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制粒機(jī)常見設(shè)備及特點(diǎn)

來源:南京鑫飛干燥設(shè)備廠   2014年03月13日 09:36   2719
  摘要:從制粒概念入手,闡述了濕法制粒工藝的特點(diǎn),同時(shí)從工藝和GMP角度出發(fā),敘述了高速混合粒機(jī)的制造要求和和使用影響因素。
  
  在固體制劑片劑生產(chǎn)中,混合與制粒是決定壓片或膠囊質(zhì)量好壞的關(guān)鍵,從某種意義上說,制粒是其關(guān)鍵的基礎(chǔ)。然而,制粒的目的是解決藥物和輔料混合時(shí)組分分離和粒徑差異問題,從而提高主藥含量均勻度,也是解決藥物粉末混合后粘集和流動(dòng)性差的問題,制粒后顆粒提高了物料的流動(dòng)性。同時(shí),制粒的粘合劑在顆粒的分散均勻,改善了壓片生產(chǎn)的可壓性和膠囊生產(chǎn)的可填性。本文從制粒概念入手,闡述了濕法制粒工藝的特點(diǎn),同時(shí)從工藝和GMP角度出發(fā),敘述了高速混合制粒機(jī)的制造要求和使用影響因素。
  
  1.制粒的概述與濕法制粒的特點(diǎn)
  
  1.1制粒的常見方法與各自特點(diǎn)
  
  制粒常有濕法制粒、一步法制粒和干法制粒。制粒是由原輔料的粉體與粘合劑混合成軟材、顆粒干燥等過程。然而,制軟材傳統(tǒng)上沿用以槽式混合機(jī)制成軟材再經(jīng)搖擺式顆粒機(jī)制濕顆粒,然而用干燥箱烘干成干顆粒,此方法產(chǎn)量低、強(qiáng)度大、污染嚴(yán)重、生產(chǎn)周期長、設(shè)備占地面積大。近期,已逐漸被高速濕法制粒與沸騰干燥制粒的連續(xù)生產(chǎn)操作法或一步制粒法所取代。
  
  1.1.1槽式混合+搖擺制粒
  
  傳統(tǒng)的槽式混合+搖擺制粒的工藝特點(diǎn)是各自工序相對獨(dú)立、成本低,缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、槽內(nèi)死區(qū)多、易交叉污染、“散塵”污染高、成形效果差、流動(dòng)性不好及壓片片重差異大。
  
  1.1.2濕法制粒
  
  當(dāng)今濕法制粒裝備已發(fā)展到高速濕法制粒,而其中高速混合制粒機(jī)是近年來發(fā)展的比較快、應(yīng)用得zui多的制粒設(shè)備,亦是的。其把混合與制粒工藝合在一起,并在全封閉的容器內(nèi)進(jìn)行。其特點(diǎn)是既節(jié)約了時(shí)間又滿足了GMP要求,混合效果好、生產(chǎn)效率高、顆粒與球度佳、流動(dòng)性好、易清洗無污染、含量穩(wěn)定和能耗低等。其是一種制粒量多、速度快、顆粒好、能耗省的設(shè)備,深受用戶的歡迎。在目前幾種固體制劑工藝已占全部固體制劑制粒設(shè)備中的70%。但是,其對制粒的物料有一定的要求。
  
  1.1.3一步法制粒
  
  一步法制粒(也稱流化床制粒)集混合、制粒、干燥于一體,制粒成品顆粒較松,粒度40~80目左右。其特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、受外界污染低和成品顆粒整齊,缺點(diǎn)是電耗較高,控制參數(shù)因品種而異。
  
  1.1.4干式制粒
  
  干式制粒是通過對粉末混合物加壓制成大片后再經(jīng)粉碎整粒制成所需粒度的顆粒,適用于濕熱敏性藥物。干式制粒設(shè)備特點(diǎn)是所需設(shè)備少、占地面積小、省時(shí)省工,同時(shí)由于制粒中不使用粘合劑,制成片劑容易崩解。缺點(diǎn)是壓片時(shí)“逸塵”嚴(yán)重、易造成交叉污染,壓制顆粒的溶出速率較慢,故不適用于水溶性藥物。
  
