Дефекты таблеток при их производстве: как решить

В процессе производства таблеток и нанесения на них оболочек может возникнуть широкий спектр дефектов таблеток, что снижает их качество и эффективность. Такие распространённые проблемы, как отслоение, трещины, сколы и слипание/отслоение, представляют собой серьёзную проблему для производителей таблеток. Чтобы эффективнее устранять дефекты таблеток, мы изучаем причины этих распространённых дефектов и предлагаем практические решения для предотвращения их появления, обеспечивая надёжный процесс производства.

1. Дефекты таблеток, связанные с внешним видом и целостностью таблеток

Эта категория дефектов таблеток напрямую влияет на внешний вид лекарственных препаратов, качество приема лекарств пациентами и имидж фармацевтических производителей. Причины этих дефектов таблеток часто связаны со свойствами гранул (влажностью, прочностью сцепления, сыпучестью гранул), параметрами оборудования (давлением таблеточного пресса, скоростью прессования таблеток, состоянием инструментов таблеточного пресса) и условиями окружающей среды (влажностью, температурой).

При реальном производстве таблеток необходимо соблюдать последовательность «устранение неполадок с гранулами таблеток → настройка таблеточных прессов → контроль условий прессования таблеток» для устранения конкретных дефектов таблеток и обеспечения соответствия качества лекарственных таблеток стандартам производства. В следующих разделах мы рассмотрим пять основных дефектов таблеток, возникающих при их производстве.

1.1 Трещины

Трещины в таблетках – это появление неравномерных мелких трещин внутри или на поверхности таблетки. Эти трещины могут проходить через всю треснувшую таблетку или быть локальными. Такие дефектные таблетки обычно не имеют явных признаков откола материала и часто требуют тщательного наблюдения или лёгкого нажатия, чтобы их обнаружить.

●Внешние характеристики трещин

○На поверхности или в поперечном сечении видны линейные трещины, цвет которых соответствует цвету тела таблетки.

○Трещины могут быть распределены по диаметру таблетки, краю или центру, и такие дефектные таблетки склонны к разрушению под действием силы сжатия.

●Основные причины растрескивания таблеток

○Свойства гранул: чрезмерно низкое содержание влаги увеличивает хрупкость; недостаточное количество связующего или низкая прочность связывания приводят к слабым связям между частицами; неравномерное распределение размеров частиц, например, слишком большое количество мелких фракций, приводит к неравномерному распределению усилий.

○Параметры оборудования: Чрезмерно высокая скорость прессования таблеток приводит к тому, что частицы не успевают полностью соединиться; колебания силы сжатия при предварительном или основном сжатии приводят к нестабильному давлению.

○Проблемы с инструментами: Чрезмерный зазор между кончиком пуансона и отверстием матрицы приводит к неравномерному давлению при выталкивании спрессованных таблеток.

оснастка для таблеточного пресса: нижние пуансоны, верхние пуансоны и матрицы

●Меры по устранению дефектов таблеток — трещин

○Оптимизация характеристик частиц: включение в рецептуру эффективных связующих веществ, таких как ГПМЦ или ПВП, для повышения прочности связи между частицами; контроль содержания влаги в пределах 2–5 % для улучшения пластичности материалов таблеток; оптимизация распределения размеров частиц с помощью грануляции в псевдоожиженном слое или грануляции с высоким сдвигом для уменьшения доли мелкодисперсного порошка.

○Регулировка прессования таблеток: соответствующим образом уменьшите скорость таблеточного пресса (например, до 15–25 об/мин), чтобы увеличить время пребывания пуансонов в матрицах и способствовать эффективному связыванию ингредиентов таблеток; регулярно калибруйте датчики давления и реализуйте профиль градиента давления между предварительным прессованием и основным прессованием, чтобы свести к минимуму колебания и обеспечить стабильный процесс прессования таблеток.

○Техническое обслуживание инструментов: периодически проверяйте зазор между пуансонами и матрицами; используйте наборы инструментов, соответствующие требованиям cGMP; своевременно заменяйте сильно изношенные формы; и выполняйте пробные запуски без нагрузки перед каждой партией производства таблеток, чтобы гарантировать выравнивание форм.

1.2 Укупорка

Дефект отслаивания (capping) — это частичное или полное отделение верхнего или нижнего слоя таблетки (поверхностей, контактирующих с верхним или нижним пуансоном) во время прессования таблетки, приводящее к образованию фрагментов в форме шапочки. Дефект отслаивания (capping) — один из наиболее серьёзных дефектов таблеток в таблеточном производстве и часто встречается у круглых фармацевтических таблеток, особенно изготовленных из высокоэластичных гранул.

●Характеристики внешнего вида таблеток в оболочке

Отделившаяся часть обычно представляет собой тонкий слой толщиной 1 или 2 мм от поверхности таблетки с круглым или неровным краем.

