고속 전단 믹서 과립화 공정에서 품질 특성 규명 및 영향 요인 분석

고전단 조건에서의 품질 특성 특성화 및 영향 요인 분석 믹서 육아

고속 전단 믹서 과립화 기술은 고체 의약품 제제 분야에서 널리 사용됩니다. 이 기술은 일반적으로 원료와 생성물을 혼합합니다.칩습식 과립화 공정은 원료 물질을 180~2000μm 크기의 입자로 균일하게 혼합하여 정제 압축, 캡슐 충전, 입자 포장 등의 후속 공정에 사용합니다. 고품질의 입자를 얻기 위해서는 습식 과립화 공정의 성공적인 수행이 매우 중요합니다. 입자의 특성은 용해 속도, 정제 중량 차이(적재량 차이) 등 제품의 주요 품질 속성에 영향을 미칩니다. 일반적으로 입자는 입자 크기 분포, 다공성, 수분 함량, 유동성 등의 물리적 지표를 통해 평가할 수 있습니다. 목표 입자 크기 수율은 최종 제품에서 목표 입자 크기 범위에 해당하는 입자의 비율을 전체 입자 질량 대비 백분율로 나타낸 것으로, 체질, 레이저, 이미지 분석 등의 방법을 통해 측정할 수 있습니다. 산업 표준 JB/T 20015에 따르면, 습식 혼합 과립기의 성능 평가 기준은 건조 후 옥수수 전분, 덱스트린, 설탕 분말을 3:2:1 비율로 혼합했을 때 입자 크기가 180~2000μm 범위 내에 있는 입자의 비율이 75% 이상이어야 한다는 것입니다. 기업들은 후처리 공정 요구사항에 따라 습식 과립화 입자 크기를 확정하며, 입자 크기 범위와 입자 비율은 특정 제품 요구사항에 따라 결정됩니다. 입자 크기 분포는 입자 시스템 내에서 서로 다른 크기의 입자들이 차지하는 비율을 나타내며, 분산도는 입자 크기 분포의 폭으로 정량화됩니다. 입자 크기 분포는 입자 크기 측정 결과를 바탕으로 통계적 방법을 통해 얻어집니다. 목표 입자 크기 수율이 같더라도 입자 크기 분산에는 상당한 차이가 있을 수 있습니다. 대부분의 의약품의 경우, 약물 용해 효과의 일관성을 확보하기 위해 목표 입자 크기의 예상 수율 범위 내에서 더 작은 입자 크기 분산도를 선호합니다. 입자 크기 분포의 분산도는 일반적으로 입자 크기 분포 폭(Span)으로 측정됩니다. 계산 방법은 다음과 같습니다. (1) 식에서 D90은 작은 입자 크기부터 큰 입자 크기까지의 누적 개수가 전체의 90%에 해당하는 입자 직경(μm)이고, D10은 작은 입자 크기부터 큰 입자 크기까지의 누적 개수가 전체의 10%에 해당하는 입자 직경(μm)이며, D50은 작은 입자 크기부터 큰 입자 크기까지의 누적 개수가 전체의 50%에 해당하는 입자 직경(μm)입니다. 스팬 값이 클수록 입자 크기 차이가 커지고 균일성이 떨어지며, 반대로 스팬 값이 작을수록 균일성이 높아집니다. 그림 1은 동일한 원료를 사용하고 공정 변수가 다른 조건에서 제조된 입자의 입자 크기 분포 폭의 차이를 보여줍니다. 목표 입자 크기 수율이 180~2000μm로 유사하더라도 입자 크기 분포 폭의 차이가 상당함을 알 수 있습니다(파란색 곡선은 스팬 값이 작고, 노란색 곡선은 스팬 값이 중간이며, 주황색 곡선은 스팬 값이 큽니다). 따라서 공정 요구사항에 따라 적절한 Span 값을 선택하는 것은 습식 과립화의 효율성을 평가하는 데 중요한 요소입니다.