فرآیند تولید گرانول یکی از مهمترین مراحل در تولید اشکال دارویی جامد، بهویژه قرصها است. انتخاب صحیح از میان تکنیک های مختلف گرانول سازی در داروسازی میتواند بر یکنواختی دوز، استحکام مکانیکی، انحلالپذیری و حتی پایداری محصول نهایی اثر مستقیم بگذارد. در این مطلب، با رویکردی علمی و مبتنی بر منابع معتبر، به بررسی گرانوله سازی و مقایسه روشهای اصلی آن میپردازیم. این راهنما میتواند برای کاربران تخصصی سایت الکتروفارمد در انتخاب تجهیزات مناسب نیز کاربردی باشد.
گرانول چیست؟
گرانول (Granule) به ذرات جامدی گفته میشود که از تجمع ذرات پودری ریزتر تشکیل شدهاند و اندازهای بزرگتر، ساختاری متراکمتر و خواص فیزیکی بهبودیافتهتری نسبت به پودر اولیه دارند. در تکنیک های مختلف گرانول سازی در داروسازی، هدف اصلی تبدیل پودرهایی با جریانپذیری ضعیف به ذراتی با خواص جریان، تراکمپذیری و یکنواختی بهتر است.
ویژگیهای اصلی گرانولها: - اندازه ذره بزرگتر نسبت به پودر اولیه (معمولاً بین 0.2 تا 4 میلیمتر)
- بهبود جریانپذیری (Flowability)
- کاهش جداشدگی اجزا (Segregation)
- افزایش دانسیته ظاهری (Bulk Density)
- بهبود قابلیت فشردهسازی
جدول مقایسه پودر و گرانول | ویژگی | پودر | گرانول |
| جریانپذیری | ضعیف تا متوسط | متوسط تا عالی |
| احتمال جداشدگی | بالا | کم |
| تراکمپذیری | متغیر | یکنواختتر |
| مناسب برای فشردهسازی مستقیم | محدود | مناسبتر |
در فرآیند تولید گرانول، پارامترهایی مانند اندازه ذره، رطوبت، نوع بایندر و انرژی ورودی نقش تعیینکننده دارند. درک صحیح از مفهوم گرانوله سازی پایهای برای انتخاب درست تجهیزات و طراحی فرآیند است.
چرا گرانوله لازم است؟
گرانوله سازی در بسیاری از فرمولاسیونهای جامد بهعنوان یک مرحله ضروری در نظر گرفته میشود، بهویژه زمانی که مخلوط پودری دارای جریان ضعیف یا تمایل به جداشدگی باشد. در تکنیک های مختلف گرانول سازی در
داروسازی صنعتی، هدف رفع چالشهای فنی تولید است.
مهمترین دلایل استفاده از گرانوله سازی: پودرهای ریز بهدلیل نیروهای بینذرهای (Van der Waals) معمولاً جریان ضعیفی دارند. گرانولها با افزایش اندازه ذره، این مشکل را کاهش میدهند.
- کاهش پدیده جداشدگی (Segregation)
اختلاف اندازه و دانسیته ذرات در مخلوطهای پودری میتواند باعث عدم یکنواختی دوز شود. فرآیند تولید گرانول این اختلاف را کاهش میدهد.
- افزایش یکنواختی محتوا (Content Uniformity)
در دوزهای پایین API، گرانوله سازی باعث توزیع یکنواختتر ماده مؤثره میشود.
- بهبود قابلیت فشردهسازی (Compressibility)
گرانولها رفتار مکانیکی پایدارتر و پیشبینیپذیرتری در
دستگاه پرس قرص دارند.
جدول مزایای گرانوله سازی در تولید قرص | چالش تولید | نقش گرانوله سازی |
| جریان ضعیف | بهبود حرکت در قیف و قالب |
| گردوغبار زیاد | کاهش تولید ذرات معلق |
| تغییر وزن قرص | افزایش یکنواختی پرشدن قالب |
| استحکام پایین قرص | افزایش انسجام بین ذرات |
در نتیجه، انتخاب صحیح از میان تکنیک های مختلف گرانول سازی در داروسازی مستقیماً با کیفیت محصول نهایی مرتبط است.
فرآیند گرانول سازی در داروسازی
فرآیند تولید گرانول بسته به روش انتخابی، شامل مراحل متفاوتی است؛ اما بهطور کلی میتوان آن را در چند مرحله اصلی خلاصه کرد. در تمامی تکنیک های مختلف گرانول سازی در داروسازی، کنترل پارامترهای بحرانی فرآیند (CPPs) اهمیت بالایی دارد.
مراحل عمومی گرانوله سازی: - توزین و الک مواد اولیه
- اختلاط اولیه
- افزودن عامل اتصالدهنده (در روش مرطوب)
- تشکیل توده مرطوب یا فشرده
- دانهبندی (Milling/Screening)
- خشککردن (در صورت نیاز)
- اختلاط نهایی با لوبریکانت
پارامترهای بحرانی در فرآیند تولید گرانول: - سرعت و زمان اختلاط
- میزان رطوبت
- نوع و غلظت بایندر
- فشار اعمالی در روش خشک
- دمای خشککردن
جدول مقایسه پارامترهای بحرانی در روشهای مختلف | پارامتر | گرانول مرطوب | گرانول خشک |
| رطوبت | بالا | بسیار کم |
| نیاز به خشککردن | دارد | ندارد |
| حساسیت به حرارت | مهم | کمتر |
| مصرف انرژی | بالاتر | پایینتر |
در سایت الکتروفارمد، انتخاب
تجهیزات داروسازی مناسب برای هر مرحله از فرآیند تولید گرانول باید بر اساس این پارامترها انجام شود تا گرانوله سازی بهشکل بهینه صورت گیرد.
