जेल पिघलने और मिश्रण प्रणाली के उत्पादन में विस्तृत समस्याएं

जेल पिघलने और मिश्रण प्रणाली कठोर खोखले कैप्सूल उत्पादन में मूलभूत इकाई के रूप में कार्य करती है, जो जिलेटिन (पशु व्युत्पन्न), एचपीएमसी (हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज, पौधे आधारित), पुलुलन (माइक्रोबियल व्युत्पन्न), और प्लास्टिसाइज़र (ग्लिसरॉल, सोर्बिटोल) और परिरक्षकों जैसे सहायक योजक सहित कच्चे माल को घोलने और समरूप बनाने का महत्वपूर्ण कार्य करती है। एक स्थिर, बुलबुला मुक्त जेल समाधान। इस जेल की एकरूपता, शुद्धता और चिपचिपाहट सीधे यांत्रिक शक्ति, सतह की चिकनाई, दीवार की मोटाई की एकरूपता और बाद के कैप्सूल गोले की समग्र गुणवत्ता निर्धारित करती है। नीचे इस प्रणाली में सामान्य समस्याओं, उनकी अभिव्यक्तियों, मूल कारणों और संभावित व्यापक प्रभावों का विस्तृत विवरण दिया गया है।

1. अधूरा जेल विघटन

अभिव्यक्ति

अघुलनशील कच्चे माल के कण {{0}आम तौर पर जिलेटिन, एचपीएमसी, या पुलुलान के महीन पाउडर के अवशेष {{1}जेल समाधान में निलंबित या बसे रहते हैं। इन अघुलनशील कणों को दृश्य निरीक्षण के तहत छोटे सफेद या पारभासी धब्बों के रूप में देखा जा सकता है, और ऑनलाइन कण आकार विश्लेषक के माध्यम से भी पता लगाया जा सकता है। डिपिंग प्रक्रिया के दौरान, ये कण मोल्ड पिन से चिपक जाते हैं, जिससे गठित कैप्सूल शेल में कई दोष हो जाते हैं: असमान दीवार की मोटाई (कण लगाव स्थल पर अधिक मोटी), सतह खुरदरापन, इंडेंटेशन, या यहां तक ​​कि पिनहोल जैसे अंतराल, यदि कण सूखने के दौरान गिर जाते हैं। एचपीएमसी आधारित जैल के लिए, अपूर्ण विघटन के परिणामस्वरूप पूरे घोल में असंगत चिपचिपाहट हो सकती है, जिससे जेल फिल्म समय से पहले मोल्ड पिन से अलग हो सकती है। गंभीर मामलों में, अघुलनशील कण जेल डिलीवरी पाइपलाइनों या डिपिंग मशीन के मोल्ड पिन ऐरे के छोटे अंतराल को रोक सकते हैं, जिससे निरंतर उत्पादन बाधित हो सकता है।

कारण

अपर्याप्त ताप तापमान या असमान तापमान वितरण: जिलेटिन को पूर्ण विघटन के लिए 55-65 डिग्री ताप तापमान की आवश्यकता होती है, जबकि एचपीएमसी को अपनी आणविक श्रृंखलाओं को तोड़ने और समान रूप से फैलाने के लिए 70-80 डिग्री ताप तापमान की आवश्यकता होती है। यदि मिक्सिंग टैंक का तापमान इस सीमा से नीचे है, या यदि हीटिंग जैकेट में स्थानीय हॉट स्पॉट या ठंडे क्षेत्र हैं (स्केल बिल्डअप या दोषपूर्ण तापमान सेंसर के कारण), तो कच्चा माल पूरी तरह से नहीं घुलेगा। उदाहरण के लिए, जिलेटिन टैंक की ठंडी दीवार पर एक जेल परत बना सकता है, जो आंतरिक पाउडर को और अधिक घुलने से रोकता है

