制粒(granulation)是把粉末、塊狀物、溶液、熔融液等狀態(tài)的物料進(jìn)行處理、制成具有一定形態(tài)和大小的顆粒(粒子)的操作。
多數(shù)的固體劑型都要經(jīng)過“制粒”過程。制粒技術(shù)不僅應(yīng)用于片劑、膠囊劑、顆粒劑等的制備過程,而且為了方便粉末的處理也經(jīng)常需制成顆粒,再如供直接壓片用的輔料也常需制成顆粒,以保證藥品質(zhì)量和生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
(一)制粒的目的
?。?)使粒子具有良好的流動(dòng)性,在藥物的輸送、包裝、充填等方面容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、連續(xù)化、定量化;
(2)防止由于粒度、密度的差異而引起的分離現(xiàn)象,有利于各種成分的均勻混合;
?。?)防止操作過程的粉塵飛揚(yáng)及在器壁上的粘著,避免環(huán)境污染和原料的損失;
?。?)調(diào)整堆密度,改善溶解性能;
?。?)使壓片過程中壓力的傳遞均勻;
?。?)配方和操作適當(dāng)時(shí),可提高藥效和藥物的穩(wěn)定性;
?。?)便于服用等。
顆粒有可能是中間體,如片劑生產(chǎn)過程中的制粒;也有可能是產(chǎn)品,如顆粒劑等。制粒的目的不同,其要求有所不同或有所側(cè)重。如壓片用顆粒,以改善流動(dòng)性和壓縮成形性為主要目的;而顆粒劑、膠囊劑的制粒過程以流動(dòng)性好、防止粘著及飛揚(yáng)、提高混合均勻性、改善外觀等為主要目的。近年來隨著制藥工業(yè)的發(fā)展,制粒技術(shù)也得到了很大的提高。
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在醫(yī)藥生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的制粒方法可分為二大類。即濕法制粒、干法制粒。
?。?)濕法制粒:在原材料粉末中加入粘合液,靠粘合液的架橋或粘結(jié)作用使粉末聚結(jié)在一起而制備顆粒的方法。擠壓制粒、轉(zhuǎn)動(dòng)制粒、流化床制粒、攪拌制粒等屬于濕法制粒。
?。?)干法制粒:在原料粉末中不加入任何液體,靠壓縮力的作用使粒子間距離接近而產(chǎn)生結(jié)合力,按一定大小和形狀直接壓縮成所需顆粒,或先將粉末壓縮成片狀或板狀物后,重新粉碎成所需大小的顆粒。
(三)粉粒間的結(jié)合力
顆粒是由無數(shù)個(gè)粉粒(或結(jié)晶粒子)靠某種結(jié)合力結(jié)聚在一起形成的。為了區(qū)別原料的原始粒子和制成的顆粒,把前者叫做*粒子,把后者叫做第二粒子或顆粒。在制粒過程中,*粒子之間產(chǎn)生的結(jié)合力直接影響著第二粒子的強(qiáng)度、粒度、密度等各種粉體性質(zhì)。制粒時(shí)粉粒間產(chǎn)生的結(jié)合力可歸納如下:
?。?)固體橋——因壓力或摩擦而產(chǎn)生的局部熔融液的固化,粒子間溶液經(jīng)干燥后析出的結(jié)晶及粒子間粘合劑的固化等所形成;
(2)非流動(dòng)性液體的粘附和粘結(jié)——粘性粘合劑(如糖、膠、樹膠等)的吸附等作用產(chǎn)生的結(jié)合力;
(3)流動(dòng)液體的架橋作用——由粒子間液體的毛細(xì)管吸力和表面張力所產(chǎn)生的結(jié)合力;
(4)粉粒間的吸引力——主要在細(xì)粉末的處理過程中產(chǎn)生的分子間引力(范德華力)、靜電力等;
?。?)機(jī)械齒合力——當(dāng)攪拌或壓縮纖維狀、塊狀粉粒時(shí),使粉粒間齒合而結(jié)合在一起,此種結(jié)合與粒子的結(jié)構(gòu)有關(guān)。
在以上討論的粉粒間的結(jié)合力中,固體橋的結(jié)合力為zui強(qiáng),而粉粒間的引力zui弱,機(jī)
械齒合力雖然較大,但對顆粒的強(qiáng)度影響不大。
制粒技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)
一、制粒技術(shù)概念
