一、噴霧方法 在流化床制粒或制微丸及包衣過程中,應根據(jù)物料的性能和計劃中產(chǎn)品質(zhì)量來選擇噴霧方法。目前流化床噴霧方法有三種,即頂端式噴霧、切線式噴霧和底端式噴霧,見圖15—21。
1、頂端式噴霧
大多數(shù)在流化中凝聚的產(chǎn)品都用本法,生產(chǎn)的顆粒以多孔性表面和間隙性空洞為其特點,堆密度較小,是增加難溶性藥物溶出度的有效方法,因為顆?;蛭⑼枰孜找后w,崩解較快,如中藥浸出液的干燥和制粒。
2、切線式噴霧
它利用轉盤旋轉產(chǎn)生的離心力,獲得高強度的混合作用,與流化床的干燥效率相結合,從而生產(chǎn)出堆密度較高,但仍有少量間隙和空洞的產(chǎn)品,顆粒硬度較大,不易破碎,且接近球形,是制備微丸的常用方法。
3、底端式噴霧
是把噴嘴設置在氣流分布板中心處的導流筒內(nèi),流化顆粒、微丸或片劑在導流筒內(nèi)接受粘合劑或包衣溶液。是目前常用的微丸包衣方式,優(yōu)點包衣效率高,微丸不易粘連。信宜特已研發(fā)出導流筒內(nèi)外風量可在線調(diào)節(jié),噴霧裝置可在線清理的改進流化床,大大提高流化床微丸包衣的可控性。
以上三種噴霧方法均可供流化床進行顆粒、微丸制備及其包衣,然而片劑包衣僅限于底噴式。流化床制粒包衣工藝過程的核心是液體的噴霧系統(tǒng),在幾乎所有流化床設備中,噴嘴的作用是雙重的,即制粒和包衣。液體在低壓下通過一個孔口噴出并由氣流將之霧化,這種噴嘴能產(chǎn)生較小的液滴,對于顆?;蛭⑼璧陌聛碚f,是一個優(yōu)點,但隨之帶來的是蒸發(fā)面增加,小液滴在向前運動的過程中迅速轉變成固態(tài)濃縮物,其粘滯度也隨之增大,如果噴霧速度、溶液濃度和流化溫度配合不當,則有些小液滴在與顆?;蛭⑼璞砻娼佑|時,不能均勻地鋪展,形成不太完整的薄膜或使顆粒、微丸成形不均勻,甚至形成粘合劑或包衣材料自身干燥成顆?;蛭⑼瑁瑢е庐a(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定或不合格。如果霧化溶液的溶劑蒸發(fā)熱低,這個問題就會變得更為嚴重。一些噴霧常用溶劑及其蒸發(fā)熱見表15—2。
表15—2常見溶劑的蒸發(fā)熱
溶劑 | 沸點,℃ | 密度,g/cm³ | 蒸發(fā)熱,kJ/ml |
丙酮 | 56.2 | 0.79 | 0.451 |
甲醇 | 65 | 0.791 | 0.97 |
乙醇 | 78.5 | 0.789 | 0.694 |
異丙醇 | 82.4 | 0.786 | 0.552 |
水 | 100 | 1 | 2.261 |
在上端式噴霧制粒和包衣中,顆粒、微丸的流動zui為雜亂無章,且粘合劑或包衣液噴灑方向對著蒸發(fā)介質(zhì),液滴的自身干燥嚴重,損耗亦大,制粒及包衣效果較差,產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定,盡管如此,相當數(shù)量的制粒、制丸和包衣過程仍然以頂端噴霧方式進行,這是由于其具備二大優(yōu)點,其一是生產(chǎn)規(guī)模遠大于其它方法,其二是結構比較簡單,操作方便。一個生產(chǎn)規(guī)模的頂噴制粒、包衣設備,只需一個噴嘴和一個泵,與之相比,其余的兩種噴霧方式一般都采用多個噴嘴和泵。這樣在生產(chǎn)操作時前者需要考慮的變量參數(shù)就少得多,清洗周期亦短。
二、主要工藝參數(shù)
在流化床制?;蛑仆柽^程中,顆粒或微丸的生長可分為三個階段:成核、層積和成粒(丸),若工藝參數(shù)不合理時,顆?;蛭⑼杩赡芎喜⒊纱蟮哪垠w,這是在制粒、丸過程中應避免的,有效的避免途徑是主要工藝參數(shù)的優(yōu)化和確定。
1、干燥速率
是影響顆粒性狀的重要因素之一,進口氣流溫度高,干燥速度快,就能夠使用較快的噴霧速率,并能減輕因環(huán)境空氣濕度的變化導致的干燥能力的變化。但在引入高溫氣流時,噴霧液中直接蒸發(fā)的溶劑增加,潤濕及滲透粉末的粘合劑溶液相對減少,成品密度下降,易脆碎,粒度變小,反之,溫度過低時,粘合劑溶液蒸發(fā)過慢,很快就達到或超過臨界含液量控制點,破壞流化狀態(tài),形成較大的凝聚體,導致產(chǎn)品返工。
2、靜床深度(h)
是指物料裝入床內(nèi)后占有的高度,它的大小取決于機械設計的生產(chǎn)量。一般情況下,≥150mm,因為過小就難以取得適當?shù)牧骰癄顟B(tài),或者氣流直接穿透物料層,不能形成流化狀態(tài)。在確認靜床深度時,必須考慮到物料的性狀,如密度、粉末的粗細、親水性和親脂性等影響因素。
3、氣流速度
一般情況下,氣流速度是根據(jù)靜床深度和物料性質(zhì)確定,適宜的氣流速度有利于建立起良好的流化狀態(tài)。
4、噴液速率
是根據(jù)物料裝量和性狀,以及引入氣流的溫度來選擇的,使之讓物料接近臨界含液量,保持良好的濕潤狀態(tài)。這又取決于噴霧因素、干燥因素和流化因素之間在整個制粒、丸過程中的良好動態(tài)平衡。
在流化床包衣過程中,噴液速率造成的影響要比制粒、丸過程更為復雜。在制粒、丸過程中,噴液速率一般只受干燥能力的限制,而在包衣過程中,噴液速率不僅受到干燥能力的限制,且更可能受到所噴液體的性質(zhì)和施行包衣所用時間的影響。在包衣過程,要求引入氣流有較高的溫度以滿足水分或溶劑蒸發(fā)的需要,小液滴向前運動一段盡可能短的路程就能接觸到顆粒、丸,只有在上述條件下,制得的包衣產(chǎn)品才能保持釋藥速率的重現(xiàn)性。另外。顆粒、丸必須迅速地通過包衣區(qū),否則就會發(fā)生局部過度潤濕而粘連成聚集體,因此,如果采用頂端噴霧則有一定的不足,因為液滴運程太長??蛇x用其它二種噴霧裝置,且以多噴嘴為好,因為液滴分散度比單噴嘴大,造成局部過度潤濕的情況也較少發(fā)生。
三、應用領域
1、藥品造粒及包衣
?。?)造粒:壓片顆粒、沖劑顆粒、膠囊用顆粒。
(2)包衣:顆粒、丸劑保護層、備色、緩釋、薄膜、腸溶 包衣。
2、農(nóng)藥、顏料色素、染料造粒
3、粉狀、顆粒、塊狀物料干燥
四、性能特點
1、通過粉體造粒、改善流動性,減少粉塵飛揚;
2、通過粉體造粒,改善其溶解性能;
3、混合—制粒—干燥—在一機內(nèi)完成(一步法制粒);
4、采用抗靜電濾料,設備操作安全;
5、粘結劑霧化器采用多流體噴槍,霧粒均勻,成品合格率大大提高;
6、裝卸料輕便快速、沖洗干凈。
五、特點:
1、集制粒、制丸、包衣多種功能于一體。
2、粉體物料制粒。
3、粉體物料包衣。
4、粉體物料制丸。
5、中藥噴霧制粒及包衣。
6、制備10-30目大顆粒沖劑。
7、粉體、顆粒、丸的薄、腸溶、緩控釋包衣。
8、掩味、防潮、防氧化、防水、隔熱、著色、隔離包衣。
9、粉狀、粒狀、團狀物料干燥。