้นและแตกหักง่ายขึ้น แป้งให้คุณสมบัติการยึดเกาะในระดับปานกลางเมื่อเทียบกับโพลิเมอร์สังเคราะห์ เช่น PVP ซึ่งโดยทั่วไปจะให้เม็ดยาที่นิ่มกว่า แต่มีลักษณะการแตกตัวที่ดีกว่า การศึกษาหนึ่งเกี่ยวกับแป้งข้าวโพดที่ผ่านการเจลาติไนซ์แล้วพบว่า ความเข้มข้นของสารยึดเกาะ 3% ถึง 9% เป็นช่วงที่เหมาะสมที่สุดเพื่อให้ได้คุณสมบัติทางกายภาพที่ยอมรับได้

การแตกตัวและการละลาย

มีความสัมพันธ์ผกผันที่ชัดเจนระหว่างความเข้มข้นของสารยึดเกาะที่เป็นแป้งกับอัตราการละลายของยา เมื่อความเข้มข้นของสารยึดเกาะเพิ่มขึ้น เม็ดยาจะแข็งขึ้นและเวลาในการแตกตัวจะนานขึ้น ซึ่งจะทำให้การปลดปล่อยสารออกฤทธิ์ทางเภสัชกรรม (API) ช้าลง

ผลกระทบที่ชะลอการละลายของแป้งสามารถอธิบายได้ในเชิงกลไกโดยการเกิด "ชั้นที่ถูกชะล้าง" เมื่อยาเม็ดที่มีแป้งเป็นส่วนประกอบสัมผัสกับตัวกลางในการละลาย แป้งบนผิวยาเม็ดจะบวมและก่อตัวเป็นชั้นที่มีความหนืดคล้ายเจล ชั้นเจลนี้ส่วนใหญ่ไม่มีสารออกฤทธิ์ ดังนั้น สารออกฤทธิ์ที่ละลายจากแกนกลางของยาเม็ดจะต้องแพร่ผ่านเมทริกซ์แป้งที่บวมและมีความหนืดนี้เพื่อไปถึงตัวกลางในการละลาย กระบวนการแพร่ดังกล่าวเป็นขั้นตอนที่ช้าและเป็นตัวจำกัดอัตรา

ความหนาและความหนืดของชั้นที่ละลายออกมานั้นแปรผันโดยตรงกับความเข้มข้นของแป้งและระดับการเกิดเจลาติไนเซชัน ดังนั้น คุณสมบัติหรือความเข้มข้นของแป้งที่ไม่สม่ำเสมอจะนำไปสู่รูปแบบการละลายที่แปรผัน ซึ่งเป็นคุณลักษณะคุณภาพที่สำคัญ (CQA) ที่ส่งผลต่อชีวปริมาณออกฤทธิ์ของยา

การอัดเม็ดและยาเม็ด

ตัวชี้วัดสำคัญในการประเมินคุณภาพของเม็ดแกรนูล ได้แก่ ความหนาแน่นรวม ความหนาแน่นหลังการอัด และดัชนีการอัดตัว (CI) งานวิจัยแสดงให้เห็นว่า ระยะเวลาการผสมแบบเปียกที่นานขึ้น หรือความเร็วของใบพัดที่สูงขึ้น จะทำให้ความหนาแน่นรวมของเม็ดแกรนูลเพิ่มขึ้น เนื่องจากการอัดตัวที่เด่นชัดมากขึ้น

การเพิ่มความหนาแน่นนี้ แม้ว่าจะช่วยปรับปรุงการไหลตัว แต่ก็ส่งผลให้ดัชนีการอัดตัวลดลง ซึ่งหมายความว่าเม็ดแป้งจะอัดได้ยากขึ้น ผลที่ตามมาคือ ยาเม็ดที่ได้อาจอ่อนแอกว่าที่คาดไว้ หรือต้องใช้แรงอัดสูงขึ้น ซึ่งอาจนำไปสู่การสึกหรอของอุปกรณ์ หรือปัญหาต่างๆ เช่น ยาเม็ดแตก สิ่งนี้สร้างวงจรป้อนกลับที่ซับซ้อน โดยที่การเปลี่ยนแปลงกระบวนการเล็กน้อย เช่น การเพิ่มความเข้มข้นของแป้งเพียงเล็กน้อย อาจส่งผลกระทบอย่างมากและคาดเดาไม่ได้ต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

ความเข้มข้นของสารยึดเกาะแป้ง (% w/w)	ความแข็งของเม็ดยา (N)	ความเปราะของเม็ดยา (%)	เวลาสลายตัว (วินาที)
0%	ไม่มีสันปก	ไม่มีข้อมูล	ไม่มีข้อมูล
3%	20 – 30	<1%	ไม่ขึ้นอยู่กับแรงกด
6%	20 – 30	<1%	ไม่ขึ้นอยู่กับแรงกด
9%	20 – 30	<1%	ไม่ขึ้นอยู่กับแรงกด
15%	20 – 30	<1%	เพิ่มขึ้นตามแรงกด

