粒子コーティングプロセス開発効率化ソリューション

固形医薬品製造において、造粒や粒子のコーティングに乾式造粒/湿式造粒工程があり、粒子コーティングの代表的な装置にワースター型流動層が利用されています。他の造粒装置と同様にワースター型流動層の装置内部は通常見えない為、均一にコーティングできていない場合のトラブルシュートが場当たり的になっているといった課題が存在します。また、薬剤は非常に高額な為、極力トラブルシュートを減らし、効率的なプロセス開発を行いたいというニーズがあります。
粒子コーティングプロセスの1つであるワースター型流動層では、装置底部から空気を送り込むことで粉体を流動化し、内筒（ドラフトチューブ）を介した粉体の循環挙動が生じます。これらから、流体と粉体の相互作用、さらには粉体同士も密に詰まっているため粉体同士の相互作用も重要になります。
このように流れ場と粉体挙動を分離できないときには、解析分野を『一体化』させて分離させずに実行する必要があります。今回の事例では流体解析ソフトウェアと粉体解析ソフトウェアをお互いに連携させながら同時に解析を実行できることが特長になります。

ソリューション紹介

ソリューションの概要と特長

粒子コーティングプロセスの1つであるワースター型流動層では、装置底部から空気を送り込むことで粉体を流動化し、内筒（ドラフトチューブ）を介した粉体の循環挙動が生じます。これらから、流体と粉体の相互作用、さらには粉体同士も密に詰まっているため粉体同士の相互作用も重要になります。

このように流れ場と粉体挙動を分離できないときには、解析分野を『一体化』させて分離させずに実行する必要があります。今回の事例では 流体解析ソフトウェアと粉体解析ソフトウェアをお互いに連携させながら同時に解析を実行できることが特長 になります。

事例

下記の図は流体解析と粉体解析を連成させたワースター型流動層内の粉体挙動解析事例です。ワースター型流動層では、装置底部に投入した粉体に対し、装置下部から空気を送り込みます。空気により粉体が流動化し、更にドラフトチューブ内でスプレーによる粒子コーティングが行われます。ワースター型流動層では、『送り込む空気』と『ドラフトチューブ』により、粒子コーティングの効率が変わってきます。下図は、粉体解析の結果を2.5秒ごとに並べています。 10[s]の時点でも満遍なく混ざっている様子を確認することができました。