通过比例反馈精确控制流化床干燥过程中的干燥终点和持续时间：确保颗粒质量及工艺稳定性

《International Journal of Pharmaceutics》：Precise control of drying endpoint and duration in fluidized bed drying via proportional feedback: ensuring granule quality and process robustness

　　

严浩杰|陈航|邱林军|卢立明|方媛|曲海斌

摘要

流化床干燥（FBD）广泛应用于颗粒状药品的干燥过程中，但目前仍主要依赖手动调节进气量和干燥温度来控制流化床中颗粒的含水量。这种人工干预方式不仅繁琐且劳动强度高，还受到工业加热系统热惯性的限制，难以实现精确控制。本研究开发了一种流化床干燥控制系统，以克服这一固有难题。该系统采用比例控制器精确控制颗粒的含水量下降趋势，以进气量作为被调节变量。通过使用两种具有不同物理特性的模型材料（冬虫夏草粉[高含水量]和心黄片剂粉[低含水量]）对系统的稳定性进行了评估。实验结果表明，该系统能够在规定的干燥时间内（标准时间、缩短时间和延长时间）准确达到目标含水量（例如6.5%）。关键在于，尽管气流发生了动态变化，筛分分析显示颗粒尺寸分布基本保持一致，说明该策略在保证颗粒完整性的同时不会导致显著磨损。此外，该系统还能很好地适应干燥温度的变化。这种方法通过克服热惯性有效解决了精确控制终点的技术难题，同时确保了关键质量属性（CQAs）的达标。通过实现灵活的轨迹调节和稳定的干燥速率，所提出的策略为提高药品流化床干燥过程的效率和自动化水平提供了实用的解决方案。