  1.2濕法制粒設(shè)備的原理與應(yīng)用
  
  在濕法制粒的設(shè)備中,現(xiàn)以臥式高速混合制粒機(jī)為主。臥式高速混合制粒機(jī)其制粒的原理是混合及制粒兩道工序在同一容器中完成,采用下旋式攪拌,攪拌漿安裝在鍋底,并與鍋底形成間隙。攪拌葉面能確保物料碰撞分散成半流動(dòng)的翻滾狀態(tài),并達(dá)到充分的混合。隨著粘合劑的注入,使粉料逐漸濕潤,物料形狀發(fā)生變化。而位于鍋壁水平軸的切碎刀與攪拌漿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生渦流,使物料被充分混合、翻動(dòng)及碰撞,此時(shí)處于物料翻動(dòng)必經(jīng)區(qū)域的切碎刀可將團(tuán)狀物料充分打碎成顆粒。同時(shí),物料在三維運(yùn)動(dòng)中顆粒之間的擠壓、碰撞、磨擦、剪切和捏合,使顆粒磨擦更均勻、細(xì)致,zui終形成穩(wěn)定球狀顆粒從而形成潮濕均勻的軟材。其中,制粒顆粒目數(shù)大小由物料的特性、制料刀的轉(zhuǎn)速和制粒時(shí)間等因素制約。
  
  濕法制粒在固體制劑中常適用于需要添加粘合劑(如酒精、糊精等)進(jìn)行混合才能成粒的藥品。其同時(shí)適用于①壓片時(shí)需加入粘合劑可增強(qiáng)粉末的可壓縮性和粘著性;②膠囊充填或壓片需流動(dòng)性時(shí),通常流動(dòng)性與高劑量等物料可用此法;③對低劑量藥物分布均勻、色彩良好,也可用此法解決;④固體制劑中也可用此法使用適當(dāng)?shù)娜苊胶驼澈蟿┰黾铀幬锶艹鏊俾省?br />  
  此外,臥式高速混合制粒機(jī)每批操作時(shí)間約10min不到,可生產(chǎn)80~200kg,工效比傳統(tǒng)工藝提高4-5倍。其次,較傳統(tǒng)工藝減少25%粘合劑,干燥時(shí)間縮短。而成粒近似球形,流動(dòng)性好。同時(shí),其出口可與沸騰干燥相接,而粉料可用提升機(jī)或真空上料機(jī)加到濕法制粒機(jī)內(nèi)。
  
  1.3濕法制粒的常見方法與臥式濕法制粒方法的比較
  
  濕法制粒的設(shè)備有臥式和立式二種,一般來說,臥式濕法制粒機(jī)比立式*,以下就臥式和立式濕法制粒設(shè)備作一比較就能看出此點(diǎn):
  
  項(xiàng)目某臥式制粒機(jī)某立式制粒機(jī)
  
  能耗能耗低能耗大(約一倍)
  
  重量外觀設(shè)備緊湊、重量輕結(jié)構(gòu)高大、設(shè)備笨重(約3倍)
  
  結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、便于維修攪拌筒沿床身導(dǎo)軌升降、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修復(fù)雜
  
  操作開蓋方便、可通過觀察孔觀察制?,F(xiàn)況,可密閉操作,無油污和粉塵現(xiàn)象鍋沿導(dǎo)軌升降、攪拌位置受物料裝置限制,有粉塵現(xiàn)象(瞬間),密封處易造成油污
  
  聯(lián)動(dòng)與沸騰干燥機(jī)能聯(lián)動(dòng)集成難與其它干燥設(shè)備能聯(lián)動(dòng)集成
  
  2.高速混合制粒機(jī)應(yīng)具備的功能要求
  
  1)攪拌槳對物料干混,加粘合劑后濕混。能根據(jù)物料和粘合劑的特性使攪拌槳的旋轉(zhuǎn)速度確保運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生渦流,物料充分混合。同時(shí),制粒刀處交匯區(qū)域?qū)Ψv的物料團(tuán)充分打碎成顆粒。
  