अपर्याप्त सरगर्मी की स्थिति: कम सरगर्मी गति (अधिकांश प्रणालियों के लिए 60 आरपीएम से नीचे) एकत्रित कच्चे माल के कणों को तोड़ने के लिए पर्याप्त कतरनी बल उत्पन्न करने में विफल रहती है। कम मिश्रण समय {{2}विशेष रूप से एचपीएमसी के लिए, जिसमें जलयोजन के बाद 30-45 मिनट की निरंतर सरगर्मी की आवश्यकता होती है {{5}कणों को गर्म जलीय चरण में अपर्याप्त रूप से उजागर करता है। इसके अतिरिक्त, सरगर्मी ब्लेडों के अनुचित डिजाइन (उदाहरण के लिए, उच्च {{9} कतरनी प्ररित करनेवाला के बजाय पैडल ब्लेड) के परिणामस्वरूप खराब शीर्ष {{10} से {{11} नीचे मिश्रण हो सकता है, जिससे कच्चे माल गर्म समाधान से संपर्क किए बिना टैंक तल पर जमा हो सकते हैं।

अनुचित कच्चा माल-से-पानी का अनुपात: पानी के सापेक्ष अत्यधिक कच्चे माल की खुराक उच्च प्रारंभिक चिपचिपाहट की ओर ले जाती है, जो कणों के फैलाव और विघटन को रोकती है। इसके विपरीत, अपर्याप्त पानी के कारण कच्चा माल कठोर गांठों में एकत्रित हो सकता है, जिसे लंबे समय तक हिलाने पर भी तोड़ना मुश्किल होता है। जिलेटिन के लिए, इष्टतम ठोस-से-तरल अनुपात आम तौर पर 1:2.5–1:3.5 है; इस सीमा से विचलन अपूर्ण विघटन के जोखिम को काफी बढ़ा देता है।

कच्चे माल की गुणवत्ता के मुद्दे: उच्च नमी सामग्री (जिलेटिन के लिए 12% से अधिक, एचपीएमसी के लिए 8%) वाले कच्चे माल में भंडारण के दौरान ढेर होने का खतरा होता है, जिससे विघटन अधिक कठिन हो जाता है। निष्क्रिय भराव या अवक्रमित घटकों वाले अशुद्ध कच्चे माल भी विघटन का विरोध कर सकते हैं, क्योंकि अवक्रमित आणविक श्रृंखलाएं हाइड्रेट और फैलाने की क्षमता खो देती हैं।

2. अत्यधिक बुलबुला निर्माण

अभिव्यक्ति

जेल घोल में माइक्रोबबल्स (100 माइक्रोमीटर से कम) से लेकर मैक्रोबबल्स (1-5 मिमी) तक बड़ी संख्या में हवा के बुलबुले {{0}फंसे हुए हैं। सूक्ष्म बुलबुले अक्सर नग्न आंखों के लिए अदृश्य होते हैं लेकिन मिश्रण टैंक के शीर्ष पर जमा हो जाते हैं, जबकि मैक्रो बुलबुले सतह पर तैरते हैं और फट जाते हैं, जिससे एक झागदार परत निकल जाती है। डुबाने और सुखाने की प्रक्रिया के दौरान, ये बुलबुले कैप्सूल के खोल में गंभीर दोष पैदा करते हैं: सूक्ष्म बुलबुले कैप्सूल की दीवार में छोटे पिनहोल या रिक्त स्थान बनाते हैं, जिससे यांत्रिक शक्ति कम हो जाती है और भरने या परिवहन के दौरान टूटने का खतरा बढ़ जाता है; मैक्रोबबल्स कैप्सूल की सतह पर अवतल धब्बे या अनियमित अवसाद बनाते हैं, जो उपस्थिति और आयामी सटीकता को प्रभावित करते हैं। फार्मास्युटिकल अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले कैप्सूल के लिए, पिनहोल शेल की बाधा संपत्ति से भी समझौता कर सकते हैं, जिससे नमी अवशोषण या सक्रिय घटक क्षरण हो सकता है।

