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Nicht zuletzt durch den steigenden Kostendruck nimmt die Granulation in der Pharmaindustrie einen entscheidenden Part zur Herstellung von Solida-Darreichungsformen ein. Ziel der Granulation ist es, aus feinem Pulver gröbere Agglomerate zu erzeugen. Agglomerate können aus festen und trockenen Körnern bestehen, wobei jedes Korn ein Agglomerat aus Pulverpartikeln mit genügend Festigkeit darstellt. Granulate können direkt als Arzneimittel verwendet werden oder dienen als Zwischenprodukt bei der Herstellung von Tabletten oder Kapseln.
Die L.B. Bohle Maschinen + Verfahren GmbH bietet ein breites Portfolio an Granulationslösungen. Komplette Produktionsanlagen sowie Einzelmaschinen zählen zum Programm für die Herstellung von oralen Feststoffen. Zudem hat der Spezialmaschinenbauer eine große Anzahl Containmentanwendungen für die Pharmazie und die Lebensmittelindustrie entwickelt.
Trockengranulation
Die kontinuierliche Trockengranulation ist ein etabliertes Verfahren in der Pharmaindustrie und wird nicht nur für feuchte- oder temperaturempfindliche Produkte eingesetzt. Im Vergleich zur Feuchtgranulation sind keine energieintensiven Trocknungsprozesse notwendig. Dies spart hohe Investitionen in Anlagen und Produktionsräume und führt, gerade wegen der hohen Energiekosten, zu geringeren Kosten pro Charge. Durch den Wegfall der Trocknung werden auch Lösemittelbevorratung, -gewinnung und -entsorgung überflüssig.
Trockengranulierer garantieren einen Kompaktierprozess mit hohem Materialdurchsatz. Mit einer Anlage können so unterschiedliche Produkte und Chargengrößen produziert werden.
Unterschieden werden die Trockengranulierer anhand der Walzenanordnung. So existieren horizontal, vertikal und geneigt angeordnete Walzen. Zudem variieren die Presswalzen in Breite, Durchmesser und Oberflächenbeschaffenheit. Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal stellt die Auswahl eines festen bzw. variablen Spaltes dar. Trockengranulierer mit einem variablen Spalt werden bevorzugt, da nur diese eine gleichbleibende Granulatporosität bei konstanter Presskraft garantieren.
L.B. Bohle vereint mit der BRC-Serie eine hohe Produktkapazität und einen minimalen Materialverlust. Die Krafterzeugung erfolgt rein elektromechanisch und gewährleistet so konstante Schülpeneigenschaften. Der BRC regelt die Kompaktierkraft und Schülpendicke und erzeugt eine gleichmäßige Kompaktierung des Materials über eine Produktionsbandbreite von 1 bis 400 kg/h. Dabei erleichtert das ausgefeilte Anlagendesign das Handling und verkürzt die Montageprozedur.
Das Hygienic Design und die serienmäßig integrierten Waschdüsen garantieren einen effektiven WIP-Prozess. Das Zerkleinern der Schülpen zu einem Granulat mit der gewünschten Partikelgrößenverteilung erfolgt durch die konische Bohle-Turbo-Siebmühle BTS und die Siebeinsätze, selbst bei hohen Materialdurchsätzen, sehr schonend. Dabei kann jeder BRC innerhalb von Minuten auf ein alternatives Rotationssieb umgerüstet werden und so flexibel den Prozess- und Schülpenanforderungen angepasst werden.
Zudem erfüllt der Kompaktierer mit seinem funktionellen GMP-gerechten Design sowie der Möglichkeit der PAT-Tool-Implementierung die Anforderungen des Konzepts Quality by Design.
Eintopfgranulation
Die High-Shear-Eintopfgranulierung wird seit Jahrzehnten in der Pharmaindustrie genutzt. Dabei werden die Prozessschritte Mischen, High-Shear-Feuchtgranulation und Trocknen (Vakuumtrocknung, Schleppgas-Trocknung, Trocknung durch Mikrowellenhitze) in einem Behälter realisiert.
Vorteile des Eintopfgranulierers sind:
- Sichere Fertigung in einem geschlossenen Behälter im Vakuum
- Hohe Misch- und Granulationseffizienz (selbst bei niedriger Wirkstoffdosierung von 1 %)
- Trocknen bei niedrigen Temperaturen
- Kleine Produktkontaktfläche für schnelle, einfache Reinigung und schnelle Produktwechsel
- Effektive Lösemittelrückgewinnung durch Kühlwasser
- Geringer Platzbedarf
Die Produktreihe VMA umfasst typische Eintopfgranulierer mit Rühr- und Zerhackereinheit und einen Top-Drive-Antrieb. Zwei Rührer sorgen für die Scherwirkung und Produktauflockerung. Sie vermeiden eine Klumpenbildung und erzeugen hochwertige Granulate. Das Herzstück des VMA ist der GMP-konforme Prozessbehälter mit doppelter Ummantelung. Die Hauptaggregate sind im Deckel des Granuliertopfes (Top-Drive) integriert. Über den Bodenauslass wird der Prozessbehälter durch ein konisches Sieb (BTS 200) in einen Container (IBC) entleert. Die rezeptgesteuerte Reinigung erfolgt automatisch. Der VMA realisiert Batchgrößen von 20 bis 960 l und kann auch in explosionsgefährdeten Bereichen installiert werden.
Granulation in der Wirbelschicht
Wirbelschichtanlagen werden in der Pharmaindustrie seit Jahrzehnten eingesetzt. Durch Zugabe einer wässrigen oder alkoholischen Granulationsflüssigkeit verdichtet man die Mischung von primären Trockenpulverteilchen. Dabei enthält die Flüssigkeit ein flüchtiges Lösemittel, das durch Trocknung entfernt werden kann. Lange Zeit dominierte bei Wirbelschichtanlagen das Top-Spray-Verfahren. Allerdings haben zuletzt Anlagen mit tangentialen Sprühdüsen immer offensichtlicher ihre Vorteile ausgespielt, sodass das Top-Spray-Verfahren mehr und mehr abgelöst wird. Da die fluidisierten Partikel oder Granulate tangential in einer relativ geringen Fluidisierungshöhe bewegt werden, ist kein hohes Ausdehnungsvolumen notwendig. Dadurch verringert sich die Einbauhöhe der Anlage. Kosten und Produktionsfläche werden eingespart. Ein weiterer Vorteil der tangentialen Bauweise von L.B. Bohle ist es, dass Granulation, Coating und Trocknung in einer Anlage ohne Umbauten erfolgen können.
L.B. Bohle entwickelte das Wirbelschichtsystem BFS mit tangential angebrachten Sprühdüsen und das patentierte Bohle Uni Cone BUC, einen speziell geschlitzten Anströmboden mit einem konisch geformten Verdrängungskonus, für Chargen von 1 bis 500 kg. Da das BFS über eine Druckstoßfestigkeit von bis zu 12 bar verfügt, eignet es sich für organische Verfahren. Kurze Produkttransferzeiten und eine effektive Reinigung bedeuten zusätzliches Einsparpotenzial bei Produktionszeit und -kosten. Ein Scale-up wird durch den geometrisch ähnlichen Aufbau vereinfacht. Das staubfreie Einsaugen und Entleeren des Produktbehälters erfolgt durch ein neu entwickeltes, geschütztes und einfach erreichbares Mehrzweckventil direkt oberhalb des Anströmbodens. Daraus ergeben sich ergonomische und reinigungstechnische Vorteile, die das BFS signifikant von den anderen Wirbelschichtsystemen am Markt unterscheidet.
Neben den drei vorgestellten Verfahren bietet L.B. Bohle noch Anlagen für die High-Shear- und Doppelschneckengranulation sowie eine Kompaktanlage bestehend aus High-Shear-Granulierer GMA, Nasssieb, Wirbelschicht-BFS, Zyklonabscheider und Trockensieb.
Suchwort: phpro0119lbbohle
Autor: Tobias Borgers
Marketing Manager,
L.B. Bohle Maschinen + Verfahren
