کپسول بعد از قرص دومین فرم دارویی پرمصرف برای تحویل دارو است. با وجود اینکه بیش از یک قرن است که بهطور گسترده مورد استفاده قرار میگیرند، فرایندهای تولید پوسته و کپسولسازی مدرن هنوز با چالشهایی برای ساخت کپسولهای کامل و بدون نقص روبرو هستند.
یک کپسول دو تکه ژل سخت چگونه ساخته میشود؟
قبل از اینکه روی نقصها تمرکز کنیم، دانستن نحوه ساخت یک کپسول برای درک بهتر دلایل اساسی که منجر به نقص در کپسول میشود، مفید است. برای بهدستآوردن محصول نهایی، کپسولسازی به دو فرایند مجزای ساخت پوسته کپسول و پر کردن کپسول تقسیم میشود که لزوماً توسط یک شرکت انجام نمیشود.
همچنین بخوانید:آشنایی با دستگاه کپسول پُرکنی (Capsule Filling Machine)
غوطهوری
در بیشتر موارد، تولید پوسته کپسول با ژلاتین تهیهشده از کلاژن شروع میشود. در مرحله بعد، چندین پین قالبگیری ساختهشده از فولاد استاندارد بهطور جداگانه برای کلاهک (درپوش) و بدنه کپسول، برای مدت زمان مشخص و عمق مشخصی در ژلاتین فرو میروند. این فرایند غوطهوری نام دارد و فقط مدت کوتاهی طول میکشد تا پینها از ژلاتین خارج شوند و در حین چرخش حول محور خود، به سمت ناحیه خشکشدن منتقل شوند تا ژلاتین بهطور یکنواخت توزیع شود. در ناحیه خشککردن، پینها چندین مرحله خشکشدن را پشت سر میگذارند تا ژلاتین به رطوبت مورد نظر برسد. پس از خشکشدن، قسمتهای بدنه و کلاهک کپسول از پینها جدا و به طول صحیح برش داده میشوند و در مرحله آخر قبل از اینکه به داخل ظروف برای حملونقل و پر کردن منتقل شوند، در موقعیت پیشقفل به یکدیگر متصل میشوند.
پر کردن کپسول
سپس نوبت به فرایند بعدی میرسد که پر کردن کپسول نام دارد. در این مرحله آن کپسولها با مواد مورد نظر پر میشوند که میتواند پودر، دانهها، گرانولها، قرصها، مایعات یا ترکیب خاصی از این مواد باشد. این فرایند توسط دستگاههای پرکننده کپسول انجام میشود و با قرار دادن کپسولهای خالی در دستگاه و تراز کردن آنها شروع میشود تا کلاهکها و بدنهها بهدرستی از هم جدا شوند. در ادامه، بدنه کپسول با ماده پر شده و با کلاهک بسته میشود. هنگامی که پرکننده مایع است، کپسولها نیز قبل از بستهبندی فرایند باندینگ را طی میکنند که یک فیلم از مواد آببندی را در ناحیه بین درپوش و بدنه اعمال میکند تا اطمینان حاصل شود که مایع از کپسول نشت نمیکند.
با توجه به اینکه ماشینهای تولیدی مدرن بهصورت شبانهروزی کار میکنند و مقادیر زیادی کپسولهای مختلف را تولید و پر میکنند، معیوبشدن تعداد معینی از کپسولها اجتنابناپذیر است. یک کپسول میتواند از جهات مختلفی معیوب باشد.
در این مقاله، ما بر روی عیوب بصری روی پوسته کپسول تمرکز خواهیم کرد که یا در طی فرایند ساخت پوسته کپسول یا پرکردن کپسول (کپسولاسیون) ایجاد میشوند. همانطور که در جدول زیر مشاهده میکنید، طیف گستردهای از عیوب وجود دارد که در کپسولهای پوسته سخت یافت میشوند.
همچنین بخوانید: آشنایی با انواع قرص و فرمولاسیون آنها
در ادامه بهطور خلاصه به اشکالاتی که ممکن است در فرایند تولید پوسته و پر کردن کپسول پیش بیاید و علل آنها اشاره میکنیم:
فرایند تولید پوسته کپسول
1. انحراف رنگ
- علت مرتبط با فرایند: شرایط نگهداری نامناسب (قرار گرفتن در معرض نور، گرما، pH، آلودگی میکروبی و غیره).
- علت مرتبط با فرمولاسیون: ناپایداری نسبی رنگها و رنگدانههای انتخابشده، استفاده از مقدار نامناسب رنگها یا همگنسازی نامناسب.
2. کوتاهشدن بدنه یا کلاهک
- علت مرتبط با فرایند: ورود ناکافی بدنه / کلاهک به داخل کولت قبل از عملیات برش بهدلیل مرطوب بودن پوسته یا مشکل در کولت.
- علت مرتبط با فرمولاسیون: –
3. بلندشدن بدنه یا کلاهک
- علت مرتبط با فرایند: ناشی از فقدان تیغه یا شکستن تیغه در حین عملیات برش.
- علت مرتبط با فرمولاسیون: –
4. وجود نقطه یا لکه
- علت مرتبط با فرایند: این اتفاق در طول فرایند غوطهوری (Dipping) اتفاق میافتد. همچنین میتواند نتیجه چاپ باشد.
- علت مرتبط با فرمولاسیون: وجود مواد خارجی در محلول ژلاتین یا همگنسازی نادرست رنگدانه.
5. دوبل شدن کلاهک
- علت مرتبط با فرایند: قرارگیری کلاهک شل روی بدنه کپسول دیگر، پس از شلشدن یکی از درپوشها بهدلیل موقعیت نادرست پیش قفل در joining block. این اتفاق در هنگام handling کپسولها رخ میدهد.
