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制剂不可不说的小事-粒径

原料粒径控制属于关键工艺参数,需要对原料粒径进行研究。原料粒径的控制也是越来越受制剂人员关注,粒径可能对工艺的物料混合均匀性、以及制
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原料粒径控制属于关键工艺参数,需要对原料粒径进行研究。原料粒径的控制也是越来越受制剂人员关注,粒径可能对工艺的物料混合均匀性、以及制剂的溶出行为和稳定性产生影响,因为关系到产品质量,需要有更好的关注。
粒径是指当被测颗粒的某种物理特性或物理行为与某一直径的同质球体(或组合)最相近时,就把该球体的直径(或组合)作为被测颗粒的等效粒径(或粒度分布)。
在口服固体制剂的生产工艺中,原料药粉碎往往是极为关键的单元操作。一方面,原料药的粒径可能影响药物的吸收。对于难溶性口服固体制剂而言,原料药的粒径越小,溶出越快,药物的生物利用度也可能随之改善。此外,原料药粒径对粉末的流动性、混合过程和粉末的分层有重要影响,而这些因素对生产工艺的稳定性有重要影响。因此,在口服固体制剂的生产中,往往需要对原料药的粒径进行控制,稳定的原料药粒径是工艺稳定和产品质量的重要保证。
在合成工艺中,口服固体制剂的原料药往往通过结晶获得。通过控制结晶过程,在一定程度上可以实现对原料药粒径的控制。但是在很多情况下,结晶所得的原料药粒径大小及粒径分布往往不能满足制剂的需求。因此,需要在制剂生产中对原料药进一步处理,即对原料药进行粉碎,将粒径控制在目标范围内。原料药粉碎是一个资源密集型过程,持续时间长且能耗高,过程不利于控制。在工业领域应用的粉碎设备多种多样,原理和特点也各不相同,只有对原料药粒径需求和粉碎手段的特点有清楚的认知,才能更好的选择合适的粉碎手段。从总体上看,根据粉碎时分散的介质不同,可将粉碎方法分为干法和湿法。其中湿法是将原料药分散在液体介质中进行粉碎,而干法则是在气体中(空气、氮气等)对原料药进行粉碎。固体制剂的原料药粉碎多采用干法。从机理上看,粉碎过程均是对颗粒施加作用力使其破裂的过程,常见的作用力包括冲击力(力快速地作用于颗粒表面);压缩力(力较为缓慢地作用于颗粒);摩擦力(平行作用于颗粒表面),不同粉碎设备的主要作用力不同,也产生不同的粉碎效果。
目前对于原料药调整其粒径大小方面的工艺主要是通过微粉或者细粉处理等,使其达到一定的粒度,混合后主药含量更为均匀, 制得的片剂更为细腻均匀。其中有效成分的溶出速率也大为加快, 同等重量的药物, 粒度越小, 表面积越大, 溶解越快, 细粉比粗粉的绝对生物利用度能提高约20%左右。一般情况下,颗粒的粒度愈小,而均匀度、流动性好的颗粒, 才能保证重量差异小, 药物含量分布均匀, 颗粒的第二次崩解好, 从而改善药物的溶出性能。
通过微粉或细粉处理会使得原料药的平均粒径变小,从而使得其表面积增大,溶解度增加,能一定程度的改善药物的溶出度。但是当减小的一定程度后,颗粒表面越来越光滑,原药材特征越来越不明显,且微粉化技术的应用并未改变原药材的主要官能团结构,相反如果粒径太小,反而影响超微粉体的溶出效果。
目标粒径范围是选择粉碎的手段的首要考虑因素。不同的粉碎设备因原理不同,适合不同粒径范围的粉碎,其粉碎的粒径的极限也各不相同。在制粒过程常用的整粒机,适合结团固体分散成小粒径;常见的锤击式粉碎机,能够达到的粉碎极限一般在19~75μm;而气流粉碎的粒径Dv(90)一般能够达到十几到几微米,极限粒径可以达到2μm。
粒径分布也是粉碎设备选择也是需要考虑的重要因素。小粒径粒子因表面积大,表面活性强,往往对粉体的流动性、稳定性、引湿性等有重要因素;大粒径粒子对含量均匀度可能产生明显因素(尤其是在低剂量制剂中)。因此,在制定原料药粒径表征时,不能单纯的只是规定Dv(90),而是需要对分布进行控制,例如同时设定Dv(90),Dv(50)和Dv(10)的限度。
稳定性是需要在粉碎过程中重点考虑的因素,这包括物理和化学稳定性。粉碎过程中颗粒碰撞,会不可避免地伴随热效应和压力效应,这有可能造成原料药的杂质增加或晶型转变。目前较为常见的是根据物料硬度可以选择合适的粉碎设备。在粉碎过程中颗粒和设备表面碰撞摩擦严重的设备不适合高硬度的物料粉碎,例如销棒式粉碎机,而粉碎过程主要通过颗粒之间的碰撞实现的粉碎设备则适合粉碎高硬度物料,例如流化床式气流粉碎机。
固体制剂生产中的常用的原料药粒径粉碎设备包括锤击式粉碎机、万能粉碎机和气流粉碎机等。粒径的研究应该贯彻于产品始终,因为通过粉碎手段,可以改变物料的溶解性,同时也可能对原料的晶型发生变化,所以要针对物料性质选择对应的粉碎设备,达到预期效果。
发布于 2021-06-22 10:38:08 © 著作权归作者所有
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