Tablettenfehler bei der Tablettenherstellung: So lösen Sie sie

Bei der Herstellung und Beschichtung von Tabletten können zahlreiche Defekte auftreten, die die Qualität und Wirksamkeit der Tabletten beeinträchtigen. Häufige Probleme wie Kappenbildung, Risse, Absplitterungen und Anhaften/Aufbrechen stellen Tablettenhersteller vor Herausforderungen. Um Defekte in Tabletten besser zu vermeiden, erforschen wir die Ursachen dieser häufigen Tablettierungsfehler und bieten praktische Lösungen für den Umgang mit und die Vermeidung fehlerhafter Tabletten, um einen robusten Tablettenherstellungsprozess zu gewährleisten.

1 Tablet-Defekte im Zusammenhang mit dem Aussehen und der Integrität des Tablets

Diese Art von Tablettenfehlern wirkt sich direkt auf das Aussehen der Arzneimitteltabletten, die Erfahrung der Patienten mit der Medikation und das Image der Pharmahersteller aus. Die Ursachen dieser Tablettenfehler hängen häufig mit den Granulateigenschaften (Feuchtigkeitsgehalt, Kohäsionsfestigkeit, Fließfähigkeit des Granulats), den Geräteparametern (Pressdruck der Tablette, Pressgeschwindigkeit der Tablette, Zustand der Werkzeuge der Tablettenpresse) und den Umgebungsbedingungen (Feuchtigkeit, Temperatur) zusammen.

Bei der tatsächlichen Tablettenherstellung ist es notwendig, den Prozess „Fehlerbehebung bei Tablettengranulat → Anpassung der Tablettenpresse → Kontrolle der Tablettenpressumgebung“ zu befolgen, um spezifische Tablettenfehler zu beheben und sicherzustellen, dass die Qualität der Arzneimitteltabletten den Produktionsstandards entspricht. Im Folgenden werden fünf Hauptfehler bei der Tablettenherstellung beschrieben.

1.1 Rissbildung

Unter Tablettenrissen versteht man das Auftreten unregelmäßiger feiner Risse im Inneren oder auf der Oberfläche einer Tablette. Diese Risse können sich durch die gesamte Tablette ziehen oder lokal begrenzt sein. Diese defekten Tabletten weisen in der Regel keine offensichtlichen Anzeichen von Materialabbrüchen auf und erfordern oft eine genaue Beobachtung oder leichten Druck, um sie zu erkennen.

●Erscheinungsbild von Rissen

○ Auf der Oberfläche oder im Querschnitt sind lineare Risse sichtbar, deren Farbe mit der des Tablettenkörpers übereinstimmt.

○Risse können entlang des Tablettendurchmessers, am Rand oder in der Mitte verteilt sein und diese fehlerhaften Tabletten neigen dazu, unter Druckkraft zu brechen.

●Hauptursachen für das Reißen von Tabletten

○Granulateigenschaften: Ein zu niedriger Feuchtigkeitsgehalt erhöht die Sprödigkeit; eine unzureichende Bindemittelmenge oder geringe Bindungsstärke führt zu schwachen Bindungen zwischen den Partikeln; eine ungleichmäßige Partikelgrößenverteilung, wie beispielsweise zu viele Feinanteile, führt zu einer ungleichmäßigen Kraftverteilung.

○Geräteparameter: Bei zu hoher Tablettenpressgeschwindigkeit fehlt den Partikeln die Zeit, sich vollständig zu verbinden; Schwankungen der Presskraft bei der Vor- oder Hauptkompression führen zu inkonsistentem Druck.

○Werkzeugprobleme: Ein zu großer Abstand zwischen der Stempelspitze und der Matrizenbohrung führt zu ungleichmäßigem Druck beim Auswerfen der komprimierten Tabletten.

Werkzeugmaschinen für Pillenpressen: Unterstempel, Oberstempel und Matrizen

●Korrekturmaßnahmen zur Behandlung von Tablettenfehlern – Risse

○Optimierung der Partikelleistung: Integrieren Sie effiziente Bindemittel wie HPMC oder PVP in die Formulierung, um die Bindungsstärke zwischen den Partikeln zu verbessern; kontrollieren Sie den Feuchtigkeitsgehalt im Bereich von 2–5 %, um die Plastizität der Tablettenmaterialien zu verbessern; optimieren Sie die Partikelgrößenverteilung durch Wirbelschichtgranulation oder Hochschergranulation, um den Anteil an feinem Pulver zu reduzieren.

