カプセルは、医薬品、ビタミン、ミネラル、その他の健康関連成分を経口投与する固形剤形です。携帯性と正確な投与量という点で、特に液体、粉末、ペーストといった実用性に劣る製剤と比較して広く好まれています。消費者の需要が高まるにつれ、カプセルは医薬品市場と栄養補助食品市場の両方で好まれる形態となっています。その中でも、ゼラチンカプセルは依然として最も人気があり、主要なゲル化剤としてゼラチンが使用されています。
コンテンツの表
イントロダクション
ゼラチンカプセルは主に2つの形態で製造される：ハードカプセル（ハードキャップ）およびソフトゼラチンカプセル（ソフトジェル）はそれぞれ異なる製造技術を必要とします。どちらの方法も、カプセルの完全性、投与量の精度、そして自動化装置における信頼性の高い性能を確保するために、ゼラチンの特性を精密に制御する必要があります。
通常、従来のラボベースのサンプリングが使用されますが、これは流体特性のリアルタイムの変化を捉えることができない、時折の洞察を提供します。. 一方、インライン測定はプロセスの継続的かつリアルタイムの可視性を提供し、より迅速な制御を可能にします。 応答.
ゼラチンカプセル製造における粘度と密度の重要性
SRVインライン粘度計
Rheonics SRV 広範囲の粘度と温度をリアルタイムで測定し、タンク内に設置して混合プロセスを監視したり、パイプライン内に設置して流れる流体を連続的に測定するのに適しています。 Rheonics SRV は高速混合プロセスと互換性があり、流体内の気泡や外部の振動の影響を受けません。
粘度は流体の流れ抵抗を測る指標です。カプセル製造においては、カプセルのシェル形成、リボンの粘稠度、そして密封性に影響を及ぼします。粘度モニタリングは、以下の点に直接影響を及ぼします。
- 壁厚とコーティング制御ハードカプセルの場合、粘度はゼラチンがモールドピンにどれだけ付着するかを示し、シェルの厚さと均一性に影響を及ぼします。
- 製品の一貫性: ハードカプセル、ソフトカプセルともに、安定した粘度によりカプセルの寸法と重量が均一になります。
- 欠陥と漏れの防止スターエンド、シール不良、漏れなどの多くの物理的欠陥は、不適切な粘度監視によって発生します。
SRD インライン密度および粘度計
Rheonics SRD 粘度と温度の測定に密度をリアルタイムで加算します。一定速度で低速の混合が行われるパイプラインやタンクへの設置に最適です。測定値に密度を加算することで、流体の濃度をさらに計算できます。ただし、SRVと比較して測定粘度範囲が狭く、高濃度の気泡は密度測定によるノイズを増加させる可能性があります。SRDは外部振動の影響を受けません。
密度とは、単位体積あたりの物質の質量を指します。ゼラチンカプセルの製造においては、充填材またはゼラチン溶液の濃度と配合に直接関係します。密度モニタリングは、以下の点に直接影響を及ぼします。
- 配合精度ゼラチン溶液の密度は、ゼラチンと添加物の濃度を反映します。大きな偏差は、成分の誤りまたは空気の混入を示している可能性があります。
- 充填材の投与量制御ソフトジェルカプセルの場合、液体充填製剤の密度が投与量の正確さと内容物の均一性に直接影響します。
主な用途
前述のように、ゼラチンカプセルは、ハードカプセル（ハードキャップ）とソフトゼラチンカプセル（ソフトジェル）の 2 つの主な形態で製造され、それぞれ異なる製造技術が必要です。
ハードゼラチンカプセル：ディップコーティングによる製造
