Các điểm khó khăn trong quy trình

Nồng độ chất kết dính không chính xác hoặc sự hoạt hóa polymer tinh bột không đủ có thể dẫn đến các hạt yếu và do đó, tạo ra các viên nén "mềm", dễ bị vỡ vụn và nứt. Ngược lại, nồng độ chất kết dính quá cao hoặc quá trình tạo hạt có thể tạo ra các hạt quá đặc và cứng, dẫn đến các khuyết tật như nứt và bong tróc trong quá trình nén viên do không khí bị kẹt và biến dạng dẻo không đủ.

Quá trình tạo hạt ướt rất nhạy cảm với các yếu tố như thời gian nhào trộn ướt và tốc độ cánh khuấy, có thể dẫn đến hiện tượng tạo hạt quá mức và tăng mật độ hạt. Đây là một thách thức quan trọng.

Một quan sát đáng chú ý là mối tương quan nghịch phi tuyến tính giữa độ bền hạt và độ bền kéo của viên nén. Quan niệm thông thường cho rằng các hạt chắc hơn, đặc hơn—ví dụ, được tạo ra bằng phương pháp tạo hạt tốc độ cao—sẽ tạo ra viên nén chắc hơn. Tuy nhiên, bằng chứng cho thấy rằng các hạt được tạo ra bằng phương pháp tạo hạt tốc độ cao, mặc dù đặc nhất và chắc nhất, lại tạo ra viên nén có độ bền kéo thấp nhất. Đây không phải là một mâu thuẫn đơn giản. Điều này cho thấy rằng trong khi liên kết bên trong hạt có thể chắc chắn, thì các liên kết giữa các hạt hình thành trong quá trình nén viên lại yếu. Điều này là do các hạt đặc ít dẻo hơn và biến dạng ít hơn khi bị nén. Sự biến dạng giảm này làm giảm thiểu diện tích tiếp xúc giữa các hạt và hạn chế sự hình thành các cầu nối rắn, dẫn đến viên nén cuối cùng yếu về mặt cơ học mặc dù bản thân các hạt rất chắc chắn. Do đó, việc kiểm soát điểm kết thúc của quá trình tạo hạt không phải là tối đa hóa độ bền hoặc mật độ của hạt, mà là đạt được sự cân bằng tối ưu, đảm bảo cả khả năng chảy tốt và khả năng nén đầy đủ để tạo ra viên nén cuối cùng chắc chắn.

Ảnh hưởng của nồng độ tinh bột đến các thuộc tính chất lượng sản phẩm cuối cùng

Độ cứng và độ dễ vỡ

Việc tăng nồng độ chất kết dính thường dẫn đến viên nén có độ cứng cao hơn và độ dễ vỡ thấp hơn. Tinh bột cung cấp khả năng kết dính vừa phải so với các polyme tổng hợp như PVP, thường tạo ra viên nén mềm hơn nhưng có đặc tính rã tốt hơn. Một nghiên cứu về tinh bột ngô tiền gelatin hóa cho thấy nồng độ chất kết dính từ 3% đến 9% là phạm vi tối ưu để đạt được các tính chất vật lý chấp nhận được.

Sự phân rã và tan rã

Có mối quan hệ nghịch đảo rõ rệt giữa nồng độ chất kết dính tinh bột và tốc độ hòa tan của thuốc. Khi nồng độ chất kết dính tăng lên, viên nén trở nên cứng hơn và thời gian rã tăng lên, từ đó làm chậm quá trình giải phóng hoạt chất dược phẩm (API).

Tác dụng làm chậm quá trình hòa tan của tinh bột có thể được giải thích về mặt cơ chế bằng sự hình thành "lớp bị rửa trôi". Khi viên nén chứa tinh bột tiếp xúc với môi trường hòa tan, tinh bột trên bề mặt viên nén sẽ trương nở và tạo thành một lớp nhớt, giống như gel. Lớp gel này hầu như không chứa hoạt chất (API). Do đó, hoạt chất hòa tan từ lõi viên nén phải khuếch tán qua ma trận tinh bột trương nở, nhớt này để đến được môi trường hòa tan chính. Quá trình khuếch tán này là một bước chậm, là bước giới hạn tốc độ.

Độ dày và độ nhớt của lớp bị rửa trôi này tỷ lệ thuận với nồng độ tinh bột và mức độ hồ hóa của nó. Do đó, các đặc tính hoặc nồng độ tinh bột không nhất quán sẽ trực tiếp dẫn đến các hồ sơ hòa tan không đồng nhất, đây là một thuộc tính chất lượng quan trọng (CQA) ảnh hưởng đến sinh khả dụng của thuốc.

Nén chặt hạt và viên nén

Các chỉ số quan trọng để đánh giá chất lượng hạt bao gồm khối lượng riêng, khối lượng riêng sau khi nén và chỉ số nén (CI). Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng thời gian trộn ướt lâu hơn hoặc tốc độ cánh khuấy cao hơn sẽ làm tăng khối lượng riêng của hạt do quá trình nén chặt diễn ra mạnh mẽ hơn.

