При проведении испытаний и массовом производстве таблеток нифедипина пролонгированного действия, противозачаточных таблеток, таблеток желудочного цингнинга, таблеток фумарата железа, таблеток гидрохлорида буфломедила и др. мы используемгидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ)Жидкие составы для пленочных покрытий, такие как гидроксипропилметилцеллюлоза и полиакриловая смола, Опадри (производства Colorcon, Великобритания) и др., успешно применяются в технологии пленочных покрытий, однако на этапе опытного производства и серийного выпуска возникли проблемы. После ряда технических неполадок мы сейчас обсуждаем с коллегами распространенные проблемы и пути их решения в процессе пленочного покрытия.
В последние годы технология пленочного покрытия получила широкое распространение в производстве твердых лекарственных форм. Пленочное покрытие защищает лекарственное средство от света, влаги и воздуха, повышая его стабильность; маскирует неприятный вкус и облегчает прием препарата пациентом; контролирует место и скорость высвобождения лекарственного средства; предотвращает изменение совместимости лекарственного средства; улучшает внешний вид таблетки. Кроме того, оно обладает преимуществами меньшего количества процессов, сокращения времени, снижения энергопотребления и уменьшения увеличения веса таблетки. Качество таблеток, покрытых пленочной оболочкой, в основном зависит от состава и качества таблеточного ядра, рецептуры жидкости для покрытия, условий нанесения покрытия, условий упаковки и хранения и т. д. Состав и качество таблеточного ядра в основном отражаются в активных ингредиентах таблеточного ядра, различных вспомогательных веществах, а также во внешнем виде, твердости, хрупкости и форме таблетки. Состав жидкости для покрытия обычно содержит высокомолекулярные полимеры, пластификаторы, красители, растворители и т. д., а условия нанесения покрытия представляют собой динамическое равновесие распыления и сушки, а также используемое оборудование для нанесения покрытия.
1. Одностороннее истирание, растрескивание и отслаивание краев пленки.
Твердость поверхности верхней части ядра таблетки минимальна, и она легко подвергается сильному трению и напряжению в процессе нанесения покрытия, в результате чего происходит отслоение порошка или частиц с одной стороны, что приводит к образованию ямок или пор на поверхности ядра таблетки, вызывая односторонний износ, особенно в случае с пленочным покрытием с гравировкой. Наиболее уязвимой частью пленки в таблетке с пленочным покрытием являются углы. При недостаточной адгезии или прочности пленки высока вероятность растрескивания и отслаивания краев пленки. Это происходит потому, что испарение растворителя вызывает усадку пленки, а чрезмерное расширение покрывающей пленки и ядра увеличивает внутреннее напряжение пленки, превышающее предел прочности покрывающей пленки на разрыв.
1.1 Анализ основных причин
Что касается стержня таблетки, основная причина заключается в его низком качестве, а также низкой твердости и хрупкости. В процессе нанесения покрытия стержень таблетки подвергается сильному трению при прокатке в чаше для нанесения покрытия, и ему трудно выдержать такую силу без достаточной твердости, что связано с составом и методом приготовления стержня таблетки. При упаковке таблеток нифедипина пролонгированного действия из-за низкой твердости стержня таблетки на одной стороне появлялся порошок, что приводило к образованию пор, а пленочное покрытие таблетки было неровным и имело плохой внешний вид. Кроме того, этот дефект покрытия также связан с типом таблетки. Если пленка неудобна, особенно если на ней есть логотип, она более склонна к одностороннему износу.
При нанесении покрытия слишком низкая скорость распыления и большой объем подаваемого воздуха или высокая температура воздуха на входе приводят к быстрой скорости сушки, медленному формированию пленки из таблеточных сердечников, длительному времени простоя таблеточных сердечников в чаше для нанесения покрытия и длительному износу. Во-вторых, высокое давление распыления, низкая вязкость жидкости для нанесения покрытия, концентрация капель в центре распыления и испарение растворителя после растекания капель приводят к большому внутреннему напряжению; одновременно трение между односторонними поверхностями также увеличивает внутреннее напряжение пленки и ускоряет образование трещин по краям пленки.
Кроме того, если скорость вращения чаши для нанесения покрытия слишком высока или настройка перегородок неоптимальна, сила трения на таблетке будет велика, в результате чего жидкость для покрытия не будет равномерно распределяться, а образование пленки будет происходить медленно, что приведет к одностороннему износу.
