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干法制粒工藝技術

作者:百檢網 時間:2022-04-01 來源:互聯網

  干法制粒工藝即先將藥物和輔料投到料斗混合機中混合均勻,然后轉至干法制粒機料斗中下料,在無外加液體粘合劑的情況下,經上下兩只輥輪將松散的粉末壓縮團聚成片狀,然后將壓實的粉末粉碎、整粒形成顆粒,從而使粉末的流動性得到改善的工藝過程。它的工藝優點是在整個制粒過程中無需水或其他有機溶劑參與,尤其對于那些對濕、熱比較敏感的藥物更為適合。另外,粉末壓縮方式有輥壓和非輥壓方式,其中輥壓干法制粒技術是制粒行業的主流。在輥壓制粒工藝中,一般可分為三個區域:進料區、輥壓區、成粒區。接下來我們主要一起探討影響干法制粒顆粒收率、脆碎度及性質的一些因素:包括干法制粒的不同工藝參數設定、物料特性等。
  不同工藝參數設定影響:
  1)進料區:物料經料斗下料,被進料螺桿推入擠壓區,在進料區內,物料粉體內粒子間經歷重排,粒子間空隙變小,物料間的空氣被排出。進料速度會對干法制粒制得的顆粒產生一定影響,一般來說,對于流動性較好的物料,進料速度可適當降低一點。而遇到用干法制粒機制備流動性不好的物料,可以加快制粒機送料的速度,并且減慢壓輪的速度,使物料能順利形成類似云片糕狀的條狀。
  2)輥壓區:在該區域內,物料與壓輪表面的移動速度保持一致,在咬合區經過上下兩只輥輪的一定間距和壓力作用下,物料經歷彈性和塑性形變*終被壓實,被壓成一定厚度的片狀。在該區域內影響干法制粒工藝的幾個變量因素包括:壓輪轉速、壓輪壓力、壓輪間距、物料特性。
  變量之一——壓輪轉速:壓輪轉速會影響物料在輥輪咬合區的受壓時間,隨著壓輪轉速的變大,物料在輥輪間受壓的時間縮短,粉體粒子塑性形變減小,一方面可能有些粉末尚未壓制成餅就隨著輥輪滾動而泄露,另外受壓時間短,形成的餅狀顆粒結構疏松從而導致顆粒的收率下降。
  例如在以下文獻研究中,制備板藍根泡騰片顆粒時,考察輥輪轉速分別為6、9、12、15、18Hz,由結果可知輥輪轉速在6~15Hz變化時,顆粒得率下降幅度不大,但當轉速增至18Hz時,顆粒得率急劇下降,且顆粒脆碎度也會隨著輥輪轉速增加呈緩慢增加趨勢。
  變量之二——壓輪壓力:壓輪壓力會直接影響到壓餅的壓實程度。壓輪壓力過小,壓出的大片易碎,容易造成細粉量較多,細粉量較多的情況下,可以考慮適當增加壓輪壓力或者提高送料速度。當然,壓輪壓力并非越大越好,在一段壓輪壓力范圍內,壓餅密度會隨著壓力增大而線性增加,而當達到一定壓力值后,再增加壓輪壓力,粉體密度增加幅度會顯著放緩。壓力達到選擇要基于原料的穩定性、顆粒粒徑分布、成品崩解溶出等,例如如果壓輪壓力過大,則壓制得到的顆粒會越硬,導致顆粒的可壓性下降,壓片時需要較大壓力才能壓制成形,*終會影響片劑的崩解和溶出。以下文獻在制備板藍根泡騰片顆粒時,將壓輪壓力設置為:0.5、1.0、1.5、2.0、2.5MPa,分析結果知隨著壓力增大,其中壓力從0.5~1.5MPa時,顆粒得率顯著升高,而1.5~2.5MPa,顆粒得率增加速率趨于平緩,究其原因應該是壓力增加粒子間排列更緊密,顆粒硬度增加,在壓餅破碎過程中細粉減少,從而增加了顆粒的得率。另外因壓力增大導致物料粒子間發生塑性形變程度增加,粒子間結合更加牢固,因此結果證實顆粒的脆碎度隨著壓力增加而呈直線下降趨勢。
  變量之三——壓輪間距:壓輪間距即指兩個壓輪之間的*近點距離,它會影響壓餅的片厚。當然,該參數也與壓輪間物料所受的壓力以及所通過物料數量密切相關。這也就是為什么有時候會出現:明明設置的2mm間隙,壓片厚度卻比1mm和3mm小,即壓輥間隙與片狀物厚薄不成正比,究其原因那就是因為輸料轉速,壓輪轉速和液壓壓力三個參數沒有匹配好導致的。我們一般壓片厚度選擇2.0mm左右,大部分物料壓片的厚度區間一般也就在1.5mm~2.5mm區間。
  3)成粒區:即將壓制成一定厚度的壓餅通過粉碎室的切割刀將大片進行粉碎,然后經過整粒室內不同尺寸篩網進行整粒處理。如果所得到的顆粒粒徑比較大,可以將破碎整粒速度適當減慢一點,只要不堵塞篩網孔徑即可。有時候干法制粒得到的顆粒圓整度也較低,從而會影響顆粒的流動性。在制粒過程中可以通過改變片的厚度來提高顆粒的圓整度,一般可以根據顆粒大小來適當調節所壓的片的厚薄,這樣經整粒后顆粒的圓整度要好一點,或者和廠家溝通改進整粒器的結構來控制顆粒的圓整度。

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