○ Anpassung der Tablettenkompression: Reduzieren Sie die Geschwindigkeit der Tablettenpresse entsprechend (z. B. 15–25 U/min), um die Verweilzeit der Stempel in den Matrizen zu verlängern und eine effektive Bindung der Tablettenbestandteile zu fördern. Kalibrieren Sie regelmäßig die Drucksensoren und implementieren Sie ein Gradientendruckprofil zwischen Vorkompression und Hauptkompression, um Schwankungen zu minimieren und einen stabilen Tablettenkompressionsprozess sicherzustellen.

○Werkzeugwartung: Überprüfen Sie regelmäßig den Abstand zwischen Stempeln und Matrizen. Verwenden Sie cGMP-konforme Werkzeugsätze. Ersetzen Sie stark abgenutzte Formen rechtzeitig. Führen Sie vor jeder Charge der Tablettenproduktion Leerlauf-Testläufe durch, um die Ausrichtung der Formen sicherzustellen.

1.2 Deckelung

Der Kappendefekt bezeichnet die teilweise oder vollständige Ablösung der oberen oder unteren Schicht einer Tablette (Oberflächen, die mit den oberen oder unteren Stempeln in Kontakt kommen) während der Tablettenkompression, wodurch kappenförmige Fragmente entstehen. Der Kappendefekt ist einer der schwerwiegendsten Tablettenfehler bei der Tablettenherstellung und tritt häufig bei runden pharmazeutischen Tabletten auf, insbesondere bei solchen aus hochelastischem Granulat.

● Aussehensmerkmale von Tabletten mit Kappe

Der abgelöste Teil ist normalerweise eine dünne Schicht von der Tablettenoberfläche, typischerweise 1 oder 2 mm dick, mit einem kreisförmigen oder unregelmäßigen Rand.

ein Druckrad (oben) einer Tablettenpresse

●Hauptursachen für Abdeckfehler

○Übermäßige elastische Rückstellung von Granulaten: Bestimmte kristalline pharmazeutische Wirkstoffe oder Hilfsstoffe unterliegen nach dem Pressen der Tablette einer elastischen Rückstellung, was zu Spannungsbrüchen führt, wenn sich die Medikamententabletten von den Stempeln lösen.

○ Falsche Druckeinstellungen: Übermäßiger Hauptkompressionsdruck jenseits der Granulattoleranz oder unzureichende Vorkompression, die während der Hauptkompression zu Spannungskonzentrationen an der Oberseite der Tabletten führt.

○Probleme mit Stempel und Matrize: Eine unregelmäßige Stempeloberfläche oder eine Fehlausrichtung zwischen Stempeln und Matrizen führt zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Druckkraft.

●Maßnahmen zur Bekämpfung der Verkappung von Tabletten

○ Verbesserung der Granulatplastizität: Integrieren Sie hochplastische Hilfsstoffe wie MCC oder komprimierbare Stärke. Verwenden Sie Trocken- oder Nassgranulation, um die Plastizität der Tablettenmaterialien zu verbessern. Bei Bedarf können Mikronisierung oder Thermo-Feuchtigkeitsbehandlung angewendet werden, um die interpartikulären Bindungen zu stärken und die elastische Rückstellung zu reduzieren.

○ Tablettenkompression anpassen: Hauptkompressionsdruck entsprechend reduzieren, ohne die Anforderungen an die Tablettenhärte zu beeinträchtigen. Vorkompressionsdruck erhöhen oder Vorkompressionszeit verlängern, um eine stufenweise Verdichtung zu erreichen und oberflächliche Spannungskonzentrationen zu minimieren;

○Wartung der Tablettenpresse: Regelmäßige Überprüfung und Politur der Stempeloberflächen. Sicherstellung einer präzisen Konzentrizität zwischen Stempeln und Matrizen. Standardisierung der Werkzeuginstallation und Fehlerbehebung, um das Auftreten von Tablettendeckeln durch Formverschleiß oder Fehlausrichtung zu vermeiden.

1.3 Absplittern

Im Vergleich zum Brechen und Absplittern von Tabletten kommt es häufiger zum Absplittern. Dabei lösen sich kleine Bruchstücke von den Kanten oder Ecken pharmazeutischer Tabletten. Die Bruchstücke sind klein und treten meist als Kerben an den Tablettenrändern auf. Sie beeinträchtigen die Oberfläche der Tablette nicht und beeinträchtigen lediglich die optische Integrität.

●Aussehensmerkmale von Absplitterungen

Am Tablettenrand fehlen Ecken oder es sind Grate vorhanden. Die Beschädigung tritt häufig am Auswurfende einer Matrizenbohrung auf, wo komprimierte Tabletten beim Auswerfen an den Matrizenrändern reiben.

Bei diesen fehlerhaften Tabletten gibt es keine offensichtlichen Risse, sie verlieren lediglich Material an den Tablettenrändern.