- علت مرتبط با فرمولاسیون: –
6. وجود سوراخ یا خراش
- علت مرتبط با فرایند: مشکلات مکانیکی یا تنظیم نامناسب دستگاه که باعث میشود فکهای استریپر پوسته را در حین حرکت به سمت جلو برای جدا کردن پوسته در حین برداشتن لایههای خشک شده از پین قالب لمس کنند.
- علت مرتبط با فرمولاسیون: –
7. لبه آسیبدیده / برش ناهموار
- علت مرتبط با فرایند: ناشی از یک تیغه کند در حین عملیات برش.
- علت مرتبط با فرمولاسیون: –
8. Star ends
- علت مرتبط با فرایند: توزیع ناهموار ژلاتین روی پینهای آغشتهشده یا مقدار بیش ازحد محلول ژلاتین در انتهای پین.
- علت مرتبط با فرمولاسیون: ویسکوزیته نامناسب فرمولاسیون ژلاتین.
9. ایجاد حباب
- علت مرتبط با فرایند: خلأ نامناسب یا مدت زمان فرایند استخراج حبابهای ژلاتین.
- علت مرتبط با فرمولاسیون: –
10. چاپ آسیبدیده
- علت مرتبط با فرایند: ویسکوزیته و فشار نامناسب جوهر، جریان ناهموار جوهر، گرفتگی جوهر جتها، خشکشدن ناقص جوهر و …
- علت مرتبط با فرمولاسیون: فرمولاسیون نامناسب جوهر با مخلوطی از مواد پوششدهنده ترکیب میشود.
11. پوسته نازک/ضخیم
- علت مرتبط با فرایند: توزیع نابرابر ژلاتین روی پینها (دیواره نازک)، فرورفتن یا قرار گرفتن طولانی پینها در ژلاتین (دیواره ضخیم).
- علت مرتبط با فرمولاسیون: ویسکوزیته نامناسب محلول ژلاتین، ناکافی بودن wetting agent.
12. شکاف
- علت مرتبط با فرایند: ناشی از خشکشدن نامساعد یا ضخامت ناهموار لایه در نقطه شکاف.
- علت مرتبط با فرمولاسیون: مقدار ناکافی نرمکننده، رطوبت کم.
فرایند کپسولاسیون/ پُر کردن کپسول
1. فرورفتگی و سوراخ سوزنی (روی نوک)
- علت مرتبط با فرایند: تنظیم طول بستهشدن بیش از حد در طول فرایند کپسولسازی، فشار بیش از حد بستهشدن، پر شدن بیش از حد کپسولها، اندازه پین یا پیکربندی نادرست پین، شرایط نگهداری نامناسب (رطوبت).
- علت مرتبط با فرمولاسیون: خواص مکانیکی نامناسب ژلاتین، بهعنوان مثال: تغییر شکل پلاستیک بهدلیل محتوای بیش از حد آب.
2. ترک
- علت مرتبط با فرایند: شرایط نامناسب (در انبار) که باعث انتقال رطوبت از پوسته کپسول به اجزای داخل کپسول میشود، ناهماهنگی بخشهای بالایی و پایینی کپسول یا تنظیم نادرست پین نگهدارنده درپوش در ایستگاه اتصال.
- علت مرتبط با فرمولاسیون: خواص مکانیکی نامناسب ژلاتین بهدلیل مقدار کم نرمکننده یا رطوبت کم یا استفاده از اجزای جاذب رطوبت که آب را از پوسته کپسول جذب میکنند.
3. Telescoped
- علت مرتبط با فرایند: تراز نبودن بدنه و کلاهک بهدلیل شکاف بیش از حد در بلبرینگ پیشخان، ناهماهنگی کلی اجزای دستگاه پرکن یا فرسوده بودن اجزای دستگاه، وزن بیش از حد کپسول پرشده، کیفیت بد پودر، تنوع زیاد اندازه کپسول، شرایط محیطی نامناسب (دما).
- علت مرتبط با فرمولاسیون: تغییر شکل کپسولها بهدلیل اجزای پرکننده درشت با لبههای سخت و تیز.
4. بهطور نامناسب باز/ بسته شده
- علت مرتبط با فرایند: تنظیم نامناسب طول بستهشدن و فشار بستهشدن، پیکربندی نامناسب پین، آلودگی رابط بدنه – کلاهک (منطقه قفل) و پر شدن بیش از حد.
- علت مرتبط با فرمولاسیون: –
5. گردوغبار
- علت مرتبط با فرایند: احتمالاً نتیجه عدم استفاده از پولیش کپسول در کانال خروجی دستگاه پرکن کپسول قبل از تخلیه کپسولها در ظروف محصول است.
- علت مرتبط با فرمولاسیون: –
6. خالی
- علت مرتبط با فرایند: نقص یا عدم وجود محافظ در دستگاه پرکن کپسول که از رسیدن کپسولهای خالی یا کمپرشده به لوله خروجی جلوگیری میکند (مانند: لودسلها، سنسورهای خازنی، استرین گیج و غیره).
- علت مرتبط با فرمولاسیون: –
7. باند آسیبدیده
- علت مرتبط با فرایند: فرایند باندبندی بد تنظیم شده، مانند ارتفاع و سرعت چرخش نامناسب، دمای پردازش نامناسب، ضخامت باند نامناسب.
- علت مرتبط با فرمولاسیون: خواص مکانیکی نامناسب باند ژلاتین، بهعنوان مثال: استحکام کششی کم یا انقباض زیاد.
منابع:
vitafoodsinsights | slideshare |ncbi.nlm.nih | farmacapsulas | pharmapproach | manufacturingchemist | academia | icapsulepack | tabletscapsules | researchgate