図4 図は、ハードゼラチンカプセル（ハードキャップ）を示しています。ハードキャップは、2つの円筒形の殻、つまり本体と、その上にかぶさるやや幅広のキャップで構成されています。これらのカプセルは、図に示す工程で製造されます。 図5ステンレス鋼のピンをゼラチン溶液に浸してカプセルの半分を成形します。乾燥とトリミングの後、2つの半分を接合し、粉末または顆粒状の薬剤を充填します。
ゼラチン溶液の調製とディップコーティング
プロセスは ゼラチン 脱塩水に溶解し、加熱することで濃縮ゼラチン溶液が作られます。カプセルの最終的な外観を実現するために、着色料や顔料も添加されます。この段階で、 混合後のゼラチン溶液の粘度は重要なパラメータである これは下流の製造品質とバッチの一貫性に直接影響します。
図6 方法を示します Rheonics 混合タンクにセンサーを設置し、SRVで粘度と温度を、SRDで密度、粘度、温度を連続的に監視することができます。また、可能であれば、これらのセンサーを再循環ラインに設置して、混合中の均一性を確保することもできます。
目標粘度と濃度に達すると、溶液は浸漬部に移されます。 図6混合後、SRVまたはSRDセンサーを出口または輸送ラインに設置して、移送中の溶液の状態を監視することもできます。ゼラチン槽にもセンサーを装備することで、バッチの一貫性を確保したり、この工程中に品質を検証したりできます。浸漬工程では、回転バーに取り付けられたステンレス鋼のピンがゼラチン溶液に完全に浸漬され、カプセルの半分が形成されます。
ゼラチンの粘度と密度を監視することは、コーティングの厚さを均一にし、ハードカプセル製造におけるばらつきを最小限に抑えるために不可欠です。
コーティング後の段階
ディップコーティング後、カプセルシェルは品質と使いやすさを確保するためにいくつかの仕上げ工程を経ます。
- 乾燥： コーティングされたピンは、温度と湿度が管理された炉を通過し、水分が除去されてゼラチンが固まります。
- 剥離とトリミング: 乾燥したカプセルの半分はピンから取り外され、均一な長さに切り詰められ、完全なカプセルに自動的に結合されます。
- 印刷： 投与量、ブランド、識別などの重要な情報はカプセルの表面に印刷されています。
- テスト： カプセルは適切なサイズ、強度、保存期間を確保するために品質管理チェックを受けます。
- 包装： 最後に、カプセルは取り扱いと配送を容易にするために従来の方法でパッケージ化されます。
ソフトジェルカプセル：ロータリーダイプロセスによる製造
ソフトゼラチンカプセル、またはソフトジェルは、図に示すように、液体または半固体の充填物を収容するように設計された、一体型の密閉されたシェルです。 図7これらは通常、図に示す回転ダイカプセル化プロセスを使用して製造されます。 図82本のゼラチンリボンを成形し、所望の製剤を充填し、回転するダイスの間に同時にシールする連続操作です。この方法は高い生産効率と一貫したカプセル品質を実現しますが、適切なシール、均一な形状、正確な投与量を確保するために、ゼラチンの調製と充填製品の精密な制御が必要です。
ロータリーダイプロセスによるゼラチン溶液の調製とカプセル化
ハードキャップと同様に、ソフトジェルの製造は、精製水で溶融ゼラチンを調製することから始まります。ただし、ソフトジェルカバーに必要な弾力性を与えるために、グリセリンやソルビトールなどの可塑剤が添加されます。配合には、着色料、乳白剤、香料などが含まれる場合もあります。
図9 ショーショー Rheonics 混合タンクにセンサーを設置することで、SRVで粘度と温度を、SRDで密度、粘度、温度を連続的に監視できます。また、これらのセンサーは、配合物の均一性を維持するために循環ループに設置したり、カプセル化装置への移送中の状態を監視するために出口ラインに設置したりすることもできます。
