流化床喷雾造粒颗粒强度的影响因素研究
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流化床制粒影响因素的探讨[关键词]:流化床,制粒,影响因素流化床制粒(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)。
流化床制粒影响因素的探讨流化床制粒影响因素的探讨[关键词]:流化床,制粒,影响因素流化床制粒(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)。
流化床制粒技术:优势虽多,影响因素也需重视流化床制粒也叫一步制粒,主要是将常规湿法制粒的混合、制粒、干燥3个步骤在密闭容器内一次完成的方法。
流化床制粒可以使药物粉末在自下而上的气流作用下保持悬浮的流化状态,粘合剂液体将由上部或下部向流化室内喷入,粉末再聚结成颗粒。
流化床制粒有很多优点,比如,对物料的干混、湿混、搅拌、颗粒成型、干燥都在同一台流化床设备内完成,这就减少了大量的操作环节,并节约了生产实践。
流化床制粒还可以使生产在密封环境中进行,这样不但可以防止外界对药物的污染,而且能够减少操作人员同具有刺激性或毒性药物和辅料接触的机会。
另外,通过流化床制粒技术制得的颗粒粒度均匀,流动性和圧缩成形性较好。
还能使在组分中含量非常低的药物在制得的颗粒中分布更均匀。
值得一提的是,流化床还能制得多层和多相的功能性粒子。
尽管流化床制粒技术优点很多,但其毕竟是一个较为复杂的过程,也受到很多因素的影响。
比如设备因素,在流化床制粒机中,空气分流板及容器军队粒子的运动产生影响。
其中,容器的材料和形状对粒子运动的影响更大。
如果操作者在使用顶喷流化床时,喷嘴的位置会影响喷雾均匀性和物料的湿润程度,而为了使粒径分布尽可能窄,应尽量调整喷雾面积与湿床表面积一样大。
因为如果位置太高,液滴从喷嘴达到物料的距离较长,增加了液相介质的挥发,造成物料不能湿润完全,呈现喷雾干燥的现象。
而当喷嘴位置太低时,粘合剂雾化后就不能与物料充分接触,所得颗粒粒度不均匀,而且喷嘴前缘也容易出现喷射障碍。
有专家提醒,使用转动切喷流化床制粒时,混合器的构造对制粒也会产生很大的影响。
再比如处方因素,包括物料的性质、粘合剂的选择等。
笔者了解到,在流化床制粒中,粒径和粒径分布是物料较为重要的物理学性质。
物料粉末的粒径越小,物料的表面积就越大,所需粘合剂的量也越大。
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。
而用疏水性材料的粉粒,则需要依靠粘合剂的架桥作用才能粘结在一起,溶剂蒸发后,形成颗粒。
流化床干燥设备中颗粒结构的研究进展流化床干燥设备是一种常用于进行固体颗粒物的干燥处理的技术装置,该设备在化工、制药、食品等行业中被广泛应用。
在流化床干燥设备中,颗粒结构的特征对干燥效果和设备性能具有重要影响。
本文将详细介绍流化床干燥设备中颗粒结构的研究进展。
首先,颗粒结构的研究对于流化床干燥设备的设计和优化具有重要意义。
颗粒结构的研究包括颗粒形状、粒径分布、颗粒间的空隙结构等方面。
研究表明,颗粒形状对干燥速度和干燥均匀性有重要影响。
例如,球形颗粒在流化床中更容易形成稳定的床层,从而提高干燥的效果。
而粒径分布的研究可以帮助确定最佳的颗粒大小范围,以提高干燥速度和均匀性。
此外,颗粒间的空隙结构对于气固两相流的传递和混合也具有重要影响。
其次,颗粒结构对于流化床干燥设备的操作参数的选择和优化也有一定影响。
操作参数包括气体速度、床层高度、颗粒填充密度等。
