ニフェジピン徐放錠、避妊錠、胃薬錠、フマル酸第一鉄錠、塩酸ブフロメジル錠などの試作および量産において、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（HPMC）液体状のヒドロキシプロピルメチルセルロースとポリアクリル酸樹脂液、Opadry（英国Colorcon社製）などは、フィルムコーティング技術の適用に成功したフィルムコーティング液ですが、試作および量産においていくつかの問題に直面しました。いくつかの技術的な問題を経て、現在、フィルムコーティング工程における共通の問題点とその解決策について、同業者と情報交換を行っています。
近年、フィルムコーティング技術は固形製剤に広く用いられています。フィルムコーティングは、光、湿気、空気から薬剤を保護し、薬剤の安定性を高めます。また、薬剤の不快な味をマスキングして患者の服用を容易にし、薬剤の放出部位と放出速度を制御し、薬剤の適合性の変化を防ぎ、錠剤の外観を改善します。さらに、工程が少なく、時間が短く、エネルギー消費量が少なく、錠剤の重量増加が少ないという利点もあります。フィルムコーティング錠の品質は、主に錠剤コアの組成と品質、コーティング液の処方、コーティングの操作条件、包装および保管条件などに依存します。錠剤コアの組成と品質は、主に錠剤コアの有効成分、さまざまな賦形剤、錠剤コアの外観、硬度、脆性、錠剤の形状に反映されます。コーティング液の処方は通常、高分子ポリマー、可塑剤、染料、溶剤などを含み、コーティングの操作条件は、噴霧と乾燥の動的バランスとコーティング装置です。
1.片面摩耗、フィルム端のひび割れおよび剥離
錠剤コア上面の表面硬度が最も低く、コーティング工程中に強い摩擦や応力を受けやすく、片側から粉末や粒子が剥がれ落ち、錠剤コア表面に凹みや穴が生じ、片側摩耗が発生します。特に刻印入りフィルムの場合に顕著です。フィルムコーティング錠のフィルムで最も脆弱な部分は角です。フィルムの接着力や強度が不十分な場合、フィルムの端にひび割れや剥離が発生しやすくなります。これは、溶剤の揮発によりフィルムが収縮し、コーティングフィルムとコアの過剰な膨張によりフィルムの内部応力が増加し、コーティングフィルムの引張強度を超えるためです。
1.1 主な理由の分析
錠剤コアに関しては、主な原因は、錠剤コアの品質が悪く、硬度と脆性が低いことです。コーティング工程では、錠剤コアはコーティングパン内で転がる際に強い摩擦を受けますが、十分な硬度がないとこのような力に耐えることが難しく、これは錠剤コアの配合と製造方法に関係しています。ニフェジピン徐放錠を包装する際、錠剤コアの硬度が低いため、片側に粉末が付着して気泡が生じ、フィルムコーティングされた錠剤フィルムが滑らかではなく、外観が悪くなりました。また、このコーティングの欠陥は錠剤の種類にも関係しています。フィルムが不快な場合、特にフィルムの頂部にロゴがある場合は、片側摩耗が起こりやすくなります。
コーティング工程において、噴霧速度が遅すぎたり、空気の吸入量が多すぎたり、空気の吸入温度が高すぎたりすると、乾燥速度が速くなり、錠剤コアのフィルム形成が遅くなり、コーティングパン内での錠剤コアの滞留時間が長くなり、摩耗時間が長くなります。また、噴霧圧力が大きいと、コーティング液の粘度が低くなり、噴霧中心の液滴が集中し、液滴が広がった後に溶剤が揮発するため、内部応力が大きくなります。同時に、片面間の摩擦もフィルムの内部応力を増加させ、フィルムの端が割れるのを加速させます。
さらに、コーティングパンの回転速度が速すぎたり、バッフルの設定が不適切だったりすると、錠剤にかかる摩擦力が大きくなり、コーティング液がうまく拡散せず、皮膜形成が遅くなり、片側摩耗を引き起こす可能性があります。