  2)攪拌槳與制粒刀的旋轉(zhuǎn)速度能使物料產(chǎn)生三維運(yùn)動(dòng),顆粒產(chǎn)生碰撞、磨擦、剪切,使其磨擦均勻、細(xì)致,zui后形定穩(wěn)定球狀顆粒?;旌系臅r(shí)間、攪拌槳與制粒刀的速度、干燥后制粒質(zhì)量和均勻性等滿足固體制劑生產(chǎn)工藝要求。
  
  3)混合制粒過程應(yīng)在封閉狀態(tài)下,混合制粒全過程(含加料、混合、切割制粒和卸料等)均應(yīng)在10萬級(jí)或30萬級(jí)潔凈度下工作,并保證無異物落下。
  
  4)機(jī)器能與沸騰干燥或提升加料或真空上料機(jī)設(shè)備聯(lián)線配套。
  
  3.高速混合制粒機(jī)制粒成品影響因素的簡述
  
  一般來講,濕法混合制粒制成的顆粒,形狀不規(guī)則,粒度分布均勻,結(jié)構(gòu)較其他傳統(tǒng)制粒工藝完善,但其制粒成品又涉及到許多因素的影響,現(xiàn)將其影響作一簡述。
  
  3.1攪拌槳與切割刀轉(zhuǎn)速的影響
  
  可以說顆粒粒徑的大小與分布與攪拌槳與切割刀轉(zhuǎn)速直接相關(guān),當(dāng)切割刀轉(zhuǎn)速慢時(shí),顆粒粒徑變大,而轉(zhuǎn)速快則顆粒粒徑變?。划?dāng)攪拌槳轉(zhuǎn)速慢時(shí),顆粒粒徑小,而轉(zhuǎn)速逐快則顆粒粒徑大,兩者所起的作用相反。
  
  3.2混合、制粒程序及時(shí)間的影響
  
  由于在高速混合制粒機(jī)運(yùn)行中,攪拌槳的轉(zhuǎn)動(dòng)使鍋內(nèi)物料向空間翻滾,從而使鍋底物料沿鍋壁旋轉(zhuǎn)拋起,此動(dòng)作接二連三軟地把軟材推向快速切割刀,并被切割成大小不同的顆粒,隨著顆粒間相互翻滾一段時(shí)間被磨圓逐漸呈球形。從中可知,攪拌槳與切割刀的速度及時(shí)間對制粒的粒度影響。
  
  3.3物料與濃度的影響
  
  在濕法混合制粒生產(chǎn)中,常用酒精制?;蚝澈蟿┲屏?,而此二者粘是由一定差異的。常見用酒精制粒,其所制的顆粒為小而細(xì),易烘干,這由于酒精不帶粘度,而且它有松散作用,對粘度高的中藥制粒用此法較為理想。而用糊精制粒的話,其所制的顆粒為大而粗,烘干慢,這由于糊精有粘性,有聚合作用,對沒有粘度的西藥用此法較為理想。
  
  此外,無論是用濃浸膏經(jīng)稀釋后作為物料,還是采用糊精或其他粘合劑的物料,在生產(chǎn)較小顆粒時(shí),物料的漿料濃度可稀一點(diǎn),需較大顆粒時(shí),則物料的漿料濃度則可稍濃一點(diǎn)。
  
  4.結(jié)束語
  
  以制粒概念和濕法制粒工藝的特點(diǎn)為基礎(chǔ),從相應(yīng)工藝和GMP角度出發(fā),敘述了高速混合制粒機(jī)的制造要求和使用影響因素注意,目的是把我國的人員操作水平提高到更高的層次。
  
  (責(zé)任編輯:鑫飛科技)
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