-
高速離心噴霧幹燥(zào)機
概述噴霧幹燥機、噴霧幹燥塔是液(yè)體成形工藝和幹燥工業中廣(guǎng)泛應用的工藝。適用於…
-
中藥浸膏噴霧幹燥機
概述中藥浸膏是由植物根(gēn)莖葉提取而成,特別是醇提工藝,它含糖份較(jiào)高,在高溫下(xià)…
固體製劑生產(chǎn)中(zhōng)由於物料流動性較差,所以必須經過(guò)製粒才可以改善物料的流動性,目前常見的(de)製粒方式,濕法,幹(gàn)法,流化床,以及其(qí)他的小眾製粒方式,幹法製粒作為最常(cháng)用的製粒方式之一,具備一定的優勢:
1.不需要水或其他任何溶劑,所以適合對水或熱敏(mǐn)感的API;
2.環保,無廢氣排放,減少了環境(jìng)汙染;
3.隻需一個(gè)工序完成製粒,無需幹燥,高效易自動化操作;
4.工藝放大可靠(kào)性高;
5.操作簡單,成(chéng)本較低。
關於幹法製粒機,我(wǒ)們之前發布過專門的設備設計思考,詳情請(qǐng)點擊:IPhFs幹法製粒工(gōng)藝及設備(bèi)設計思考。
幹法製粒壓(yā)片工藝成片性損失的研究進展(zhǎn)
01
摘要
針(zhēn)對(duì)幹法製(zhì)粒壓片過程中物料成片性損失的現象,本文綜述了(le)解釋該現象的多種機製(zhì)假說(shuō),包括"加工硬化""顆粒硬化(huà)"和"顆粒粒徑增大"。影響塑性物料(liào)成片性損失的機製和因素主(zhǔ)要(yào)有"顆粒硬化""顆(kē)粒粒徑增大"和潤滑(huá)劑的使用。而脆性物料在(zài)壓(yā)片過程中會發生廣泛的破碎,其成片性損失的機製主(zhǔ)要(yào)為“顆粒(lì)硬化”,而“顆粒粒徑增大”和潤滑劑的用法用量對脆性物料成(chéng)片性損失的影響則(zé)相對較小(xiǎo)。為減小物料成片(piàn)性損失對(duì)幹法(fǎ)製粒壓片過程的影響,本文從處方性(xìng)質、中間體薄片質量控製、顆粒質量控製以及潤滑劑的使用等方麵總結了幹法製粒顆粒成片性損失的解決方(fāng)案,以期為藥物製劑幹法製粒過程優化(huà)和控製提供(gòng)參考(kǎo)。
02
背景介紹
製粒是藥物片(piàn)劑製(zhì)備過程的共性關鍵單元之一(yī)。通(tōng)過製粒(lì)可提高粉末物料的密度、改善物(wù)料的流動性、減小粉末混合物偏析( segregation,指(zhǐ)粉末混合物達到最佳的混合狀態後向反方向變化的現象,是與混(hún)合均勻相反的過程)的傾向、減(jiǎn)少粉塵等。製粒技術通常可分為(wéi)幹法製粒(包(bāo)括輥壓製粒和重壓製粒等(děng))、濕法(fǎ)製粒(如高速剪(jiǎn)切濕法製粒、流化床製粒)和其(qí)他製粒(如熱熔擠出製粒等)。與濕(shī)法製粒相比,幹法製粒的工藝過程相對簡單,包(bāo)括(kuò)壓縮和粉碎2步,製粒過程無需加濕加熱,適用於對濕熱敏感的物料,能耗低,且易於實現(xiàn)連續製造。
在一定的壓片(piàn)壓力下,粉末或顆粒轉化為有一(yī)定抗張強度的片劑的能力(lì)稱為成片性( tabletability)。成(chéng)片性可通過物料壓片過程中抗張強度(dù)與壓(yā)力之間(jiān)的關係(xì)曲線來表示(shì)。在幹法製粒壓片工藝中,物料(liào)經曆了2次壓縮。與粉末直接壓片工藝(yì)相比,幹法製粒壓片製得的(de)片劑發生抗張強度變小的現(xiàn)象稱為(wéi)“成(chéng)片性(xìng)損失( loss of tabletability)”。成片性損失和一次成型率低是幹法製粒壓片亟待解決的關鍵問題。