コーティング液に関しては、主に配合におけるポリマーの選択とコーティング液の低粘度（濃度）およびコーティング膜と錠剤コア間の接着不良に起因する。
1.2 解答
一つは、錠剤の処方や製造工程を調整して錠剤コアの硬度を向上させることです。HPMCは一般的に使用されるコーティング材料です。錠剤賦形剤の接着は賦形剤分子上のヒドロキシル基に関係しており、ヒドロキシル基はHPMCの対応する基と水素結合を形成して接着力を高めます。接着力が弱まると、片面とコーティングフィルムが分離しやすくなります。微結晶セルロースの分子鎖上のヒドロキシル基の数が多いため接着力が高く、乳糖やその他の糖類から作られた錠剤は適度な接着力を持っています。潤滑剤、特にステアリン酸、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸グリセリルなどの疎水性潤滑剤を使用すると、錠剤コアとコーティング溶液中のポリマー間の水素結合が減少し、接着力が低下します。潤滑性が高まるにつれて、接着力は徐々に弱まります。一般的に、潤滑剤の量が多いほど接着力は弱まります。さらに、錠剤の形状を選択する際には、コーティングには可能な限り丸型両凸錠を使用すべきであり、これによりコーティング不良の発生を低減できる。
2つ目は、塗膜液の配合を調整し、塗膜液中の固形分濃度または粘度を高めて塗膜の強度と密着性を向上させることです。これは問題を解決する簡単な方法です。一般的に、水系塗膜の固形分濃度は12%、有機溶媒系塗膜の固形分濃度は5%～8%です。
コーティング液の粘度の違いは、コーティング液が錠剤の芯に浸透する速度と程度に影響します。浸透がほとんどまたは全くない場合、接着力は極めて低くなります。コーティング液の粘度とコーティング膜の特性は、製剤中のポリマーの平均分子量に関係しています。平均分子量が高いほど、コーティング膜の硬度が高くなり、弾性と耐摩耗性は低下します。例えば、市販のHPMCは、平均分子量の違いにより、選択可能な粘度グレードが複数あります。ポリマーの影響に加えて、可塑剤を添加したり、タルクの含有量を増やしたりすることで、フィルムの端割れの発生を減らすことができますが、着色剤である酸化鉄や二酸化チタンの添加もコーティング膜の強度に影響を与える可能性があるため、適度に使用する必要があります。
第三に、コーティング作業においては、噴霧速度を上げる必要があります。特にコーティング開始時は、錠剤の芯が短時間でフィルム層で覆われるように、噴霧速度をやや速めに設定する必要があります。このフィルム層は錠剤の芯を保護する役割を果たします。噴霧速度を上げることで、ベッド温度、蒸発速度、フィルム温度を下げ、内部応力を低減し、フィルムのひび割れの発生率も低減できます。同時に、コーティングパンの回転速度を最適な状態に調整し、バッフルを適切に設定して摩擦と摩耗を低減してください。
2. 癒着と水疱形成
コーティングの過程で、2つのスライス間の界面の凝集力が分子分離力よりも大きい場合、複数のスライス（複数の粒子）が一時的に結合し、その後分離します。噴霧と乾燥のバランスが悪く、フィルムが濡れすぎている場合、フィルムが容器の壁に付着したり、互いにくっついたりして、付着箇所でフィルムが破損する原因にもなります。噴霧において、液滴が完全に乾燥していない場合、破損していない液滴が局所的なコーティングフィルム内に残り、小さな気泡が発生して気泡コーティング層を形成するため、コーティングシートに気泡が現れます。
2.1 主な理由の分析
この塗膜欠陥の程度と発生頻度は、主に塗膜の操作条件、すなわち噴霧と乾燥のバランスの崩れに起因します。噴霧速度が速すぎるか、噴霧ガスの量が多すぎる場合、乾燥速度が遅すぎる場合、空気入口量や空気入口温度が低いこと、シートベッドの温度が低いことなどが原因で、シートが層ごとに時間内に乾燥されず、付着や気泡が発生します。また、噴霧角度や距離が不適切なため、噴霧によって形成される円錐が小さくなり、塗膜液が特定の領域に集中して局所的に湿潤し、付着が生じる場合もあります。塗膜槽の回転速度が遅い場合、遠心力が小さすぎる場合、フィルムの巻き取りが不十分な場合も付着の原因となります。
