結晶製品は医薬品有効成分（API）として製薬産業で広く使用されている。しかし、これらの製品は、攪拌濾過床乾燥（AFBD）のような分離・乾燥工程で機械的な損傷を受けやすい。AFBDでは、断続的な攪拌によってウェットケーキの均一な乾燥を促進するためにインペラを使用する。しかし、インペラは結晶にせん断変形を引き起こし、その結果、粒径の減少や磨耗を引き起こします。これは、製品の品質と性能に悪影響を及ぼすだけでなく、下流の処理コストを増加させる可能性がある。
したがって、製品開発の初期段階で結晶の破損傾向を評価することが不可欠である。本研究では、この目的のために新しい汎用性の高いスケールダウンAFBDを開発した。この装置は、商業規模のAFBDの乾燥条件をシミュレートし、異なる操作パラメーター下で粒子破損の程度を測定することができる。脆いことで知られる一般的な原薬であるカルバマゼピン二水和物をモデル材料として選択した。カルバマゼピン二水和物結晶の破砕挙動を、インペラーの回転速度、インペラー-壁面およびインペラー-底面のクリアランス、溶媒含有量の関数として調べた。その結果、カルバマゼピン二水和物結晶の破砕メカニズムは、その形態とサイズによって変化することが観察された。当初、結晶は結晶学的平面に沿って破砕を受ける[00l]。結晶が小さくなり、より均等になると、破壊様式はチッピングに切り替わる。さらに、溶媒含量は破砕傾向に大きな影響を及ぼし、溶媒含量が高いほど粒子の破砕が促進される。
本研究では、Freeman Technology社との共同研究により、FT4シャーシをベースとした汎用性の高いスケールダウンAFBDを開発した。スケールダウンAFBDは、AFBD条件下での異なる結晶性製品の破損傾向を比較評価するための貴重なツールとなります。製薬科学者が乾燥プロセスを最適化し、消耗を最小限に抑えた高品質の製品を実現するのに役立ちます。
