若能判别实现均匀灌装时混合物粉体所需特性,有助于优化新处方,避免投入过多的成本和时间,减少含量均匀度偏低和重量差异较大的问题。
使用三个批次的药物混合物灌装小袋装口服制剂。三个批次的样品从料靴流入小袋时流动表现不同,导致小袋之间重量差异明显。样品A表现良好,样品B(粒径分布较宽)性能一般,样品C虽然粒径分布与样品A相同,但加工过程中表现很差,说明考察粒径不足以对决定样品的性能。
测试结果
由于引入空气,气流作用抬升颗粒使其分离,减少了颗粒间相互作用和整体的流动阻力。颗粒间分离程度是衡量粘结强度的可靠指标。样品A产生的充气能(AE)最大,这可能是因为透气性较好(参见下文)。对于透气性良好的粉体,空气易于穿透粉床,因此对于颗粒排列结构没有影响。相反地,样品C产生的AE最小,这可能是由于透气性较差。并且对于充气敏感的粉体更易发生分层和扬尘,都会对含量均匀度造成不利的影响。
动态测试:基本流动能
整体测试:透气性
样品A的可压缩性最高,可能是因为粉层内产生了团聚物。这一特性通常与粘性较强的粉体相关,但稳定的团聚物也有助于提高含量均匀度。样品A本身较大的可压性似乎并未对灌装工艺造成不良影响,很可能是因为灌装过程中产生的应力较小。
整合四组数据,构建能够预测工艺性能的设计空间。如果新样品的结果落于每项测试参数的“绿色”区域,可以预测该粉体的加工性能与样品A相似。如果结果落于“黄色”区域,可能存在性能不佳的风险,使用样品时应当谨慎。如果结果落于“红色”区域,则粉体性能可能与样品C差不多,很有可能发生问题。“红色”区域中的样品应该尽早剔除,规避过程中流动性较差的问题,从而提高生产效率、减少浪费。
FT4使用动态和整体特性表征技术,能够量化三批表现不同的样品,得到明确、可重复的结果区分差异。这些结果也说明任何单一参数不足以充分理解加工表现,因此需要采用多元测试方法。
粉体流动性并非材料的固有属性,而是粉体在特定设备中以其所需的方式流动的能力。成功的加工需要粉体与工艺完美匹配,相同的粉体在某一加工过程中性能良好,而在另一过程中表现不佳,这一情况并不罕见。因此,需要多种特性表征方法所得出的结果与工艺过程的评估相关联,从而构建可接受过程行为对应的参数设计空间。FT4的多元表征方法并非依靠单一特性来描述所有过程性能,而是模拟一系列单元操作,以便直接研究粉体对各种加工过程和环境条件的响应。
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