所望のゼラチン特性が得られたら、溶液をキャスティング容器に移し、冷却された大型の回転ドラム上にキャストして均一なリボンを形成します。同じプロセスを反対側でも繰り返し、2つ目の均一なリボンを形成します。 図9, Rheonics センサー リボンの形成と密封の前にゼラチンの質量の一貫性を確認するために、鋳造堆積システムに配置できます。
最後に、両方のリボンはロータリーダイに収束し、液体または半固体の材料が充填され、単一の連続工程でカプセルに密封されます。また、充填された製品を監視するセンサーを個別に設置して、正しい配合や粘稠度をチェックし、ロータリーダイへの適切な注入と投与量を確保することもできます。
ロータリーダイプロセスはゼラチンの挙動に敏感なので、ソフトジェル製造において信頼性の高い密封を確保し、漏れを防ぎ、カプセル寸法を一定に保つには、粘度と密度をリアルタイムで監視することが重要です。
カプセル化後の段階
- 乾燥： 新しく形成されたソフトジェルは、余分な水分を除去して最終的な硬度と安定性を実現するために乾燥させる必要があります。
- テスト： カプセルは適切なサイズ、強度、保存期間を確保するために品質管理チェックを受けます。
- 包装： 最後に、カプセルは取り扱いと配送を容易にするために従来の方法でパッケージ化されます。
プロセス条件とベストプラクティス
これらのアプリケーションに関する考慮事項を示す前に、それ 両方のインストールに関する重要な考慮事項について言及することが重要です Rheonics センサー、SRV および SRD。これらはすべてのバリエーションで同じ共振器を持ち、プローブの感知領域（赤く影がついた領域）に関連した設置要件があります。 図10）、つまり：
SRV インストール要件
- 当該エリアには堆積物や障害物があってはなりません
- その領域は、対象の液体に完全に浸されている必要があります。
SRD 追加インストール要件
上記の 2 つの SRV 要件に加えて、SRD センサーには次の 2 つの追加考慮事項があります。
- 流体と外部環境の温度勾配が 15°C を超える場合でも、熱安定性を維持します。(SRD のみ、詳細はこちら: 高密度精度のためにSRDの温度バランスを維持)
- センシングチップを図のように流体の流れの方向に合わせます。 図11（SRDのみ、詳細はこちら： SRD流体端部の向き)
これらの条件については次の記事でさらに詳しく見ていきます。 SRVおよびSRDに適した設置.
例えば図12ゼラチン溶液調製タンクにSRVロング挿入プローブを設置し、粘度をリアルタイムでモニタリングする様子が示されています。タンクの設置例や図面については、この記事をご覧ください。 タンクの天井または蓋への密度および粘度センサーの設置.
良好なパフォーマンスを得るには、次の点を考慮することが重要です。
洗浄プロセスとCIP/SIP手順
SRVまたはSRDセンサーの長期的な精度確保には、定期的な洗浄が必要となる場合があります。ゼラチン溶液は沈殿物や固形物を形成しやすく、特に高粘度条件下ではセンサーの先端に付着して測定値を歪める可能性があります。洗浄手順の詳細については、以下をご覧ください。 掃除方法 Rheonics プローブ？.
さらに、センサーの機械設計はデフォルトで衛生的であるため、センサーは 定置洗浄（CIP）および定置滅菌（SIP）手順オプションで衛生認証もご利用いただけます.