近年來,新型傳感器的應用以及幹法製粒裝(zhuāng)備的改進,有效提高了顆粒質量或(huò)成型率,如應用在線紅外熱成像技術監(jiān)測從進料區到壓實區方向的粉末溫(wēn)度(dù);采用3D打印技術設計新型進料導向器,改善了進料區粉(fěn)末的流動,使壓製的薄片溫度和孔隙分布更加均勻。本文(wén)圍繞(rào)幹法製粒“成片性損失”現(xiàn)象(xiàng),綜述了幹壓顆粒(lì)成片性損失的假說,介(jiè)紹了塑性物料和脆性物料成片性損失的特點,並從處方(fāng)性質、中間(jiān)體薄片(piàn)和顆粒的質(zhì)量控製以及(jí)潤滑(huá)劑的使用等方麵總結了幹壓顆粒成片性(xìng)損失(shī)的解決方案,以期(qī)為藥物製劑幹法製(zhì)粒的過程優化和控製提供參(cān)考。
02
幹壓顆(kē)粒成片性損失機製假說
為解釋成片性損失現象的機製,研究人員提出了(le)多種假說,包括“ 加工硬化(work hardening)”“顆粒硬化(granule hardening)”和“顆粒粒徑增大(granule size enlargement)”等。
01
“加工硬化(huà)”假(jiǎ)說
WORK HARDENING
圖片
最早解釋幹法製粒顆(kē)粒成片性損失現象的(de)是MALKOWSKA等提出的“加工硬化”假說,即與未經(jīng)幹法製粒的粉末(mò)原料相(xiàng)比,經幹法製粒所(suǒ)得顆(kē)粒的硬度增加,抵抗形變的能力增大。例如在晶體物料(liào)的塑性變形過程中,晶體結構發生位錯(dislocations),提高了密度和能量,新的位錯難以引入晶(jīng)體(tǐ)結構中,使晶體物料抵抗形變的能力增加,表現為(wéi)在進一步壓縮的過程中塑性形變減(jiǎn)弱。如果輥壓壓力較大,這一現象就(jiù)更加明顯。為定(dìng)量評價粉體成片性降(jiàng)低的程度,MALKOWSKA等將幹法製粒所得顆粒壓片和粉末原料直接壓片的成片性曲線下麵(miàn)積的比值定義(yì)為“再加工潛力( rework potential)”,如圖1所示:圖1中的A+B區域為(wéi)物料直接壓片的成片性曲線下麵積,B區域為物料幹法製粒後再壓片的成片性曲線下麵積。為證明假說的合理性(xìng),該(gāi)文(wén)通過篩分法控製物(wù)料(liào)的(de)粒度分布,分別製備了一定粒徑範圍的微晶纖維素(MCC)、磷酸氫鈣(DCP)和(hé)預膠化澱粉粉末,其中MCC和DCP為32~160μm,預膠化澱粉為100~160μm,壓縮前在DCP中添加了0.5%的硬脂酸鎂作潤(rùn)滑劑。在2個不同的(de)重壓(yā)壓力(預膠(jiāo)化澱粉為23和70MPa,MCC和DCP為9和28MPa)下(xià)壓製(zhì)成大片,再將(jiāng)大片研磨製粒。另外,用與初始(shǐ)粉末物料相同粒徑範圍的篩分顆粒直接壓片;對於DCP顆粒,同樣加入0.5%的硬脂酸鎂。控製預膠(jiāo)化澱粉的壓片力最高為120MPa,MCC和DCP的壓片力(lì)最高為50 MPa。分別繪(huì)製每種物料的粉末和相應顆粒(lì)的(de)成片性曲線,計算再(zài)加工潛力,結果表明澱粉的再加工潛力(lì)最低、成片性(xìng)損失最大;MCC的(de)再加工潛力最高、成片性損失最小。
02
“顆粒硬化”假說
GRANULE HARDENING