нажимное колесо (вверху) таблеточного пресса

●Основные причины дефектов укупорки

○Чрезмерное упругое восстановление гранул: некоторые кристаллические активные фармацевтические ингредиенты или вспомогательные вещества претерпевают упругое восстановление после прессования таблеток, что приводит к трещинам при отделении таблеток от пуансонов.

○Неправильные настройки давления: чрезмерное основное давление прессования, превышающее допуск гранул, или недостаточное предварительное прессование, что приводит к концентрации напряжения в верхней части таблеток во время основного прессования.

○Проблемы с пуансонами и матрицами: неровная поверхность пуансонов или несоосность пуансонов и матриц приводит к неравномерному распределению силы сжатия.

●Меры по борьбе с закупоркой таблеток

○Повышение пластичности гранул: включение высокопластичных вспомогательных веществ, таких как МКЦ или прессуемый крахмал. Для повышения пластичности материалов таблеток используйте сухую или влажную грануляцию. При необходимости используйте микронизацию или термовлажностную обработку для укрепления межчастичных связей и снижения упругого восстановления.

○Отрегулируйте прессование таблеток: Уменьшите основное давление прессования, не снижая при этом требований к твёрдости таблеток. Увеличьте давление предварительного прессования или продлите время предварительного прессования для достижения поэтапного прессования и минимизации концентрации поверхностного напряжения.

○Техническое обслуживание таблеточного пресса: Регулярно осматривайте и полируйте поверхности пуансонов. Поддерживайте точную концентричность между пуансонами и матрицами. Стандартизируйте процедуры установки и отладки инструмента, чтобы предотвратить образование пробок на таблетках из-за износа пресс-формы или перекоса.

1.3 Сколы

По сравнению с растрескиванием и отслоением таблеток, сколы возникают чаще. При сколах от краёв или углов фармацевтических таблеток откалываются небольшие фрагменты. Сломанные фрагменты имеют небольшой размер и обычно выглядят как зазубрины на краях таблеток, не повреждают основную поверхность таблетки и лишь нарушают её визуальную целостность.

●Внешние характеристики сколов

На краях таблеток имеются отсутствующие углы или заусенцы; повреждения часто возникают на выталкивающем конце отверстия матрицы, где сжатые таблетки трутся о края матрицы во время выталкивания таблетки.

У дефектных таблеток нет очевидных трещин, материал теряется только по краям таблетки.

●Основные причины

○Проблемы с матрицей: Изношенные края отверстия матрицы или низкая гладкость внутренней стенки полости матрицы могут стать причиной царапания во время выталкивания таблеток лекарственных препаратов.

○Свойства гранул: Низкая сыпучесть гранул таблеток приводит к неравномерному распределению гранул по краям и слабому склеиванию после прессования. Кроме того, высокая хрупкость гранул приводит к дефектам по краям таблеток.

○Параметры выталкивания: недостаточное давление выталкивания таблеток приводит к тому, что спрессованные таблетки не могут плавно выходить из пресс-форм, что приводит к увеличению соскабливания.

●Решения по устранению сколов

○Техническое обслуживание штампов: Регулярно проверяйте штампы на предмет износа; выполняйте прецизионную шлифовку для восстановления прямоугольных кромок и полировку внутренней стенки отверстия штампа до зеркального блеска. При необходимости заменяйте сильно изношенные штампы.

Более того, следует выбрать таблеточный пресс со встроенной функцией перемещения пуансонов и прижимных роликов. Вертикальное перемещение верхнего и нижнего пуансонов, а также прижимных роликов позволяет изменять положение таблетки в полостях пресс-формы, снижая трение в отдельных областях и тем самым продлевая срок службы инструмента. Интеллектуальный роторный таблеточный пресс RQ HGZP 26D компании Rich Packing – это образец таблеточного пресса, оснащенный этой передовой функцией, производительностью до 165 000 таблеток в час.

○Оптимизация гранул: Улучшите текучесть гранул, добавляя соответствующие скользящие вещества, такие как диоксид кремния, для обеспечения равномерного наполнения. Отрегулируйте процесс грануляции, включая изменение содержания связующего вещества, чтобы уменьшить хрупкость гранул и повысить прочность сцепления краев таблеток.

○Регулировка выталкивания: Постепенно увеличивайте давление выталкивания, чтобы обеспечить плавное и быстрое выталкивание таблетки. Следите за возникновением аномального трения или сопротивления во время выталкивания таблетки.

1.4 Прилипание и выщипывание

Обе проблемы являются распространенными дефектами таблетирования, при которых материалы таблеток прилипают к поверхности пуансона, но эти два дефекта таблетирования проявляются по-разному:

●Прилипание: порошок или гранулы равномерно прилипают к поверхностям наконечников пуансонов, что приводит к образованию шероховатых, чрезмерно глянцевых или порошкообразных поверхностей на фармацевтических таблетках.

