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流化床制粒影响因素的探讨

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流化床制粒(fluidized bed granulation)又称沸腾制粒,指利用气流使粉末物料悬浮呈沸腾状,再喷入雾状粘合剂使粉末结合成粒,最后得到干燥的颗粒。在此过程中,物料的混合、制粒、干燥同时完成,因此又称一步制粒。1964年Scott等将Wurster方法作了改进并应用于医药工业。我国于1980年引进沸腾制粒、包衣设备,可取代传统湿法制粒。

1 流化床的结构和作用原理

流化床制粒机由容器、筛板、喷嘴、捕集袋、空气进出口、物料进出口等部分组成。经净化的空气加热后通过筛板进入容器,加热物料并使其呈流态化。此时粘合剂以雾状喷入,使物料粉末聚结成粒子核,进而形成颗粒,同步干燥,得到多孔性、表面积较大的柔软颗粒。

2 流化床制粒的优点

与挤出制粒相比,流化床制粒有以下优点: (1)混合、制粒、干燥一次完成,生产工艺简单、自动化程度高;(2)所得颗粒圆整、均匀,溶解性能好;(3)颗粒的流动性和可压性好,压片时片重波动

幅度小,所得片剂崩解性能好、外观质量佳;(4) 颗粒间较少或几不发生可溶性成分迁移,减小了由此造成片剂含量不均匀的可能性;(5)在密闭容器内操作,无粉尘飞扬,符合GMP要求。流化床适于中成药,尤其是浸膏量大、辅料相对较少的中药颗粒的制备,及对湿和热敏感的药物制粒。

3 影响流化床制粒的因素 3.1 制粒材料

用亲水性材料制粒时,粉末与粘合剂互溶,易凝集成粒,故适宜采用流化床制粒。而疏水性材料的粉粒需藉粘合剂的架桥作用才能黏结在一起,溶剂蒸发后,形成颗粒。无论是亲水性还是疏水性材料,粉末粒度必须达到80目以上,否则制得的颗粒有色斑或粒径偏大,分布不均匀,从而影响药物的溶出和吸收。通过进料前将原辅料在机外预混可改善制粒效果。

吸湿性材料黏性强、流动性差、引湿性强,在贮存过程中易吸潮,若用以制粒则受热时会使其中易溶成分溶解导致物料软化结块,未喷雾即出现粘筛和大面积结块,沸腾几乎停止(又称塌床)。因此,在制粒前应先进行干燥。经喷雾干燥的浸膏粉粒松散均匀、含水量低、流动性好,易于“流化”,是目前最佳沸腾制粒粉料。对于黏性特别大和引湿性强的浸膏粉,可制成浓缩流浸膏作为粘合剂喷雾,以其它黏性不大的原、辅料做颗粒母核。吸湿性较差(如淀粉)的材料成粒较困难,如以水为粘合剂,制得的淀粉颗粒细小,且较松

散;改用淀粉浆或糊精浆等黏度较大的溶液作粘合剂,可制得较大粒径的颗粒。

若中药浸膏粉与辅料的密度相差较大,则沸腾时从下至上的物料密度逐渐减小,无法混匀,成粒也困难,压得的片剂色斑严重。对此可采用前述制成浓缩流浸膏作粘合剂喷雾的方法解决。但也可能会带来两个问题:(1)流浸膏黏度过大,喷枪易堵塞,所得颗粒粒径也偏大;(2)所得颗粒中流浸膏的含量偏低,与处方量不匹配。此时必须选择适当的辅料或改进前处理。

制粒材料本身的含水量也会影响颗粒质量。一般情况下,颗粒粒径随含水量的增加而增大。因此,进料后应先预热物料进行适当干燥,再喷粘合剂。 3.2 进风温度

进风温度高,溶剂蒸发快,降低了粘合剂对粉末的润湿和渗透能力,所得颗粒粒径小、脆性大、松密度和流动性小;有些粘合剂雾滴在接触粉料前就己挥干,造成颗粒中细粉较多。若温度过高,还会使颗粒表面的溶剂蒸发过快,得到大量外干内湿、色深的大颗粒。此外,有些粉料高温下易软化,且黏性增大、流动性变差,易粘附在容器壁上,逐渐结成大的团块;甚至物料熔融、粘结在筛板上,堵塞网眼造成塌床。温度过低,则湿颗粒不能及时干燥,相互聚结成大的团块,也会造成塌床。