Der Unterschied zwischen Hochschergranulation und Wirbelschichtgranulation

Was ist Granulation? Die Granulierung ist ein wichtiger Prozess in der Pharmaindustrie, der in erster Linie dazu dient, die Eigenschaften von Pulvern wie Fließfähigkeit, Kompressibilität und Gleichmäßigkeit zu verbessern. 

Es wandelt feine Pulver in Granulate um, die bei der Herstellung von Tabletten, Kapseln oder anderen festen Darreichungsformen leichter zu handhaben und zu verarbeiten sind. Es verbessert nicht nur die physikalischen Eigenschaften von Pulvern, sondern sorgt auch dafür, dass die aktiven pharmazeutischen Inhaltsstoffe (APIs) gleichmäßig verteilt werden, was zu konsistenten Darreichungsformen führt.

Unter den verschiedenen Granulationsmethoden Hochschergranulation (HSG) Und Wirbelschichtgranulation (FBG) sind weit verbreitet. 

Hochschergranulation und Wirbelschichtgranulation: Wie soll man wählen?

Hochschergranulierung

Was ist Hochschergranulierung? Bei der Hochschergranulation (HSG) werden Pulver in einer schnelllaufenden, mechanisch angetriebenen Mischschüssel gemischt, in die eine Granulierflüssigkeit (häufig eine Bindemittellösung) eingeleitet wird. Die Hochgeschwindigkeitsrührer zerkleinern und mischen das Pulver, während der Zerkleinerer die Granulate in kleinere, gleichmäßige Größen zerkleinert. Die nassen Granulate werden dann in einen Trockner (normalerweise einen Wirbelschichttrockner) überführt, um überschüssige Feuchtigkeit zu entfernen und die Granulate zu verfestigen.

Es erzeugt schnell und effektiv dichte, gleichmäßige Körnchen und kann mit einer breiten Palette von Pulvereigenschaften umgehen.

Schlüsselkomponenten der Hochschergranulation

• Hochschermischer: Dies ist die Kernkomponente, in der Pulver und Flüssigkeiten mithilfe von Hochgeschwindigkeitsrührern kombiniert und granuliert werden.
• Zerhacker: Eine sekundäre Komponente, die größere Körnchen in kleinere, gleichmäßigere Körnchen zerlegt und so eine gleichbleibende Partikelgröße gewährleistet.
• Bindemittellösung: Eine Flüssigkeit, oft auf Wasserbasis, die die Agglomeration von Pulverpartikeln zu Granulat erleichtert.

Vorteile der High-Shear-Granulation

• Geschwindigkeit: Die Hochschergranulation ist aufgrund der eingesetzten mechanischen Kraft schneller als andere Methoden.
• Hohe Schüttdichte: Es entstehen dichte Granulate, die sich ideal für die Herstellung von Tabletten mit hoher Dichte eignen.
• Kompatibilität: HSG eignet sich gut für Pulver, die schwer zu granulieren sind oder die eine präzise Handhabung erfordern, um kompakte Granulate zu erhalten.
• Geeignet für hochdosierte Produkte: Die Methode ist besonders effektiv bei hochdosierten Formulierungen, da sie eine gleichmäßige Verteilung der Wirkstoffe gewährleistet.

Wirbelschichtgranulation

Bei der Wirbelschichtgranulation (FBG) werden Pulverpartikel in einem Aufwärtsstrom erhitzter Luft suspendiert, wodurch sie sich wie eine Flüssigkeit verhalten. Anschließend wird eine Granulierflüssigkeit auf die fluidisierten Partikel gesprüht, wodurch sie agglomerieren und Granulat bilden. Gleichzeitig erfolgt der Trocknungsprozess, da die Luft die Flüssigkeit verdampft und das Granulat in einem einzigen Schritt verfestigt.

Dieses Verfahren eignet sich gut für Materialien, die empfindlich auf Temperaturschwankungen reagieren, da es eine schonendere Verarbeitungsumgebung bietet als die Hochschergranulierung.

Schlüsselkomponenten der Wirbelschichtgranulation

• Luftverteilungssystem: Gewährleistet eine gleichmäßige Verflüssigung der Partikel durch die Erzeugung eines kontrollierten Aufwärtsluftstroms.
• Sprühdüse: Führt die Granulierflüssigkeit gleichmäßig zu den Schwebeteilchen.
• Filtersystem: Fängt feine Partikel auf und sorgt dafür, dass sie wieder in den Prozess eingeführt werden, um den Materialverlust zu minimieren.

Vorteile der Wirbelschichtgranulation

• Einheitliche Partikelgröße: Das Wirbelschichtverfahren erzeugt gleichmäßigere Granulate als andere Techniken.
• Schonende Verarbeitung: Ideal für temperaturempfindliche Pulver, da es eine kontrolliertere Umgebung mit geringerem Überhitzungsrisiko bietet.
• Reduzierter Materialtransport: Da die Granulierungs- und Trocknungsschritte in derselben Kammer stattfinden, besteht ein geringeres Risiko von Kontamination oder Materialverlust.
• Skalierbarkeit: Die Wirbelschichtgranulation kann ohne wesentliche Änderungen der Prozessparameter problemlos vom Labormaßstab auf die volle Produktion skaliert werden.​

Vergleich von Hochscher- und Wirbelschichtgranulation

Prozessunterschiede

Der Hauptunterschied Der Unterschied zwischen Hochschergranulation und Wirbelschichtgranulation liegt in der Art und Weise, wie die Granulierung erreicht wird. Bei der Hochschergranulation wird die mechanische Kraft von Laufrädern und Zerhackern genutzt, um die Pulverpartikel aufzubrechen und zu agglomerieren, während bei der Wirbelschichtgranulation ein Luftstrom zum Schweben der Partikel verwendet wird, während eine Bindemittelflüssigkeit auf sie gesprüht wird, um Granulate zu bilden.

• Hochschergranulierung erzeugt typischerweise dichtere Granulate mit höherer Schüttdichte. Diese Methode ist schneller, erfordert aber einen separaten Trocknungsschritt.
• Wirbelschichtgranulation erzeugt gleichmäßigere Granulate mit geringerer Schüttdichte und vereint Granulierung und Trocknung in einem einzigen Prozess.

Anwendungen

• Hochschergranulierung eignet sich am besten für Formulierungen, die dichte, kompakte Granulate erfordern, und für Materialien, die schnell verarbeitet werden müssen. Es wird häufig für hochdosierte Produkte verwendet, bei denen eine gleichmäßige Verteilung der APIs wichtig ist.
• Wirbelschichtgranulation ist ideal für Anwendungen, die gleichmäßigere Partikel erfordern, insbesondere für temperaturempfindliche Inhaltsstoffe. Es wird häufig in der Pharma-, Lebensmittel- und Chemieindustrie verwendet, wo eine schonende Verarbeitung von entscheidender Bedeutung ist.

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Unsere Wirbelschichtgranulatoren hingegen sind für die schonende und gleichmäßige Granulierung empfindlicher Materialien optimiert und bieten eine umfassende Lösung für Ihre Produktionsanforderungen.

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Ressourcen

• Vergleich verschiedener Granulationstechniken
• High Shear Granulations (HSG) vs. Fluid Bed Granulations (FBG) – Ein Differenzierungsleitfaden
• Granulationstechnologien im Vergleich