5 курс / Госпитальная педиатрия / Пленочные_покрытия_таблеток_Флисюк_Е_В_,_Карбовская

Рисунок 4.5. – Схематическая модель фонтанирующего слоя

Масштабный переход к промышленному аппарату осуществляется здесь очень просто, путем параллельного соединения секций. Надежность такого метода масштабирования (получившего название “блочного”) очень высока, так как отработка конструкции и процесса ведется на одной секции, а затем число секций увеличивается до заданной производительности.

Оригинален разработанный в Киевском политехническом институте аппарат фонтанирующего слоя с призматическим направляющим устройством. В таком аппарате скорость газа в ядре (центре) фонтана сравнительно невелика, так как в нем формируется достаточно широкое ядро из-за пересечения боковых потоков, которые к тому же приводят к интенсивному соударению частиц.

Более совершенными в этом отношении являются аппараты фонтанирующего слоя с направляющим устройством, имеющим радиальный

70

профиль. В таких аппаратах формируется более интенсивный гидродинамический и тепловой режим, так как форма профиля направляющего устройства способствует слиянию газовых потоков в ядре фонтана, что позволяет повысить нагрузку аппарата по фазе и равномерность покрытия таблеток. В последние годы техника псевдоожиженного слоя получила дальнейшее развитие. Результаты теоретических и экспериментальных исследований показали, что наибольшая равномерность покрытия таблеток достигается в аппаратах с организованным движением материала. Поэтому ведущие европейские и отечественные фирмы разработали аппараты с различными направляющими и газораспределительными устройствами, обеспечивающими устойчивую циркуляцию частиц в псевдоожиженном слое.

Так, например, фирма “GLATT” предлагает использовать для нанесения покрытий аппарат с центральной цилиндрической вставкой (рис. 4.6.), внутри которой формируется восходящий поток частиц, благодаря более высокому живому сечению газораспределительной решетки в центральной части. В эту же зону вводится и материал покрытия (с помощью пневматической форсунки). Аналогична конструкция аппарата с вращающимся диском (рис. 4.7).

Рисунок 4.6. – Схема аппарата фирмы «Glatt» с цилиндрической вставкой

71

В последние годы все большее применение находят аппараты фонтанирующего слоя прямоугольного сечения с двухсторонним подводом ожижающего агента (рис. 4.8). Эти аппараты также хорошо масштабируются путем увеличения количества секций (рис. 4.9). Поэтому все параметры процесса, отработанные на одной секции при переходе к аппарату, состоящему из нескольких и более сохраняются.

Рисунок 4.7. – Схема аппарата с вращающимся диском

Способ нанесения покрытий в установках с кипящим слоем непрерывного действия особенно подходит для создания защитных и цветных оболочек при условии высокой производительности процесса. Продукт непрерывно подается с одной стороны установки и транспортируется вверх потоком воздуха над газораспределительной решеткой. Установка разделяется на зоны различного назначения: предварительного нагрева, распыления и высушивания. Сухие частицы с покрытием непрерывно удаляются из установки.

Способ нанесения покрытий распылением сверху применяется для получения широкого спектра покрытий: от покрытий общего назначения до покрытий, растворимых в желудочном соке. При нанесении покрытия распылением сверху в псевдоожиженном слое (в установках периодического и непрерывного действия) частицы «ожижаются» в потоке подаваемогонагретоговоздуха,которыйпоступаетчерезгазораспределительную

72

решетку в емкость для продукта. Жидкость для покрытия впрыскивается в псевдоожиженный слой через форсунку в направлении, противоположном направлению потока воздуха (в противотоке, сверху вниз). При дальнейшем восходящем движении частиц в потоке воздуха происходит высушивание. Малый размер капель и низкая вязкость распыляемой среды обеспечивают равномерное распределение.

Рисунок 4.8. – Схема аппарата фонтанирующего слоя прямоугольного сечения

Рисунок 4.9. – Схема аппарата фонтанирующего слоя прямоугольного сечении непрерывного действия

73

Способ нанесения покрытий в установках с кипящим слоем непрерывного действия особенно подходит для создания защитных и цветных оболочек при условии высокой производительности процесса. Продукт непрерывно подается с одной стороны установки и транспортируется вверх потоком воздуха над газораспределительной решеткой. Установка разделяется на зоны различного назначения: предварительного нагрева, распыления и высушивания. Сухие частицы с покрытием непрерывно удаляются из установки.