Quá trình nén chặt này, trong khi cải thiện khả năng chảy, lại dẫn đến chỉ số nén thấp hơn, nghĩa là các hạt khó nén hơn. Kết quả là, viên nén thành phẩm có thể yếu hơn dự kiến ​​hoặc cần lực nén cao hơn, điều này có thể dẫn đến hao mòn thiết bị hoặc các vấn đề như nứt viên nén. Điều này tạo ra một vòng phản hồi phức tạp, trong đó một thay đổi nhỏ trong quy trình, chẳng hạn như tăng nhẹ nồng độ tinh bột, có thể có tác động đáng kể và khó lường đến chất lượng sản phẩm cuối cùng.

Nồng độ chất kết dính tinh bột (% khối lượng/khối lượng)	Độ cứng của viên nén (N)	Độ dễ vỡ của viên nén (%)	Thời gian phân rã (giây)
0%	Không cần bìa	Không áp dụng	Không áp dụng
3%	20 – 30	<1%	Không phụ thuộc vào lực nén.
6%	20 – 30	<1%	Không phụ thuộc vào lực nén.
9%	20 – 30	<1%	Không phụ thuộc vào lực nén.
15%	20 – 30	<1%	Tăng theo lực nén

Lưu ý: Giá trị độ cứng dao động tùy thuộc vào dữ liệu thu được ở một lực nén cụ thể.

Sự cần thiết của việc giám sát chính xác theo thời gian thực

Những hạn chế của kiểm soát chất lượng truyền thống

Các phương pháp kiểm soát chất lượng truyền thống, chẳng hạn như phân tích ngoại tuyến hoặc trực tuyến các hạt hoặc viên nén khô, vốn dĩ mang tính phản ứng. Chúng dựa vào việc lấy mẫu và thử nghiệm tốn thời gian, không cung cấp phản hồi theo thời gian thực về quy trình đang diễn ra. Độ trễ thời gian này khiến việc ngăn chặn sản xuất các lô hàng không đạt tiêu chuẩn trở nên bất khả thi, dẫn đến lãng phí nguyên vật liệu đáng kể và tổn thất tài chính.

Giải pháp giám sát nồng độ tinh bột

Máy đo nồng độ siêu âmXác định nồng độ hoặc mật độ của chất lỏng bằng cách đo tốc độ truyền sóng âm trong đó. Tốc độ âm thanh tỷ lệ thuận với các tính chất vật lý của chất lỏng, bao gồm nồng độ và nhiệt độ của nó.

Công nghệ này rất phù hợp với các quy trình sản xuất dược phẩm nhờ những ưu điểm sau:

• Không xâm lấn:Cảm biến này không có bộ phận chuyển động và có thể được lắp đặt vào đường ống hoặc bình chứa, cung cấp các phép đo theo thời gian thực mà không làm gián đoạn quy trình.

• Không thiên vị:Phép đo không bị ảnh hưởng bởi màu sắc, độ trong suốt hoặc tốc độ dòng chảy của chất lỏng, những yếu tố thường bị hạn chế bởi các phương pháp quang học.

• Trực tiếp và máy móc:Nó đo trực tiếp nồng độ của hồ tinh bột, một thông số quan trọng của quy trình có liên quan trực tiếp đến chất lượng sản phẩm cuối cùng.

Vị trí lắp đặt của đồng hồ đo nồng độ siêu âm trực tuyến

Hệ thống này tập trung vào giai đoạn chuẩn bị và thêm chất kết dính, diễn ra ngay sau khi trộn bột khô nhưng trước khi tạo khối ướt. Vị trí này cho phép điều chỉnh chủ động nồng độ và độ nhớt của hồ tinh bột, giải quyết tận gốc sự biến động trong chính chất kết dính lỏng.It's rsinh tháibànded tới installon following posititrên:

Bbình chuẩn bị dưới: Máy đo siêu âm được lắp đặt nối tiếp trên đường ống thoát hoặc vòng tuần hoàn của thùng chuẩn bị chất kết dính. Vị trí này giúp thu giữ hồ tinh bột.'Kiểm tra nồng độ trong quá trình trộn hoặc đồng nhất hóa, phát hiện sự không nhất quán do sự biến đổi tinh bột giữa các mẻ hoặc lỗi trong quá trình chuẩn bị.

Cấp liệu dạng lỏng cho máy tạo hạt: Thiết bị đo siêu âm được lắp đặt nối tiếp trên đường cấp chất kết dính (thường là ống mềm hoặc ống thép không gỉ) ngay phía trước máy tạo hạt.'Cổng thêm chất lỏng hoặc cụm vòi phun. Bộ phận này được đặt sau bơm cấp liệu nhưng trước cần phun hoặc tay phân phối bên trong thùng máy tạo hạt.