Нанесение пленочного покрытия – важнейший этап в производстве таблеток, порошков и гранул. Помимо изменения профилей высвобождения лекарственного средства, оно выполняет множество функциональных и эстетических задач.
Пленочное покрытие позволяет маскировать неприятный вкус, улучшать внешний вид продукта, обеспечивать однородность цвета и усиливать идентичность бренда. В совокупности эти факторы способствуют лучшему соблюдению пациентами режима лечения.
Покрытие также повышает стабильность продукта и увеличивает срок его годности. Оно защищает хрупкую поверхность непокрытых таблеток, уменьшает истирание, минимизирует образование пыли и облегчает упаковку и отпуск препаратов. Сегодня пленочное покрытие широко используется как в фармацевтическом, так и в нутрицевтическом секторах и в значительной степени заменило традиционный трудоемкий процесс сахарного покрытия благодаря своей превосходной гибкости и эффективности. Нанесение покрытий сегодня обычно выполняется с использованием интеллектуальных систем, хотя также применяются установки с псевдоожиженным слоем.
Критические параметры процесса
Нанесение пленочного покрытия – это сложный процесс. Он включает распыление дисперсии для покрытия, содержащей специальный полимер, пигмент и пластификатор. В интеллектуальной установке для нанесения покрытий распылительные форсунки наносят дисперсное покрытие на вращающийся слой таблеток в перфорированном барабане для получения тонкого, равномерного пленочного покрытия. Требования к высвобождению лекарственного средства и его скорости высвобождения определяют выбор состава покрытия.
К критическим параметрам процесса относятся:
- Температура и относительная влажность воздуха
- Скорость и схема распыления
- Давление воздуха для распыления (атомизации)
- Скорость вращения барабана (об/мин)
- Поток воздуха через слой таблеток
Схема распыления, размер капель дисперсии для покрытия и конфигурация форсунок являются важными аспектами процесса нанесения покрытия. Точный контроль этих параметров имеет решающее значение для достижения равномерного покрытия на субстрате. Параллельный поток нагретого чистого технологического воздуха способствует контролируемой сушке покрытия.
Скорость распыления в сочетании с давлением воздуха для атомизации контролирует размер капель и распределение капель по размерам при распылении, гарантируя, что они не будут слишком крупными и быстрыми, что может привести к дефектам поверхности покрытия. Если капли недостаточно мелкие и тонкие, они будут слишком быстро высыхать на воздухе и образовывать пыль.
Достижение оптимальной скорости распыления также крайне важно для предотвращения дефектов покрытия – от вздутий, сколов, изменения цвета, эффекта апельсиновой корки, смазывания до заливки логотипа и отбраковки целых партий из-за несоответствия стандартам и спецификациям продукта.
Слишком высокая скорость распыления может привести к таким дефектам, как прилипание к другим таблеткам, налипание и слипание таблеток. С другой стороны, низкая скорость распыления может вызвать высыхание распыляемого раствора и снижение эффективности покрытия.
Скорости распыления обычно контролируются и точно регулируются путем определения переменных процесса в производственном регламенте на партию. Они непрерывно отображаются, показывая контроль потока покрывающего состава и его дисперсии через передающий насос.
Контроль крайних значений
Основываясь на принципах QbD (Quality by Design – качество, встроенное в разработку), каждому критическому параметру процесса определяется рабочее окно с нижними и верхними пределами. Перегрев или недостаточный нагрев могут привести к дефектному профилю продукта, такому как неровности поверхности, образование двойных таблеток или несоответствие продукта стандартным спецификациям. Для мониторинга и контроля параметров процесса в оборудование встроен ряд датчиков температуры, включая:
- Термометр сопротивления (RTD) – датчик, который измеряет и фиксирует температуру таблеток в процессе нанесения покрытия. Сопротивление термометра увеличивается по мере повышения температуры датчика.
- Инфракрасный датчик температуры (ИК) – важно отметить, что этот датчик фиксирует и измеряет температуру верхнего слоя таблеток, а не всей массы таблеток.
Оптимизация зон слоя таблеток
В интеллектуальной дражировочной установке вращающийся слой таблеток разделен на две отдельные зоны – зону нанесения покрытия и зону сушки. Температура таблеток в каждой зоне варьируется всего на несколько градусов в зависимости от состава, используемой системы растворителей и самого процесса. Обычно таблетки в зоне распыления имеют более низкую температуру, чем таблетки, вращающиеся в зоне сушки внутри перфорированного барабана. Поток технологического воздуха играет важную роль в процессе внутри дражировочного барабана, где продукт одновременно покрывается и сушится. Процесс сушки зависит от объема, скорости, температуры и относительной влажности поступающего потока воздуха. Во время процесса поддерживается и контролируется отрицательное давление в барабане. Оптимизированные параметры процесса гарантируют, что конечное покрытие продукта будет равномерным и гладким по внешнему виду.
Мониторинг температур
Измерение, мониторинг и регистрация температуры слоя таблеток гарантирует, что операторы работают в пределах валидированного диапазона, устанавливая ограничение для температуры продукта. Предел определяется на основе принципов анализа рисков на этапе разработки. Другие подходы к контролю процесса основаны на регулировке температуры входящего воздуха для поддержания требуемой температуры выходящего воздуха. Этот метод широко используется, поскольку предполагается, что температура выходящего воздуха близка к температуре слоя таблеток.
Температура выходящего воздуха – один из параметров процесса, который обычно контролируется. При отсутствии данных о температуре слоя таблеток температура выходящего воздуха дает достоверную оценку. Температура выходящего воздуха, проходящего через таблетки, измеряется датчиком, расположенным в непосредственной близости от слоя таблеток, но вне перфорированного дражировочного барабана.
Независимо от того, используется ли в производственном процессе измерение, мониторинг и регистрация температуры слоя таблеток или контроль процесса на основе температур входящего и выходящего воздуха, в ходе производства партии всегда будет существовать погрешность. Однако обычно такие небольшие расхождения не оказывают никакого влияния на критические показатели качества таблеток с пленочным покрытием. Критическими параметрами процесса являются скорость распыления, схема распыления, атомизация, скорость вращения барабана (об/мин), температура входящего воздуха и поток воздуха через слой таблеток.
***