หมายเหตุ: ค่าความแข็งจะแตกต่างกันไปตามข้อมูลสำหรับแรงกดอัดเฉพาะค่าหนึ่ง

ความจำเป็นของการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ที่แม่นยำ

ข้อจำกัดของการควบคุมคุณภาพแบบดั้งเดิม

วิธีการควบคุมคุณภาพแบบดั้งเดิม เช่น การวิเคราะห์เม็ดหรือยาเม็ดแห้งแบบออฟไลน์หรือแบบเรียลไทม์นั้น มีลักษณะเป็นการตอบสนองต่อเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นแล้ว วิธีการเหล่านี้อาศัยการสุ่มตัวอย่างและการทดสอบที่ใช้เวลานาน และไม่ให้ข้อมูลป้อนกลับแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับกระบวนการที่กำลังดำเนินอยู่ ความล่าช้าดังกล่าวทำให้ไม่สามารถป้องกันการผลิตสินค้าที่ไม่ได้มาตรฐานได้ ส่งผลให้เกิดการสูญเสียวัสดุและค่าใช้จ่ายจำนวนมาก

วิธีแก้ปัญหาสำหรับการตรวจสอบความเข้มข้นของแป้ง

เครื่องวัดความเข้มข้นแบบอัลตราโซนิกการหาความเข้มข้นหรือความหนาแน่นของของเหลวทำได้โดยการวัดความเร็วของคลื่นเสียงที่เดินทางผ่านของเหลวนั้น ความเร็วของเสียงเป็นฟังก์ชันโดยตรงของคุณสมบัติทางกายภาพของของเหลว รวมถึงความเข้มข้นและอุณหภูมิ

เทคโนโลยีนี้เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการผลิตยา เนื่องจากมีข้อดีดังต่อไปนี้:

• ไม่ต้องผ่าตัด:เซ็นเซอร์นี้ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว และสามารถติดตั้งในท่อหรือภาชนะได้ ทำให้สามารถวัดค่าแบบเรียลไทม์ได้โดยไม่รบกวนกระบวนการทำงาน

• เป็นกลาง:การวัดจะไม่ได้รับผลกระทบจากสี ความใส หรืออัตราการไหลของเหลว ซึ่งเป็นข้อจำกัดทั่วไปของวิธีการทางแสง

• โดยตรงและเชิงกลไก:เครื่องมือนี้ใช้วัดความเข้มข้นของแป้งเปียกโดยตรง ซึ่งเป็นพารามิเตอร์สำคัญในกระบวนการผลิตที่มีความสัมพันธ์โดยตรงกับคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

ตำแหน่งการติดตั้งเครื่องวัดความเข้มข้นแบบอัลตราโซนิคออนไลน์

ระบบนี้เน้นที่ขั้นตอนการเตรียมและการเติมสารยึดเกาะ ซึ่งเกิดขึ้นทันทีหลังจากผสมผงแห้ง แต่ก่อนการผสมของเหลว การจัดวางตำแหน่งเช่นนี้ช่วยให้สามารถปรับความเข้มข้นและความหนืดของแป้งได้อย่างทันท่วงที ซึ่งเป็นการแก้ไขปัญหาความแปรปรวนที่เกิดจากสารยึดเกาะเหลวโดยตรงIt's rอีโคเอ็มมีเอ็นดีd ถึง อินส์ตาลโลn foโลวีง พีโอซิติออนส์:

Bภาชนะเตรียมสาร: เครื่องวัดอัลตราโซนิกจะถูกติดตั้งแบบต่อตรงบนท่อทางออกหรือวงจรหมุนเวียนของภาชนะเตรียมสารยึดเกาะ การจัดวางในตำแหน่งนี้จะดักจับแป้งเปียกได้'ตรวจสอบความเข้มข้นของสารในระหว่างการผสมหรือการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน ตรวจจับความไม่สม่ำเสมอที่เกิดจากความแปรปรวนของแป้งในแต่ละชุดการผลิตหรือข้อผิดพลาดในการเตรียม

ป้อนของเหลวเข้าสู่เครื่องอัดเม็ด: เครื่องวัดอัลตราโซนิกจะติดตั้งแบบต่อตรงในท่อส่งสารยึดเกาะ (โดยทั่วไปจะเป็นท่ออ่อนหรือท่อสแตนเลส) ก่อนถึงเครื่องบดเม็ดเล็กน้อย'ช่องเติมของเหลวหรือชุดหัวฉีดสเปรย์ ตำแหน่งนี้จะอยู่หลังปั๊มป้อนวัสดุ แต่ก่อนถึงท่อสเปรย์หรือแขนกระจายวัสดุภายในถังบดอัดเม็ด