PATEL等指(zhǐ)出粉體物料的“加工(gōng)硬化”難以被精確測量,顆粒硬(yìng)度增大的原因是顆(kē)粒孔隙率的減小,而不是物料本身硬度的增加。因此(cǐ),建議用“顆粒(lì)硬(yìng)化”描述成片性損失機製,即由輥壓(yā)壓力導致顆粒孔隙率減小,所得致密的顆粒與多孔顆粒相比硬度(dù)更大、更不易變形。NORDSTRÖM等認為顆粒孔隙率控製著顆粒的可壓縮性,是影響成片性損失的關鍵因素。他們以MCC(AvicelPH101)為研究對象,研究了幹法製粒和濕法製粒的顆粒孔隙率對(duì)顆粒的壓縮行(háng)為和(hé)所得片劑抗張強度的影響,提出了(le)“臨界顆粒孔隙率”概念(niàn):當顆粒的孔隙率小於臨界孔(kǒng)隙率時(shí),顆粒存在成片性損失,製成片劑的微觀結構(橫斷麵圖片)表現為由顆粒碎片(piàn)嵌入(rù)的大簇變形顆粒;當顆(kē)粒的孔隙率大於臨界孔隙率時,顆粒無成片性損失問題,壓片過程中顆(kē)粒幾乎完全被破碎(suì)成原始粉末(mò),製得(dé)片(piàn)劑(jì)的微觀結構類似於原始粉末直接壓(yā)片所得片劑。相似地,RAJKUMAR等采(cǎi)用X射(shè)線斷層掃描技術,觀察片劑內部顆粒結構的保留程度。試驗對象為MCC PH 101、甘露醇和二者不同比例的混合(hé)物,幹法(fǎ)製粒機的液壓分別使用2、5、8和10MPa來輥壓物料(liào);製粒後,用硬脂酸鎂作潤滑劑,在壓片壓力5、10和20kN下(xià)壓片。結果表明(míng)在較低的壓片壓力下,片劑內的顆粒結構基本保持完整,片劑的性能主要由顆(kē)粒的性質主(zhǔ)導(包括抗張強度(dù)和孔隙率),片劑的孔隙率和抗張強度隨輥壓壓力(lì)增加而減小;壓片壓(yā)力較高時,片(piàn)劑內顆粒的結構被(bèi)破壞,片劑的孔(kǒng)隙率幾乎不受輥(gǔn)壓(yā)壓力的影響,抗張強度主要受(shòu)壓片壓力(lì)的影響,壓片壓力越高,片劑的抗張(zhāng)強度(dù)越大(dà)。
03
“顆粒粒徑增大”假說
GRANULE SIZE ENLARGEMENT
圖片圖片來源於網(wǎng)絡
SUN等認為片劑(jì)的抗張強度是(shì)由片劑內部的結合麵積(bonding area,BA)和(hé)結合(hé)強度(bonding strength,BS)的相互作用決定的,於2011年提出了(le)BABS原(yuán)理。片劑內部的BA越大或BS越高,抗張強度(dù)就越大。任何影響BA或BS的因素都會影響物料的成片性。由此,SUN等認為顆粒的粒徑增大會導致顆粒間BA減小,從而造成片劑抗張(zhāng)強度減小,但該結論適用時(shí)還應滿足2個條件:①顆粒在壓片過程中(zhōng)不存在廣泛的破碎;②片劑破裂時,裂紋應沿著顆粒的表麵,而不是穿(chuān)過顆粒,即顆粒間的BS低於顆粒內的BS。他們(men)的試驗對象為4種具有不同粒度(dù)分(fèn)布的MCC,輥壓壓力為3.9 MPa,MCC幹壓所(suǒ)得顆粒與0.5%硬脂酸鎂混合後壓片。同時,為了比較“加工硬化”和“顆粒粒徑增大”對成片(piàn)性損失的貢(gòng)獻,將MCC PH 200反複輥壓製粒,取輥壓1、2、4次的顆粒過篩,分為2個篩分(fèn)段(250~500和44~106μm);發現相同篩分段的顆粒,輥壓次數(shù)增加不會導致顆(kē)粒成片性顯著降(jiàng)低(即提示“加工硬化”沒有顯著影(yǐng)響),而且44~106μm的顆粒成片性均大於250~500μm的(de)顆粒。但該試驗(yàn)中(zhōng)使用了較高(gāo)的輥壓壓力,所得顆粒有較高的密度和硬度(dù),沒有考慮到輥壓壓力和薄片(piàn)孔隙率的影響(xiǎng)。
HERTING等報道與由大(dà)粒徑MCC和茶堿混合物製(zhì)成的顆粒相比,由小粒(lì)徑的MCC和茶堿混合物製(zhì)得的顆粒具有較大的粒徑和更好的成片性。該文獻結論(lùn)為(wéi)“較大粒徑的顆粒具有較好的成片性”,與SUN等報道的結論不(bú)同。對此,SUN
