Мокрое гранулирование против сухого гранулирования

1.Что такое мокрое гранулирование и сухое гранулирование?

Мокрая грануляция

Процесс мокрого гранулирования - Фото предоставлено: foodfeedfinechemicals.glatt.com

Влажная грануляция является самым популярным методом, используемым для приготовления гранул из порошка, которые обычно используются для создания твердых лекарственных форм, таких как таблетки, капсулы и другие пищевые продукты. Для смешивания с порошком используются жидкости, чтобы создать агломерацию ингредиентов. При смешивании порошка с связующим веществом образуется адгезия. Аналогичным образом, эта влажная смесь обрабатывается с помощью определенных инструментов для получения гранул желаемого размера.

Полученные гранулы затем сушат в зависимости от потребностей материала. Этот метод влажной грануляции подходит для порошков, которые прочны и способны выдерживать тепло и влажность. Хотя для производства гранул требуется больше времени и энергии, готовые гранулы отличаются высокой сферичностью и идеальной формой.

Влажная грануляция может быть достигнута с использованием трех компонентов:

Порошок: Порошок является первым материалом, необходимым для влажной грануляции. В зависимости от потребностей формуляции, порошок может быть вспомогательными веществами, активными ингредиентами или их смесью.

Жидкости: Жидкости являются необходимым условием для влажной грануляции, которая включает использование летучих и нетоксичных жидкостей в качестве связывающих агентов для объединения порошков.

Сито: Это металлический контейнер с перфорацией, через которую агломерированная смесь проходит и превращается в однородные гранулы. Следует отметить, что вместо сита могут использоваться различные машины, так как сито применяется только для ручной работы

Сухая грануляция

Сухая грануляция - Фото предоставлено: senieer.com

Сухая грануляция, это другой примечательный метод грануляции, который выполняется без использования жидкостей или тепла. Он включает в себя уплотнение порошков в брикеты или полосы, которые затем разламываются на небольшие кусочки, называемые гранулами. Поэтому этот метод считается наиболее удобным для грануляции, так как он использует компактные ролики и таблеточные прессы.

Сухая грануляция требует только двух элементов для выполнения грануляции, включая:

Порошок: использование порошка является общим как для мокрой грануляции, так и для сухой грануляции в качестве основного ингредиента.

Устройство для грануляции: это инструменты или машины, необходимые для грануляции. Сейчас это может быть роликовый компактор для производства флейков или стандартный таблеточный пресс для изготовления слэгов.

2.Мокрое гранулирование против сухого гранулирования: какое оборудование требуется?

При применении мокрой грануляции и сухой грануляции в вашем производстве вам понадобятся соответствующие оборудования. Аналогично, машины, используемые для этих процессов, различаются между собой. Давайте рассмотрим эти машины отдельно!

Влажная грануляция

В зависимости от того, какой способ грануляции — ручной или автоматический — вы выберете, вам понадобится следующее оборудование

Сито

Тестовое сито - Фото предоставлено: walcoom.com

Сито — это один из основных и важных инструментов, используемых для выполнения ручной влажной грануляции. Это своего рода контейнер с плоским слоем перфораций. Его можно использовать, просто поместив влажную агломерацию порошка внутрь сита. Таким же образом постоянное растирание влажной смеси приводит к их контакту с перфорацией, в результате чего они выходят из сита в виде гранул.

Машина для мокрой грануляции

HL серия высокоскоростной смеситель/гранулятор

Влажная грануляционная машина — это сложное оборудование, которое используется для производства гранул методом влажной грануляции. Это автоматическая машина, применяемая на промышленном уровне для обработки большого объема гранул. Структура машины прочная и состоит из нескольких компонентов, которые могут различаться в зависимости от типа машины.

Однако машина следует простой рабочей процедуре, при которой порошок загружается в рабочую камеру. Присоединённый агитатор поддерживает порошок в движении, и жидкость постоянно распыляется на порошок. Одновременно лезвие измельчителя разрезает влажную смесь, формируя точные гранулы.