Проблема, связанная с составом покрывающей жидкости, в основном обусловлена выбором полимера в рецептуре, низкой вязкостью (концентрацией) покрывающей жидкости и плохой адгезией между покрывающей пленкой и ядром таблетки.
1.2 Решение
Один из способов — корректировка рецептуры или производственного процесса таблетки для повышения твердости ее ядра. HPMC — широко используемый материал для покрытия. Адгезия вспомогательных веществ таблетки связана с гидроксильными группами в молекулах этих веществ, которые образуют водородные связи с соответствующими группами HPMC, обеспечивая более высокую адгезию; при этом адгезия ослабевает, и односторонняя поверхность таблетки и пленочное покрытие имеют тенденцию к разделению. Микрокристаллическая целлюлоза, имеющая большое количество гидроксильных групп в молекулярной цепи, обладает высокой адгезионной силой, а таблетки, приготовленные из лактозы и других сахаров, имеют умеренную адгезионную силу. Использование смазывающих веществ, особенно гидрофобных, таких как стеариновая кислота, стеарат магния и стеарат глицерина, уменьшает водородные связи между ядром таблетки и полимером в растворе для покрытия, что приводит к снижению адгезионной силы, и с увеличением смазывающей способности адгезионная сила постепенно ослабевает. Как правило, чем больше смазывающего вещества, тем сильнее ослабевает адгезия. Кроме того, при выборе типа таблеток следует по возможности использовать для покрытия круглые двояковыпуклые таблетки, что позволяет снизить вероятность дефектов покрытия.
Второй способ заключается в корректировке состава жидкости для нанесения покрытия, увеличении содержания твердых веществ в жидкости или ее вязкости, а также улучшении прочности и адгезии пленочного покрытия. Это простой метод решения проблемы. Как правило, содержание твердых веществ в водной системе нанесения покрытия составляет 12%, а в системе с органическим растворителем — от 5% до 8%.
Разница в вязкости покрывающей жидкости влияет на скорость и степень проникновения покрывающей жидкости в ядро таблетки. При слабом или полном отсутствии проникновения адгезия крайне низкая. Вязкость покрывающей жидкости и свойства покрывающей пленки связаны со средней молекулярной массой полимера в составе. Чем выше средняя молекулярная масса, тем выше твердость покрывающей пленки, тем ниже ее эластичность и износостойкость. Например, коммерчески доступный HPMC имеет различные степени вязкости для выбора из-за разницы в средней молекулярной массе. Помимо влияния полимера, добавление пластификаторов или увеличение содержания талька может снизить вероятность растрескивания краев пленки, но добавление красителей, таких как оксид железа и диоксид титана, также может повлиять на прочность покрывающей пленки, поэтому их следует использовать в умеренных количествах.
В-третьих, в процессе нанесения покрытия необходимо увеличить скорость распыления, особенно на начальном этапе. Скорость распыления следует немного увеличить, чтобы ядро таблетки за короткое время покрылось пленочным слоем, который выполняет защитную функцию. Увеличение скорости распыления также позволяет снизить температуру слоя, скорость испарения и температуру пленки, уменьшить внутренние напряжения, а также снизить вероятность растрескивания пленки. В то же время необходимо отрегулировать скорость вращения чаши для нанесения покрытия до оптимального значения и разумно установить перегородки, чтобы уменьшить трение и износ.
2. Прилипание и образование волдырей
В процессе нанесения покрытия, когда сцепление на границе раздела двух слоев превышает силу молекулярного разделения, несколько слоев (множество частиц) кратковременно соединяются, а затем разделяются. Если баланс между распылением и сушкой нарушен, пленка получается слишком влажной, она прилипает к стенкам емкости или друг к другу, а также может привести к разрыву пленки в местах сцепления; при распылении, если капли не полностью высохли, целые капли остаются в локальном слое покрытия, образуя мелкие пузырьки, формируя слой пузырькового покрытия, в результате чего на пленке покрытия появляются пузырьки.
2.1 Анализ основных причин
Степень и частота возникновения этого дефекта покрытия в основном обусловлены условиями нанесения покрытия, дисбалансом между распылением и сушкой. Слишком высокая скорость распыления или слишком большой объем распыляемого газа. Слишком низкая скорость сушки из-за малого объема или низкой температуры подаваемого воздуха и низкой температуры листового материала. Лист не высушивается послойно вовремя, что приводит к слипанию или образованию пузырьков. Кроме того, из-за неправильного угла или расстояния распыления конус, образующийся при распылении, мал, и жидкий состав покрытия концентрируется в определенной области, что приводит к локальному увлажнению и, как следствие, к слипанию. Низкая скорость распыления, слишком малая центробежная сила, некачественная прокатка пленки также могут привести к слипанию.