コーティング液の粘度が高すぎることも原因の一つです。コーティング液の粘度が高いと、大きな霧状の液滴ができやすく、内部への浸透力が弱く、片側への凝集や付着が多くなります。同時に、塗膜の密度が低くなり、気泡が多くなります。しかし、これは一時的な付着にはあまり影響しません。
さらに、フィルムの種類が不適切な場合も付着が発生します。コーティングポット内での平坦なフィルムの巻き取り状態が悪いと、フィルム同士が重なり合い、二重または多層のフィルムが発生しやすくなります。当社の塩酸ブフロメジル錠の試作では、一般的なクワイコーティングポット内で平坦なコーティングが原因で、多くのフィルムが重なり合った状態になりました。
2.2 解答
主な目的は、噴霧速度と乾燥速度を調整して動的バランスを実現することです。噴霧速度を下げ、吸気量と空気温度を上げ、ベッド温度と乾燥速度を上げます。噴霧の被覆面積を増やしたり、噴霧液滴の平均粒子径を小さくしたり、噴霧ガンとシートベッド間の距離を調整したりすることで、噴霧ガンとシートベッド間の距離の調整に伴って一時的な付着の発生率を減少させます。
塗膜溶液の処方を調整し、塗膜溶液中の固形分含有量を増やし、溶剤量を減らすか、粘度の範囲内でエタノール濃度を適切に上げる。また、タルク粉末、ステアリン酸マグネシウム、シリカゲル粉末、または酸化ペプチドなどの付着防止剤を適切に添加することもできる。塗膜槽の速度を適切に改善し、ベッドの遠心力を高めることができる。
適切なシートコーティングを選択してください。ただし、塩酸ブフロメジル錠のような平らなシートの場合、効率的なコーティングパンを使用するか、通常のコーティングパンにバッフルを取り付けてシートの巻き取りを促進することで、後からコーティングを成功裏に行うことができました。
3.片側だけ肌が荒れてしわが寄っている
コーティング工程において、コーティング液が十分に拡散せず、乾燥したポリマーが分散せず、フィルム表面に不均一に付着または接着するため、発色不良や表面の凹凸が生じる。しわ状の表面は粗い表面の一種であり、過度に粗い外観を示すものである。
3.1 主な理由の分析
一つ目はチップコアに関することです。コアの初期表面粗さが大きいほど、コーティングされた製品の表面粗さも大きくなります。
第二に、塗膜の粗さは塗膜溶液の配合と密接な関係があります。一般的に、塗膜溶液中のポリマーの分子量、濃度、および添加剤は、塗膜表面の粗さに関係すると考えられています。これらは塗膜溶液の粘度に影響を与えることで作用し、塗膜表面の粗さは塗膜溶液の粘度とほぼ線形関係にあり、粘度の上昇とともに粗くなります。塗膜溶液中の固形分が多すぎると、片側粗大化が起こりやすくなります。
最後に、これは塗装工程に関係しています。噴霧速度が低すぎたり高すぎたりすると（噴霧効果が悪い）、霧状の液滴が十分に拡散せず、片側にしわの寄った膜が形成されます。また、乾燥空気の量が多すぎる（排気量が多すぎる）か、温度が高すぎると蒸発が速く、特に気流が大きすぎると渦流が発生し、液滴の拡散が悪くなります。
3.2 解答