颗粒结构的研究可以帮助确定最佳的操作参数范围,以提高干燥效果和设备性能。
例如,研究发现,在一定范围内增加颗粒填充密度可以提高干燥速度和热传导效率。
而颗粒结构的改变也会影响床层的气体分布和颗粒的间隙分布,进而影响干燥速度和均匀性。
颗粒结构的改变还可能引起流化床干燥设备的运行特性的变化。
研究发现,颗粒结构和颗粒形状对干燥设备的气力特性、热力学特性和动力学特性等方面都具有一定影响。
例如,颗粒结构的改变可能会导致床层的流态变化,从而影响干燥设备的气固两相流传递和传热传质效果。
此外,颗粒结构对颗粒流体化和粘附现象的发生也有一定的影响。
随着科学技术的不断进步,对流化床干燥设备中颗粒结构的研究也在不断深入。
目前,一些先进的实验和数值模拟技术被广泛应用于颗粒结构的研究。
例如,通过三维成像技术和颗粒追踪技术可以实时观察和分析颗粒结构的变化。
同时,使用计算流体力学模拟来研究流化床中颗粒的运动行为和流态变化。
这些研究方法为深入理解和优化流化床干燥设备提供了有力的支持。
总结起来,流化床干燥设备中颗粒结构的研究对于优化设备性能和提高干燥效果具有重要意义。
粉体物料经过造粒过程制备粒状产品可以达到改善产品流动性、拓宽产品应用范围、避免使用中的二次污染、或达到对产品进行改性等目的,而流化床造粒方法由于其生产强度大、产品质量好,同时集成粒、混合、干燥过程于一体,大大简化工艺流程,因此该技术广泛应用于化工、食品、医药、生物、肥料等领域中。
当前,我国农药行业也在积极研究该项技术开发农药水分散粒剂产品。
136.一611.二988流化床造粒主要可分为流化床喷雾造粒、喷动流化床造粒、振动流化床造粒等几种。
近几年,高速超临界流体(RESS)造粒也有所发展。
根据喷嘴位置的不同,流化床喷雾造粒又可分为顶部喷雾法、底部喷雾法和切向喷雾法。
不同的流化床造粒方法其基本原理是一致的,即借助物料之间的附着、凝聚力成粒。
在成粒过程中要使粉体保持流动状态,在装置内加入粉体,靠流化气体的作用使粉体进行循环流动,以喷入的粘结剂为介质,使粉体互相凝集成粒,粒子之间互相接触及冲撞逐渐成长,控制物料在装置内的操作时间长短,得到不同大小的颗粒产品。
1颗粒成长机理研究流化床制粒过程中,颗粒有两种长大方式:一种是包衣长大;另一种是团聚长大。
包衣长大方式是通过喷淋液在母粒周围反复涂层,以晶核为中心,干燥后使颗粒增大,最终颗粒是以原始颗粒为基本粒子,形状与原始粒子相近。
按此机理成粒,生长速度较慢,成长稳定均一,溶解速率慢,但机械性能好。
团聚长大方式是由两个或两个以上的粒子通过粘合剂形成“液桥”,团聚在一起形成一个大粒子,被粘合剂浸润的粒子与其周围粒子发生碰撞,粘附在一起,颗粒间通过“固桥”连在一起形成大颗粒。
按此机理成粒,生长速度快,比表面积大,溶解性好;但粒度不均匀,形状不规则,机械特性差。
团聚长大方式是水分散粒剂造粒成粒的主要方式。
以团聚方式长大的颗粒,根据不同的雾化液滴工艺条件,有几种不同的颗粒成长方式:①喷雾液滴较小时,制粒过程由粉粒+粉粒→微粒,微粒+粉粒→细粒两个阶段组成。
由于生成微粒消耗了很多粉粒和液滴,以及雾滴小、蒸发快,难以形成较大的颗粒;②喷雾液滴中等大小时,制粒过程除了以上介绍的生成微粒和细粒两个阶段外,还可以发展到第3阶段,即:微粒+微粒,细粒+粉粒→颗粒。
流化床制粒影响因素的探讨[关键词]:流化床,制粒,影响因素健康网讯: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)。
流化床干燥设备中颗粒物料的颗粒形变分析在工业领域中,流化床干燥设备是一种常用的干燥技术,特别适用于颗粒状物料的干燥过程。