कारण

अत्यधिक सरगर्मी गति और अशांत प्रवाह: 150 आरपीएम से ऊपर की सरगर्मी गति तीव्र तरल अशांति उत्पन्न करती है, जो वायुमंडल से हवा को जेल समाधान में फंसा देती है। उच्च कतरनी प्ररित करनेवाला, विघटन के लिए प्रभावी होते हुए भी, अत्यधिक गति से संचालित होने पर बुलबुले के गठन को बढ़ा सकते हैं, क्योंकि वे बड़े वायु पॉकेट को कई सूक्ष्म बुलबुले में तोड़ देते हैं जिन्हें निकालना मुश्किल होता है।

बहुत तेज या अनुचित कच्चा माल खिलाना: मिक्सिंग टैंक में पीसा हुआ कच्चा माल डालने से तेजी से धूल का एक बादल बनता है जो हवा के साथ मिल जाता है और घोल में फंस जाता है। पानी के लक्ष्य तापमान तक पहुंचने से पहले कच्चे माल को खिलाने से (उदाहरण के लिए, ठंडे पानी में एचपीएमसी मिलाने से) पाउडर एक सतह फिल्म बनाता है, जिससे हाइड्रेट होने पर हवा इसके नीचे फंस जाती है।

अपर्याप्त वैक्यूम डीगैसिंग: अधिकांश आधुनिक जेल मिश्रण प्रणालियां फंसी हुई हवा को हटाने के लिए वैक्यूम डीगैसिंग इकाइयों से सुसज्जित हैं। यदि वैक्यूम स्तर अपर्याप्त है (-0.08 एमपीए से ऊपर), डीगैसिंग का समय बहुत कम है (20 मिनट से कम), या वैक्यूम पंप दोषपूर्ण है, तो बुलबुले को प्रभावी ढंग से जेल से अलग नहीं किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, मिक्सिंग टैंक के वैक्यूम सील में लीक से डीगैसिंग के दौरान हवा को घोल में फिर से प्रवेश करने की अनुमति मिलती है।

सतह तनाव प्रभाव: प्लास्टिसाइज़र या सर्फेक्टेंट (यदि उपयोग किया जाता है) को जोड़ने से जेल समाधान की सतह का तनाव कम हो सकता है, जिससे हवा को फंसाना आसान हो जाता है और बुलबुले का एकजुट होना और सतह पर उठना कठिन हो जाता है। जेल की उच्च चिपचिपाहट (अत्यधिक कच्चे माल की खुराक या कम तापमान के कारण) भी बुलबुला चढ़ाई को धीमा कर देती है, जिससे समाधान में उनके निवास का समय बढ़ जाता है।

3. जेल समाधान संदूषण

अभिव्यक्ति

जेल समाधान में विदेशी अशुद्धियाँ पाई जाती हैं, जिनमें धातु के कण (घिसे हुए उपकरणों से), फाइबर के अवशेष (कपड़ों या पैकेजिंग सामग्री की सफाई से), माइक्रोबियल संदूषक (बैक्टीरिया, मोल्ड), या रासायनिक अशुद्धियाँ (सफाई एजेंटों के अवशेष) शामिल हैं। धातु के कण आम तौर पर लोहे, स्टेनलेस स्टील या तांबे के टुकड़े चमकदार धब्बों के रूप में दिखाई देते हैं और कैप्सूल अशुद्धता संकेतक को फार्माकोपियल मानकों (उदाहरण के लिए, 10 पीपीएम से ऊपर भारी धातु सामग्री) से अधिक कर सकते हैं। फाइबर के अवशेष पतले, धागे जैसे कणों के रूप में दिखाई देते हैं जो कैप्सूल की सतह से चिपके रहते हैं, जो उपस्थिति और शुद्धता परीक्षण को प्रभावित करते हैं। माइक्रोबियल संदूषण, हालांकि अदृश्य है, माइक्रोबियल गिनती सीमा से अधिक हो जाती है (उदाहरण के लिए, 100 सीएफयू/जी से ऊपर कुल एरोबिक माइक्रोबियल गिनती) और कैप्सूल खराब होने का कारण बन सकता है। रासायनिक संदूषक कच्चे माल के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं, जेल के गुणों को बदल सकते हैं और कैप्सूल की स्थिरता को कम कर सकते हैं।

