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关于喷雾制粒,看这一篇够了

口服固体制剂的生产工艺中,制粒步骤可以说是大多品种都会有一种工艺过程或步骤,将粉末转化为颗粒有许多好处,制粒为改善粉末的性质提供了极大的帮助,其中沸腾制粒是属于最常用的方法,对于对热不敏感的物料来说,
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口服固体制剂的生产工艺中,制粒步骤可以说是大多品种都会有一种工艺过程或步骤,将粉末转化为颗粒有许多好处,制粒为改善粉末的性质提供了极大的帮助,其中沸腾制粒是属于最常用的方法,对于对热不敏感的物料来说,沸腾制粒无疑是最佳选择,制成的颗粒可以是最终成型的中间体如颗粒剂、微丸等,也可能是片剂、硬胶囊剂的中间体,需借助制粒来改善颗粒的流动性和可压性,减小粉尘的产生,提高混合均一性,以便于填充、分剂量灌装成品和压片,药物经制粒后可制剂达至预期的速效或长效作用等。
沸腾制粒也称之为流化床制粒,是在流化床干燥工艺过程中加辅助黏合剂喷雾而成,流化床制粒将混合、制粒、干燥于一体,使用热空气自下而上通过松散的物料层形成沸腾床而进行干燥,并由此产生一个从空气到颗粒的有效热传递及液枋到气态的有效转化。利用物料在流化床利用气流作用,使粉末产生流化状态而混合。在流化过程中将黏合剂喷入,洒在粉末上,使粉体凝集,并采用热气流对物料进行气固二相的热量传递,将水分带走达到干燥过程。
流化床喷雾制粒通过把液体喷洒成液滴,再把小液滴形成更大的聚合物或者颗粒的过程,制粒过程大致可以看成是先对粉体物料进行一个润湿和成核。形成小颗粒后有一个小颗粒的固定和生长的过程,然后再经过颗粒间的碰撞和磨擦过程,形成最终的颗粒。在制粒过程中,将容易分离的黏合剂通过喷雾的形式形成液滴,由于表面的粉末状粒子的碰撞和联结形成液桥,粒子成核使得颗粒长大。因而黏合剂在颗粒表面或者在粒子间形成架桥,这对于颗粒的生长和外形都有着很大的影响。
沸腾制料的优点就是集混合、制粒、干燥于一体,制粒结束后,对于混合均一性、颗粒水分含量均能满足要求,颗粒外观均匀,形状近似于球形,流动性较好,并且在参数固定,并易于利用仪器仪表在线监控和实时调节,对于温度、风量、压差均可实现在线监测和自动调节,特别是近年来应用了在线水分检测技术后,对于水分的监测更加准确。并且整个制粒过程均在一个密闭负压的环境中完成,有效的防止了粉末的飞扬,对生产环境和人员影响较小。
沸腾制料的缺点同样也存在,设备采用全新风系统,对冷源和热源的要求较高,需要有瞬间将空气温度加热到一个较高的温度,因此能耗还是很高的。如果干燥温度过高对于低熔点的物料,当干燥室内温度超过物料的熔点时,易发生粘壁的现象,如果温度过低,则低湿颗粒易积聚成团,导致外干内湿,干燥不完全,影响颗粒的粒径分布和流动性。还有一点就是每次制粒的批量相对较小,有时个一批产批要分成若干个亚批进行制粒,好果亚批投料量太大,会使产出颗粒状态差异较大,不均匀。因制成的颗粒孔隙较大,所以易吸湿,在制粒后的保存过程应注意阻止水分的进入。
