医薬品添加剤（Excipients）を1つの設備内で混合と乾燥の両方に対応させる場合、主に加熱可能な真空混合乾燥機、流動層設備、そして造粒プロセスではワンポット造粒・乾燥システムが候補となります。適した機種は、単純な残留水分の低減が求められるのか、湿った粉体やろ過ケーキの乾燥が必要なのか、造粒なのか、あるいは特に穏やかな最終混合が必要なのかによって異なります。湿った製品を効率よく乾燥できる装置が、必ずしも乾燥成分の高精度な最終混合にも最適とは限りません。そのため、要求水準の特に高いレシピでは、乾燥後に別途最終混合を行うことが有効な場合があります。

垂直型の真空混合乾燥機やコーン式混合乾燥機は、乾式混合、均質化、真空乾燥を密閉容器内で組み合わせます。加熱ジャケットと低速回転の混合工具が、製品を熱伝達面上で連続的に動かします。真空下での運転により、水や溶剤をより低い温度で蒸発させることができます。これらのシステムは、粉体、顆粒、結晶性添加剤、湿った粉体、懸濁液、ペーストに適しています。乾燥中に製品を穏やかかつ確実に動かす必要があり、同時に均一な均質化が求められる場合に特に有効です。

水平型の真空パドル・シャベルドライヤーは、湿ったろ過ケーキ、ペースト、高粘度の塊、凝集性の粉体に特に適しています。シャベルまたはパドルが加熱された容器内で製品を動かし、製品と熱伝達面の接触を改善します。これらのシステムは凝集体を解砕することができ、乾燥中に粘着性または粘弾性の段階を経る難しい製品も処理できます。ただし、壊れやすい顆粒、コーティングされた粒子、特にせん断に敏感な添加剤については、工具形状、回転数、滞留時間を慎重に調整する必要があります。

加熱式プラウシェアミキサーや真空対応インテンシブミキサーは、強力な乾式混合と、同時または後続の接触乾燥を組み合わせます。凝集体を分散させる、少量の添加成分を確実に混入する、あるいは凝集性の製品を解砕する必要がある場合に適しています。ただし、混合強度が高いことは、せん断に敏感な製品には不利に働くことがあります。そのため、粒径、摩耗、流動挙動への影響を試験で確認すべきです。

二重コーン式やV型ミキサーといった回転式真空乾燥機は、製品を特に穏やかに扱います。混合物は容器の回転と重力によって入れ替わります。これらは、製品への配慮が最大の乾燥性能よりも重要な場合、低〜中程度の水分を含む流動性の良い粉体や顆粒に適しています。粘着性の製品、湿ったろ過ケーキ、強く凝集する物質では、その限界に早く達します。粒径、かさ密度、流動挙動に大きな差がある場合も、混合品質を確認すべきです。

流動層設備は、調整された空気または不活性ガス流によって流動性の良い粉体や顆粒を乾燥させます。迅速かつ均一な乾燥を可能にし、さらに造粒、凝集、コーティングにも使用できます。しかし、汎用的な乾式ミキサーとしては限定的にしか適していません。粒径、密度、形状に大きな差がある場合、偏析が生じることがあります。非常に微細、粘着性、あるいは流動化しにくい添加剤には、慎重なプロセス工学的評価が必要です。

ワンポット造粒・乾燥システムは、乾式混合、液体添加、湿式造粒、乾燥を1つの密閉設備内で組み合わせたい場合に適しています。乾燥はシステムに応じて、真空、マイクロ波、あるいは統合された流動層によって行うことができます。こうした設備は、固形製剤用の顆粒製造に特に有効です。すでに乾燥した添加剤の純粋な、特に穏やかな最終混合には、多くの場合、第一の選択肢ではありません。

選定の決め手となるのは、製品の状態、望ましい目標残留水分、許容される製品温度、せん断感受性、流動挙動、粒径分布、そして凝集または偏析への傾向です。同様に重要なのが、コンテインメント、不活性化、防爆、溶剤回収、洗浄性、GMPに適合した設計への要求です。最終的な選定はオリジナル製品による試験に基づくべきです。その際には、乾燥時間や残留水分に加えて、混合均質性、粒子の変化、流動挙動、偏析傾向、システムの洗浄性も評価する必要があります。