【生产技术】制粒技术总结(一)

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楼主 2020-05-22 16:56:59
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1、制粒技术的概念

 

为改善粉末流动性而使较细颗粒团聚成粗粉团粒的工艺。制粒是把粉末、熔融液、水溶液等状态的物料经加工制成具有一定形状与大小粒状物的操作。几乎所有的固体制剂的制备过程都离不开制粒过程。所制成的颗粒可能是最终产品,如颗粒剂;也可能是中间产品,如片剂。

 

2、制粒的目的

 

①改善流动性;

②防止各成分的离析;

③防止粉尘飞扬及器壁上的黏附;

④调整堆积密度,改善溶解性能;

⑤改善片剂生产中压力的均匀传递;

⑥便于服用,携带方便,提高商品价值等。

 

3、制粒方法的分类

 

在医药生产中广泛应用的制粒方法可以分为以下几类:湿法制粒、干法制粒、一步制粒、喷雾制粒,其中湿法制粒应用最为广泛。此外,还有一种新型制粒法――液相中晶析制粒法。

 

4、一步制粒

 

一步制粒:将原辅料混合,喷加粘合剂搅拌,使粘合剂呈雾状与原辅料相遇使之成粒,同时进行干燥等操作步骤连在一起在一台设备中完成故称一步制粒法,又称流化喷雾制粒。

 

特点:在一台设备内进行混合、制粒、干燥,还可包衣,操作简单、节约时间、劳动强度低,制得的颗粒粒密度小、粒度均匀,流动性、压缩成形性好,但颗粒强度小。

 

5、喷雾制粒

 

喷雾制粒:将原、辅料与粘合剂混合,不断搅拌制成含固体量约为50%-60%的药物溶液或混悬液,再用泵通过高压喷雾器喷雾于干燥室内的热气流中,使水分迅速蒸发以直接制成球形干燥细颗粒的方法。

 

特点:由液体直接得到固体粉状颗粒,雾滴比表面积大,热风温度高,干燥速度非常快,物粒的受热时间极短,干燥物料的温度相对较低,适合于热敏性物料的处理。

 

缺点:设备费用高、能量消耗大、操作费用高。近年来在抗生素粉针的生产、微型胶囊的制备、固体分散体的研究以及中药提取液的干燥中都利用了喷雾干燥制粒技术。

 


6、干法制粒

 

干法制粒:将药物粉末(必要时加入稀释剂等)混匀后,用适宜的设备直接压成块,再破碎成所需大小颗粒的方法。该法靠压缩力的作用使粒子间产生结合力,可分为重压法和滚压法。

 

重压法:又称大片法,系将固体粉末先在重型压片机上压成直径为20-25mm的胚片,再破碎成所需大小的颗粒。

 

滚压法:系利用滚压机将药物粉末滚压成片状物,通过颗粒机破碎成一定大小的颗粒。

 

干法制粒特点:常用于热敏性物料、遇水不稳定的药物及压缩易成形的药物,方法简单、省工省时。但应注意压缩可能引起的晶型转变及活性降低等。

 


7、湿法制粒

 

湿法制粒是在原料粉末中加入粘合液进行制粒的方法。在药物粉末中加入粘合剂或润湿剂先制成软材,过筛而制成湿颗粒,湿颗粒干燥后再经过整粒而得。

 

湿法制粒机理:首先是粘合剂中的液体将药物粉末表面润湿,使粉粒间产生粘着力,然后在液体架桥与外加机械力的作用下制成一定形状和大小的颗粒,经干燥后最终以固体桥的形式固结。软材通过筛网而成颗粒。颗粒由筛孔落下如成长条状时,表明软材过湿,湿合剂或润湿剂过多。相反若软材通过筛孔后呈粉状,表明软材过干,应适当调整。

 

干燥程度:通过测定含水量进行控制。颗粒剂要求颗粒的含水量不得超过2%;片剂颗粒根据每一个具体品种的不同而保留适当的水分,一般为3%左右。

 


8、湿法制粒的影响因素

 

1)粘合剂的选择:

 

粘合剂的选择是制粒操作的关键。如果选择不当,不仅影响颗粒质量,甚至根本不能制成颗粒。应根据对药物粉末的润湿性、溶解性进行选择。

 

一般来说,亲水性、溶解性适宜的原料粉末的制粒效果较好;但溶解性过高时,在制粒过程中容易出现软糖状态。为了防止这些现象可以在原料粉末中加入不溶性辅料的粉末或加入对原料溶解性差的液体以缓和其溶解性能。

 

粉末细、质地疏松,干燥及粘性较差,在水中溶解度小;选用粘性较强的粘合剂,且粘合剂的用量要多些。

 

在水中溶解度大,原辅料本身粘性较强;选用润湿剂或粘性较小的粘合剂,且粘合剂的用量相对要少些。

 

对湿敏感,易水解;不能选用水作为粘合剂的溶剂,选用无水乙醇或其它有机溶媒作粘合剂的溶剂。

 

对热敏感,易分解;尽量不选用水作为粘合剂的溶剂,选用一定溶度的乙醇作粘合剂的溶剂,以减少颗粒干燥的时间和降低干燥温度。

 

对湿、热稳定;选用成本较低的水作为粘合剂的溶剂。

 

润湿剂和粘合剂

 

润湿剂(moisteningagents):使物料润湿以产生足够强度的粘性以利于制成颗粒的液体。润湿剂本身无粘性或粘性不强,但可润湿物料并诱发物料本身的粘性,使之能聚结成软材并制成颗粒。如:蒸馏水、乙醇。

 

粘合剂(adhesives):能使无粘性或粘性较小的物料聚集粘结成颗粒或压缩成型的具粘性的固体粉末或粘稠液体。如聚维酮(PVP)、羟丙甲纤维素(HPMC)、羧甲纤维素钠(CMC-Na)、糖浆等。

 

2)粘合剂的加入量:粘合剂的加入量对颗粒的粉体性质及收率影响较大,其影响比操作条件更大。因为粘合剂的加入量影响原料粉粒(第一粒子)之间的粘着力。

 

3)粘合剂的加入方式:粘合剂可一次加入或分次加入,而且既可以溶液状态入,也可呈粉末状态加入。把粘合剂溶液分批加入或喷雾加入,有利于核粒子的形成,可得到较均匀的粒子。有些文献报道,粒径的大小与粘合剂的首次加入量有关,如果操作初期粘合剂的加入量少,制成颗粒的粒度较小。粘合剂的分次加入量与加入时间根据药物的溶解性等物性来决定。制粒时间根据对颗粒的要求不同而不同,一般10-20分钟即可得到球形度较高而且致密的颗粒。

 

4)原料粉末的粒度:原料的粒度越小,越有利于制粒,特别是结晶性的药品,经粉碎后制成的颗粒与未经粉碎制成的颗粒有很大的差别。大的结晶溶解性差,结合力弱,容易在干燥过程中从颗粒表面脱落下以致影响粒度分布。

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