Способ нанесения покрытия распылением снизу в аппаратах периодического действия (покрытие с использованием насадки HS Wurster) особенно подходит для получения продукта с контролируемым высвобождением биологически активных веществ (controlled release). При ведении процесса с использованием насадки HS Wurster можно добиться полного покрытия поверхности частиц малым количеством вещества для покрытия. Распылительная форсунка устанавливается в газораспределительной решетке, за счет чего распыляемое вещество движется в одном направлении с потоком подаваемого воздуха. Благодаря использованию насадки HS Wurster и газораспределительной решетки с различными типами перфорации, покрываемые частицы ускоряются внутри насадки и равномерным потоком проходят через конус распыляемой жидкости. При дальнейшем восходящем движении частицы высыхают и за пределами насадки HS Wurster снова опускаются к газораспределительной решетке. Там они направляются снова к внутренней стороне насадки, где вновь ускоряются с помощью струи распыляемой жидкости. Благодаря этому формируются очень однородные пленки. Частицы разной величины имеют равномерное пленочное покрытие.

Способ нанесения покрытий распылением снизу ( непрерывный

псевдоожиженный слой) особенно подходит для создания защитных и цветных оболочек при условии высокой производительности процесса. Продукт непрерывно подается с одной стороны установки и транспортируется потоком воздуха вверх над газораспределительной решеткой. Установка подразделяется на зоны различного назначения: зона предварительного нагрева, зона распыления и зона высушивания, причем орошение производится снизу. Сухие частицы с покрытием непрерывно удаляются из установки.

Нанесение покрытий распылением по касательной (покрытие пеллет

вроторе). Оптимально подходит для создания оболочек с высоким содержанием твердых веществ. При помощи вращающейся газораспределительной решетки, от краев которой подаваемый воздух направляется

вслой порошка, продукт приводится в движение по спирали. Распылительная форсунка расположена по касательной по отношению к роторно-

74

му диску и распыляет жидкость в слой порошка в том же направлении. Используя роторный метод, можно наносить очень толстый слой пленки. Производственные параметры вышеперечисленных установок:

а) периодического действия:

–загрузка от 2 кг до 15 кг (распыление сверху);

–от 50 кг до 700 кг (распыление снизу);

–от 50 кг до 250 кг (распыление в роторе)

б) непрерывного действия: от 20 кг до 5000 кг в час.

Новейшая разработка компании «Glatt» – форсунка GCSD с запатентованной нано-поверхностью, что предотвращает налипание покрывающего раствора в процессе покрытия, а также обеспечивает воспроизводимый размер капель.

Является универсальной и подходит как для водных, так и для органических растворов (рис. 4.10).

12

Рисунок 4.10. – Форсунка GCSD:

1 – общий вид; 2 – колпачок с нанесенной ABC-технологией нано-покрытие

Специалисты компании разрешили критические проблемы, традиционно связанные с нанесением покрытий в псевдоожиженном слое.

Запатентованный узел Turbojet (система подачи воздуха) (рис. 4.11) представляет собой основной блок процесса, который обеспечивает регулируемое и строго определенное движение продукта с высокой скоростью, что предотвращает слипание продукта и создает надлежащие условия для перемешивания продукта с отсутствием застойных зон и неоднородности покрытия. Так же благодаря тому, что рабочий воздух выходит из газораспределительного устройства горизонтально, существенно повышается эффективность работы системы фильтров.

В установке фирмы «Huttlin» подача раствора для покрытия осуществляется через 3-х компонентную распылительную форсунку (рис.4.12.). Конструкция форсунки с микроклиматом вокруг сопла исключает забивание

75

форсунки, повышая тем самым эффективность процесса и снижая необходимость ухода за форсункой до минимума. Конструкция форсунки обеспечивает следующие преимущества: распыляемая жидкость подается в зону, где продукт имеет максимальную скорость, что исключает локальное переувлажнение и слипание; распыленная на продукт жидкость не достигает фильтров и, следовательно, не нагружает их и систему обработки воздуха; распыляемая жидкость используется эффективно и экономично; расстояние между распылительной форсункой и продуктом во время процесса остается постоянным; благодаря микроклимату форсунка остается свободной от продуктаираспыляемыхматериалов,и,такимобразом,заданноераспределение капель выдерживается постоянным и воспроизводимым, а также исключает забивание форсунки, характерное для традиционной технологии.

Рисунок 4.11. – Узел Turbojet

Рисунок 4.12 – 3-х компонентная распылительная форсунка в узле Turbojet

76

Фирма «GEA Pharma Systems» выпускает аппараты псевдоожижен-

ного слоя под торговой маркой Aeromatic-Fielder™ , Precision-Coater™ .

Схема установки представлена на рис. 4.13.