まず、コアの品質を向上させます。コアの品質を確保することを前提として、塗工液の処方を調整し、塗工液の粘度（濃度）または固形分濃度を下げます。アルコール可溶性またはアルコール2水和物の塗工液を選択できます。次に、運転条件を調整し、塗工槽の速度を適切に向上させ、フィルムが均一に巻かれるようにし、摩擦を増やして塗工液の拡散を促進します。ベッド温度が高い場合は、吸気量と吸気温度を下げます。噴霧の問題がある場合は、噴霧速度を上げるために噴霧圧力を上げ、噴霧度と噴霧量を改善して、霧滴がシート表面に強制的に広がるようにし、平均直径の小さい霧滴を形成して、特に粘度の高い塗工液の場合に大きな霧滴の発生を防ぎます。スプレーガンとシートベッド間の距離も調整できます。ノズル径が小さい（0.15 mm ～ 1.2 mm）噴霧ガスの流量が多いスプレーガンを選択します。噴霧形状は、広範囲の平円錐角霧流に調整され、液滴がより広い中心領域に分散されるようにします。
4.橋を特定する
4.1 主な理由の分析
これは、フィルムの表面にマーキングやマーキングが施された場合に発生します。衣料用フィルムは、弾性係数が高く、フィルム強度が低く、接着性が低いなど、適切な機械的特性を備えているため、衣料用フィルムの乾燥プロセスで高い引き戻しが発生し、衣料用フィルム表面のマーキングからフィルムの収縮とブリッジングが発生し、片側のノッチが消えたり、ロゴが不明瞭になったりします。この現象の原因は、コーティング液の処方にあります。
4.2 解答
コーティング溶液の処方を調整します。低分子量ポリマーまたは高密着性フィルム形成材料を使用します。溶剤の量を増やして、コーティング溶液の粘度を下げます。可塑剤の量を増やして、内部応力を下げます。可塑剤の種類によって効果は異なりますが、ポリエチレングリコール200はプロピレングリコールやグリセリンよりも優れています。スプレー速度を落とすこともできます。空気入口温度を上げてシートベッドの温度を上げると、形成されたコーティングが強固になりますが、エッジのひび割れを防ぐことができます。さらに、マーキングダイの設計では、切断角度の幅などの細かい点に注意し、ブリッジ現象の発生をできる限り防ぐ必要があります。
5. 衣類の膜の色調
5.1 主な理由の分析
多くのコーティング溶液には、コーティング溶液中に懸濁した顔料や染料が含まれており、コーティング操作が不適切なため、色の分布が均一にならず、スライス間またはスライスの異なる部分で色の違いが生じます。主な原因は、コーティングポットの速度が遅すぎるか、混合効率が悪く、通常のコーティング時間内にピース間で均一なコーティング効果が得られないことです。着色コーティング液中の顔料または染料の濃度が高すぎるか、固形分が高すぎるか、コーティング液の噴霧速度が速すぎるか、ベッド温度が高すぎるため、着色コーティング液が適時にロールアウトされないことも原因です。フィルムの接着も原因となる可能性があります。ピースの形状が不適切である場合、例えば、長いピース、カプセル型のピースを丸いピースとしてロールすると、色の違いが生じることもあります。
5.2 解答
コーティングパンの速度またはバッフルの数を増やし、適切な状態に調整して、パン内のシートが均一に回転するようにします。コーティング液の噴霧速度を下げ、ベッド温度を下げます。着色コーティング溶液の処方設計では、顔料または染料の添加量または固形分を減らし、被覆力の高い顔料を選択する必要があります。顔料または染料は繊細で、粒子が小さい必要があります。水溶性染料よりも水不溶性染料の方が優れており、水溶性染料ほど水とともに移行しにくく、遮光性、安定性、水蒸気や酸化によるフィルムの透過性も水溶性染料より優れています。また、適切なピースタイプを選択します。フィルムコーティングのプロセスでは、さまざまな問題が発生することがよくありますが、どのような問題であっても、要因は多く、コアの品質を向上させ、コーティング処方と操作を調整することで解決でき、柔軟な適用と弁証法的な操作を実現できます。コーティング技術の習得、新しいコーティング機械やフィルムコーティング材料の開発と応用により、コーティング技術は大幅に向上し、フィルムコーティングは固形製剤の製造においても急速な発展を遂げるだろう。
投稿日時：2024年4月25日