Машина для влажной грануляции может быть представлена в следующих типах:

• Высокоскоростной гранулятор
• Миксер для гранулирования с низким сдвигом
• паровой гранулятор
• Гранулятор для пены
• Фризер-гранулятор

Фармацевтическая сушилка

Aipack- FG серия сушилка с псевдоожиженным слоем

Фармацевтическая сушилка — это оборудование, специально предназначенное для сушки гранул, образующихся в процессе влажной грануляции. Они полезны для снижения содержания влаги в гранулах, чтобы сделать их подходящими для дальнейшей переработки.

Среди множества других типов, флюидизатор — это важный вид оборудования, который обеспечивает закрытую среду для сушки гранул. Он использует как горячий, так и холодный воздух для одновременного сушки и охлаждения гранул. Таким образом, он предоставляет вам готовый продукт в соответствии с вашими требованиями.

Некоторые из других основных типов фармацевтических сушилок включают:

• Центрифужная атомизационная фармацевтическая сушка.
• Сушилка для фармацевтических продуктов с сетчатым конвейером.
• Вибрационный флюидизированный слойный сушильный аппарат.
• Вакуумный ротационный конусный сушильный аппарат
• Кипящий фармацевтический сушильный аппарат.
• Флюидизаторный сушильный аппарат
• Квадратный и круглый статический вакуумный сушильный аппарат
• Сушилка для фармацевтических препаратов с циркуляцией горячего воздуха

Сухая грануляция

Для применения метода сухого гранулирования вам потребуется использовать одну из двух машин, которые следующие:

Вальцовый компактор

Фармацевтический роликовый компактор - Фото предоставлено: pharmaexcipients.com

Роликовый компактор — это тип машины, используемой для сухой грануляции. Он использует метод компакции для грануляции порошков. Машина состоит из корпуса из нержавеющей стали с роликовыми компакторами в качестве основных компонентов, где происходит сам процесс сухой грануляции.

Процесс включает обработку порошков, при которой порошок пропускается через роликовый компактор, что приводит к образованию полоски. Эта компактированная полоска порошка затем превращается в гранулы путем измельчения. Поскольку процесс не включает воду и температуру, он полезен для всех видов чувствительных порошков.

Ударник

Машина для сухого гранулирования – Фото предоставлено: yindamachinery.com

Это еще одна машина, используемая для сухой грануляции. Хотя она используется реже, чем роликовый компактор, эта машина может формировать таблетки (большие таблетки), смешивая и затем прессуя порошки. Поэтому она не требует никакой жидкости или температуры для проведения сухой грануляции.

3.Мокрое гранулирование против сухого гранулирования: процесс?

Влажная грануляция

Основные этапы, связанные с влажной грануляцией, обсуждаются ниже для вашего понимания:

Процесс мокрого гранулирования - Фото предоставлено: upload.wikimedia.org

Загрузка порошка

Процесс начинается с загрузки смеси порошка в машину для влажного гранулирования. Как только порошок загружается, начинается процесс увлажнения и нуклеации.

Жидкость распыления

Теперь жидкость распыляется на смесь порошка, которая находится в постоянном вращении из-за агитатора. Это распыление жидкости является основным шагом для увлажнения порошка.

Формирование гранул

Как только порошок увлажняется жидкостью, крошечные частицы порошка начинают связываться друг с другом. Этот процесс называется коалесценцией, при котором маленькие частицы объединяются, образуя более крупную частицу, известную как гранула.

Повреждение

Так как гранулы, образуемые распылением жидкости, могут иметь различную форму и размер, на стороне котла установлено устройство под названием лопасть резака, которое разбивает гранулы до определенного размера. Таким образом, достигается однородная влажная грануляция.

Сухая грануляция

Процесс сухой грануляции включает несколько необходимых этапов:

Приготовление смеси

Во-первых, активные фармацевтические ингредиенты и вспомогательные вещества берутся и тщательно взвешиваются. Затем они хорошо перемешиваются без добавления какой-либо жидкости. Однако некоторые твердые связывающие вещества могут быть добавлены для регулирования свойств потока порошков.