●Выщипывание: Если на поверхности наконечника пуансона имеются гравировки или логотипы, материалы таблетки внедряются в углубления и прилипают, вызывая соответствующие дефекты на поверхности таблеток, например, неполные фирменные надписи на поверхности таблетки.

пуансоны и круглые матрицы фармацевтического таблеточного пресса

●Характеристики внешнего вида

Что касается прилипания, поверхность таблетки не имеет структурных повреждений, но имеет ненормальный блеск, а на кончиках пуансонов видны остатки материала.

При вскрытии на поверхности таблетки обнаруживаются дефекты, соответствующие гравировкам или выемкам штампа, а также открытые гранулы таблетки или пустые области в поврежденных местах.

●Причины застревания и ковыряния

○Состояние пуансона: ржавчина, износ или отсутствие антипригарного покрытия, например тефлона, приводят к недостаточной гладкости поверхности наконечника пуансона.

○Свойства гранул: Избыточное содержание влаги увеличивает липкость гранул; высокая доля мелкого порошка или недостаточное содержание смазочного материала, например, низкое содержание стеарата магния, могут привести к проблеме слипания.

○Факторы окружающей среды: Высокая влажность воздуха способствует впитыванию влаги материалом таблетки; повышение температуры во время прессования таблетки приводит к её размягчению. Оба фактора усиливают слипание и отрывание таблеток.

наконечник для таблеточного пресса

●Решения для борьбы с прилипанием и отклеиванием

○Техническое обслуживание пуансонов: регулярно полируйте наконечники пуансонов, чтобы поддерживать гладкость их поверхности, устраняйте повреждения и наносите антипригарные покрытия, чтобы пуансоны оставались в хорошем состоянии.

○Оптимизация материала: строго контролируйте влажность гранул путем применения сушки, уменьшайте долю мелкого порошка путем просеивания и добавляйте соответствующие смазывающие вещества, такие как 0,5–1% стеарат магния, для улучшения антипригарных свойств.

○Контроль окружающей среды: поддерживайте влажность в цехе на уровне 40–60 % и при необходимости установите оборудование для контроля температуры для охлаждения пуансонов, предотвращая превышение допустимых температур в процессе производства таблеток.

1.5 Отслаивание

При шелушении тонкий слой поверхности таблетки отслаивается хлопьями. Отслоившийся слой относительно тонкий, подобно коже, а площадь поражения больше, чем при растрескивании, но меньше, чем при отслоении.

●Причины шелушения

○Неравномерная сила сцепления гранул: Значительная разница в силе сцепления между поверхностными и внутренними гранулами приводит к возникновению этого дефекта таблетки. Например, избыток мелкодисперсного порошка на поверхности таблетки приводит к слабому сцеплению после прессования таблетки.

○Проблемы со вспомогательными веществами: неравномерное распределение связующего вещества в гранулах или чрезмерное использование вспомогательных веществ с низкой адгезией, таких как лактоза, приведет к получению такого типа дефектных таблеток.

○Параметры давления: недостаточное предварительное сжатие не позволяет полностью уплотнить поверхностные гранулы, что приводит к их отделению от внутренней структуры таблетки.

Что касается корректирующих мер по решению вышеуказанных проблем, мы порекомендуем вам более конкретные шаги в будущих статьях о дефектах таблетирования.

2. Ключевой шаг: выбор надежного таблеточного пресса

При производстве таблеток предотвращение таких дефектов, как отслоение, растрескивание и шелушение, крайне важно для обеспечения качества фармацевтических таблеток. Ключевым шагом является приобретение надежного роторного таблеточного пресса, оснащенного критически важными функциями, предназначенными для устранения дефектов таблеток. Надежный таблеточный пресс должен включать в себя:

●Предварительное сжатие: эта система удаляет воздух из гранул таблеток и порошка, улучшает пластичность материала таблеток и обеспечивает тщательное сжатие.

● Специальное покрытие пуансонов: пуансоны с тефлоновым покрытием решают проблему застревания. Более того, хромированное покрытие пуансонов предотвращает застревание и выщипывание, а также устойчиво к высоким температурам, коррозии и износу.

●Точная отделка штампов: штампы должны пройти измерение шероховатости формы и вторичную обработку, чтобы гарантировать долговечность инструмента и стабильное формирование таблеток.

● Мониторинг в режиме реального времени и отбраковка отходов: эта система автоматически обнаруживает и отбраковывает таблетки с недостаточным или избыточным весом поштучным методом, гарантируя однородность таблеток без дефектных таблеток.

автоматическая таблеточная машина

Благодаря интеграции этих функций производители планшетов могут сократить количество дефектов планшетов и поддерживать высокие стандарты производства планшетов.

Заключительные слова

Эффективное устранение дефектов таблеток при их производстве требует глубокого понимания причин и принятия практических мер по их устранению. Отдавая предпочтение таблеточным прессам с расширенными функциональными возможностями, производители таблеток могут предотвратить появление дефектов и повысить качество лекарственных препаратов.