Слишком высокая вязкость жидкости для покрытия также является одной из причин. Высокая вязкость жидкости для одежды способствует образованию крупных капель, ее способность проникать вглубь материала низкая, что приводит к более односторонней агрегации и адгезии, а также к низкой плотности пленки и образованию большего количества пузырьков. Однако это не оказывает существенного влияния на кратковременную адгезию.
Кроме того, неправильный тип пленки также может привести к образованию слипающихся слоев. Если ровная пленка в ванне для нанесения покрытия нанесена некачественно, она будет перекрываться, что легко может привести к образованию двойного или многослойного покрытия. В ходе нашего опытного производства таблеток гидрохлорида буфломедила в ванне для нанесения покрытия из обычного водяного каштана из-за ровного нанесения покрытия появилось много перекрывающихся фрагментов.
2.2 Решения
Основная задача — регулировка скорости распыления и сушки для достижения динамического баланса. Уменьшение скорости распыления, увеличение объема и температуры подаваемого воздуха, увеличение температуры слоя и скорости сушки. Увеличение площади распыления, уменьшение среднего размера частиц распыляемых капель или регулировка расстояния между распылителем и слоем бумаги, чтобы уменьшить вероятность временного прилипания при изменении расстояния между распылителем и слоем бумаги.
Скорректируйте рецептуру раствора для нанесения покрытия, увеличьте содержание твердых веществ в растворе, уменьшите количество растворителя или соответствующим образом увеличьте концентрацию этанола в пределах диапазона вязкости; также можно добавить антиадгезионные добавки, такие как тальк, стеарат магния, порошок силикагеля или оксид пептида. Это позволит соответствующим образом повысить скорость вращения емкости для нанесения покрытия и увеличить центробежную силу слоя.
Выберите подходящее покрытие для листов. Однако для плоских листов, таких как таблетки гидрохлорида буфломедила, покрытие успешно наносилось позже с помощью эффективной мешалки для покрытия или путем установки перегородки в обычную мешалку для покрытия, чтобы облегчить прокатку листа.
3. Односторонняя шероховатая и морщинистая кожа.
В процессе нанесения покрытия из-за недостаточного распределения жидкости для покрытия, неравномерного распределения высохшего полимера происходит неравномерное осаждение или адгезия на поверхности пленки, что приводит к плохому цвету и неровной поверхности. Морщинистая поверхность – это разновидность шероховатой поверхности, которая визуально выглядит чрезмерно неровной.
3.1 Анализ основных причин
Первый фактор связан с сердцевиной чипа. Чем больше начальная шероховатость поверхности сердцевины, тем больше будет шероховатость поверхности покрытого изделия.
Во-вторых, это тесно связано с составом раствора для нанесения покрытия. Принято считать, что молекулярная масса, концентрация и добавки полимера в растворе для нанесения покрытия влияют на шероховатость поверхности пленочного покрытия. Они воздействуют на вязкость раствора, и шероховатость пленочного покрытия практически линейно зависит от вязкости раствора, увеличиваясь с повышением вязкости. Слишком высокое содержание твердых частиц в растворе для нанесения покрытия может легко привести к одностороннему укрупнению.
Наконец, это связано с процессом нанесения покрытия. Слишком низкая или слишком высокая скорость распыления (недостаточный эффект распыления) приводит к недостаточному распространению капель тумана и образованию односторонней морщинистой пленки. Избыточный объем сухого воздуха (слишком большой объем отработанного воздуха) или слишком высокая температура приводят к быстрому испарению, особенно слишком большой поток воздуха, что создает вихревые потоки и также ухудшает распространение капель.