Уплотнение

После смешивания порошок будет уплотнен под действием силы. Теперь в процессе сухой грануляции могут использоваться два таких метода уплотнения:

Метод слеггинга: он использует технику введения порошка в полость формы, после чего порошок прессуется между двумя плоскими металлическими пуансонами, которые формируют слеги или большие таблетки.

Метод прокатки: Это основной метод сухой грануляции, который включает подачу порошка в противорасположенные прижимные ролики. При подаче порошка вращение роликового компактора приводит к образованию полосок или хлопьев.

Гранулирование

Это завершающая фаза, когда сформированные шлаки или flakes измельчаются с помощью техники размола или дробления, чтобы достичь нужного размера гранул.

4.Мокрое гранулирование против сухого гранулирования: плюсы и минусы?

Как мокрая, так и сухая грануляция имеют свои положительные и отрицательные стороны. Поэтому необходимо знать обе для того, чтобы выбрать наилучший метод для вас. Таким образом, приведены плюсы и минусы этих методов грануляции:

Плюсы

Влажное гранулирование

Более мощный

Сухая грануляция использует обычные вспомогательные вещества вместо специальных. Эти вещества также включают добавки для окрашивания и сохранения активных ингредиентов. Таким образом, в отличие от сухой грануляции, лекарства, произведенные этим методом, обладают более сильным действием.

Единая структура

Разные типы гранул сухого гранулирования - Фото предоставлено: foodfeedfinechemicals.glatt.com

Гранулы, полученные при влажной грануляции, имеют однородный размер и сферическую форму. Эти гранулы, при дальнейшем обработке для изготовления таблеток, значительно способствуют созданию точных и идеально сформированных таблеток.

Лучшая сжимаемость

Процесс влажной грануляции не допускает захвата воздуха во время сжатия благодаря их высокой плотности. Более того, эта процедура обеспечивает лучшую сжимаемость, снижая необходимость в дополнительной силе и времени.

Поддержка постобработки

Покрытые таблетки разного цвета - Фото предоставлено: pediaa.com

Такие процессы, как покрытие, часто необходимы для таблеток, чтобы скрыть их неприятный вкус и запах. Таким образом, мокрая грануляция поддерживает покрытие благодаря своим идеально завершённым гранулам, которые остаются неизменными даже после контакта с дополнительными жидкостями.

Ограничения пыли

Производителям фармацевтической промышленности необходимо свести к минимуму распространение пыли, что возможно только с помощью мокрой грануляции. Таким образом, обеспечивается удаление перекрестного загрязнения и защита сотрудников, вовлеченных в процесс.

Сухая грануляция

Простая процедура

Сухое гранулирование представляет собой крайне удобную процедуру для производства гранул без необходимости в воздушном охлаждении и системе горячего воздуха. Таким образом, процесс прост и может быть выполнен любым человеком после ознакомления с основными этапами.

Экономически эффективный

Этот метод хорошо известен своей рентабельностью с низкими капитальными вложениями и эксплуатационными расходами. Кроме того, оборудование для сухого гранулирования часто требует меньше обслуживания по сравнению с влажным гранулированием.

Широкое применение

Пищевые гранулы - Фото предоставлено: piscespros.com

Сухая грануляция исключает использование жидкости и температуры, которые являются основными ограничениями для большинства чувствительных к влаге и теплу порошков, таких как медицинские порошки, абразивные порошки и некоторые хорошие порошки. Поэтому она идеально подходит для обработки таких стерильных материалов, не влияя на их качество.

Высокая эффективность

Из-за отсутствия множества машин и длительной операционной процедуры, сухое гранулирование предлагает непрерывный процесс производства. Таким образом, увеличивается коэффициент выхода, и достигается высокий объем производства за меньшее время.

Недостатки

Мокрое гранулирование

Сложный процесс

Цикл влажного гранулирования - Фото предоставлено: researchgate

Процесс влажной грануляции более сложен и трудоемок, особенно без использования правильного оборудования. Он включает в себя длинную процедуру, начиная с подготовки влажной смеси и контроля за её количеством. Аналогично, формирование гранул и их сушка с использованием отдельных машин требуют как времени, так и энергии.

