基于近红外光谱的平板电脑涂层工艺的智能监控和控制

科学领域:

• 制药制造业 制药制造业 制药制造业
• 过程分析技术 (PAT) 是一种分析技术.
• 频谱学是一种光谱学.

背景情况:

• 药片涂层厚度对药品质量至关重要,影响外观,稳定性和释放.
• 传统的离线方法阻碍了实时监控,限制了制造自动化和产品统一性.
• 开发在线系统对于先进的制药制造是必不可少的.

研究的目的:

• 开发和验证用于平板电脑涂层厚度的线上监测和动态控制系统.
• 通过实验设计,研究工艺参数对涂层厚度的影响.
• 为了实现实时,非破坏性测量和反控制平板电脑涂层.

主要方法:

• 利用近红外光谱学 (NIRS) 进行内线涂层厚度监测.
• 采用了Box-Behnken的实验设计,以优化喷雾压力,进气温度和喷雾枪距离.
• 开发了一种用于光谱数据分析的部分最小平方 (PLS) 回归模型.
• 集成了一个比例-积分-导数 (PID) 控制器,用于动态反控制.

主要成果:

• 确定了进气温度和喷雾枪距离与涂层厚度之间的显著负相关性.
• 优化的过程参数:0.8 bar喷雾压力,44°C的进气温度,15厘米的喷雾枪距离.
• 通过使用PLS模型 (R2 = 0.9078) 实现了对涂层厚度的优异预测性能.
• 通过动态参数调整,成功控制薄膜厚度的闭环控制.

结论:

• 对于实时,非破坏性监测平板电脑涂层厚度,NIRS是有利的.
• 将光谱建模与反控制相结合,便于智能制药制造.
• 开发的系统支持过程分析技术 (PAT) 和设计质量 (QbD) 原则,以提高质量可追溯性.