پیشتر در مورد چگونگی و چرایی گرانولسازی و دستگاه مربوط به آن در فرآیند قرصسازی صحبت کردیم. در این مقاله به معرفی دستگاه پرس قرص که به آن دستگاه قرصسازی، پرس قرص دارویی، فشردهسازی قرص یا پانچ قرص هم گفته میشود، میپردازیم. با ما همراه باشید!
در گذشته فرآیند پرس قرص بهصورت دستی انجام میشد. اما امروزه دستگاهی مکانیکی و الکتریکی پودرها را بهصورت قرصهایی با شکل، وزن و اندازه یکنواخت فشرده کرده و در نهایت قرصهایی با مقدار ماده مؤثره یکسان تولید میکند. البته فارغ از کاربردهای دارویی آن، از این دستگاه برای تولید داروهای غیرقانونی، محصولات پاککننده و لوازم آرایشی نیز میتوان استفاده کرد.
از جمله دلایلی که امروزه دستگاه پرس قرص از حالت دستی به دستگاهی خودکار و الکتریکی ارتقا یافتهاست:
- دستیابی به توسعه فناوری جدیدتر در تولید قرص؛ برای مثال توسعه فناوری فشردهسازی مستقیم
- توسعه استانداردهای دقیق برای انطباق با CGMP
- افزایش نرخ تولید ناشی از افزایش تقاضا
- چند برابر شدن بیماریها
- افزایش تصاعدی جمعیت
انواع دستگاه پرس قرص
تمام دستگاههای پرس قرص از یک اصل فشردهسازی مشابه پیروی میکنند. بخش اساسی این دستگاه متشکل از دو سنبه (پانچ) و یک قالب است که سنبههای بالا و پایین در این قالبِ حاوی فرمولاسیونِ قرص به هم میرسند. امروزه انواع متعددی از دستگاه پرس قرص وجود دارد که از نظر اندازه، سرعت و ظرفیت متفاوت هستند.
اما بهطور کلی دو نوع دستگاه پرس قرص داریم:
- تکسنبه (تکپانچ)، تکایستگاهی، غیر مدور (eccentric)
- چند ایستگاهی، روتاری (چرخشی)
آشنایی یا انواع قرصها و فرمولاسیون آنها در دوره فرمولاسیون صنعتی قرص و کپسول استوآپ
دستگاه پرس قرص تکسنبه
دستگاهی که به پرس eccentric یا پرس تکایستگاهی نیز معروف است، سادهترین نوع دستگاه پرس برای تولید قرص بوده و شامل یک ایستگاه (یک قالب و یک جفت پانچ بالا و پایین) میشود. پانچ بالایی نیروی فشردگی را بر مواد اعمال کرده و پانچ پایینی ثابت است. در واقع این عمل شبیه حرکت چکشی است. این نوع فشردهسازی به فرآیند مُهرزنی شناخته میشود. قابل ذکر است که دستگاه تکپانچ حدود 60 تا 85 قرص در دقیقه تولید میکند.
اجزا و بخشهای گوناگون دستگاه تکسنبه
قیف (Hopper): به کفشک تغذیه متصل است و مخلوط گرانول (یا پودر) پیش از از فشردهسازی در آن ریخته میشود. قیف را میتوان بهصورت دستی یا با استفاده از تجهیزات مکانیکی نیز پُر کرد.
حفره قالب (Die cavity): حفره قالب جایی است که گرانولها بهصورت قرص فشرده میشوند. در واقع قالب تعیین میکند قطر، اندازه و ضخامت قرص چه اندازه باشد.
سنبه (punches): شامل پانچ بالا و پایین است که پودر را به شکل قرصهای مختلف در قالب فشرده میکند.
Cam truck: موقعیت یا حرکت پانچها را هدایت میکند.
تنظیمکننده قرص (Tablet adjuster): تنظیم حجم پودری که باید فشرده شود (تعیینکننده وزن قرص).
تنظیمکننده خروج (Ejection adjuster): پس از فشردهسازی، خروج قرص از حفره قالب را تسهیل میکند.
مراحل تولید قرص با دستگاه تکپانچ
فرآیندهای مربوط به تولید قرص را میتوان به 3 مرحله تقسیم کرد:
- پُر کردن
- فشردهسازی
- تخلیه
پُر کردن: پانچ بالایی بالا رفته و پانچ پایینی پایین است تا حفرهای در قالب ایجاد شود. کفشک تغذیه روی حفره قالب حرکت کرده و گرانولها تحت تأثیر گرانش، از قیف به داخل حفره قالب میریزند.
فشردهسازی: کفشک تغذیه از مسیر خارج میشود. سپس پانچ پایین میآید تا با کاهش تدریجی تخلخل مواد قالب و افزایش تماس ذرات با یکدیگر، مخلوط گرانول/پودر را به شکل قرص فشرده کند.
تخلیه: پانچ بالایی جمع میشود و پانچ پایینی نیز به بالا حرکت میکند تا قرص را خارج کند.
این مراحل بارها و بارها تکرار میشود تا خوراک دستگاه به اتمام رسد.
