Ресурсосберегающая и экологически безопасная технология процесса капсулирования твердофазных и жидкофазных продуктов (1091175), страница 5
Текст из файла (страница 5)
[5].201.2.4.2. Гранулирование порошков прессованием в формах (таблетирование,брикетирование)Данный процесс подразделяется на брикетирование (получаемая форма– брикет) и таблетирование (получаемая форма – строго одинаковые поразмеру цилиндры, брикеты). Гранулирование осуществляется с помощьюспециальныхэкструдеровилитаблеточныхмашин,обязательнымиэлементами которых являются пресс-форма и дозирующее устройство. Принеобходимости, также устанавливается нож, обеспечивающий нарезаниецилиндров равной длины [5].Таблетирующиеконструктивномашинысложнымиотносятсяэнергоемкимкмалопроизводительным,аппаратам,апродукт,гранулируемый в них, должен обладать такими свойствами, как хорошаясыпучесть, прессуемость, низкая адгезионная способность к материалупресса [5].
Но такой способ позволяет получить лекарственные препараты извлаго-, термолабильных и химически несовместимых веществ, что, внекоторых специфических случаях, делает его безальтернативным.Методика расчета основных параметров процесса гранулированиянепрерывным прессованием [17] сводится к определению диапазонадопустимых скоростей уплотнения порошков и рабочей длины валка пресса,исходяизопределенныхфизико-механическихсвойствисходныхматериалов, требуемой производительности валкового пресса и его основныхгабаритов (радиус валка, ширина загрузочного бункера, зазор междувалками). Исходя из сыпучести порошка, рассчитывают минимальнодопустимую скорость вращения валков пресса, а затем частоту их вращения.Оценивпредварительнокритическуюскоростьпсевдоожижениядляматериала в коническо-цилиндрическом аппарате, определяют максимальнодопустимуюскоростьвращениявалков,азатем,сучетомпроизводительности пресса, плотности ленты и максимальной скоростивалков, рассчитывают рабочую длину валка [17].211.2.5.
Макрокапсулирование гранулированных продуктов1.2.5.1. Классификация капсулирующих оболочекВ зависимости от цели капсулирования (защита целевого компонентаот воздействия окружающей среды, обеспечение его замедленного инаправленного выделения через оболочку, защиты целевого компонента,повышение качества продукта, придание ему новых физико-химическихсвойств [3, 4, 11, 44]) определяют подходящий тип капсулирующейоболочки.Поколичествукомпонентовоболочкиразличаютгранулысоднокомпонентной оболочкой, среди которых гранулы с толстой (толщинакапсулирующего покрытия более 6% об.) и тонкой (толщина менее 6% об.)оболочками, гранулы с композиционной оболочкой, гранулы с многослойнойоболочкой и каркасные гранулы [4].Однокомпонентные толстые оболочки выполняются из недорогихорганических и неорганических веществ: сера, парафин, цемент, гипс и т.д.,тонкие оболочки изготавливают чаще всего из полимерных материалов,которые достаточно дороги, поэтому толщину таких оболочек стараются повозможности снизить [4, 5].
Тонкие оболочки более экологичны припопадании гранулы в окружающую среду и растворении капсулы, нообладают более низкой статической прочностью по сравнению с толстымиоболочками.Композиционные оболочки состоят из порошкообразного вещества,закрепленного на грануле с помощью связующего. В такие оболочки можновводить необходимый набор микроэлементов, стимуляторы роста и т.д. [45].Многослойные оболочки [3] изготавливают с целью достижениязаданной кинетики высвобождения компонентов оболочки, добиваясь этоговарьированием последовательности и толщины наносимых покрытий. Такжеданный способ применим для создания гранул, содержащих химически22несовместимые вещества, т.к. многослойность позволяет разделить данныекомпоненты в пределах одной гранулы [3].Каркасные гранулы состоят из ячеистого каркаса, внутреннеепространство (ячейки) которого заполнены растворяемым веществом. Такаяструктура способствует значительному увеличению прочности и временивысвобождения целевого компонента гранулы. Ячейки внутри каркаса могутбыть как сообщающимися, так и не сообщающимися между собой.
Наиболееподходящий способ получения таких гранул – прессование [4].1.2.5.2. Технологии и аппаратурное оформление макрокапсулирования гранулрасплавами, растворами, паровой фазой, суспензиями, порошками иэмульсиями капсулянтовПроцессымакрокапсулированияосуществляютнааппаратах,применяющихся для гранулирования веществ, с незначительной доработкойили наладкой основных узлов. Также часто осуществляется совмещенноепроведение данных процессов, что способствует повышению экономическойэффективности обоих процессов.Принаносятсямакрокапсулированиинаповерхностьрасплавамигранул,капсулянтовнагретыхвышепоследниетемпературыкристаллизации капсулянта.
В работе [7] авторы предлагают способнанесения полиэтиленового воска распылением его над поверхностьюкапсулируемых гранул при их окатывании на тарельчатом грануляторе.Затем проводят резкое охлаждение гранул (до 25ºС), что способствуетупрочнению капсулы и предотвращает ее растрескивание во времятермической усадки.Макрокапсулированиерастворамикапсулянтовосуществляютдиспергированием их на поверхность гранул. Обязательным условиемкачественного покрытия при этом является хорошая смачиваемостьповерхности гранулы раствором капсулирующего вещества, для чего впоследний часто вводят специальные добавки, например, поверхностно-23активные вещества, или обрабатывают ими гранулы непосредственно переднанесением оболочки.
