パーサムご使用事例：アーステクニカ様

粉体エンジニアリングメーカーとして知られる株式会社アーステクニカ様で弊社のパーサムをご導入いただいています。

株式会社アーステクニカ様では、破砕・粉砕・分級・混合・乾燥・造粒などの粉体機器・粉体エンジニアリングシステム機器を製造・販売されており、そのプロセスをモニタリングするために弊社のインライン粒子測定プローブ Parsum（パーサム）をご使用いただいています。

ハイスピードミキサーは、1台で造粒・混合・乾燥・コーティングまでをカバーする生産機器で、乾燥粉体の混合、乾燥粉体の湿式造粒、湿潤粉体の乾燥などの用途に用いられます。

ハイスピードミキサーにはアーステクニカ様独自の機構が随所に搭載され、攪拌のためのアジテータ羽根と解砕のためのチョッパ羽根、2つの羽根の回転と運転時間により多項目の処理を可能にし、高度な混合均一性・良好な造粒性能を保持し、粉体製造現場の省エネルギー化・高効率化に寄与します。

また、さまざまな素材に対応して最適な容量やモーター出力を選択することができるようになっているほか、ジャケットの加熱・冷却、減圧乾燥にも対応するため、医薬品など熱によって成分が変化しやすく、長時間の操作が適さない材料の調整にも対応します。

 

 

 

図1：ハイスピードミキサー外観  
冷却・過熱・減圧に対応したジャケット付缶体内に、チョッパとアジテータの2つの羽根がある。

■ ハイスピードミキサーの詳細情報はこちら http://www.earthtechnica.co.jp/powder/p41/

■ 株式会社アーステクニカ様の詳細情報はこちら http://www.earthtechnica.co.jp/ 

ハイスピードミキサーをはじめとした粉体製造設備で、その製造プロセスをモニタリングするには、サンプリングを伴わない直接的な連続測定が必要であり、併せてプロセスの状態を監視して状態を自己修正できること、遠隔でも監視できることが重要です。

この3つの要素は医薬品の製造工程の有効性や安全性に大きく関わると考えられ、デザインスペースを製造工程の開発時から設定するクオリティ・バイ・デザインに基づいたプロセス解析工学（工程解析システム、Process Analytical Technology, PAT）としてガイダンスICH Q8などにも記載されています。 

本事例では、Parsumは図2のように、ハイスピードミキサーを用いた粉体の混合と造粒のモニタリングのため、ジャケット付缶体内にプローブ部分が挿入される形に取り付けられ、攪拌造粒時の粒子径の変化をモニタリングしました。

また、同時に近赤外プローブも取り付けられ、処理中の粉体の含水率もあわせてモニタリングしました。

図2 ハイスピードミキサーにParsumを取り付けた状態
ジャケット付缶体内に粒子を検知するプローブ部分があるようにParsumが取り付けられている

 

【以下、顧客登録をしていただいた方が閲覧可能】 

モニタリングに用いた粒子は、乳糖、コーンスターチ、結晶セルロース、HPC-L(セルロース誘導体)で、バインダーには水を用い、混合から連続して造粒を行いました。 近赤外プローブが示す値から含水率を算出し、混合と造粒の進行をモニタリングしていくと、最初の600秒は含水率に大きな変化は見られませんでしたが、以降1320秒まで徐々に上昇しました。

このモニタリングにより、最初の600秒は混合の過程であり、600秒から1320秒までが造粒の過程、その後が練合の過程となると考えられます。 このプロセスをParsumでモニタリングすると、初期の混合時は粒子径 d(n,50)は60 µm付近で安定しており、ほとんど変化は見られませんでした。

600秒が経過し、混合から造粒の過程に移り、造粒が進んでくる1200秒を超えると、粒子径 d(n,50)がやがて大きくなりました。この結果を体積基準での粒子径d(v,50)に直すと、600秒を超えると粒子径は大きくなり始め、造粒が進行していく様子をより良く検出できました。 

Parsumでは粒子１つひとつの大きさを連続的に分析するため、その粒子径分布(粒度分布)は個数基準がベースになりますが、管理したい項目にあわせて、一般的な粒度分布計で使用される体積基準の粒子径分布にもソフトウエア上で簡単に切り替えが可能です。

今回の事例ではハイスピードミキサーでの使用事例をご紹介しましたが、Parsumはさまざまな装置に簡便に取り付けることが可能ですので、その他の流動層や連続造粒システム、粉砕機などでも粒子径の管理をしていただけます。 

※ 本お客様事例は、粉体工業展大阪2019 新技術説明会でアーステクニカ様がご発表されたデータが含まれます。