Порошковые капсуляторы серии NJP – области применения, технология, обзор моделей
Кишечнорастворимые твёрдые капсулы становятся всё более популярными в мире из-за удобности приёма внутрь фармацевтических препаратов. Их оболочка быстро распадается в кишечнике, что обеспечивает эффективное проникновение лекарства в кровоток. Они легко глотаются, не имеют неприятного вкуса и запаха. Этот исключает дискомфортные ощущения после принятия. По мнению экспертов здравоохранения, повсеместное распространение капсул связано с появлением инновационного оборудования, повышением потребительской культуры, а также постоянным продвижением новых продуктов в фармацевтической отрасли и БАД-индустрии. Для автоматизации упаковочных процессов порошков в твёрдую оболочку применяются капсуляторы. Это современное оборудование с высокими стандартами качества и скорости.
Что такое двухкомпонентная твёрдая капсула
Капсула (от лат. capsula – оболочка, футляр) – это дозированная фармацевтическая ёмкость, состоящая из лекарственного средства, заключённого в оболочку. Изготавливается она в две стадии. Сначала металлические штифты погружаются в желеобразный раствор. Затем раствор остужают, в результате чего формируются две твёрдые половинки. Далее готовую капсулу поставляют фармацевтическим производителям в закрытом виде. Перед использованием её разделяют на две половины, заполняют порошком или сфероидами (полученными в результате экструзии и сферонизации) и снова соединяют. Ещё капсулы делают менее распространённым методом – прессованием. Здесь требуется более сложное оборудование.
Интересный факт. Разработал кишечнорастворимую твёрдую капсулу англичанин Джеймс Мердок. Это было изделие на основе желатина из двух частей. Патент на изобретение британец получил в 1847 году. Хотя немногим ранее, в 1846 году, француз Жюль Лёби запатентовал «метод изготовления лекарственных покрытий» из желатина. Здесь высока вероятность коммерческого шпионажа.
Из каких материалов изготавливается твёрдая капсула
Капсулы, известные как гелевые колпачки (gelcaps) в неофициальных кругах, производятся из желатина. Это гликопротеин, фибриллярный белок, составляющий основу соединительной ткани животного организма (сухожилие, кость, хрящ, дерма и т. п.). Образно говоря это коллаген. В свою очередь вегетарианские капсулы, разработанные в 1989 году, делают из структурного компонента растений – целлюлозы. Они основаны на гидроксипропилметилцеллюлозе (сокращённо – гипромеллозе). Но капсулы из желатина используются шире, чем вегетарианские, потому что они дешевле в производстве.
Где и для чего применяются кишечнорастворимые твёрдые капсулы
Кишечнорастворимые твёрдые капсулы применяются для доставки лекарственных средств или биологически-активных добавок в кишечник. Используются для улучшения растворимости и стабильности активных фармацевтических ингредиентов, а также для уменьшения побочных эффектов в области желудочно-кишечного тракта. В целом они позволяют улучшить биодоступность препаратов, что увеличивает эффективность продукции.
Примерами фармацевтических продуктов, которые могут быть представлены в кишечнорастворимых твёрдых капсулах, являются:
- витамины;
- антибиотики;
- противоаллергические препараты;
- препараты для лечения заболеваний ЖКТ;
- средства для лечения болезней сердечно-сосудистой системы и другие.
Не менее популярны 2-компонентные твёрдые оболочки у производителей БАДов и разработчиков фитопрепаратов (в частности порошков для микродозинга – употребления сухих ядовитых грибов в дозах, не способных привести к психоделическому эффекту). В капсулированном виде продукция сильнее привлекает потребителя, потому что не надо самостоятельно заниматься дозировкой в условиях постоянного дефицита времени современного человека.
Анкетирование в аптеках «Здравница» г. Курска ещё в 2017 году показало, что большая часть потребителей желатиновых капсул – взрослые. Затем пожилой контингент и дети. Опрошенные покупают капсулированные лекарства для желудочно-кишечного тракта, средства для лечения и профилактики гриппа и ОРВИ, БАДы и препараты для сердечно-сосудистой системы. (Источник: международный научный журнал «Символ науки» №3/2018).