Ограничения продукта

Влажная грануляция не подходит для порошков, чувствительных к влаге. Хотя таких порошков немного в фармацевтической промышленности, в таких секторах, как пищевая и химическая промышленность, имеется множество таких материалов. Это указывает на ограниченное применение влажной грануляции.

Дорогой

Влажная грануляция требует большего капитала в виде множества машин, которые слишком дороги. Эти машины также требуют стабильного электроснабжения, поэтому компаниям необходимо иметь источники возобновляемой энергии. Таким образом, этот метод грануляции не является надежным для малого и стартового бизнеса.

Сухая грануляция

Ненормированная структура

Таблетки, изготовленные методом сухой грануляции, имеют высокую склонность к размягчению или разрушению, особенно во время транспортировки, так как они пористые. Они редко имеют равномерную форму или красивый внешний вид из-за низкой адгезии и неравномерного распределения красителей.

Плохая сжимаемость

Сломанная таблетка

Сухое гранулирование вызывает проблемы при сжатии, такие как захват воздуха, и требует значительных усилий для сжатия.

Использование специальных вспомогательных веществ

В отличие от влажной грануляции, сухая грануляция требует специальных вспомогательных веществ для связывания, так как нельзя использовать обычные жидкие. Поэтому таблетки, произведённые с помощью сухой грануляции, могут иметь потенциальные побочные эффекты.

Распространенность пыли

Отсутствие жидких связующих в сухом гранулировании часто приводит к избыточному образованию пыли в процессе. Это особенно опасно при работе с опасными веществами.

5.Мокрое гранулирование против сухого гранулирования: свойства гранул?

Гранулы, произведенные с помощью мокрой грануляции и сухой грануляции, можно легко различить по их структуре, мощности и видимым свойствам. Они следующие:

Влажная грануляция

Конечный продукт влажного гранулирования - Фото предоставлено: foodfeedfinechemicals.glatt.com

Гранулы, образованные методом влажной грануляции, являются:

• Более сферической формы.
• Они имеют грубую текстуру, поэтому часто обладают плохой текучестью.
• Эти гранулы имеют низкую плотность, из-за чего они не могут эффективно скользить.
• Эти гранулы подходят для любой формулы.
• Такая грануляция образует продукт, который трудно рассеять или разделить.

Сухое гранулирование

Свойства сухого гранулирования - Фото предоставлено: hmicronpowder.com

Сухое гранулирование создает гранулы, которые обладают следующими свойствами:

• У них неправильная форма.
• Гранулы, произведенные таким способом, более плотные и компактные.
• Эти гранулы поддерживают мгновенный поток
• Поскольку гранулы, полученные методом сухого гранулирования, являются сухими по своей природе, они подходят только для некоторых типов формулировок и не поддерживают покрытие.

Такие гранулы являются дисперсными и могут привести к сегрегации компонентов.

6.Какой метод используется чаще: мокрое гранулирование или сухое гранулирование?

Медицинский работник устанавливает крышку на машину для мокрого гранулирования - Фото предоставлено: tabletpresses.com

Когда речь идет о выделении использования влажной грануляции и сухой грануляции, обе имеют свое значение в соответствующих областях из-за связанных с этим преимуществ и недостатков. Однако влажная грануляция широко предпочитается производителями фармацевтической продукции из-за своей эффективности, безопасности и формирования однородных гранул.

Несмотря на свою сложность и долгий рабочий процесс, мокрое гранулирование имеет некоторые преимущества, которые ни один серьезный производитель не может игнорировать. Оно позволяет использовать меньше связующего вещества, обеспечивает масштабируемость и поддерживает среду без пыли для сохранения целостности таблеток.

В отличие от этого, сухая грануляция также популярна среди владельцев предприятий в пищевой и химической отраслях благодаря своей простой рабочей процедуре. Она также предпочтительна для материалов, чувствительных к влаге, так как стерильные порошки не подвергаются интенсивному нагреву и влажности.

7.Какой метод является более экономичным: мокрое гранулирование или сухое гранулирование?

