Einsatzmöglichkeiten des Hüttlin Kugelcoaters HKC 05-TJ unter Einbeziehung von Simulationen

Abstract

Ein Wirbelschichtgerät für den Labormassstab (Hüttlin Kugelcoater HKC 05-TJ) wird instrumentiert und mit Hilfe von Lactosegranulaten, die anschliessend tablettiert werden, validiert. Ein computergestütztes Simulationsprogramm wird entwickelt, mit dem Temperaturverläufe im Gerät während des Besprühens der Modellsubstanz Glaskugeln mit Wasser sowie das Schichtenwachstum der Glaskugeln nach Besprühen mit Lactoselösung berchnet werden. Vergleiche zwischen Modell und Experiment ergeben eine gute Übereinstimmung der Daten. Granulationsprozesse werden anhand von Klebstoffgranulaten (Lactose-Polyvinylpyrrolidon) sowie Krustengranulaten (Lactose bzw. Thiaminhydrochlorid) untersucht. Die Granulateigenschaften werden durch die während des Prozesses herrschenden Parameter (Sprührate, Temperatur, Masse der Granulationsflüssigkeit) beeinflusst. Das Partikelgrößenwachstum ist proportional zur während der Granulation zur Verfügung stehenden freien Feuchte. Thiaminhydrochlorid verändert durch Lagerung seine Modifikation, was mittels dynamischer Differentialkalorimetrie bestimmt wird.

The instrumentation and validation of a laboratory-scale fluidized bed granulator (Hüttlin Kugelcoater HKC 05-TJ) is desribed. The validation is performed by granulating and tableting of lactose granules. Using a simulation program and glass beads as model substance the temperature courses within the granulator during wetting processes can be described. The particle growth of the glass beads during coating processes using lactose solutions is calculated. Comparisons between model and experimental data show good correlations. The influence of process parameters such as spray rate, temperature, amout of granulating liquid is described by using both aqueous binder solutions (lactose-polyvinylpyrrolidone granules) and binder-free solutions (lactose or thiamine hydrochloride granules) as granulating liquid. Particle growth correlates with the amount of free humidity during granulation process. Thiamine hydrochloride shows changes of its modification during storage which can be examined using differential scanning calorimetry (DSC).