另外沸腾制粒机的清洗较困难,在沸腾制粒机的上部,用于对飘散到顶部的粉尘进行一个捕集,因此在这个部位会设置一个通风透气的过滤袋。这个滤袋的清洁对于共线生产用设备来说,清洁是一个难点,对于设备本体,我们一般采用在线清洁,在干燥室同内部设置自清洗喷头,可以对内部清洁的很到位,从清洁验证的角度来看,设备表面的清洁程度我们可以通过进行取样检测来证明清洁的效果是否可接受,但对于滤袋的清洁是一个比较有争议的点,滤袋在设备上是一个特殊的部件,目前我们没有充分的理由来证明他要清洁干净的,因为取样方法的局限性,或棉签擦拭或淋洗取样我们都不能反应所有的污染物均已经被取到了。并且相关法规对于这种多孔材质的清洁取样提到的很少,因些大家对于滤袋的使用更倾向于品种专用。这样就可有效做到防止污染和交叉污染。
滤袋对于设备来说,算是个特别的易损件了。在沸腾床沸腾干燥过程中,因操作时间长抖动捕集袋频率多,所以系在不锈钢螺扣钩的捕集袋绳子会经常脱落,不锈钢螺扣偶尔也会因为长时间的抖动造成松扣,致使捕集袋脱落。脱落的捕集袋散落后在气密封圈的上部,许多的物料细粉堆积在里面不能被抖落回料仓。由于捕集袋的脱落,从外表又不易被察觉,所以在一个生产批次完成后停机时,气密封收缩,散落的捕集袋很容易进入到密封圈和沸腾体的隙缝间。当再次启动沸腾床时,气密封圈就无法起到密封的作用,这样就会造成物料的大量损失。
总的来说,影响喷雾制料珠因素有很多,设备的选择与安装,比如实验室规模的设备因尺寸太小,只能制出小颗粒,要想得到大颗粒需选择中试规模以上的设备,同时对于样品的批量也较大。雾化器的性质不同制出的粒子的大小也不同,同时雾化液滴直径大小对于颗粒大小影响也较大,液滴太小还没达到颗粒表面就已干燥,液滴太大可能颗粒未干燥完全就已开始第二次上液,容易粘壁。喷雾头的位置不能变化,每次都是对正干燥室的中心,并垂直向下。
溶剂的选择,水作为喷雾干燥制粒的溶剂,应用最为广泛,其主要优点是安全价廉,但不能溶解水不溶性辅料。通常被喷雾干燥的物质混悬或溶解于水中。但水的蒸发整速度也慢,因此我们常常也会使用有机溶剂,如醇类,如甲醇、异丙醇等。虽然有机溶剂挥发迅速,但空气流中混有大量挥发溶剂,有爆炸危险及毒性。因此,对于使用有机溶剂的品种在选购设备时要选择具有防爆功能的设备。
药液的黏度对喷雾干燥制粒影响很大。因此,在喷雾干燥制粒前,应先测定药液的黏度。可用搅棒蘸取药液,看是否容易形成液滴。若从药液表面到搅棒架线,或搅拌时药液面易出现峰谷,则表明其黏度较髙,应进行适当的改变。当黏度过高时,容易造成粘壁。
药液相对密度对喷雾干燥制粒影响也很大。因为相对密度过低,会使制粒速度减慢,且耗时耗能;而相对密度过高,又会使其黏性增加,易造成粘壁现象。一般而言,中药浓缩液在进行喷雾干燥制粒时,相对密度控制在1.05〜1.15(80°C)效果较好。另外,中药的醇提液或水提醇沉后的药液喷雾干燥制粒时容易出现粘壁现象。
进风温度的选择,喷雾干燥制粒机一般进风口温度在130〜180°C,出口温度一般低于120°C(80〜110°C)。随着进口风温度的上升,颗粒密度就减少。进出风温度还关系到被干燥物料在与热空气接触过程中是否会遭到破坏及最终产品的水分是否符合要求。进出风温度应根据被干燥物料的性质而定。如对于低熔点物料应控制腔内最高温度区不超过物料的熔点,否则易发生粘壁现象。药液的温度越高,喷雾制粒的雾化速率也越快,因此需要增加浓缩液的流量才能保持喷雾制粒的稳定状态,药液的流量,药液流量不稳定也会产生粘壁,对于喷雾流量我们应根据制粒情况,逐渐调整,制粒过程控制好颗粒干燥速度与风速、温度、喷雾这三者的关系。
发布于 2021-09-01 20:17:26 © 著作权归作者所有
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