Иконка измерения стоимости - Фото предоставлено: choice.com.au

Как было объяснено выше, мокрая грануляция требует больше оборудования, и её процесс основан на определённых этапах, которые также требуют времени. Подобным образом, новые достижения в этой области привели к появлению новых типов машин для мокрой грануляции, работающих различными способами. Однако всё это объясняет дороговизну мокрой грануляции, несмотря на её популярность среди промышленников.

С другой стороны, сухая грануляция может быть просто названа более экономичным и дешевым способом превращения порошков в гранулы. Это связано с тем, что этот метод включает в себя ограниченное количество простых этапов, не требующих многократных циклов для завершения грануляции. Кроме того, использование одной машины также подчеркивает другие связанные аспекты, такие как низкое потребление энергии, ресурсов и времени.

8.Методы используемые в мокром гранулировании и сухом гранулировании

Существуют многочисленные методы, используемые при мокром гранулировании и сухом гранулировании. Их можно лучше понять, разделив на традиционные методы и современные методы.

Традиционные методы

Влажная грануляция.

Низкошнековая грануляция

Низкошумная грануляция является одним из традиционных и важных методов, используемых для влажной грануляции. Она включает увлажнение порошка жидкостью, после чего порошок обрабатывается с помощью механизма низкошумной грануляции. Благодаря низкой скорости и низкому уровню сдвига, низкошумная грануляция менее затратна и требует меньшего количества связующих веществ. Поэтому она подходит для фармацевтической, пищевой и удобрительной промышленности.

Высокоскоростное гранулирование

Это ещё один значимый метод мокрого гранулирования, который использует оборудование с высокой степенью сдвига в виде двойных лезвий, ротационного агитатора и бокового резака. Поэтому он эффективен в работе и способен производить однородные гранулы без образования пыли. Подходит для фармацевтической, моющей и агрохимической промышленности.

Грануляция в жидкофазном слое

Процесс грануляции в псевдоожиженном слое - Фото предоставлено: mdpi.com

Это относится к более комплексному методу, при котором смешивание порошков, гранулирование и сушка происходят одновременно. Агломерация формируется путем распыления жидкости, после чего образуются гранулы. Эти же гранулы затем сушатся горячим воздухом. Этот метод полностью автоматизирован и выполняет все этапы в одной машине.

Сухая грануляция

Слингование

Метод слеггинга - Фото предоставлено: ipharmachine.com

Слаггинг редко используется для сухого гранулирования. Он включает в себя подготовку сухих порошковых формуляций путем смешивания вспомогательных веществ с активными ингредиентами. Также известен как предкомпрессия или двойная компрессия, при которой подготовленная смесь сжимается в виде слэгов с помощью стандартного пресс-формы для таблеток. Затем эти сформированные слэги дробятся на мелкие гранулы для дальнейшей обработки.

Уплотнение

Метод сухого гранулирования с применением компакции - Фото предоставлено: ipharmachine.com

Это наиболее широко используемый метод сухой грануляции. Этот метод имеет простую процедуру, при которой не требуется использование жидкостей для увлажнения. Вместо этого используется валковый компактор, который формирует хлопья или полосы порошка путем их прессования между пуансонами. Затем эти сформированные полосы разбиваются на гранулы желаемого размера.

Продвинутые методы

Мокрое гранулирование

В последнее время было сделано много усовершенствований в методах влажной грануляции, чтобы облегчить их удобное применение. Итак, давайте перечислим эти передовые методы один за другим:

Паровая грануляция

Паровая грануляция - Фото предоставлено: semanticscholar.org

Паровая грануляция — это один из передовых методов, используемых в мокрой грануляции. В отличие от традиционного метода, она использует технику водяного пара для формирования гранул. Вместо жидкости в качестве связывающего агента используется пар. Таким образом, гранулы, полученные с помощью паровой грануляции, имеют сферическую форму и легко диффундируют. Однако этот метод не рекомендуется для термолабильных лекарственных средств и порошков.