●Hauptursachen

○Matrizenprobleme: Abgenutzte Kanten der Matrizenbohrung oder eine geringe Glätte der Innenwand der Matrizenhöhle können beim Auswerfen der Arzneimitteltabletten zu Kratzern führen.

○Granulateigenschaften: Eine schlechte Fließfähigkeit des Tablettengranulats führt zu einer ungleichmäßigen Verteilung des Granulats an den Tablettenrändern und einer schwachen Bindung nach dem Pressen der Tablette. Darüber hinaus führt eine hohe Sprödigkeit des Granulats zu Tablettenfehlern an den Rändern.

○ Auswurfparameter: Unzureichender Pillenauswurfdruck führt dazu, dass komprimierte Tabletten nicht reibungslos aus den Matrizen gelöst werden können, was zu verstärktem Abkratzen führt.

●Lösungen zum Absplittern

○ Matrizenwartung: Matrizen regelmäßig auf Verschleiß prüfen; durch Feinschleifen rechtwinklige Kanten wiederherstellen und die Innenwand der Matrizenbohrung auf Hochglanz polieren. Stark verschlissene Matrizen bei Bedarf austauschen.

Darüber hinaus sollte eine Tablettenpresse mit integrierter Transferfunktion für Stempel und Druckrollen gewählt werden. Durch die vertikale Bewegung der Ober- und Unterstempel sowie der Druckrollen lässt sich die Pressposition in den Matrizen verändern, wodurch die Reibung in bestimmten Bereichen der Matrizen reduziert und so die Lebensdauer der Werkzeuge verlängert wird. Die intelligente Rotationstablettenpresse RQ HGZP 26D von Rich Packing ist ein Beispiel für eine Tablettenpresse mit dieser fortschrittlichen Funktion und einer Leistung von bis zu 165.000 Tabletten pro Stunde.

○ Granulatoptimierung: Verbessern Sie die Fließfähigkeit des Granulats durch Zugabe geeigneter Gleitmittel wie Siliziumdioxid, um eine gleichmäßige Füllung zu gewährleisten. Passen Sie den Granulationsprozess an, einschließlich der Modifizierung des Bindemittelgehalts, um die Sprödigkeit des Granulats zu verringern und die Festigkeit der Tablettenkanten zu verbessern.

○ Auswurfeinstellung: Erhöhen Sie den Auswurfdruck schrittweise, um eine gleichmäßige und schnelle Tablettenfreigabe zu gewährleisten. Achten Sie beim Auswerfen auf anormale Reibung oder Widerstand.

1.4 Kleben und Picken

Bei beiden Problemen handelt es sich um häufige Tablettierungsfehler, bei denen Tablettenmaterialien an der Stempeloberfläche haften bleiben. Diese beiden Tablettierungsfehler äußern sich jedoch unterschiedlich:

●Kleben: Pulver oder Granulat haftet gleichmäßig an der Oberfläche der Stempelspitze, was zu rauen, übermäßig glänzenden oder pudrigen Oberflächen auf Arzneimitteltabletten führt.

● Picking: Wenn die Oberfläche einer Stempelspitze Gravuren oder Logos aufweist, setzen sich Tablettenmaterialien in vertieften Bereichen fest und haften, was zu entsprechenden Defekten auf den Tablettenoberflächen führt, beispielsweise zu unvollständigen Markenwörtern auf der Pillenoberfläche.

Stempel und Rundmatrizen einer Tablettenpresse für pharmazeutische Pillen

●Aussehensmerkmale

Was das Anhaften betrifft, weist die Tablettenoberfläche keine strukturellen Schäden auf, hat jedoch einen ungewöhnlichen Glanz und an den Stempelspitzen sind Materialrückstände sichtbar.

Beim Picking weist die Tablettenoberfläche Tablettenfehler auf, die mit den Stanzgravuren oder Vertiefungen übereinstimmen, wobei an den betroffenen Stellen Tablettenkörnchen oder leere Bereiche freiliegen.

●Ursachen für Kleben und Picken

○ Zustand des Stempels: Rost, Verschleiß oder das Fehlen einer Antihaftbeschichtung wie Teflon führen dazu, dass die Oberfläche der Stempelspitze nicht glatt genug ist.

○Granulateigenschaften: Ein zu hoher Feuchtigkeitsgehalt erhöht die Klebrigkeit des Granulats; ein hoher Anteil an feinem Pulver oder unzureichendes Schmiermittel, wie beispielsweise ein niedriger Magnesiumstearatgehalt, können zu Klebeproblemen führen.