कारण

खराब सीलिंग और उपकरण घिसाव: मिक्सिंग टैंक के फीड पोर्ट, डिस्चार्ज वाल्व और स्टिरिंग शाफ्ट सील में गैप हो सकता है, जिससे बाहरी संदूषक (धूल, फाइबर) प्रवेश कर सकते हैं। घिसे हुए सरगर्मी ब्लेड, शाफ्ट स्लीव्स, या टैंक लाइनर (लंबे समय तक उपयोग या अनुचित रखरखाव के कारण) धातु के कणों या प्लास्टिक के टुकड़ों को जेल में बहा देते हैं। उदाहरण के लिए, जंग या कटाव क्षति के साथ स्टेनलेस स्टील ब्लेड लोहे के कणों को छोड़ते हैं, जबकि रबर सील ख़राब हो जाते हैं और लोचदार फाइबर को बहा देते हैं।

अपर्याप्त सफाई एवं स्वच्छता: पिछले बैचों के अवशेष (कच्चे माल के कण, जेल जमा) टैंक के मृत कोनों (उदाहरण के लिए, सरगर्मी शाफ्ट और टैंक तल के बीच) में जमा होते हैं और नए बैच को दूषित करते हैं। अनुचित सफ़ाई प्रक्रियाएँ {{3}जैसे कि गैर-{4}खाद्य श्रेणी के सफ़ाई वाले कपड़े का उपयोग करना, क्षारीय या अम्लीय क्लीनर का उपयोग करने के बाद अपर्याप्त धुलाई, या अधूरा सफ़ाईकरण (उदाहरण के लिए, थर्मल सफ़ाईकरण के लिए अपर्याप्त तापमान या समय)-रासायनिक या माइक्रोबियल संदूषकों को पीछे छोड़ देते हैं।

अनफ़िल्टर्ड या दूषित प्रक्रिया जल: जेल तैयार करने के लिए उपयोग किया जाने वाला पानी संदूषण का एक सामान्य स्रोत है। यदि जल निस्पंदन प्रणाली (उदाहरण के लिए, सक्रिय कार्बन फिल्टर, अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली) बंद हो गई है, क्षतिग्रस्त हो गई है, या नियमित रूप से नहीं बदली गई है, तो यह पानी से निलंबित ठोस पदार्थों, सूक्ष्मजीवों या भारी धातुओं को निकालने में विफल रहती है। पाइपलाइन में स्थिर पानी भी माइक्रोबियल विकास को बढ़ावा देता है, जिसे मिश्रण के दौरान जेल में पेश किया जाता है।

कच्चा माल और पर्यावरण प्रदूषण: कच्चे माल में अशुद्धियाँ हो सकती हैं यदि उनकी पैकेजिंग क्षतिग्रस्त हो या यदि उन्हें धूल भरे, आर्द्र वातावरण में संग्रहित किया गया हो। उत्पादन वातावरण जैसे कि अनफ़िल्टर्ड हवा, अपर्याप्त रूप से साफ किए गए फर्श, या ऑपरेटरों द्वारा अनुचित हैंडलिंग (उदाहरण के लिए, असंक्रमित उपकरणों का उपयोग करना) - भी भोजन या नमूनाकरण के दौरान खुले मिश्रण प्रणाली में दूषित पदार्थों को पेश कर सकते हैं।