Сухая грануляция, активируемая влагой

Грануляция, активируемая влагой - Фото предоставлено: semanticscholar.org

Это относится к продвинутому методу, где влажная грануляция основана на двух этапах. Во-первых, добавлением жидких связующих веществ к порошку формируются агломераты. Затем та же смесь высушивается добавлением диоксида кремния или микрокристаллической целлюлозы для поглощения избыточной влаги. Таким образом, возможность образования комков исключается, но этот метод не подходит для гигроскопичных лекарств.

Термальное адгезионное гранулирование

Грануляция термическим адгезионным методом - Фото предоставлено: semanticscholar.org

Это еще одна передовая техника, которая использует как связующее, так и растворитель, а также тепло. Влажная смесь обрабатывается машиной таким образом, что тепло используется для склеивания и сушки гранул. Таким образом, дополнительная сушка не требуется, а готовые гранулы обладают большей прочностью на разрыв. Однако у метода есть ограничения по выбору конкретных связующих, и для него требуется специальное оборудование для генерации тепла.

Грануляция плавлением

Гранулирование плавлением - Фото предоставлено: semanticscholar.org

Мельт-грануляция включает использование связывающих агентов с низкой температурой плавления. В процессе активные ингредиенты, вспомогательные вещества и связывающие агенты загружаются вместе. Связывающий агент может быть в твердом виде или в расплавленном состоянии, поэтому этот метод иногда называют термопластической грануляцией. Эта смесь затем нагревается в соответствии с температурой связывающего агента, что в конечном итоге приводит к образованию однородных гранул без использования чрезмерного количества воды и тепла.

Грануляция пены

Пенопластовая грануляция - Фото предоставлено: researchgate.net

Этот изобретательный метод уникален по-своему. Он просто превращает связующее вещество в пену и вводит его в порошки в форме пены. В результате гранулы содержат больше ядер, и частицы равномерно распределены. Именно поэтому этот метод ценится за свою эффективность для всех видов лекарств, несмотря на его дороговизну.

Замораживающая грануляция

Замораживающее гранулирование - Фото предоставлено: semanticscholar.org

Метод замораживания грануляции является одним из инновационных методов влажной грануляции. Он осуществляется следующим образом: суспензию порошка заливают в жидкий азот, и капли замораживаются в гранулы. Затем эти гранулы высушиваются с помощью метода сублимационной сушки, при котором лед сублимируется, и остаются только однородные гранулы. Этот метод хорош для контролируемой плотности гранул.

Обратная влажная грануляция

Реверсивная мокрая грануляция — это новое достижение в технике мокрой грануляции, которое включает два этапа. Сначала активные порошковые ингредиенты смешиваются с жидким связующим веществом в грануляторе для образования гранул. Затем сформированные гранулы смешиваются с порошковыми эксципиентами для окончательной грануляции в грануляторе. После этого гранулы сушатся и измельчаются для получения нужного размера.

Сухая грануляция

Пневматическая сухая грануляция

Пневматическое сухое гранулирование - Фото предоставлено: researchgate.net

Это единственная передовая техника, внедряемая в сухую грануляцию. Этот метод эффективен для поддержания твердости таблеток, текучести и способности к прессованию. По этой причине на вальцовую машину или таблеточный пресс установлена система воздушной классификации, которая отделяет гранулы нежелательного размера от гранул правильного размера.

Точно так же, меньшие гранулы отправляются обратно для уплотнения, а точные гранулы обрабатываются для производства конечного продукта. Таким образом, вы можете легко уменьшить общие ошибки, связанные с сухой грануляцией, используя эту технику.

Заключение

Основное различие заключается в том, что мокрая грануляция и сухая грануляция — это два различных метода грануляции. Эти техники различаются по многим аспектам, как обсуждено выше. Мокрая грануляция набирает все большее значение благодаря достигнутым в ней достижениям. Тем не менее, сухая грануляция все еще предпочтительна для компаний в различных областях. Кроме того, вы могли составить собственный анализ после прочтения этого блога. Если у вас есть какие-либо вопросы или вы хотите применить один из этих методов в своем производстве и ищете соответствующее оборудование, вы можете просто обратиться к нам через наш веб-сайт.