Что такое капсуляторы и где применяются
Капсулятор – это станок, используемый для автоматического закрывания фармацевтических капсул. Он оснащён приёмным бункером для загрузки оболочек, распределительным узлом, матрицами, пуансонами, а также зоной выгрузки готовых капсул в контейнеры. Все операции выполняются на высокой скорости с предельной точностью, благодаря программному обеспечению.
Промышленные капсуляторы представлены на рынке многообразными модификациями, с разными габаритами и различной производительностью. Сегодня станки широко используются крупными, средними и малыми предприятиями в таких отраслях промышленности, как:
- Пищевая биотехнология.
- Фармацевтика.
- Ветеринария.
Большинство моделей капсуляторов универсальные, предназначенные для заполнения капсул различными лекарственными препаратами, пищевыми добавками и другими продуктами. Кстати, зоологи и хозяева домашних питомцев называют gelcaps настоящим спасением при лечении мелких животных. В микро-оболочке проще дать лекарство той же кошке.
Технология упаковки порошка
Фабричный процесс капсулирования твёрдых gelcaps происходит в автоматическом режиме. Подготовленные оболочки, изготовленные методом погружения (обмакивание, вращение, сушка, зачистка, обрезка) загружаются в приёмные бункеры капсулятора. Здесь они разделяются на две части: крышки и донца. Далее эти элементы распределяются по размеру на вращающихся матрицах (крышке больше в сечении). В донца засыпается порошок, после чего капсула запечатывается крышкой с помощью пуансона. Затем готовые капсулы автоматически извлекаются и поступают на сборочный пост.
Одним из важных параметров капсулирования является вес наполнения, который контролируется в режиме реального времени с помощью различных методов, таких как спектроскопия ближнего инфракрасного диапазона (NIR) и вибрационная спектроскопия, а также контроль веса. Объём наполнения капсулы измеряется до линии заполнения, которая обычно располагается до верхней части половины корпуса меньшего диаметра (донца). После укупорки должен оставаться определённый объем воздушного пространства в готовой капсуле.
Таблица 1. Типы (номера), размеры и вместимость твёрдых капсул.
| Тип капсулы # | Объём (мл) | Длина (мм) | Диаметр (мм) |
| 5 | 0,13 | 11,1 | 4,91 |
| 4 | 0,20 | 14,3 | 5,31 |
| 3 | 0,27 | 15,9 | 5,82 |
| 2 | 0,37 | 18 | 6,35 |
| 1 | 0,48 | 19,4 | 6,91 |
| 0 | 0,67 | 21,7 | 7,65 |
| 0E | 0,7 | 23,1 | 7,65 |
| 00 | 0,95 | 23,3 | 8,53 |
| 000 | 1,36 | 26,14 | 9,91 |
| 13 | 3,2 | 30 | 15,3 |
| 12 | 5 | 40,5 | 15,3 |
| 12el | 7,5 | 57 | 15,5 |
| 11 | 10 | 47,5 | 20,9 |
| 10 | 18 | 64 | 23,4 |
| 7 | 24 | 78 | 23,4 |
| Su07 | 28 | 88,5 | 23,4 |
Обзор оборудования
Если ваша компания занимается распространением фармацевтических препаратов, пищевых или биологических добавок, то вас может заинтересовать оборудование для запечатывания капсул. Это повысит вашу осведомлённость в новых технологиях и трендах индустрии станкостроения. Предлагаем небольшой обзор капсуляторов с кратким описанием и основными характеристиками.
Станок для наполнения капсул порошком NJ-40
Программируемая автоматическая машина вертикального типа для малых промышленных предприятий фармацевтической, биохимической и пищевой отрасли. Быстро и качественно наполняет мягкие или твёрдые желатиновые капсулы различных размеров порошками или гранулами, содержащими фармацевтические ингредиенты или смесь активных лекарственных веществ и наполнителей.
Модель изготовлена из нержавеющей стали. Операционная зона полностью закрыта коробом из прочного стекла. Производственный процесс включает лучшие технологии, которые направлены на точное дозирование для каждой капсулы. Полный цикл состоит из ориентирования и открывания пустой капсулы, заполнения порошком и закрывания. Используется метод трамбовки, что позволяет настроить точный контроль массы капсулы. В свою очередь регулируемый зазор между дозирующим диском и набивочной пластиной обеспечивает минимальные потери порошка.