等解釋為:MCC和茶堿混合物的(de)塑性低於純(chún)MCC,並(bìng)且製得顆(kē)粒的(de)孔隙率較(jiào)大(dà),該顆粒在壓片過程中(zhōng)產生了廣泛的破碎,顆粒的粒徑幾乎(hū)被還原(yuán)成了初始粉末物(wù)料的粒徑,影響成片性的不是幹壓顆粒的大小,而是(shì)原料的粒徑大小。因此(cǐ),顆粒的“粒(lì)徑增大”是塑(sù)性物料幹法製粒成片性損失的主要機製。
03
塑性和脆性物料的成片性損(sǔn)失機製
在(zài)幹法製粒壓片過程中,多種可能的機製(zhì)共同影響著物料的成片性損失。以下分別介紹塑性物料和脆性物料成片性損失的研究進展。
01塑性物(wù)料成(chéng)片(piàn)性損失機製
常見塑性物料包括(kuò)MCC、預膠化澱粉等。文獻報道的幹法製粒顆粒成片性損失現象(xiàng)主(zhǔ)要出現在塑性物料中。HERTING等以3種具(jù)有不同粒度分布的MCC為研究對象(xiàng),在不同的輥壓壓力下幹法製粒,篩分後獲得大、小2個篩分段,然後在159MPa的壓片力下製備片(piàn)劑。結果(guǒ)表明,3種不同粒度分布的MCC經幹法製粒獲得(dé)的顆粒中,較大篩分段的顆粒成(chéng)片性均小於較小篩分段(duàn)的顆粒,證實(shí)了“顆粒粒徑增大”對成片(piàn)性損失的影響。Heckel方(fāng)程中的參數——平均屈服壓力( the mean yield pressure,Py),可(kě)評價顆粒的塑性變形(xíng)能力(lì)。由此計算到:對於相同篩分(fèn)段的MCC顆粒,在較高輥壓壓力下所得顆粒(lì)的Py值相較於較小輥壓壓力獲(huò)得(dé)的顆粒大,說明顆粒的塑性變形能力下降,即發生了“加(jiā)工硬化”。上述(shù)研(yán)究結果表明,幹法製(zhì)粒壓片過程中(zhōng)的成片性損失是由於“顆粒粒徑增大”和“加工硬化”共同導致的。
PATEL等研究了“顆粒硬化”和(hé)“顆粒(lì)粒徑增大”2種機製對(duì)成片(piàn)性損失的相對重要性。試驗對象為(wéi)MCC(Avicel PH-112),分別在3個重壓壓力(12.5、37.5和93.8 MPa)下壓製顆粒,再(zài)將(jiāng)每個壓力下(xià)製得的顆粒進行篩分,得到大、中、小3個(gè)篩分段,然後分別在50~600 MPa下(xià)壓片,采用質構儀測定“名(míng)義顆粒的破碎(suì)強度(nominal granule fracture strength,NGFS)”,以表示顆粒硬(yìng)度。結果隨著重(chóng)壓(yā)壓力增加,顆(kē)粒的NGFS增加,顆粒抵(dǐ)抗塑性變形的能力增加;作者用響應(yīng)麵圖描述顆(kē)粒粒徑、NGFS以及二者的相互作用對片劑抗張強度的影響,觀察到顆粒(lì)粒徑隻是對高NGFS顆粒的成片性有輕微影響,而對(duì)低NGFS顆粒的成片(piàn)性沒(méi)有影響,由此認為“顆粒硬化”對塑性物料成片性的影(yǐng)響比“顆粒粒徑(jìng)增大”更大。
02脆(cuì)性物料成片性損失(shī)機製