انواع روشهای قرصسازی
در تولید قرص، 3 رویکرد اصلی وجود دارد که هر کدام با یکی از تکنیک های مختلف گرانول سازی در داروسازی مرتبط هستند.
روشهای اصلی: - گرانولسازی مرطوب
- گرانول خشک
- فشردهسازی مستقیم
جدول مقایسه کلی روشها | روش | نیاز به گرانوله سازی | مناسب برای مواد حساس به رطوبت | پیچیدگی فرآیند |
| مرطوب | دارد | خیر | بالا |
| خشک | دارد | بله | متوسط |
| مستقیم | ندارد | بله | پایین |
انتخاب روش مناسب به ویژگی API، حساسیت به رطوبت و خواص مکانیکی مخلوط بستگی دارد. فرآیند تولید گرانول در دو روش اول نقش اساسی دارد، در حالی که در روش سوم حذف میشود.
گرانولسازی مرطوب یا گرانول مرطوب
گرانول مرطوب رایجترین روش در میان تکنیک های مختلف گرانول سازی در داروسازی است. در این روش، محلول بایندر به مخلوط پودری افزوده میشود تا توده مرطوب تشکیل شود.
مراحل گرانوله سازی مرطوب:
- اختلاط خشک
- افزودن محلول بایندر
- تشکیل توده مرطوب
- الککردن
- خشککردن
- آسیاب نهایی
مزایا: - یکنواختی بالا
- استحکام مناسب قرص
- کنترل بهتر توزیع API
معایب: - زمانبر
- مصرف انرژی بالا
- نامناسب برای مواد حساس به رطوبت
فرآیند تولید گرانول در این روش نیازمند کنترل دقیق رطوبت و دما است.
گرانول خشک
در گرانول خشک، بدون استفاده از مایع، با اعمال فشار مکانیکی ذرات به یکدیگر متصل میشوند. این روش یکی از مهمترین تکنیک های مختلف گرانول سازی در داروسازی برای مواد حساس به رطوبت است.
مزایا: - حذف مرحله خشککردن
- مناسب برای مواد حساس به حرارت و رطوبت
- کاهش زمان تولید
معایب: - یکنواختی کمتر نسبت به روش مرطوب
- نیاز به تجهیزات فشار بالا
فرآیند تولید گرانول در این روش به خواص فشردهپذیری ماده وابسته است.
تراکم غلتکی
تراکم غلتکی (Roller Compaction) متداولترین شکل گرانوله سازی خشک است. در این روش، پودر بین دو غلتک تحت فشار بالا فشرده شده و به ورقهای متراکم تبدیل میشود که سپس آسیاب میشود.
ویژگیها: - فرآیند پیوسته (Continuous)
- کنترل دقیق فشار
- مناسب برای تولید صنعتی بزرگ
جدول پارامترهای کلیدی | پارامتر | اهمیت |
| فشار غلتک | تعیین دانسیته نوار |
| سرعت چرخش | کنترل زمان تماس |
| فاصله غلتکها | یکنواختی ضخامت |
در میان تکنیک های مختلف گرانول سازی در داروسازی، این روش از نظر صنعتی بسیار پرکاربرد است.
فشردهسازی مستقیم
فشردهسازی مستقیم در واقع روشی است که گرانوله سازی را حذف میکند. در این روش، مخلوط پودری با استفاده از اکسپیانتهای با قابلیت فشردهسازی بالا مستقیماً به قرص تبدیل میشود.
شرایط لازم برای موفقیت:
مزایا: - سادهترین فرآیند
- هزینه کمتر
- کاهش مراحل تولید
محدودیتها: - وابستگی شدید به خواص مواد اولیه
- مناسب نبودن برای بسیاری از APIها
در مقایسه با سایر تکنیک های مختلف گرانول سازی در داروسازی، این روش کمهزینهتر اما محدودتر است.
سخن پایانی
در جمعبندی بررسی تکنیک های مختلف گرانول سازی در داروسازی میتوان گفت که انتخاب روش مناسب، تنها به مرحله گرانوله سازی محدود نمیشود، بلکه مستقیماً بر کیفیت نهایی قرص و نتایج
تست های کنترل کیفیت تأثیر میگذارد. در واقع، فرآیند تولید گرانول حلقه اتصال میان فرمولاسیون و عملکرد نهایی محصول است؛ بهگونهای که کوچکترین تغییر در پارامترهای گرانوله سازی میتواند نتایج آزمونهای فیزیکی قرص را تغییر دهد.
در تولید صنعتی، موفقیت یک روش از میان تکنیک های مختلف گرانول سازی در داروسازی زمانی تأیید میشود که قرص نهایی بتواند استانداردهای فارماکوپهای را در تست های فیزیکی و مکانیکی پاس کند. این آزمونها تضمین میکنند که محصول علاوه بر یکنواختی دوز، از نظر استحکام، پایداری و عملکرد زیستدارویی نیز قابل قبول است.
