Fluidized bed melt granulation of pharmaceutical excipient

U ovom radu sagledano je okrupnjavanje pomoćne farmaceutske tvari laktoze monohidrata primjenom tehnologije granuliranja u fluidiziranom sloju s taljenjem u svrhu dobivanja tableta ciljanih primjenskih svojstava. Testovi granuliranja su provedeni u granulatoru s fluidiziranim slojem uz primjenu vezivnog sredstva polietilen glikola u čvrstom obliku. Prva faza istraživanja obuhvaća provedbu testova granuliranja s ciljem određivanja procesnih uvjeta (temperatura ulaznog zraka, mase sudjelujućih faza, maseni omjeri sudjelujućih faza, vrijeme kontaktiranja faza) koji će upravljati mikro- i mezorazinskim događajima na povoljan i željen način te time rezultirati nastankom okrupnjenih jedinki, granula laktoze monohidrata. Granuliranjem je znatno poboljšana tecivost praškastog sustava što doprinosi boljem tabletiranju. Promjena raspodjele veličina čestica s vremenom koja ukazuje na doseg fizičke pretvorbe (okrupnjavanja) laktoze monohidrata u procesu granuliranja ispitivana je u drugoj fazi istraživanja. Proces sadržane pretvorbe tvari modeliran je mehanističkim pristupom, primjenom populacijske bilance. Pristup modeliranja populacijskom bilancom u ovom radu podrazumijeva ispitivanje mogućnosti primjene 1-D populacijske bilance u diskretiziranom obliku te Size-Independent Kernel (SIK) modela koalescencije u simuliranju stvarne promjene raspodjele veličina čestica laktoze monohidrata s vremenom.Within this thesis, enlargement of lactose monohydrate pharmaceutical excipient using fluidized bed melt granulation technology has been studied in order to obtain tablets with targeted end-use properties. Granulation tests have been performed in fluidized bed granulator using a polyethylene glycol binder in a solid form. In the first phase of research, granulation tests are focused towards detection of process conditions (inlet air temperature, mass of phases, mass ratio, contact time) that will govern micro- and meso-scale events in the right way and therewith result in a formation of enlarged entities, lactose monohydrate granules. Powder flowability that contributes in a better tabletting has been significantly improved using granulation. Changes of particle size distribution over time that point to the extent of physical conversion (enlargement) of lactose monohydrate in the granulation process were investigated in the second phase of this study. Conversion process of lactose monohydrate has been modeled with mechanistic approach using population balance. In this paper, such modeling approach implies applicability testing of a 1-D discretized population balance with Size-Independent Kernel (SIK) coalescence model for simulating real temporal changes of lactose monohydrate particle size distribution