常(cháng)見脆性物料包括乳糖、甘露醇、無水磷酸氫鈣(DCPA)等。通常情況下,由脆性物料製得(dé)的顆粒在壓片過程中常發生廣泛的破碎,所(suǒ)以顆粒粒徑的增大對脆性物料(liào)的成片性(xìng)沒有影響或影響很(hěn)小(xiǎo)。壓片過程中廣泛的破碎(suì)產生了新的未(wèi)被(bèi)潤滑的表(biǎo)麵,可減小潤滑劑對脆性物料的影響。ALKOWSKA等提出“加工硬化”是脆(cuì)性物料成片性損(sǔn)失的主要機製。MOSIG等(děng)以脆性物(wù)料乳糖和碳酸鎂為研究(jiū)對象進行了試驗,觀察到(dào)隨著輥壓壓力的增加,碳酸(suān)鎂成片(piàn)性損(sǔn)失逐漸增大,而乳糖的(de)成片性損失沒有變化;推測原因為:碳酸鎂的孔隙率較高,而乳糖相對致密,在輥壓過程(chéng)中,碳酸鎂的孔隙率下降多、顆粒硬度變化(huà)大,導致了成片性損失(shī)的增加。
值得一提的(de)是,有些脆性(xìng)物料在幹法製粒後還出現成片性升高(increase of tabletability)的現象。如KUNTZ等發現脆性物料酰胺類藥物(acetames,包括左乙拉西(xī)坦、吡拉西坦等)經幹法製粒後成片性增加,可能(néng)與幹法製粒(lì)後酰胺類藥(yào)物比表麵積的增大有關,比(bǐ)表麵積增(zēng)加使粒(lì)子間的BA增加,繼而增加片劑的抗張強度。
04
幹法製粒(lì)成片性損失的解決方法
幹法製粒顆粒成(chéng)片性損失的影響因素包(bāo)括原輔料物理性質(如粒徑、含(hán)水量、可壓縮(suō)性、比表麵積等)、幹法製粒工(gōng)藝參數(如輥壓壓力、粉碎時間(jiān)、螺杆和(hé)輥(gǔn)輪的轉速等(děng))和壓片過程參數(如潤滑劑的用法用(yòng)量、壓片壓力(lì)等),如圖2所示。
圖片(piàn)
01處方性質的影(yǐng)響
處方(fāng)的物(wù)理性質直(zhí)接決定了是否可進行幹法製粒及所製備顆粒的質量。製(zhì)劑原料的物理性(xìng)質主要包括(kuò)粒(lì)徑與(yǔ)粒度分布、壓縮行(háng)為和含水量等。SUN等指出,較小粒徑的原料在較低的輥壓或重壓壓力下能減少顆粒成(chéng)片性損失,物料不同的(de)物(wù)理形態也會(huì)對片劑(jì)抗張強度(dù)造成(chéng)影(yǐng)響,如多晶型物和無定形等(děng)。此外,物料的水分含量會影響其變形行(háng)為和所得片劑的(de)抗張強度。因(yīn)此,成片性損(sǔn)失的機(jī)製可(kě)能受到物料水分含量的影響。GROTE等指出粉末的表麵形態對片劑的抗張強度也有明(míng)顯的影響,在研究幹法製粒顆粒的成片性損失時,應考慮粉末的表麵形態(tài)。處方物料的脆性和塑性(xìng)需保持平衡。塑性物料對工藝參數更為敏感,如輥壓壓力、潤滑劑的用量等。脆性(xìng)物料往往會產生具(jù)有高模(mó)具壁應力(壓片(piàn)時(shí),模具壁受外力作用而變形,此時(shí)在模具內各部分之間產生相互(hù)作(zuò)用的內力(lì),模具壁單位麵積上(shàng)的(de)內力稱為應力)和高彈出力的顆粒。處方中加入幹黏合劑(jì),如MCC、羥丙纖維(wéi)素等,也會減少(shǎo)成片性損失,但會導致粉末(mò)流(liú)動性變差,或在混合、輸(shū)送等過程中產(chǎn)生偏析現象(xiàng)。
02薄片的質(zhì)量控製
在幹法製粒壓(yā)片過程中,中間體薄片的關鍵物料屬性,如固相分數(solid fraction,即相對密度)、抗張強度等顯著影響著顆粒的粒徑、孔隙率、細粉含量、流動性和成片性等,繼而對(duì)壓片過程產生影響。薄片的固相分數測量方法有體積置換法、激(jī)光掃描(miáo)法等。薄片的抗張強度(dù)可用三(sān)點彎曲法(fǎ)測量。HANCOCK等首先提出,薄片的固相分(fèn)數(shù)應為0.6~0.8。當薄片固相分數大於0.8時,物料成片性降低。此外,製(zhì)造分類係統(manufacturing classification system,MCS)工作組提出(chū),薄片的抗張強度應大於(yú)1MPa,以確保研