可動部品と障害物
ゼラチン溶液 多くの場合、攪拌アームやパドルなどの機械部品を備えた混合タンクで調製されます。干渉や損傷を避けるため、センサーと可動部品の間に十分なクリアランスを確保することが不可欠です。
粒子と泡
Rheonics センサーは、測定精度への影響を最小限に抑えながら、ミクロンサイズの柔らかい粒子の存在を検知できます。これらの粒子によって発生する信号ノイズは、センサーの電子回路によって効果的に除去されます。しかし、より大きな粒子は、測定値にノイズやスパイクを引き起こす可能性があるため、測定傾向を分析する際には考慮する必要があります。
気泡に関しては、SRVセンサーは流体中の気泡の存在の影響を受けません。一方、粘度と密度の両方を測定するSRDセンサーは、 測定精度が悪くなる可能性があるため、高濃度の気泡での使用は推奨されません。 密度測定はこれらに対してより敏感だからです。
Rheonics タイプSRインラインセンサーの概要
Rheonics タイプSRセンサー（SRVおよびSRD）は、プロセスラインで粘度、密度、温度を測定します。 モニタリング および コントロールSRV は粘度と温度を測定し、SRD はそれに加えて密度も提供します。
これらのセンサーは工場で校正されており、動作寿命中は再校正の必要はありません。ただし、お客様の品質管理の一環として、業界で使用される機器の校正または検証を求められる場合があります。必要に応じて、特定の基準値に合わせるための再調整やオフセット補正もオプションで実施可能です。詳細については、 現場および工場におけるインラインプロセス粘度計SRVの校正.
Rheonics センサー技術は、バランス型ねじり共振器（BTR）に基づいています。この特許取得済み技術は、センサーを小型・軽量化し、外部振動の影響を受けないようにすることで、競合他社に対して大きな優位性を持っています。
Rheonics SRVおよびSRDセンサーは、医薬品および栄養補助食品製造アプリケーションにおいて実績のあるソリューションです。ゼラチンカプセル製造においては、ハードカプセルとソフトカプセルの両方の工程において重要なパラメータをリアルタイムで測定します。連続インライン測定により、バッチ間の一貫性が向上し、廃棄物が削減され、プロセスの安定性が向上します。
衛生認証
前述の通り、タイプSRプローブはデフォルトで機械的に衛生的な設計が施されているため、衛生的な用途に適しています。必要に応じて、EHEDGや3-Aなどの認定機関による衛生認証を取得したプローブもご提供可能です。
詳細については、をご覧ください。 Rheonics 衛生的な設備.
アクセサリー
Rheonics 専用の衛生アダプターを提供しています。例：
G1/2”タイプSRセンサー用ウェルドレット
衛生的なアダプターウェルドレット SRV-X1-12G および SRD-X1-12G1/2インチGスレッドプロセス接続を備えたセンサー。 詳細については、を参照してください。 HAW-12G-OTK.
HPHT衛生フローセル
高圧・高温アプリケーション向けのインライン衛生フローセルは、 SRV-X1-12G、G付き粘度計 1 / 2" スレッド プロセスの接続。詳細については、を参照してください。 HPT-12G.
FET-XXT
エルボまたはT字セルのラインで、ポートが短くなっている。 Tri-Clamp インストール SRV-X3 および SRD-X3、センサー付き Tri-Clamp プロセス接続1.5インチ、2インチ、3インチ、4インチなど、さまざまなサイズが提供されています。 Rheonics センサープローブ用のクランプとクランプシールが付属しています。詳細については、 FET-XXT.
これらのアクセサリは、衛生システムにおける信頼性の高い設置と性能を実現します。その他のアクセサリオプションについては、以下をご覧ください。 Rheonics センサーアクセサリー.
参考情報
[1] ゲリタ「ゼラチンカプセル – 知っておくべきことすべて. https://www.gelita.com/es/node/1252
[2] ゲリタ「ハードカプセル – 知っておくべきことすべて"。 https://www.gelita.com/en/Hard-Capsules
[3] アディナートインターナショナル。ハードゼラチンカプセルの製造工程"。 https://www.adinath.co.in/hard-gelatin-capsule-step-by-step-manufacturing-process/
[4] 医薬品添加物ソフトゼラチンカプセル製造の究極ガイド"。 https://www-pharmaexcipients-com.translate.goog/news/gelatin-capsule-manufacturing/?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=es&_x_tr_hl=es&_x_tr_pto=tc
[5] センサム。ソフトジェルの最も一般的な欠陥の原因"。 https://www.sensum.eu/posts/common-softgel-capsule-defects/