3.2 Решения
Во-первых, необходимо улучшить качество основы. При условии обеспечения качества основы следует скорректировать рецептуру раствора для нанесения покрытия и уменьшить вязкость (концентрацию) или содержание твердых веществ в растворе. Можно выбрать спирторастворимый раствор или спиртово-водный раствор. Затем следует отрегулировать рабочие условия, соответствующим образом увеличить скорость вращения емкости для нанесения покрытия, обеспечить равномерное распределение пленки, увеличить трение и способствовать растеканию жидкости. Если температура слоя высокая, следует уменьшить объем и температуру поступающего воздуха. При наличии распыления следует увеличить давление распыления для повышения скорости распыления, а также улучшить степень распыления и объем распыления, чтобы капли тумана равномерно распределялись по поверхности листа, образуя капли меньшего среднего диаметра и предотвращая образование крупных капель тумана, особенно для жидкостей с высокой вязкостью. Также можно отрегулировать расстояние между распылителем и листовым слоем. Следует выбрать распылитель с малым диаметром сопла (0,15 мм ~ 1,2 мм) и высокой скоростью потока распыляющего газа. Форма распыления регулируется для широкого диапазона углов плоского конуса туманного потока, благодаря чему капли рассеиваются в большей центральной области.
4. Определите мост.
4.1 Анализ основных причин
Это происходит, когда поверхность пленки помечена или имеет отметины. Поскольку мембрана одежды обладает разумными механическими параметрами, такими как высокий коэффициент эластичности, низкая прочность пленки, плохая адгезия и т. д., в процессе сушки мембраны одежды происходит сильное оттягивание, отпечатывание на поверхности мембраны, ее сжатие и образование перемычек, из-за чего односторонний надрез исчезает или логотип становится нечетким. Причины этого явления кроются в составе напыляемой жидкости.
4.2 Решение
Скорректируйте рецептуру раствора для нанесения покрытия. Используйте низкомолекулярные полимеры или высокоадгезивные пленкообразующие материалы; увеличьте количество растворителя, уменьшите вязкость раствора для нанесения покрытия; увеличьте количество пластификатора, уменьшите внутренние напряжения. Эффект пластификаторов различен, полиэтиленгликоль 200 лучше, чем пропиленгликоль или глицерин. Также можно уменьшить скорость распыления. Увеличьте температуру воздуха на входе, увеличьте температуру листового материала, чтобы сформировать прочное покрытие, но предотвратить растрескивание по краям. Кроме того, при проектировании маркированной матрицы следует обращать внимание на ширину угла резки и другие тонкие моменты, чтобы по возможности предотвратить возникновение эффекта мостика.
5. Хроматизм мембраны одежды
5.1 Анализ основных причин
Во многих растворах для нанесения покрытий содержатся пигменты или красители, которые находятся во взвешенном состоянии, и из-за неправильной обработки поверхности распределение цвета неравномерно, что приводит к различиям в цвете между отдельными деталями или в разных частях деталей. Основная причина заключается в слишком низкой скорости вращения емкости для нанесения покрытия или низкой эффективности перемешивания, из-за чего не удается достичь равномерного покрытия между деталями за обычное время; слишком высокой концентрации пигмента или красителя в окрашенной жидкости для нанесения покрытия, слишком высоком содержании твердых веществ, слишком высокой скорости распыления жидкости для нанесения покрытия или слишком высокой температуре слоя, из-за чего окрашенная жидкость для нанесения покрытия не раскатывается вовремя; также может быть вызвана адгезия пленки; неподходящая форма детали, например, длинная деталь, деталь капсулообразной формы, из-за чего при раскатывании в виде круглой детали также возникает разница в цвете.
5.2 Решение
Увеличьте скорость вращения лотка для нанесения покрытия или количество перегородок, отрегулируйте до нужного состояния, чтобы пленка равномерно прокатывалась в лотке. Уменьшите скорость распыления жидкости для покрытия, снизьте температуру слоя. При разработке рецептуры раствора для цветного покрытия следует уменьшить дозировку или содержание твердых веществ в пигменте или красителе, а также выбрать пигмент с высокой кроющей способностью. Пигмент или краситель должен быть мелким, а частицы — небольшими. Водорастворимые красители лучше водорастворимых, они не так легко мигрируют с водой, как водорастворимые, а также обладают лучшими характеристиками по затенению, стабильности и снижению паропроницаемости и окисления пленки. Также следует выбирать подходящий тип пленки. В процессе нанесения пленочного покрытия часто возникают различные проблемы, но независимо от их характера, факторов много, и их можно решить путем улучшения качества основы, корректировки рецептуры и процесса нанесения покрытия, что позволяет добиться гибкого применения и гибкой работы. Благодаря освоению технологии нанесения покрытий, разработке и применению нового оборудования для нанесения покрытий и пленочных материалов, технология нанесения покрытий значительно усовершенствуется, а пленочное покрытие также получит быстрое развитие в производстве твердых препаратов.
Дата публикации: 25 апреля 2024 г.