磨時具有足夠的機械強度;並且理想片(piàn)劑的目標是固相分數為0.8~0.9。YU等(děng)通過分析81種物料(包括53種輔料和28種中藥提取物粉末)經幹法製粒所得薄片(piàn)的抗張強度-固相分數曲線(xiàn),總結出薄片質量的目標區域為(wéi)0.6≤固相(xiàng)分(fèn)數≤0.8和抗張強度≥1 MPa,並建(jiàn)立了物料輥壓行為分類係統(roll
compaction behavior classification system,RCBCS)
以區分不同物料的輥壓性能,如圖3所示(shì),表明了在幹法製粒壓片的工藝過程中,中間體薄片的質量控製目標(biāo)和最終(zhōng)產品片(piàn)劑的質量控製目標之(zhī)間的關係。
CSORDAS等以MCC、甘露醇和二者不同比例的混合物為研究對象,選取了4種型號的幹法製粒機(Alexander Werke BT120、Hosokawa AlpinePharmapaktor C250、L.B. Bohle BRC 25和Gerteis Mini-Pactor)進行幹法製粒。將(jiāng)幹法製粒機的(de)輥壓壓力、輥輪間隙和輥輪轉速作為定量因素,將壓輥表麵和密封係統作為(wéi)定性因(yīn)素,以(yǐ)薄片固相分數為響應量進行研究[37]。結果表明,輥壓壓力越大,薄片的孔隙率越低;輥輪間隙隻在使用表麵光滑輥輪的情況下有(yǒu)影響,間隙越小,薄片越(yuè)致密;當輥輪(lún)表麵有花(huā)紋時(shí),花紋越深,薄片的厚度越大;幹法製(zhì)粒機(jī)的密封係統對薄片的相對密度產生了顯著影響。當輥輪表麵光滑時,采用側邊密封(fēng)組件(side-seal assembly)密封係統能製得最致密的薄片(piàn);但采用輪輞式輥輪密封係統(rim-rolls sealing system)能得到密度(dù)更加均一的薄(báo)片。隻在使用L.B.Bohle BRC 25型幹法製粒機(jī)時觀察到輥輪轉速對薄片的固(gù)相分數有影響,輥輪轉速越低,薄片的固相分數越大。SOUIHI等研(yán)究表明輥輪(lún)轉速對甘露醇薄片的相對密度沒有影響,因為甘露醇為脆性(xìng)物料,在一定壓力下(xià)的破碎行為與輥壓(yā)停留時間無關。
03顆粒質量控製
顆粒的性(xìng)質(粒度分布、硬度等)取決於薄片(piàn)的性(xìng)質、物料性質和研磨過程參數(葉輪速度、篩孔尺寸(cùn)等)等。MANGAL等以MCC共處(chù)理MCC和粗級DCPA為試(shì)驗對象,評估了在幹法製粒(lì)的連續製造過程中,輥壓壓力、輥輪轉速和研(yán)磨葉輪(lún)速度對顆(kē)粒粒度分布的影響。結果如下。①輥壓壓力(lì)增大,則所得(dé)薄(báo)片內部粒子間的BA和BS也增大,導致後(hòu)續研磨過程中薄片不易破碎,得到的顆粒粒徑增大(dà),細粉含量也會增加。輥壓(yā)壓力是在連續製造過程中控製和調整粒徑的最簡單方法,但較高的輥壓壓力導致較低的(de)薄片孔隙率(lǜ),繼而改變顆粒密度,所以必須調(diào)整後續工(gōng)藝。因(yīn)此,輥壓壓力不適合(hé)在連續生產過程中控製顆粒粒度(dù)。②較高的(de)研磨葉輪速度導致較低的中值粒徑和較高(gāo)的細粉含量,反之亦然;雖然葉(yè)輪轉速對顆(kē)粒(lì)粒徑的影響(xiǎng)不如輥壓壓力影響(xiǎng)顯著,但也可實現對顆粒尺寸的控製,而且不會導致顆(kē)粒密度變化,因此無需調整後(hòu)續工藝。