○Umweltfaktoren: Hohe Luftfeuchtigkeit lässt das Tablettenmaterial Feuchtigkeit aufnehmen; Temperaturanstieg während der Tablettenkompression führt zu einer Erweichung des Tablettenmaterials. Beide Situationen verschlimmern das Anhaften und Picken.

eine Pillentablettenpresse Stempelspitze

●Lösungen zum Kleben und Aufnehmen

○Stempelwartung: Polieren Sie die Stempelspitzen regelmäßig, um die Glätte der Stempeloberfläche zu erhalten, reparieren Sie Schäden und tragen Sie Antihaftbeschichtungen auf, um sicherzustellen, dass die Stempel in gutem Zustand bleiben.

○Materialoptimierung: Kontrollieren Sie die Granulatfeuchtigkeit streng durch eine Trocknungsbehandlung, reduzieren Sie den Anteil an Feinpulver durch Sieben und fügen Sie in geeigneter Weise Schmiermittel wie 0,5 %–1 % Magnesiumstearat hinzu, um die Antihafteigenschaften zu verbessern.

○Umweltkontrolle: Halten Sie die Luftfeuchtigkeit in der Werkstatt bei 40–60 % und installieren Sie Temperaturkontrollgeräte, um die Stempel bei Bedarf zu kühlen und so zu hohe Temperaturen im Tablettenherstellungsprozess zu vermeiden.

1.5 Abblättern

Beim Abblättern löst sich eine dünne Schicht der Tablettenoberfläche in Flocken ab. Das abgelöste Material ist relativ dünn, ähnlich wie Haut, und die betroffene Fläche ist größer als bei einem Riss, aber kleiner als bei einer Kappe.

●Ursachen der Schuppenbildung

○Ungleichmäßige Granulatbindungskraft: Dieser Tablettenfehler entsteht durch einen signifikanten Unterschied in der Bindungskraft zwischen Oberfläche und innerem Granulat. Beispielsweise führt zu viel feines Pulver auf der Tablettenoberfläche zu einer schwachen Bindung nach der Tablettenkompression.

○ Probleme mit dem Hilfsstoff: Eine ungleichmäßige Verteilung des Bindemittels im Granulat oder die übermäßige Verwendung von Hilfsstoffen mit geringer Haftung wie Laktose führt zu dieser Art von fehlerhaften Tabletten.

○Druckparameter: Durch unzureichende Vorkompression werden keine vollständig verdichteten Oberflächenkörnchen erreicht, was zur Trennung von der inneren Struktur einer Tablette führt.

Was Korrekturmaßnahmen zur Behebung der oben genannten Probleme betrifft, werden wir Ihnen in zukünftigen Artikeln über Tablettierungsfehler konkretere Schritte empfehlen.

2. Schlüsselschritt: Auswahl einer zuverlässigen Tablettenpresse

Bei der Herstellung von Tabletten ist die Vermeidung von Tablettenfehlern wie Kappenbildung, Rissen und Abblättern unerlässlich, um die Qualität pharmazeutischer Tabletten zu gewährleisten. Ein wichtiger Schritt ist die Investition in eine zuverlässige Rundläufer-Tablettenpresse mit wichtigen Funktionen zur Vermeidung von Tablettenfehlern. Eine zuverlässige Tablettenpresse sollte Folgendes umfassen:

● Vorkomprimierung: Dieses System entfernt Luft aus Tablettengranulat und Pulver, verbessert die Plastizität des Tablettenmaterials und sorgt für eine gründliche Kompression.

●Speziell beschichtete Stempel: Teflonbeschichtete Stempel verhindern das Festkleben. Chrombeschichtete Stempel verhindern zudem das Festkleben und Aufpicken und sind beständig gegen hohe Hitze, Korrosion und Verschleiß.

●Präzisionsbearbeitung der Matrizen: Die Matrizen müssen einer Formrauheitsmessung und einer Nachbearbeitung unterzogen werden, um die Haltbarkeit der Werkzeuge und eine gleichmäßige Tablettenbildung zu gewährleisten.

●Echtzeitüberwachung und Abfallaussortierung: Dieses System erkennt und entfernt automatisch unter- oder übergewichtige Tabletten im Einzelstückverfahren und gewährleistet so die Einheitlichkeit der Tabletten ohne fehlerhafte Tabletten.

eine automatische Pillentablettenpresse

Durch die Integration dieser Funktionen können Tablet-Hersteller Tablet-Defekte reduzieren und hohe Tablet-Produktionsstandards einhalten.

Letzte Worte

Um Tablettenfehler bei der Herstellung wirksam zu beheben, müssen die Ursachen genau verstanden und praktische Korrekturmaßnahmen ergriffen werden. Durch den Einsatz von Tablettenpressen mit fortschrittlichen Funktionen können Tablettenhersteller Defekte vermeiden und die Integrität der Tabletten verbessern.