[发明专利]用于控制干式造粒过程的方法和装置

说明书

本发明涉及一种连续干式造粒方法和监测与控制所述方法的设备。本发明进一步描述了一种干式造粒系统及其用途。特别地，本发明提供了采用声音传感器、力传感器、应变传感器、振动传感器或加速度传感器以便在干式造粒过程中确定压实材料的机械强度的方法和装置。

技术领域

本发明涉及一种用于监测和/或控制辊式压实机干式造粒过程的方法，以及一种用于使该方法生效的装置。

背景技术

辊式压实机或辊式压实装置用于制备粒料或颗粒，更具体地说是所谓的干燥颗粒，并且通常通过首先将单一或混合物质的粉末在两个反向旋转辊之间压制成带材或片材来操作，然后在随后的研磨步骤中将其尺寸减小，从而得到颗粒。通常，辊式压实机的研磨单元包括一个或多个旋转和/或振动研磨装置，通常称为造粒机或转子或研磨辊，其安装在轴上，以及相应地一个或多个筛网，每个筛网具有给定的孔径尺寸(筛子尺寸)，其安装在相应的支撑物上。通常，研磨单元附接到辊式压实机的处理壳体。现有技术的辊式压实机例如根据EP 0525135A1是已知的。

在使用辊式压实机进行干式造粒时，也可能发生用/由给定配方产生的粒料质量的变化或波动，即使其在相同的辊式压实参数(例如辊力、辊缝和辊速)下制造。这是因为以下事实：在相同的辊式压实参数下，压实的带材/片材的表观密度和/或机械强度由于待辊式压实的粉末的压缩性(达到给定表观密度所需的压力)和/或压实性(达到给定机械强度所需的压力)的差异而可能在不同批次之间变化，从而导致所得干燥颗粒在其粒度分布(PSD)和其压实/压片性两个方面的性能都发生变化。通常，颗粒的压实性的变化将导致压片时的严重问题，而PSD的变化可能影响颗粒的分离性质，导致剂量均匀性和片剂的机械强度的变化，并且最终导致由这种颗粒制成的片剂的保质期和生物制药性质的变化。

现在，从许多压片实验中可以得出以下结论，在许多情况下，片剂的机械强度与其整体表观密度之间存在产品独特的关系或至少批次特定的关系。由于辊式压实也是粉末致密化的过程，因此这种独特的关系也适用于带材/片材的表观密度，或者更确切地说，适用于其表观密度分布。因此，为了平衡辊式压实时粉末压缩性的差异，辊式压实参数(通常辊力)应该以使得制造具有相同表观总密度(或者更确切地说，相同的表观密度分布)的带材/片材这样的方式调整。

在许多情况下，为了从不同批次获得具有相同或几乎相同的压片性能的颗粒，调整力将足以制造具有相同机械强度(或更精确地相同强度分布)的带材/片材，并且因此，可以制备具有相同粒度分布(PSD)和压片性能的颗粒。如上所述，这是基于这样的事实：对于大量的颗粒和粉末，压块(例如带材/片材或片剂)的表观密度与其机械强度(其对于各自的颗粒或粉末是特定的)之间存在关系。在制药应用中，这种机械强度也称为“硬度”或压碎力。优选地，硬度应转换成抗拉强度，其是描述压块机械强度的与形式无关的参数。

然而，如果机械强度和带材/片材的表观密度之间的关系(所谓的粘合性)和/或表观密度和用以实现给定的密度的压力(所谓的压缩性)之间的关系已经从根本上改变了(例如由于使用具有(完全)不同压实性能的赋形剂和/或活性成分导致)，则具有相同表观密度和/或密度分布的带材/片材的制造通常不会产生具有相同机械强度和/或强度分布的带材/片材。如果赋形剂和/或活性成分是从不同的制造商获得的，或者当制造商改变了赋形剂或活性成分或活性组分的生产工艺时，可能就是这种情况。

为了能够校正用于辊式压实的粉末的粘合性的变化，以便制造具有相同整体机械强度的带材/片材，必须重复测定这些压实性能，这在日常生产条件下将是伴随着相当大的困难和额外的成本。

一种常用的方法是过程中控制，其中不时地确定和记录颗粒样品的粒度分布(PSD)。然而，与此相关的缺点是必须取出样品并且在PSD测量之后必须将其丢弃或者将其反馈到产品容器中。在密闭的生产条件下，这是不可能或难以实现的，因为通常气动输送颗粒并且在抽取样品时，气动平衡条件将受到干扰。并且尽管例如通过实施适当的在线粒度测量装置可以实现在颗粒生产期间确定PSD而不破坏密闭条件，但这些测量系统需要在清洁之前进行拆卸，因为通常不可能对其进行湿式清洁，这会破坏密闭条件，增加使人员暴露于危险粉尘的风险。