需要注(zhù)意(yì)的是,過高的葉輪轉(zhuǎn)速(sù)會產生過多的細(xì)粉,而過低的葉輪轉速會降低顆粒的產量。③輥輪轉速增加,使得(dé)製粒單(dān)元填充度增加,物料在製粒單元內的平均停留(liú)時間增加,導致粒徑減小。但輥輪(lún)轉速對塑性物料有影響,對脆性物(wù)料卻沒有明顯影響。曹韓韓等(děng)以MCC(WJ101)為研究(jiū)對象,通過多元線性回歸分析得到幹法製粒工藝參數與顆粒得率、脆碎度之間的回歸方程,並得到工藝參數的影響力排(pái)序為:輥輪轉速>輥輪壓力>水平送料速度(dù)。顆粒得(dé)率與輥輪壓力、水平送料速度呈正相關性(xìng),與輥輪轉速呈負相關(guān);顆粒脆碎(suì)度的結果則相(xiàng)反。
04潤滑劑的用法和用量
在幹法製粒壓片時有2種效應影響片劑的抗張強度:①幹法製粒導(dǎo)致的成片性損失(shī);②顆粒的過度潤滑導致的成片性損失。潤滑劑的用法和用量通過影響顆粒間的BS來影響幹壓顆粒的成片性損失。不同的顆粒對潤滑(huá)劑用量的敏感性不同,這主要(yào)取決於物料的壓縮行為和顆粒(lì)的粒徑。壓片過程(chéng)中,塑(sù)性(xìng)物料對潤滑劑用量較敏感,而(ér)脆性顆粒在壓縮過程中會(huì)經曆廣泛的破碎,產生新的未被潤滑的表麵(miàn),從而減小潤滑劑的影響,所以(yǐ)較不敏感。MOSIG等指出大粒徑顆粒的比表麵積小,其表麵的硬脂酸鎂層覆蓋得更完整且更厚,從而導致顆粒(lì)間的BS變弱(ruò),無意中放大了“顆粒粒徑增大”對物料成片性損(sǔn)失的影響。比起大粒徑的顆粒,小粒(lì)徑的顆粒較不易受(shòu)到硬(yìng)脂酸鎂的影響。MOSIG等以纖維素、乳糖、碳酸鎂和2種MCC粉末為試驗對象,對比了顆粒潤滑(顆(kē)粒與(yǔ)潤滑劑混(hún)合2 min)和(hé)模具潤滑(潤滑模具和衝頭)對顆粒成片性的影響,而(ér)且根據顆粒(lì)的比表(biǎo)麵積對潤滑劑的用量進行了標準化處理。結果表明,與顆粒潤滑相比(bǐ),模具(jù)潤滑有更高的成片性;通過控製潤滑劑的用量,可降低顆粒粒徑對塑性物料成片性的影響。
05
總結與展望
在幹法製粒壓片過(guò)程中,物料需要經曆2次壓縮過程,幹壓顆粒(lì)存在成片性損失的風險。多種可能的(de)機製和因素共同影響著幹法製粒(lì)顆粒的成片性(xìng)。對於塑性物料,影響(xiǎng)幹壓顆粒成(chéng)片性(xìng)的機製和因素(sù)主(zhǔ)要包括“顆粒粒徑增大”“顆粒硬化”和潤(rùn)滑劑的用法用量,且塑性(xìng)物料占主導的(de)製劑處方(fāng)對製備(bèi)過程中的(de)工藝參數更為敏(mǐn)感。對於脆性(xìng)物料,“顆粒(lì)硬(yìng)化”對(duì)成片性影響較大,而“顆粒粒徑增大”和潤滑劑的用法用量影響較(jiào)小。在潤滑劑使用方麵,與模(mó)具潤滑相比,顆粒潤滑對成片性的負麵影響更大。
深入理解關鍵物料屬性和關鍵工藝參數與顆粒成片性損失之間的關係,闡明成片性損失的(de)機製和(hé)影響因素,有利於尋找解決成片性損失的方法,以及設計出穩健的幹法(fǎ)製粒壓片工藝。
版(bǎn)權聲明(míng) | 聯係電話(huà):(0519) 88968880
Copyright © 2011-2018 常州(zhōu)力馬(mǎ)幹燥科技有限公司. All Rights Reserved 蘇ICP備16003336號 技術支持(chí):江蘇東網科技 【管理登陸】