Автоматический капсулятор оснащён датчиками подачи пустых капсул, что способствует непрерывной и бесперебойной работе. Сенсоры и сервомоторы получают команды от системы управления, которая включает ПЛК, операционный блок с цветным сенсорным экраном.
| Модель | NJ-40 |
| Количество пуансонов (шт) | 10 |
| Ячеек в одном пуансоне (шт) | 3 |
| Производительность для порошка (капсул/ч) | 24000 |
| Производительность для гранул (капсул/ч) | 17000 |
| Размеры желатиновых капсул | 0, 1, 2, 3, 4 |
| Напряжение (В) / Частота (Гц) | 380 - 220 / 50 |
| Мощность (кВт) | 3 |
| Давление воздуха (мПа) | 0,05 |
| Габаритные размеры (мм) | 600 x 780 x 1800 |
| Вес брутто (кг) | 880 |
Автоматический порошковый капсулятор NJP200
Модель NJ200 используется для заполнения капсул порошкообразными препаратами в автоматическом режиме. Обеспечивает равномерную дозировку за счёт высокоточным дозатора, который контролирует объём заполнения каждой капсулы. Весь процесс происходит автоматически, что значительно увеличивает производительность и снижает количество ошибок.
Капсулятор может работать со всеми распространёнными видами капсул из желатинового и растительного материала. Способен настраиваться под необходимую скорость заполнения и запечатывания, что позволяет сократить временные затраты и сделать производство более эффективным. NJ200 очень компактен и мобилен, поэтому его легко перемещать внутри производственной площади. Он прост в чистке и замене запчастей, что делает его обслуживание быстрым и удобным.
| Модель | NJP200 |
| Производительность (шт/час) | 12 000 |
| Применяемые номера капсулы | #00, #0, #1, #2, #3, #4, #5 |
| Количество комплектных форм (шт) | 1 (под один типоразмер) |
| Количество отверстий в форме (шт) | 2 |
| Точность загрузки (%) | ± 4 |
| Производительность насоса (м³/час) | 20 |
| Давление вакуумного насоса (Мпа) | 0,04 - 0,08 |
| Расход воздуха, (м³/час) | 180 |
| Уровень шума (дБ) | ≤ 75 |
| Общая мощность (кВт) | 3 |
| Напряжение (В) / Частота (Гц) | 380 / 50 |
| Габаритные размеры (мм) | 1000 х 710 х 1 900 |
| Вес (кг) | 600 |
Станок для наполнения капсул порошком NJ-80
Модель NJ-80 – это автоматическая программируемая электропневматическая установка, предназначенная для эксплуатации на промышленных фармацевтических предприятиях. Способна с одинаковой эффективностью наполнять мягкие или твёрдые желатиновые капсулы различных размеров, порошками или гранулами. Работает с такими сырьевыми материалами, как активные фармацевтические ингредиенты или смеси лекарственных веществ и наполнителей.
Принцип работы:
- Ориентация пустых желатиновых капсул.
- Отделение верхних капсульных колпачков от нижних.
- Дозирование наполнителя по рецептуре.
- Соединение верхних и нижних частей капсул.
- Сброс заполненных капсул в контейнер.
Капсулятор может работать как полноценная автономная система или же задействоваться в составе автоматической линии совместно с иным оборудованием (машина для полировки капсул, пылеуловитель, сортировщик повреждённых капсул, эжектор пустых капсул и др.). Такая универсальность достигается комплексом автоматического управления, в состав которого входит программируемый логический контроллер, операционный блок с цветным сенсорным экраном, сервомоторы и др.
| Модель | NJ-80 |
| Количество пуансонов (шт) | 10 |
| Ячеек в одном пуансоне (шт) | 6 |
| Производительность для порошка (капсул/ч) | 48000 |
| Производительность для гранул (капсул/ч) | 34000 |
| Размеры желатиновых капсул (#) | 00, 0, 1, 2, 3, 4 |
| Напряжение (В) / Частота (Гц) | 380 – 220 / 50 |
| Мощность (кВт) | 4 |
| Давление воздуха (мПа) | 0,05 |
| Габаритные размеры (мм) | 840 x 820 x 1900 |
| Вес брутто (кг) | 1000 |
Машина для наполнения капсул NJP500
Электромеханический пневматический капсулятор промышленного назначения для выпуска фармацевтических и биологических препаратов в капсулах средними партиями. В качестве сырья могут использоваться порошкообразные или гранулированные материалы. Модель NJP500 имеет компактную модификацию, что позволяет устанавливать её даже в малогабаритных производственных помещениях. Машина не вибрирует и не издаёт значительный шум.