همچنین بخوانید: کار در واحد تحقیق و توسعه دارویی مناسب چه کسانی است؟
مزایای دستگاه تکپانچ
- ساختار منطقی و کوچک
- کارکرد آسان و بهرهبرداری بالا
- تولید محصولاتی تا قطر 20 میلیمتر
- فشار بالا برای کاهش تغییرات وزن بین قرصها
- صدای کم
دستگاه پرس قرص روتاری
دستگاه پرس چند ایستگاهی (چرخشی یا روتاری) نیز دستگاهی مکانیکی است که برخلاف پرس قرص تکپانچ، دارای چندین ایستگاه برای فشردهسازی مخلوط گرانول/ پودر به قرصهایی با اندازه، شکل (بسته به طراحی پانچ) و وزن یکنواخت است.
در پرس روتاری، نیروی فشردگی بر روی مواد پرکننده توسط هر دو پانچ بالا و پایین اعمال شده و گرانولهای پودری در وسط فشرده میشوند. این نوع از فشردهسازی به نام آکاردئونی هم شناخته میشود. ظرفیت دستگاه روتاری با توجه به سرعت چرخش پیچ و تعداد ایستگاههای روی پرس، متفاوت است.
دوره جامع ورود به صنعت داروسازی با حضور مدرسین بهنام و شناختهشده صنعت
اجزا و بخشهای گوناگون دستگاه روتاری
قیف (Hopper): مخلوط گرانول/پودر (API بهاضافه ماده کمکی) را که قرار است به قرص تبدیل شوند، نگه میدارد.
حفره قالب (Die cavity): جایی که گرانولهای پودر بهصورت قرص فشرده میشوند. در واقع محلی است که قطر، اندازه و تا حدودی ضخامت قرصها را تعیین میکند.
پدال تغذیه (Feed paddle): به فشاردادن خوراک/ گرانولها به داخل قالبها بهویژه در زمان چرخش سریعتر کمک میکند.
سنبهها (punches): پانچهای بالا و پایین داخل سوراخ قالب حرکت میکنند تا گرانولها را به شکل قرص درآورند.
مسیر بادامک پایینی (Lower cam track): پانچ پایینی را در مرحله پر کردن به بالا هدایت کرده تا حفره قالب بیش از حد پُر شده و امکان تنظیم دقیقتر فراهم شود.
مسیرهای بادامک (Cam tracks): حرکت پانچهای بالایی و پایینی را هدایت میکنند.
بخش کنترل پُرکنی (Dept of fill/capacity control): پانچ پایینی را در قسمت آخر مرحله پر کردن تنظیم کرده تا از مقدار مناسب گرانول باقیمانده در قالب پیش از فشردهسازی، اطمینان حاصل شود.
غلتکهای پیشفشردهسازی (Pre-compression rollers): به گرانولها نیروی فشردهسازی اولیه را میدهند تا هوای اضافی که ممکن است در قالب محبوس شدهباشد، از بین برود.
فشردهسازی اصلی (Main compression): نیروی فشردهسازی نهایی مورد نیاز برای تشکیل قرصها را فراهم میکند.
بادامک خروجی (Ejection cam): پانچ پایینی را به بالا هدایت کرده و پس از فشردهسازی، خروج قرصها را از حفره قالب تسهیل میکند.
تیغه برداشت (Take-off Blade): تیغهای که جلوی محفظه feeder قرار دارد و قرص را به پایین مجرای تخلیه هدایت میکند.
مجرای تخلیه (Discharge chute): مسیری که قرص پس از هدایت توسط تیغه برداشت، برای جمعآوری از آن عبور میکند.
مزایای دستگاه پرس روتاری:
- بهرهوری بالا با حداقل نیروی کار و در عین حال صرفهجویی در هزینه
- دارای خروجی بین 9000 تا 234000 قرص در ساعت، صرفهجویی در زمان و فراهمکردن تقاضای بالای فرم قرص
- مدیریت حفره پر از پودر بهطور خودکار توسط یک feeder متحرک
- کاهش ضایعات فرمولاسیون ارزشمند در قرصهای غیر اختصاصی
- کنترل مستقل وزن و سختی
همچنین بخوانید: هوای فشرده در صنعت داروسازی | مراحل تولید و کاربرد
تفاوت پرس تکپانچ و پرس روتاری
دو تفاوت مهم بین این دو دستگاه وجود دارد:
- پرسهای تکپانچ از فشردهسازی یکطرفه برای ساخت قرص استفاده میکنند، درحالیکه پرسهای روتاری از فشردهسازی دو طرفه استفاده میکنند.
- چرخههای فشردهسازی پرس تکپانچ زمان ماندگاری ندارند. درحالیکه پرسهای روتاری معمولاً از یک سر پانچ تخت استفاده میکنند که با عبور پانچ از زیر غلتک فشردهسازی، زمان ماندگاری را فراهم کند.
در پایان برای آشنایی بیشتر با نحوه عملکرد دستگاه پرس قرص، ویدئوهای زیر را به شما پیشنهاد میکنیم: