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幹法製粒工(gōng)藝即:先將藥(yào)物(wù)和輔料投到料鬥混合機中混合均勻,然後轉至幹法製粒機料鬥中下料,在無(wú)外加液體粘合劑的情況下,經上(shàng)下兩隻輥輪將鬆散的粉末壓縮團聚成片狀,然後將壓實的粉末粉碎、整粒(lì)形成顆粒,從而使粉末(mò)的流動性(xìng)得到改善的工藝過(guò)程。它的工藝優點是在整個製粒過程中無需水或其他有機溶劑參與,尤其對於那些對濕、熱比(bǐ)較敏感的藥物更為(wéi)適合。另外,粉末壓縮(suō)方式有(yǒu)輥壓和非輥壓方式(shì),其中輥壓幹法製(zhì)粒技術是製粒行業的主流。在輥壓(yā)製粒工藝中,一般可分為三個區域:進料區、輥壓(yā)區、成粒區。接下來www91主要一起探討影響幹法製粒顆粒收率、脆(cuì)碎度及性質的一些因素:包括幹法製粒的不同工藝參數設定、物料特性等(děng)。
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不同工藝參數設定(dìng)影響:
1)進料區:物料經料鬥下料(liào),被進料螺杆推入擠壓區(qū),在進料區內,物料粉體內粒子間經曆重排,粒(lì)子間空(kōng)隙變小,物(wù)料間的空氣被排出。進料速(sù)度會對(duì)幹法製粒製(zhì)得的顆粒產生一定影響,一般來說,對(duì)於流動性較好的物料(liào),進料速度可適當降低一點。而遇到用幹法製粒機製備流動性(xìng)不好的物料,可以加快製粒機送料的速度,並且減慢壓(yā)輪的速度,使物料(liào)能順利形成類似雲片糕狀的條狀。
2)輥壓區:在該區域內(nèi),物料與壓輪(lún)表麵的(de)移動速度保持一致,在咬合區經過上下兩隻輥輪的一定間距和壓力作用下,物料經曆彈性和(hé)塑性形變最終被(bèi)壓實,被壓成一定厚度的(de)片狀。在該區域內影響幹法製粒工藝的幾個變量(liàng)因素包括:壓輪(lún)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(zhuǎn)速會影響物料在(zài)輥輪(lún)咬合區的受壓時間,隨著(zhe)壓輪轉速的變(biàn)大,物(wù)料在輥輪間受壓的時間縮短,粉體粒子塑性(xìng)形變(biàn)減小,一方麵可能有些粉末尚未壓製(zhì)成餅就隨著輥輪滾動而(ér)泄露,另外受(shòu)壓時間(jiān)短,形成的餅狀顆(kē)粒結構(gòu)疏鬆從而導致顆粒的收(shōu)率下(xià)降。
例如在以下文獻研究中,製(zhì)備板藍根泡騰片顆粒時,考察輥(gǔn)輪轉速分別為6、9、12、15、18Hz,由結果可知輥輪(lún)轉速在6~15Hz變化時,顆粒得率下降幅度不(bú)大,但當轉(zhuǎn)速增至18Hz時,顆粒得率急劇下降,且顆粒脆碎度也會(huì)隨(suí)著輥輪轉速增(zēng)加呈緩慢增加趨勢。
變(biàn)量之二——壓輪壓力(lì):壓輪壓(yā)力會直接影響到壓餅的壓實程度。壓輪壓力過(guò)小,壓出的大片易碎,容易造成細(xì)粉量較多,細粉量較多的情(qíng)況下,可以考慮適當增加壓輪壓力或(huò)者提高送料速度。當然,壓輪壓力並非越大(dà)越好,在一段壓輪(lún)壓力範圍內,壓餅密度會隨著壓力增大而線性增加,而當達到一定壓力(lì)值(zhí)後,再增加壓輪壓力,粉體(tǐ)密度增加幅度會顯著放緩。壓力達到選擇要基於原料的穩定性、顆粒粒徑分布、成品崩解溶出等,例如如果壓輪壓(yā)力過大,則壓製得到的顆粒會越硬,導致顆粒的可壓性下降,壓片時需要(yào)較大壓力才能壓製成形,最終會影響片劑的崩解和溶出。以下文獻在製備板藍根(gēn)泡騰(téng)片顆粒時(shí),將壓輪壓力設置為(wéi):0.5、1.0、1.5、2.0、2.5MPa,分(fèn)析結果(guǒ)知隨著壓力增大,其中壓力從0.5~1.5MPa時(shí),顆粒得(dé)率(lǜ)顯(xiǎn)著(zhe)升高,而1.5~2.5MPa,顆粒得率增加速率趨於平緩(huǎn),究其原因應(yīng)該是壓力增加粒子間排列更緊(jǐn)密(mì),顆粒硬度增加,在壓餅破碎過程中細粉減少,從(cóng)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(shēng)塑性形變程度增加,粒子間結合更加牢固(gù),因此結果證實顆粒的脆碎度隨著壓力增加而呈直線下降(jiàng)趨勢。
變量之三——壓輪間距:壓(yā)輪間距(jù)即指兩個壓輪之間的最近點距離,它(tā)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。這也就是為什麽有時候會出現:明明(míng)設置的2mm間隙,壓片厚度卻比1mm和3mm小,即壓(yā)輥(gǔn)間隙(xì)與片狀物厚(hòu)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(lì)三個參數沒有匹配(pèi)好導致的。www91一般壓片厚(hòu)度選擇2.0mm左右,大部分物料壓片(piàn)的厚度區間一般也就在1.5mm~2.5mm區間。
3)成粒區:即將壓製成一定厚度的壓餅通過粉碎室的切割刀將大片(piàn)進行粉碎,然後經過整粒室內不同尺(chǐ)寸篩網進行整粒處理。如(rú)果所(suǒ)得到的顆粒粒徑比較大,可以將破碎整粒速度適當減慢(màn)一點,隻要不堵塞篩網孔徑(jìng)即可。有時候幹法製粒得到的顆粒圓整度也較低,從而會影響(xiǎng)顆粒的流動性。在製粒過程中可以通過改(gǎi)變片的厚(hòu)度來提高顆粒的圓整度,一般可以根據顆粒(lì)大(dà)小來適當調節所壓的片的厚薄,這(zhè)樣經整粒後顆粒的圓整度要好一點,或者和廠(chǎng)家溝通改進整粒器的結構來控製顆粒(lì)的圓整度。
物料屬性影響(xiǎng):
除了以上製粒工藝參數(shù)可能會影響到幹法製粒顆粒性質外,另外物料本身特性本身也會對顆粒性質造成很大影響。物料特性包(bāo)括物(wù)料的可壓(yā)縮性(xìng)、流動(dòng)性、熱敏性以及物(wù)料本身的濕度、含水量等。這些因素會直接決(jué)定該物料是否適合(hé)該幹(gàn)法製粒(lì)工藝,所以在選用幹法製粒工藝前,有必要去(qù)充分了解物料的特性。
1)選用(yòng)可壓性、流動性更好的(de)輔料。如果物料(liào)的可壓性較差,會導致製粒後顆粒的細粉量較(jiào)多。例如物料流動性不好有可能是乳糖、微晶纖維素選用的型號的問題,如果用200目的乳糖,用量又大,流(liú)動性(xìng)肯定不好,建議可使用(yòng)其它流動性較好的直壓型乳糖或微晶纖維素;此外也可以加入一些膠態二(èr)氧(yǎng)化矽和硬脂酸鎂,也能起到改善流動性的作用。例如由(yóu)愈創木(mù)酚甘油醚與氫(qīng)溴酸右美沙芬組成的愈美顆粒劑幹法處方篩選中,篩選了三種輔料包括(kuò):直壓甘露(lù)醇(chún)、微晶(jīng)纖維素和乳糖對顆粒流(liú)動性的影響,結果得出(chū)在該處方中顆粒流動性優劣順序為:直壓甘露醇>乳糖>微晶(jīng)纖維素,製得顆粒(lì)的收率高低順序為:直壓甘露醇>乳糖>微晶纖維素,綜合(hé)考(kǎo)量選擇直壓甘露(lù)醇為本處方中的最適(shì)用輔料。
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2)選用粘合劑(jì)不同(tóng)種類:由於(yú)幹(gàn)法製粒、壓(yā)片整個工藝過程中需要經曆二次壓製,所以可壓性和脆碎度是該工藝麵臨的兩大挑戰,而粘合劑由於對其可壓性和脆碎度起(qǐ)著重(chóng)要的作用,所以它也是幹法製粒壓片工藝中非常重要的一個功能性輔料,另外粘合劑種類或用量選用不當,也會造成顆粒細粉量較多。有文獻研究比較了(le)羥(qiǎng)丙(bǐng)纖維素(HPC)、共聚維酮(PVP/VA)、羥丙甲纖維素(sù)(HPMC)、聚維酮(PVP)和乙基纖維(wéi)素(EC)五種粘合劑在幹法(fǎ)製粒壓片中的表現,韌性(xìng)測定結果分別為:HPC(4581)、PVP/VA(1102)、 HPMC(388)、 PVP(652) 、EC(725),即HPC的韌性最好(hǎo),更加容易承受外界應力,易發生塑(sù)性形變而不易發生脆(cuì)性斷裂。由不同粘合(hé)劑在鹽酸二甲(jiǎ)雙胍片和撲熱息痛片製備過程中的密度(dù)和(hé)流動性(xìng)可知:當粘合劑用量不大時,不同種類粘合劑對顆粒密度和卡爾指(zhǐ)數的影響均較小,幹法製粒的顆粒密度(dù)主(zhǔ)要還是與壓製(zhì)的大片密度有關,而(ér)大片(piàn)密度主要受(shòu)單(dān)位時間內流入輥輪間隙的物料量影響。由粒徑結果知HPC和PVP/VA為粘合劑時(shí)細粉量較少,且在不同主壓力下,HPC賦予片劑較好的可壓性。
3)物料含水量及潤滑劑用量:保證物料的含水量在一定適宜範圍,可以保證幹法製粒的顆粒收率大幅提高,同時顆粒的脆碎度會有所下降(jiàng),因為適宜的物料含水量可以保證在粉體壓縮過程中產生較好的粘(zhān)性,相鄰顆粒間形成(chéng)的“固體橋”更加牢固。當然,物料(liào)含水量過多或者潤滑度不夠會容易導致幹法製粒過程黏壓輥現象的發生。尤其對於那些吸濕性較(jiào)強的物料,很容易引起(qǐ)該情況的發生。如果在製粒(lì)過程(chéng)中發生(shēng)黏壓(yā)輥現象,可以適當增加潤滑劑如MS的(de)用量,MS作(zuò)為邊緣潤滑劑,主要當其受到設備(壓輥、衝頭類似)擠壓時,形成一層軟膜,從而(ér)起到潤滑作用,但應當注意潤滑劑的總(zǒng)用量,一般情況會選擇潤滑劑如MS一半用量內加,一半用(yòng)量外加,在解決黏壓輥問題的前提下,潤(rùn)滑(huá)劑用量標準即能少加就(jiù)少加。例如在製備板藍根泡騰片顆粒時,浸膏粉含水量分別控製在1.0%、1.5%、2.5%、3.5%、4.5%,其結果可以看出:隨著浸膏含水量升高,顆粒的收率增加、脆碎度降低。
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