在流化床干燥设备中,颗粒物料会受到气体流动的冲击和摩擦力的影响,可能会导致颗粒形状的改变或形变。
本文将对流化床干燥设备中颗粒物料的颗粒形变进行分析。
首先,流化床干燥设备是通过将热气体通过颗粒物料床层来完成干燥的过程。
在气体流动的作用下,颗粒物料会被携带并与气体发生接触。
这种接触会导致颗粒物料表面的分子或原子在气体的作用下发生扩散和迁移,从而引起颗粒形状的改变。
此外,气体流动的剪切力也会导致颗粒物料在颗粒间相互碰撞、摩擦,进一步引起颗粒形变。
其次,颗粒形变的具体表现形式有很多种,主要包括颗粒的破碎、聚团和颗粒的表面改变。
首先,颗粒的破碎是指颗粒在气体流动的作用下发生裂解或破碎的现象。
这种形变可能会导致颗粒的形状不规则,表面积增加,从而促进干燥过程的进行。
其次,聚团是指颗粒在气体流动的冲击力下产生凝聚或聚集的情况。
颗粒之间的聚团现象可能会增加颗粒的块状结构,降低颗粒的表面积,从而影响干燥效果。
最后,颗粒的表面改变是指颗粒表面的成分、结构或形貌发生变化的情况。
例如,颗粒表面可能发生物化学反应,导致表面化学性质的改变,或者颗粒表面形成颗粒薄膜,影响干燥的速率。
对于流化床干燥设备中颗粒物料的颗粒形变问题,研究者们进行了一系列的实验和理论分析。
其中,一种常用的方法是通过显微镜观察颗粒形状的变化。
通过比较干燥前后颗粒的形貌、大小和分布情况,可以初步了解颗粒形变的情况。
此外,也可以通过颗粒分析仪等设备对颗粒形状进行定量分析。
例如,可利用粒径分布的粒径变化和颗粒形态指数等参数来评估颗粒形状的变化程度。
另外,一些研究者还通过对颗粒的物理力学性质进行测试,如颗粒的抗压强度、耐磨性等,进一步揭示颗粒形变的机理。
此外,数值模拟方法也被广泛应用于颗粒形变的研究中。
通过建立流化床干燥设备的三维模型,并结合颗粒运动方程和流体力学模型,可以模拟颗粒在气固两相流中的运动和形变过程。
流化床制粒影响因素的探讨[关键词]:流化床,制粒,影响因素健康网讯: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)。
流化床系统的关键组件有流化床处理器、工艺空气处理系统以及废气处理系统等。
为使工艺尽可能实现精准控制,在系统开发时还可以重点关注气流的优化、高效的进料和排料等概念。
这将有助于实现更高的产量、更快速的工艺,并确保最终产品质量的可重复性。
那么流化床又是如何工作的呢?为了使产品流态化,工艺气流会直接从下方通过分配板。
从分配板流出的切向气流可使产品进行均匀的运动,确保能源的有效利用;而在后续的喷雾过程中,这也将使产品的质量更为均匀。
在工艺空气离开系统之前,集成过滤系统还会对其进行净化。
对此,有多种不同的方案可供选择,包括单室过滤器系统、双室过滤器系统和筒式过滤器系统。
根据实际情况,还可以通过设置静态冗余备用过滤器、可清洁过滤系统或带有溶剂回收的循环操作来处理下游废气。
流化工艺决定了颗粒的形状在流化床工艺中,采用不同的操作方法会对最终得到的颗粒以及工艺产生影响。
例如,喷雾造粒可以通过顶部喷雾系统或切向喷雾系统来实现,而底部喷雾方法用于微丸或微片包衣。
每一种方法都有各自的优缺点。
顶部喷雾法可以生产出更细且多孔的颗粒,但生成的颗粒形状不太规则。
而且由于存在“胡须效应”(即产品会粘附在喷嘴上),顶部喷雾法还需要更高的喷雾压力(至少为0.75 bar)。
但是,与底部喷雾法相比,这种方法对粉末流动特性的要求很低,这抵消掉了它的缺点。
此外,底部喷雾法产生的颗粒较大。
切向喷雾法的优点之一是减少了制粒工艺所需的时间。
在切向喷雾法中,制粒液通过二元喷嘴加入,该二元喷嘴与物料容器壁的底部相切。
结果,制粒溶液可以被喷射到粉末颗粒以最高速度移动的区域(由于产品是循环运动的,这也是具有最长干燥路径的区域)。
因此,切向喷雾法的干燥过程效率得到了大幅提高,喷雾速率也比其他两种方法要高(高出 30%),喷雾时间也更短。
此外,切向喷雾法对于过度润湿的颗粒并不敏感。
在生产过程中,为了达到特定的目标粒度,切向喷雾法往往需要使用更少量的制粒液体。
流化床干燥设备中破碎与颗粒粒度的研究与控制在流化床干燥设备中,破碎与颗粒粒度的研究与控制是关键的工作内容。
流化床干燥设备是一种常见的干燥设备,广泛应用于化工、制药、食品等行业中。
在干燥过程中,破碎与颗粒粒度的研究与控制对于产品的质量和生产效率有重要影响。
首先,破碎是指将物料粉碎成所需颗粒的过程。
在流化床干燥设备中,物料的粉碎是为了增加物料表面积,提高干燥速度和效率。
同时,粉碎还可以改善物料的流动性和均匀性,使其更容易流化和干燥。
因此,破碎是流化床干燥设备中的重要步骤。
破碎的控制在流化床干燥设备中是必要的,可通过控制物料的进料速率、破碎机的转速和破碎机的破碎程度来实现。
对于不同的物料和破碎需求,需要根据实际情况进行调整。
一方面,过快的破碎速度可能导致物料过度破碎,影响产品的颗粒粒度;另一方面,过慢的破碎速度则可能导致物料不易流化和干燥。
因此,合理地控制物料的破碎速度是确保流化床干燥设备正常运行和优质产品生产的关键。
其次,颗粒粒度是指物料颗粒的大小。
在流化床干燥设备中,颗粒粒度的研究与控制主要包括颗粒的分布和控制。
颗粒的分布是指不同颗粒尺寸的物料在设备中的分布情况。
研究颗粒分布可以通过粒度分析仪等设备来进行,得到物料的粒度分布曲线,进一步了解物料的颗粒尺寸分布规律。
控制颗粒粒度对于产品质量和生产效率同样至关重要。
通过控制物料的颗粒粒度,可以获得一致的产品质量和颗粒大小,满足客户需求。
此外,颗粒粒度的控制还可以提高流化床干燥设备的运行稳定性和干燥效率。
调整物料的进料速率、干燥温度和干燥时间等参数,可以对颗粒粒度进行控制。
在流化床干燥设备中,破碎与颗粒粒度的研究与控制需要综合考虑多种因素。
首先是物料的特性,如初始颗粒大小、形状、硬度等。
这些物料特性将直接影响到破碎和颗粒粒度的控制方法和参数选择。
其次是干燥设备的工作参数,如进料速率、破碎机的转速、干燥温度等。
通过合理地调整这些参数,可以达到破碎和颗粒粒度的控制要求。
2010年11月第7卷第32期·制剂与技术·CHINA MEDICAL HERALD中国医药导报复方丹参片由丹参、三七、冰片三味中药组成,具有活血化瘀、理气止痛等功效,用于气滞血瘀所致的胸痹,心悸、心前区疼痛以及冠心病心绞痛见上述诸症[1]。
传统的制备工艺采用丹参水、醇提取后,摇摆式挤出法制粒-干燥-整粒-压片-包衣-包装等工序,该湿法制粒工序繁琐,干燥时间较长,冰片在干燥过程中损失较大且易污染,生产效率较低。
流化喷雾制粒又称一步制粒,该系统将混合、制粒和干燥三道工序集成在一个装置中完成,制得颗粒大小均匀、外形圆整、流动性好,生产效率高,便于自动控制,同时由于制粒过程在密闭的制粒机内完成,生产过程不易被污染,已广泛应用于口服固体制剂的制粒生产中[2-5]。
笔者在进行固体制剂GMP 的改造中,采用流化喷雾制粒工艺制备复方丹参片颗粒,成功进行了制粒工艺的技术革新,现介绍如下:1仪器与试药摇摆式制粒机(上海天凡药机制造厂);PGL-10型喷雾干燥制粒机(容器直径1.5m ,每次投料150kg ,重庆广厦干燥设备工程公司);85冲Krosh 压片机(德国Krosh 公司);SCSF 型系列直线振动筛(新乡市首创机械有限公司);鼓风干燥箱(常熟制药机械厂有限公司);78X-6A 型片剂四用仪(上海黄海药检仪器公司);复方丹参浸膏(批号:061012,广州白云山和记黄埔中药有限公司);糊精等辅料均为药用级。
2方法与结果2.1摇摆式制粒机湿法制粒依据工艺规程将称量丹参浸膏粉糊精、白糖等辅料过80目筛,用溶解有冰片的90%乙醇作润湿剂,搅拌制软材,过16目筛制粒,收集制得的颗粒,将颗粒摊置于不锈钢托盘中约2cm 厚,置烘箱中80℃干燥6h ,取出晾至室温,用16目筛整粒,加润滑剂混匀、压片即得。
2.2流化床喷雾造粒工艺依据工艺规程将称量丹参浸膏粉、糊精、白糖等辅料过80目筛,配制浆液。
安装集尘袋,料器复位,开启喷雾干燥制粒机预热,至温度升至80℃时真空吸入已称量处理好的固体物料,沸腾混匀后,开启蠕动泵喷雾制粒,每隔3~5min 抖袋1次,浆液喷完后,进风温度降至80℃左右,喷一定量的溶解有冰片的90%乙醇溶液,干燥至规定时间停机,然后将颗粒转移到另一料器,过16目筛,检验合格后包装,即得。
1 前言造粒过程即将各类粉状、块状、溶液或熔融状原料制成具有一定形状和强度的固体颗粒[1-3]。
通过改变物料群体的物理性质,达到美化外观,减少粉尘污染,提高加工工艺性能,增强效用等目的。
从工艺上说,根据原始微细颗粒团聚方式的不同可分为压力造粒,滚动造粒,喷雾造粒,热融造粒,流化造粒。
压力造粒法是将粉末限定在一定空间中通过施加外力而压紧为密实状态。
可分为两大类,一类是模压造粒法,物料装在封闭模槽中,通过往复运动的冲头进行模塑。
另一类是挤压造粒法,在挤压造粒过程中,物料承受一定的剪切和混合作用,在螺旋或辊子的推动下,通过一开口模或锐孔而固结成型。
滚动造粒是粘结剂渗入固态细粉末,形成微核。
团聚的微核经过多次滚动,^后成为一定大小的球形颗粒。
滚动造粒设备常见的有成球盘和搅拌混和造粒机。
喷雾造粒是借助于蒸发直接从溶液或浆体制取细小颗粒的方法。
浆料被雾化器雾化,水分被热空气蒸发后,液滴内固相物聚集成干燥的微粒。
热造粒法是通过热量传递将小颗粒形成较大的实体的造粒方法。
热法团聚过程中可能起作用的团聚机理包括浓泥浆或湿细物料的干燥、熔融、高温化学反应、熔融物或浓泥浆冷却固化或结晶。
根据热传递的方式不同可将热法造粒分为烧结、热硬化、造球、以及干燥固化等处理方法。
流化造粒是利用热空气将物料流化,再把雾化后的粘结剂喷入床层中,粉料经过沸腾翻滚逐渐形成较大颗粒。
流化造粒技术作为一种新的造粒技术,正在食品、医药、化工、种子处理、肥料生产等行业中得到普及推广。
喷动流化床造粒过程是流化造粒与滚动造粒相结合的一种新型造粒方法。
粘结剂由喷嘴喷入床中,粉料在喷动流化床中翻滚长大,^终形成颗粒。
该装置具有结构简单,操作方便,设备投资小等诸多优点。
喷嘴的结构是喷动流化床造粒装置的核心部件,选用合理的喷嘴结构对雾化效果的提高具有重要意义。
2 喷动流化床造粒机理粉料在流化气的作用下产生流态化,喷动气将粘结剂雾化由底部中心孔喷入,粉料表面沉积一薄层粘结剂,以气-液-固三相的界面能作为原动力团聚成微核。
流化床喷雾制粒机若干机理的研究研究了流化床喷雾制粒机的起始流化速度、粉粒平稳流化及其控制方法、喷雾制粒机理和骤变失稳现象。
指出起始流化速度的实验值远大于理论值,但是可以通过对床层压降的监控,实现平稳流化的操作控制。
颗粒以团聚方式长大,而湿骤变失稳是本文流化制粒失效的主要形式。
讨论了多种过程参量对制粒和骤变失稳的影响,其结果有助于指导实际生产。
关键词:流化床;喷雾制粒;骤变失稳;机理流化床喷雾制粒过程将混合、制粒和干燥3道工序集成在一个装置中完成,具有工艺流程简单、设备紧凑、能耗低、环保性能好,适合于热敏物料和颗粒易溶等优点,是一种较先进的制粒方法和设备,在工业中的应用日益广泛。
本文以制药工业中的FL-3C型流化床喷雾制粒机为研究对象,玉米淀粉为物料,通过对若干实验现象及其机理的分析,研究了该设备的粉粒流化条件及其控制方法、制粒机理、操作参量对稳定操作的影响。
1实验装置采用经过改造的FL-3C型流化床喷雾制粒机作为实验设备,其工作原理如图1所示。
空气由风机7吸进制粒机,被吸人的空气经过滤器12过滤,再经加热器11加热,由位于容器底部的分布板13进入料斗14和膨胀室8,使药粉流化和干燥,最后,经袋式过滤器过滤排出。
流化空气的流量通过风机电机的变频调速实现调节。
粘合液由输液泵3吸人,再通过位于膨胀室8上部的雾化喷嘴4向下喷出。
利用以上实验装置,以玉米淀粉为原料,明胶为喷雾粘合剂,采用不同的操作参数(粘合液喷雾速率、流化空气进口温度、雾化空气压力、粘合液浓度、粘合液加入量和喷雾时间等),进行了大量的流化床喷雾制粒实验。
以下对实验过程中观察到的若干现象及其机理进行探讨。
2粉粒平稳流化条件的研究对于流化床喷雾制粒,保证设备内的粉粒处于较平稳的流化状态,是实现制粒的必要条件。
一般认为,粉粒的起始流化速度可以参考流化床设计的有关公式计算,对于锥形流化床,可以采用式(1)计算起始流化速度umf。
当设备尺寸一定时,气量过小无法实现流态化;气量过大则粉粒被吸附到布袋壁上,也无法实现制粒。
流化床制粒技术介绍摘要:目的:介绍流化床制粒特点、制粒过程中各因素对制粒的影响及操作中容易出现的问题。
方法:将近十几年来国内外的有关文献近20 篇分类、整理并结合作者实际操作中的体会进行综述。
结果与结论:与其他制粒方式相比,流化床制粒具有制得的颗粒粒度均匀、流动性、压缩成形性好,组分中含量非常低的药物在颗粒中分布更均匀,节约生产时间,更符合GMP 规范的要求等优点。
制粒过程中需对设备参数、进口温度、流化风量、粘合剂的性质和物料的性质等综合考虑。
流化床制粒也称一步制粒法,是将常规湿法制粒的混合、制粒、干燥3 个步骤在密闭容器内一次完成的方法。
1959 年,美国威斯康星州的Wurster 博士首先提出流化床制粒技术,随后该技术迅速发展,并广泛用于制药、食品及化工工业。
我国于上世纪80 年代相继从Aeromatec 公司、德国Glaft 公司、日本友谊株式会社引进流化床制粒设备。
近年来,由于医药行业面临的GMP 认证,流化床在我国药厂已得到普遍应用。
我公司将从流化床制粒的原理和优点、流化床类型的选择、流化床制粒过程中设备参数、工艺参数、处方参数对制粒的影响等方面进行综述。
1 流化床制粒原理在流化床制粒机中,压缩空气和粘合剂溶液按一定比例由喷嘴雾化并喷至流化床层上正处于流化状态的物料粉末上。
首先液滴使接触到的粉末润湿并聚结在其周围形成粒子核,同时再由继续喷入的液滴落在粒子核表面上产生粘合架桥作用,使粒子核与粒子核之间、粒子核与粒子之间相互结合,逐渐形成较大的颗粒。
干燥后,粉末间的液体桥变成固体桥,即得外形圆整的多孔颗粒。
因流化床制粒全过程不受外力作用,仅受床内气流影响,故制得的颗粒密度小,粒子强度低,但颗粒的粒度均匀,流动性、压缩成形性好。
2 流化床类型选择流化床制粒设备有空气压缩系统、加热系统、喷雾系统及控制系统等组成。
主要结构由容器、空气分流板、喷嘴、过滤袋、空气进出口、物料排出口等组成。
按其喷液方式的不同分为3 类:顶喷流化床、转动切喷流化床、底喷流化床。