Принцип работы:
- Главный электродвигатель, скрытый за металлическими защитными панелями опорной рамы, подаёт движущую силу рабочим инструментам через цепную передачу. Начинает движение центральный барабан, по внешней окружности которого установлены уловители с ячейками для приёма капсул.
- Барабан, вращаясь, перемещает уловители из загрузочного бункера по направляющим зону разделения. Здесь капсулы разъединяются на две половинки: крышки и донца.
- Далее барабан поворачивается к блоку заполнения капсул, где они распределяются по матрицам и засыпаются дозированным количеством фармацевтического порошка. Последняя операция состоит в запечатывании капсул путём скрепления двух половинок матриц с помощью пуансона, после чего капсулированный продукт выгружается в сортировочную тару.
Все операции проводятся в автоматическом режиме по исходным параметрам, которые оператор программирует в компьютере станка.
| Модель | NJP500 |
| Количество пуансонов | 4 |
| Производительность (капсул/ч) | 30000 |
| Вакуум | 27 м³/ч -0.02～0.08 мПа |
| Тип капсул (#) | No. 00 – 5 |
| Заполнение (%) | ≥99,9 |
| Разница заполнения (%) | ＜±3 |
| Шум холостого хода (дБ) | ＜70 |
| Напряжение (В) / Частота (Гц) | 380 / 50 |
| Мощность (кВт) | 3 |
| Габаритные размеры (мм) | 800 x 750 x 1950 |
Машина для наполнения капсул NJP6600
Машина из категории полностью автоматических устройств с электромеханическим и пневматическим приводами. Предназначена для работы в фармацевтической отрасли, как оборудование по выпуску медицинских капсулированных препаратов большими партиями. Станок может производить продукцию, как с обычными видами медицинских порошков, так и с травами, витаминами или специализированными продуктами, например, с липкими или волокнистыми составами.
Капсулятор комплектуется по модульному принципу, поэтому в случае ремонта или обслуживания его можно разобрать и собрать в кратчайшие сроки. В числе основных конструкционных элементов:
- Металлическая рама, верхняя операционная зона которой скрыта под прочным стеклом.
- Частотный преобразователь для регулировки скорости технологического процесса.
- Главный электродвигатель служит для подачи питания.
- Приёмные нержавеющие пластины с множеством ячеек.
- Модуль подачи капсульных заготовок в барабан.
- Модуль наполнения капсул порошком.
- Модуль запечатывания капсул.
- Воздушный компрессор.
- Вакуумный насос.
Вакуумная наполнительная машина для капсул NJP6600 оснащается цифровым счётчиком и системой автоматического управления на базе программируемого логического контроллера.
| Модель | NJP6600 |
| Количество пуансонов | 48 |
| Производительность (капсул/ч) | 396000 |
| Вакуум | 110 м³/ч-0.08～0.04 мПа |
| Тип капсул | No. 00–5 |
| Заполнение (%) | ≥99.9 |
| Разница заполнения (%) | ＜±4 |
Представленные в обзоре капсуляторы изготавливаются в КНР. В последние годы качество китайского оборудования значительно улучшилось. Производители уделяют большое внимание технологическим инновациям, качеству и безопасности своей продукции. Они активно ищут новые рынки сбыта, конкурируя с брендами станкостроения из Европы и США.
Конечно, у китайского оборудования все ещё могут быть недостатки, но разработчики из Поднебесной демонстрируют высокий уровень профессионализма и решают любые технические проблемы. Можно уверенно сказать, что китайское оборудование стало надёжным, эффективным и доступным для всех, кто нуждается в качественных и современных технологических фондах.
Заключение
Капсулирование лекарственных препаратов и БАДов – интересная технология, поскольку позволяет производителям обеспечить точный контроль за дозировкой и качеством продукта. Вдобавок это упрощает процесс упаковки и транспортировки продукции. Капсулы легче размещать в блистерных упаковках, к тому же они удобны для потребителей. Чтобы обеспечить хорошую прибыльность от продажи продукции, можно нарастить объёмы за счёт автоматизации производства. Технологический парк с инновационным капсулятором гарантированно увеличит масштабы бизнеса, снизит расходы ФОТ и повысит конкуренцию на рынке.