Рисунок 4.13 – Схема установки Precision-Coater™

Ключевой момент нового Precision-Coater™ – это Swirl ускоритель, который контролирует поток входящего воздуха. В Precision-Coater™ большая часть воздуха направлена прямо на покрывающую колонку через пластину и swirl ускоритель. Такая конструкция создает значительно более высокую скорость воздуха рядом с форсункой и генерирует зону низкого давления, которая засасывает частицы в центр трубы. Высокая скорость воздушного потока приводит отдельные частицы к активному движению, тем самым к их более равномерному покрытию. Swirl ускоритель придает вращательный компонент в поток воздуха, который в сочетании с высокой скоростью потока воздуха позволяет частицам не склеиваться между собой. Тесты показывают, что высокие скорости потока воздуха создают более высокий уровень испарения жидкости.

FlexStream™ Fluid Bed является новой многофункциональной установкой псевдоожиженного слоя от фирмы «GEA» для грануляции, сушки и покрытия в одном аппарате. FlexStream ™ от Aeromatic-Fielder состоит из резервуара с несколькими two-fluid распылительными форсунками для поступления распыляемой жидкости непосредственно в слой частиц. Поток воздуха под низким давлением поступает непосредственно из распределительной решетки для создания зоны, свободной от частиц вокруг

77

форсунок. В данной установке используется запатентованная распреде-

лительная решетка Non Sifting Gill Plate™. Процесс FlexStream ™ подхо-

дит как для водных, так и органических растворителей.

Фирма «Niro Pharma Systems» запатентовала новую технологию нанесения покрытий на таблетки в аппарате Supercell™, который позволяет покрывать хрупкие таблетки или таблетки, содержащие высокогигроскопичные компоненты. В этом случае таблетки покрываются распылением форсунки в том же направлении, что и поток воздуха для сушки. Благодаря новой уникальной SCT’s распределительной решетке таблетки двигаются быстро к зоне распыления, получая небольшое количество покрывающего агента за одно прохождение и, следовательно, образуется более равномерное покрытие. Этот процесс занимает несколько секунд, поэтому таблетки не подвергаются активному гидродинамическому режиму, что позволяет снизить истираемость таблеток в процессе покрытия. Подходит для покрытия рыхлых и хрупких таблеток, а также плоских и продолговатых. Высыхание покрытия происходит очень быстро, что делает возможным покрывать очень гигроскопичные таблетки. Схема аппарата представлена на рисунке 4.14.

Рисунок 4.14. – Схема нового аппарата Supercell

Аппарат состоит из камеры, которая находится на распределительной решетке, где помещена роторная форсунка. Роторная форсунка направляет струи поступающего воздуха в зону покрытия. Кроме того, она придает потоку воздуха вращательный импульс. Зона распыления созда-

78

ется форсункой под распределительной пластиной, которая «разбивает» струю покрывающего раствора для покрытия на мелкие капли. Тангенциально расположенные желобки вокруг форсунки (которые смешивают газ, распыленный под высоким давлением, с переработанным газом под низким давлением) позволяет заглушить энергию форсунки.

4.3. Барабанные обволакивающие установки

Наряду с нанесением оболочки в псевдоожиженном слое на твердые лекарственные формы, весьма распространенным является применение для покрытия таблеток барабанных обволакивающих установок.

Принцип покрытия: таблетки, подаются в перфорированный барабан, где они совершают сложные непрерывные орбитальные движения. Во время их движения среда покрытия автоматически распыляется согласно технологическому процессу. В то же самое время горячий воздух подается в барабан под отрицательным давлением и проникает через слой таблеток. Среда покрытия, нанесенная на поверхность таблеток, сушится быстро и равномерно. Таким образом, происходит формирование прочного и гладкого тонкослойного покрытия (рис. 4.15).

Рисунок 4.15. – Схема барабанной установки

Фирмы-производителибарабанныхустановок–«Manesty»(XL™Cota, Tablet Coater Premier) , «Glatt» (Glatt Multi-Pan Coater (GMPC), Glatt Coater GC Smart®), «DGM PharmaApparat» (CM 5, CM 40), «IMA» (Perfima® ).

Кроме того, фирмы выпускают полностью укомплектованные установки, так называемые, «total сontainment», позволяющие вести процесс нанесения покрытий, а также загрузку и разгрузку материала в условиях полной герметизации без занесения продукта в окружающую среду, на-

пример, Glatt Multi-Pan Coater (GMPC) фирмы «Glatt» (рис. 4.16).

Фирма «Manesty» выпускает установки под названием XL™Cota различных марок (150, 350, 750). Это оборудование для покрытия широкого

79