Modul 1 - Granulering Flashcards
(16 cards)
Bakgrund
Bakgrund
* Granulering innebär att mindre primärpartiklar binds samman till större sekundär partiklar (agglomerat eller granulatkorn).
* Vanlig enhetsoperation vid tillverkning av fasta orala beredningar (Tabletter och kapslar).
- Huvudanledningar till granulering:
1. Förhindra segregation: Förbättra dos noggrannhet.
2. Förbättra flytförmåga.
3. Förbättra ett pulvers tablettbildande förmåga.
Granulering
Granulering
* Primärpartiklarna kan i allmänhet fortfarande identifieras i granulatkornen.
* Granulatkorn har därför ofta viss porositet: Detta innebär att även granulatkorn har luft i sig.
Hur kan man åstadkomma granulering?
Två huvudmetoder:
Hur kan man åstadkomma granulering?
Två huvudmetoder:
1. Våtgranulering: Tillsätta vätska för att binda samman partiklar. Kapillärkrafter utnyttjas för att binda samman partiklar.
- Torrgranulering: Ett presstryck leder till att partiklarna binder till varandra.
Våtgranulering: Mekanismer
Våtgranulering: Mekanismer
Vid våtgranulering tillsätts en granulerings vätska (t.ex. vatten eller etanol) till pulvret under omrörning.
Granulerings vätska ska vara icke-toxisk och flyktig för att lätt kunna avdunsta.
Vanligtvis tillsätts även ett bindemedel till granulerings vätskan som hjälper partiklarna att binda samman när vätskan avdunstar.
Mekanismer:
1- Vätning och kärnbildning: Granuleringsvätskan tillförs till pulvret och pulvret börjar väta. Små kärnor bildas. Pulvret binder sig till dessa kärnor och bildar små aggregat. Hur snabbt och hur jämnt vätskan tillförs påverkar kärnbildningen och granulatens egenskaper.
2- Konsolidering och tillväxt: Partiklar binds till granulatens ytor. Granulat korn blir hållfasta. Fuktmängden påverkar hur väl granulatet håller ihop.
3- Nötning och sönderdelning: Storleken på slutgranulaten bestäms av balansen mellan tillväxt och sönderdelning.
Vätskemättnadsgrad (S):
Vätskemättnadsgrad (S): Anger hur stor del av pulvrets porer som är vätskefyllda. Hur mycket vatten är tillsatt:
1- Pendulärt stadium:
* Låg vätskemättnadsgrad.
* Vätskan bildar små vätskebryggor mellan två partiklar.
2- Funikulärt stadium:
* Mer vätska än i pendulärt.
* Vätskebryggor kopplar flera partiklar ihop (Mer än 2 partiklar).
3- Kapillärt stadium:
* Nästan alla porer i granulatkorn är fyllda med vätska. Granulat korn fyllda med vätska.
4- Suspension:
Partiklar simmar runt i vätskan —> Överskott av vätska
Granulatens deformerbarhet:
Granulatens deformerbarhet: Deformerbarheten kan karakteriseras av Stokes deformationstal. Deformerbarhet beskriver hur lätt ett granulat (agglomerat) kan ändra form vid en kollision.
Agglomeratens rörelseenergi i förhållande till den energi som förloras vid agglomeratkollisioner: Ju mer deformerbara agglomeraten är, desto större tendens har de att binda till varandra vid en kollision.
Högt Stokes-tal ⇒ Granulat är mycket deformerbara ⇒ Granulaten hänger lättare ihop efter en kollision.
Regimkarta:
Regimkarta: Används för att visualisera olika granuleringstillstånd:
* X-axel: Vätskemättnadsgrad (S)
* Y-axel: Stokes deformationstal
* Kärnbildningsområde (Lågt S, lågt Stokes) – Små vätskemängder → Endast kärnor bildas. – Krävs ofta ett visst S innan riktig tillväxt startar.
Vid ökad vätskemättnadsgrad —>
* Tillväxtområde (Medelhögt S, måttligt till högt Stokes) – Partiklar börjar växa genom sammanfogning.
