Effets des paramètres opérationnels sur l'uniformité du mélange dans les mélangeurs à rubans

Abstract

Les comprimés pharmaceutiques sont produits en comprimant un mélange de poudres sur une presse. Un mélange peu homogène de poudres pharmaceutiques pourrait aboutir à des comprimés de poids et de composition non-uniformes. Dans le but de préparer un mélange pharmaceutique, Merck utilise des mélangeurs à rubans dans lesquels une vis rotative effectue le mélange dans un contenant en forme de U. Le but de cette étude est d'évaluer l'effet des paramètres opérationnels sur la qualité du mélange, aussi appelée l'uniformité du mélange. Dans un mélangeur à rubans à l'échelle de laboratoire, des mélanges composés de cellulose microcristalline (MCC) blanche et bleue ont été effectués. La qualité du mélange a été évaluée en utilisant une approche statistique sous plusieurs conditions opératoires comme le profil de chargement, le degré de remplissage, la vitesse de la vis du mélangeur et le temps de mélange. Le mélangeur a été périodiquement arrêté pour extraire des «carottes» dans plusieurs positions. Les échantillons ont été analysés en utilisant une technique calorimétrique pour en déterminer la concentration de MCC bleue. Le volume du mélangeur a été divisé en régions tridimensionnelle s dont les concentrations ont été comparées. L'uniformité du mélange correspond à une répartition équitable de la MCC bleue au travers du volume du mélangeur et est basée sur un critère de fin de mélange provenant des normes USP. Le contenu du mélangeur était uniquement uniforme degrés de remplissage. A haute vitesse rotative de aux hauts la vis, le mélange n'a jamais été uniforme. Il a finalement été démontré qu'en variant les conditions de chargement du mélangeur. le mélange axial est plus lent que celui radial. Suite au profil de remplissage du mélangeur est le paramètre qui influence le plus le procédé de mélange de poudres. A bas degré de remplissage dans les régions où la quantité de poudre est moindre, il semble que l'inégalité de la surface du lit du mélangeur cause une mauvaise qualité de mélange. A haut degré de remplissage et à vitesse élevée de la vis rotative, la poudre située dans les coins de la surface du lit (où elle est normalement soulevée) demeure relativement non­ mélangée. Les conditions optimales de mélange sont atteintes avec un profil de chargement en couches, ce qui favorise le mélange radial. De plus, le mélange était plus uniforme à haut degré de remplissage du mélangeur et basse vitesse de la vis rotative du mélangeur testés.

Abstract: Incomplete mixing of a pharmaceutical blend could result in tablets of non-uniform content. While various blenders are used in the pharmaceutical industry, this particular project focuses on the performance of ribbon blenders. Ribbon blenders consist of a rotating impeller installed within a U-shaped tank. The overall purpose of the study was that of evaluating the effect of ribbon blender operational parameters on the product mixture quality. Mix quality or blend uniformity limits are determined by regulatory bodies. These limits served as targets for blending end-points. In a laboratory-scaled ribbon-blender, powder mixtures composed of white and blue microcrystalline cellulose (MCC) were blended. Blend uniformity was evaluated using a statistical approach under various operating conditions such as loading patterns, blender fill heights, impeller rotational speeds and mixing times."--Résumé abrégé par UMI.