Процесс также может осуществляться на тарельчатомгрануляторе при распылении капсулянта через форсунки, либо в аппаратахпсевдоожиженного слоя [46, 47].Технология нанесения покрытий из растворов капсулянта сопряжена снеобходимостью регенерации отработанного растворителя и возвратом егона стадию растворения, что ухудшает экономические и экологическиепоказатели производства. Так, в работах [3, 7] описана технология полученияводоустойчивых гранул путем покрытия их полимерными оболочками, вкоторойиспарениерастворителякристаллизующихсякапельосуществлялосьрасплава.заРастворительсчеттеплаулавливалсяконденсацией его паров и возвращался на растворение новых порцийкапсулянта.Вкачествекапсулянтовиспользовалиполиолефиныикомпозиции полимеров.Все большую актуальность приобретают разработки технологий,использующих в качестве капсулирующего агента эмульсии растворовполимероввэкологическибезопаснойводнойфазе.Оригинальнаятехнология разработана совместно с А.Л.
Тараном, А.В. Таран, Ю.А. Таран[9]. Данный способ не требует создания новой технологической линии,может осуществляться на тех же аппаратах (тарельчатых, псевдоожиженногослоя, грануляционных башнях). После высушивания на гранулах остаетсятонкая (6-3% об.) пленка покрытия.Еще одним перспективным методом является нанесение оболочек изпаров капсулянта – мономера при инициировании процесса полимеризациихимическим способом или облучением. Это дорогостоящий метод, но онпозволяет получать покрытия равномерной толщины и капсулироватьчастицы со сложной формой и шероховатой поверхностью [3, 5, 8].Порошокилисуспензиюкапсулянтаиспользуютобычноприкапсулировании неорганическими покрытиями.
Таким способом получаюттолстые (обычно, более 10% об.), статически прочные оболочки [5]. В работе24[4] описана технология получения гранул минеральных удобрений с толстойкомпозиционной оболочкой. В качестве исходных гранул использовалисьаммиачная селитра и карбамид, в качестве связующих – водные растворыжидкогостекла,метилцеллюлозы,полиакриламида,гидратсульфатакальция, в качестве порошкообразных материалов оболочек использоваликарбонат кальция, сульфат калия, торф. В результате были получены гранулыс относительной массой оболочки 0,7-1,2, позволяющей увеличить времярастворения целевого компонента в 10-30 раз.Поскольку капсулирование формальноможеттрактоватьсякакмногослойное гранулирование, кинетика процесса нанесения оболочекописывается по зависимостям, составленным для гранулирования начастицах затравки: степень превращения порошка в гранулы рассчитывают сучетом коэффициента рециркуляции, а также объема гранул, выросших начастицах ретура, и объема гранул, образовавшихся за счет «гомогенного»зарождения центров гранулообразования в порошке [5].Технологии1.2.6.иаппаратурноеоформлениепроцессовмикрокапсулированияВпоследниеприменениядесятилетияпродуктоввмногократнорасшириласьмикрокапсулированномвиде.областьТехнологиизаключения микрообъектов в оболочки используются в фармацевтике,сельском хозяйстве, пищевой промышленности, при производстве лаков,красок, химических реагентов, средств графики и фотоматериалов [11].Путеммикрокапсулированияснижаютреакционнуюспособность,уменьшают летучесть, маскируют цвет, запах веществ; увеличивают время ирегулируют кинетику высвобождения целевых компонентов; улучшаюттехнологические и функциональные свойства продуктов и расширяютобласти их применения [11, 46, 47].Среди физико-химических методов микрокапсулирования можновыделитьпростуюисложнуюкоацервацию, осаждениекапсулянта25нерастворителем, образование новой фазы за счет изменения температурысреды, экстракционное замещение одной из фаз и т.д.Вработе[48]описанатехнологияполучениярифампицина,заключенного в полилактидгликолидную оболочку.
Данный препаратизготавливается в виде микрокапсул заданного размера ввиду эффективностиего ингаляционного применения. В данном случае авторы использовалиметод простой коацервации – получения в растворе полиэлектролитакоацерватных капель, обогащенных полимерным веществом, при изменениирастворимости первого.
Технологически метод заключался в приготовлениифазы А – раствора действующего вещества и пленкообразующего материала(полилактидгликолида) в хлороформе – и фазы Б – водного раствораполивиниловогоспирта.Затем фазыА иБ эмульгировались вгомогенизаторе, и из полученной системы на роторном испарителе подвакуумом удалялся хлороформ. Полученные микрокапсулы отделялисьцентрифугированием, промывались от остатков эмульгатора и сушились навоздухе.В описанном в [49] способе получения полимерных микрочастицуказано, что лекарственное вещество, заключаемое в полимерную оболочку,необходимо эмульгировать или суспендировать в водном растворе или, вкачестве микронизированной твердой субстанции, в растворе полимера ворганическомацетонитриле).растворителеПутем(например,добавлениядихлорметане,«разделителяфаз»этилацетате,происходиткоацервация полимера. Под этим понимают разделение макромолекулярногораствора на две несмешивающиеся между собой жидкости – плотную,обогащенную полимером коацерватную фазу, и вторую фазу, котораясодержит водные или твердые частички лекарственного вещества, покрытые,главным образом, за счет адсорбции коацерватов на их поверхности,поначалуещеоченьмягкойполимернойоболочкой.Промыванием«разделителем фаз» - гексаном или гептаном – оболочка отвердевает, послечего полученные микрокапсулы могут быть отделены от раствора.26Способ сложной коацервации также основан на выделении из водногораствора фазы, обогащенной пленкообразующим материалом, но в данномслучае исходная водная фаза содержит более одного полиэлектролита,способных существовать в растворе при определенных значениях рН в видеразноименно заряженных макроионов [11, 50].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
