中國粉體網(wǎng)訊 藥品的形態(tài)分類可歸納為三種:固體、液體以及粉末。其中固體制劑是醫(yī)藥領域比較常見的劑型,具備3個方面的優(yōu)勢:一是藥物穩(wěn)定性好,生產成本低;二是藥物制備的預處理工序相似,且劑型之間存在關聯(lián)性;三是藥物在體內溶解后再吸收。目前,固體制劑占我國藥物制劑總量的70%以上。
相比于粉末型與液體型制劑,固體藥劑的制作過程非常復雜。一般情況下,在制作固體藥劑的時候,首先需要根據(jù)藥物的種類與作用將其區(qū)分開來,并進行合理的調配,其次將調配好的藥物進行碾壓,將這些藥物碾至顆粒形狀,由于藥物碾壓后所形成的顆粒都是大小不一的,所以需要對這些藥物顆粒進行進一步的過篩,過濾掉較大的顆粒,留下的小型顆粒就成為了散劑。最后對這些散劑采用特殊技術將其制作成顆粒劑。
整個固體制劑加工工藝涉及藥物粉末的混合、干燥、造粒、壓制、罐裝等流程,步驟較多,比較復雜。這對制劑制藥技術人員的技術掌握能力要求非常高,在進行制劑制藥的時候稍有不慎就會導致藥劑的質量不合格,使服用藥物的患者沒有健康用藥的保障。同時在制作過程中還會存在很多問題,如藥材的選擇問題、藥材的包裝問題以及固體藥品制作質量問題等。對此,有效地處理與加工藥物粉末顆粒是制造企業(yè)保證藥物質量、提高生產效率的關鍵所在。
隨著計算機技術的發(fā)展,離散元技術為研究顆粒運動提供了有效工具,作為一種可靠、功能強大的顆粒流模擬工具被廣泛使用,這也引起了制藥行業(yè)的關注與研究。
離散元方法(DEM),由 CUNDALL首次提出。離散元方法基于牛頓第二運動定律,采用數(shù)值模擬技術,以一定的時間步長迭代計算一系列離散顆粒的運動和受力,進而模擬顆粒運動狀態(tài)以及生成新顆粒。通過設置邊界條件、作用力的施加方式、顆粒性質模型以及顆粒-顆粒、顆粒-機體之間的接觸模型,可以準確獲取每一個顆粒的受力方式以及整個顆粒群的運動狀態(tài)。通過三維建模軟件導入幾何模型,能夠細化模型進而提高建模精度;通過應用程序編程接口API編譯并調用程序,可實現(xiàn)與多剛體動力學MBD、計算流體力學CFD、有限元FEM等軟件進行耦合運算,真實模擬實際工作環(huán)境、提高運算精度和建模仿真可靠性。
離散元方法(DEM)在過去幾十年里,仿真模型歷經了從二維到三維、對象設備從單自由度簡單運動到多自由度復雜運動的不斷發(fā)展,模擬對象設備的規(guī)格型號不斷增大、可模擬的顆粒數(shù)量呈指數(shù)級飛速增長。目前,離散元仿真技術在制藥行業(yè)固體制劑生產工藝及設備優(yōu)化中的應用如何呢?2020年10月13日下午3:00,中國粉體網(wǎng)旗下平臺粉體公開課邀請到北京合工仿真技術有限公司產品經理、高級工程師楊格作《離散元仿真技術在制藥行業(yè)固體制劑生產工藝及設備優(yōu)化中應用》報告,屆時楊經理將基于離散元方法,介紹固體制劑生產機械仿真及優(yōu)化技術路線,并分享相關應用案例。
報告人介紹
楊格,北京合工仿真技術有限公司產品經理,高級工程師,具有多年顆粒力學仿真分析經驗。先后參與大量工程服務項目的具體實施,包括某型燃油泵結構仿真、船用停機坪結構強度仿真、極地甲板運輸船關鍵技術研究、密集顆粒流換熱器仿真、半自磨機運行仿真、滾筒干燥器干燥過程仿真、低階煤提質設備顆粒運動特性仿真等。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/三昧)
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