制粒(granulation)技術(shù):是把粉末、熔融液、水溶液等狀態(tài)的物料加工制成一定形狀與大小的粒狀物的技術(shù)。
制粒的目的:①改善流動(dòng)性,便于分裝、壓片;②防止各成分因粒度密度差異出現(xiàn)離析現(xiàn)象;③防止粉塵飛揚(yáng)及器壁上的粘附;④調(diào)整堆密度,改善溶解性能;⑤改善片劑生產(chǎn)中壓力傳遞的均勻性;⑥便于服用,方便攜帶,提高商品價(jià)值。
制粒方法:濕法制粒、干法制粒(也可以稱之為一步制粒)其中濕法制粒應(yīng)用zui多, (大部分國內(nèi)外制藥,食品,化工企業(yè)都在改用干法制粒)。
制粒技術(shù)的應(yīng)用:在固體制劑,特別在顆粒劑、片劑中應(yīng)用。
二、制粒方法
(一)、濕法制粒(大部分國內(nèi)外制藥,食品,化工企業(yè)都在改用干法制粒)
濕法制粒:在藥物粉末中加入粘合劑或潤濕劑先制成軟材,過篩而制成濕顆粒,濕顆粒干燥后再經(jīng)過整粒而得。濕法制成的顆粒具用表面改性較好、外形美觀、耐磨性較強(qiáng)、壓縮成形性好等優(yōu)點(diǎn),在醫(yī)藥工業(yè)中應(yīng)用。
濕法制粒機(jī)理:首先是粘合劑中的液體將藥物粉末表面潤濕,使粉粒間產(chǎn)生粘著力,然后在液體架橋與外加機(jī)械力的作用下制成一定形狀和大小的顆粒,經(jīng)干燥后zui終以固體橋的形式固結(jié)。
濕法制粒主要包括制軟材、制濕顆粒、濕顆粒干燥及整粒等過程。
1、制軟材:將按處方稱量好的原輔料細(xì)粉混勻,加入適量的潤濕劑或粘合劑混勻即成軟材。
制軟材應(yīng)注意的問題
(1)粘合劑的種類與用量要根據(jù)物料的性質(zhì)而定;
(2)加入粘合劑的濃度與攪拌時(shí)間,要根椐不同品種靈活掌握;
(3)軟材質(zhì)量。由于原輔料的差異,很難定出統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),一般憑經(jīng)驗(yàn)掌握,用手捏緊能成團(tuán)塊,手指輕壓又能散裂得開。
(4)濕攪時(shí)間的長短對顆粒的軟材有很大關(guān)系,濕混合時(shí)間越長,則粘性越大,制成的顆粒就越硬。
2、制濕顆粒:使軟材通過篩網(wǎng)而成顆 粒。顆粒由篩孔落下如成長條狀時(shí),表明軟材過濕,濕合劑或潤濕劑過多。相反若軟材通過篩孔后呈粉狀,表明軟材過干,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整。
常用設(shè)備:搖擺式顆粒機(jī)、旋轉(zhuǎn)制粒機(jī)
篩網(wǎng):有尼龍絲、鍍鋅鐵絲、不銹鋼、板塊四種篩網(wǎng)。
3、濕顆粒干燥:過篩制得的濕顆粒應(yīng)立即干燥,以免結(jié)塊或受壓變形(可采用不銹鋼盤將制好的濕顆粒攤開放置并不時(shí)翻動(dòng)以解決濕顆粒存放結(jié)塊及變形問題)。
干燥溫度:由原料必性質(zhì)而定,一般為50-60℃;一些對濕、熱穩(wěn)定的藥物,干燥溫度可適當(dāng)增高到80-100℃。
干燥程度:通過測定含水量進(jìn)行控制。顆粒劑要求顆粒的含水量不得超過2%;片劑顆粒根據(jù)每一個(gè)具體品種的不同而保留適當(dāng)?shù)乃?,一般?%左右。
干燥設(shè)備:常用的有箱式(如烘房、烘箱)干燥、沸騰干燥、微波干燥或遠(yuǎn)紅外干燥等加熱干燥設(shè)備。
4、整粒:濕顆粒干燥后需過篩整粒以將結(jié)成塊的粒破碎開,以達(dá)到顆粒劑的粒度要求或片劑的壓片要求。
(1)顆粒劑:可用比制濕顆粒所用篩網(wǎng)目數(shù)小且在10目(1號篩)以內(nèi)的篩網(wǎng),把不能通過篩孔的部分進(jìn)行適當(dāng)解碎,然后再按照粒度要求,按粒度規(guī)格的下限,過60目或80目(5號篩),進(jìn)行分級,取10-80目之間的顆粒;
(2)片劑:顆??捎帽戎茲耦w粒所用篩網(wǎng)目數(shù)大的篩網(wǎng)。
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