Deformerbarhetens inverkan på granulattillväxten:
Deformerbarhetens inverkan på granulattillväxten:
* Låg deformerbarhet → Fördröjd tillväxt – Det tar längre tid innan kornen börjar växa. Där; Ju mer vätska → Kortare fördröjning.
* Hög deformerbarhet → Jämn tillväxt – korn växer effektivt. Vätskemängden styr huvudsakligen hastigheten på tillväxten → Mer vätska → snabbare tillväxt och större korn.
Våtgranulering: apparatur - Praktik:
Våtgranulering: apparatur - Praktik:
1. Konvektionsblandare:
* Intensiv blandare
* Planet blandare
- Svävtork
Våtgranulering i intensivblandare
Våtgranulering i intensivblandare
Processteg: Som pulvret går igenom:
* Torrblandning: Homogent pulver med korrekt proportion mellan API och hjälpämne.
* Agglomerering:
– Tillsats av bindemedelslösning under blandning och omrörning.
* Torkning (svävtork): Avlägsna överskottsvätska och uppnå rätt restfukthalt. Vid torkningen kan granulat korn rundas av vilket ger bättre flytförmåga.
* Siktning/malning: Avskilja, ta bort stora granulat korn samt dela sönder dem till mindre bitar.
Våtgranulering i svävtork:
Våtgranulering i svävtork:
Processteg: Pulvret svävande i luft:
* Torrblandning
* Agglomerering
Ovan nämnda steg sker under fluidisering. Fluidisering är ett fenomen där fasta partiklar (t.ex. pulver eller granulat) får ett vätskeliknande beteende genom att ett fluidiserande medium (oftast gas eller luft) blåses upp genom materialet.
* Torkning
o Siktning/malning
Pelletisering:
Pelletisering:
* Ibland fördelaktigt med runda agglomerat med väldefinierad storlek
* Till exempel för att optimera
– Dragerbarhet: Kan omslutas av homogen film.
– Doserbarhet (dosdispensering): Individ anpassad.
* Sådana runda granulat kallas här pelletar.
Pellettillverkning:
Pellettillverkning: Sker vanligtvis genom 2 stegs process:
1. Extrudering: Pulver pressas genom små hål → Stavformade partiklar bildas → Sfäronisering
- Sfäronisering: De bildade stavar förs till roterande botten med stilla stående sidor → Genom dessa rörelser rundas stavarna av och blir nästan sfäriska pellets.
Torrgranulering:
Torrgranulering: Pulvret utsätts för tryck - Liknar tablettering, men skillnaden är att torrgranuleringen använder en lägre press tryck:
* Primärpartiklar binds samman med hjälp av ett pålagt tryck, på liknande sätt som vid tillverkning av tabletter.
- Kan åstadkommas genom
1. Brikettering (”slugging”): Att stora tabletter (briketter) pressas av pulvret, dessa krossas sedan till mindre granulat.
– Tillverkning av stora tabletter (briketter)
– Sönderdelning granulat
- Valskompaktering (”roller compaction”): Används oftast, där pulvret pressas mellan två valsar —> Ett kompakt band bildas —>Bandet mals och siktas till granulat.
Där pulvret matas horisontellt eller vertikalt mellan rollar som trycker samma pulver.
För- och nackdelar med torrgranulering jämfört med Våtgranulering:
För- och nackdelar med torrgranulering jämfört med Våtgranulering:
Fördelar:
+ Hög kapacitet: Tillverka mycket granulat.
+ Ingen torkning: Tid besparande.
+ Kontinuerlig operation: Lättare att styra utfall.
+ Lämplig för material som inte bör vätas, t ex brustabletter, vissa antibiotika.
Nackdelar:
- Kräver speciella bindemedel i formuleringen; plastiskt deformerbara material.
Avslutning
Avslutning
* Granulering är en viktig enhetsoperation vid tillverkning av fasta orala beredningar.
* Genom granulering skapas större sekundärpartiklar, vanligen kallade agglomerat eller granulatkorn.
* Huvudmetoderna för granulering är våtgranulering och torrgranulering.
