析因实验设计-干法制粒和整粒研究

五汁饮颗粒干法制粒与湿法挤压制粒比较研究
汪思弋;谢亚妮;陈光宇
【期刊名称】《中国药师》
【年(卷),期】2024(27)5
【摘要】目的对五汁饮颗粒的干法制粒工艺进行优化。

方法以颗粒收率为评价指标,采用Box-Behnken设计-响应面法试验优化五汁饮颗粒干法制粒工艺参数,以颗粒收率、休止角、溶化时间、吸湿百分率、颗粒圆整度等为评价指标,并通过3批验证试验比较本次研究优化的干法制粒与前期研究所优化的湿法挤压制粒的差异。

结果优化的干法制粒工艺参数为:液压系统的压力为3.5 Mpa,压轮转数为5.4
r/min,送料转数为7.2r/min,整粒转数为80 r/min。

湿法挤压制粒工艺参数为:用90%乙醇制软材,挤压过10目筛制粒,50℃条件下减压干燥至含水量<5%。

干法制粒颗粒收率、吸湿百分率等结果优于湿法挤压制粒。

结论五汁饮颗粒的干法制粒工艺优于湿法挤压制粒,工艺稳定可行,可为工业化生产提供参考。

【总页数】6页(P756-761)
【作者】汪思弋;谢亚妮;陈光宇
【作者单位】湖南中医药大学药食同源功能性食品工程技术研究中心;湖南中医药大学中医心肺病证辨证与药膳食疗重点研究室;湖南中医药大学中医诊断学湖南省重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】D92
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药剂学干法制粒粘合剂药剂学作为一门重要的学科，对于药物的制备和应用有着关键的影响。

其中，干法制粒是一种常用的制粒方法，而粘合剂则是干法制粒过程中不可或缺的一环。

本文将深入探讨干法制粒技术及其粘合剂在药剂学中的应用与研究。

第一部分：干法制粒的原理与优势干法制粒是一种将药物粉末通过物理或化学手段进行颗粒化的方法。

其主要原理是通过加热、压力、摩擦等力量使药物颗粒结合成固体颗粒。

与湿法制粒相比，干法制粒具有以下优势：1.节约能源：干法制粒不需要水或其他溶剂，可以节约大量能源和水资源，符合可持续发展的要求。

2.保持药物稳定性：由于干法制粒过程中无需添加液体，药物分子不易受到水分解或氧化，有利于保持药物的稳定性。

3.提高药物溶解性：干法制粒可以通过控制颗粒大小和表面积，提高药物的溶解速度和生物利用度。

第二部分：常用粘合剂及其特点在干法制粒过程中，粘合剂起着粘结颗粒的作用，使得颗粒能够牢固地结合在一起。

下面介绍几种常用的粘合剂及其特点：1.羧甲基纤维素钠（CMC）：CMC是一种水溶性聚合物，具有良好的胶结性能和粘合力。

它可以调节颗粒的流动性和压缩性，适用于各种药物的制粒。

2.羟丙基甲基纤维素（HPMC）：HPMC是一种常用的可溶性粘合剂，具有良好的黏附性和胶凝性。

它能够增加颗粒的硬度和稳定性，并且对药物的释放行为有一定的调控作用。

3.聚乙烯吡咯烷酮（PVP）：PVP是一种高分子化合物，具有良好的粘合性和溶解性。

它可以提高颗粒的力学性能和质地，适用于制备高密度的颗粒。

第三部分：干法制粒与粘合剂研究的进展近年来，随着科技的不断发展，干法制粒及其粘合剂在药剂学领域也得到了广泛应用，并取得了一些研究进展。

1.粘合剂改性：通过对粘合剂进行物理或化学修饰，可以改善其粘合性能和释放行为。

例如，聚乙烯吡咯烷酮与其他聚合物的复合使用，可以调节颗粒的表面特性和释放速率。

2.制粒工艺优化：研究者们通过调节干法制粒的工艺参数，如温度、压力和粉末浓度等，来控制颗粒的形态和质量。

干法制粒是将粉体原料直接制成满足用户要求的颗粒状产品，造粒后堆积密度显著增加，可达到既控制污染，又减少粉料浪费，改善物料外观和流动性，便于贮存和运输，可控制溶解度、孔隙率和比表面积等目的。

干法制粒尤其适用于对水敏感的成分和对热敏感的成分。

本文拟从工艺和设备两方面对干法制粒常见问题做一探讨。

1工艺问题1.1辅料的选择干法制粒辅料应有良好的流动性和压缩成型性，即干燥黏合作用。

1.1.1微晶纤维素也用于湿法制粒的辅料。

其喷雾干燥法制成的产品流动性较好，药品的容纳量较大（即加入较多药品不致对其流动性及压缩成型性产生严重不良影响）。

1.1.2预胶化淀粉部分预胶化的淀粉称为可压性淀粉。

其流动性好，休止角＜40°，压缩成型性好，兼有崩解作用，压成之药片崩解快，药物的释放性能好；单用预胶化淀粉为稀释剂压成的药片的硬度虽较好，但片剂的脆碎度不太好，如与微晶纤维素配合应用，则效果更好。

预胶化淀粉又具有自身润滑性，流动性比淀粉、微晶纤维素、糊精都好。

1.1.3硬脂酸镁建议干法制粒前加入1.0%～1.5%的硬脂酸镁来解决黏压辊问题。

做颗粒剂，内加硬镁可以稍多些；如果片剂或胶囊剂干法制粒，内加硬镁只要在能改善或解决物料黏压辊的前提下，能少加则少加，因为片剂或胶囊剂还要压片或填充，为抗黏冲还要外加硬镁，这样就提高了硬镁在处方中的总量。

1.1.4直压辅料想方便的话直接采用直压辅料，JRS的直压乳糖，卡乐康的直压淀粉，FMC的直压微晶纤维素，罗盖特的直压甘露醇、木糖醇、山梨醇等多元醇类效果很不错，品种有抗吸潮需要的加微粉硅胶。

1.1.5复合辅料国外有多种直接压片用的辅料，主要由糖类组成，例如“Ludipress”即由乳糖、PVP、交联PVP组成，并成细颗粒状；再如“Di－Pac”主要由蔗糖制成；“Soludexl5”由麦芽糖糊精等组成；“Emdex”中含有90%～92%的葡萄糖及2.25%的麦芽糖。

上等复合辅料的休止角均在30°左右或＜30°，流动性很好，压缩成型性好，片剂的外观、崩解及药物溶出均较好，可以大幅度地简化片剂生产过程。

制粒必读（详细的制粒技术及经验）一、制粒技术概念制粒（granulation)技术：是把粉末、熔融液、水溶液等状态的物料加工制成一定形状与大小的粒状物的技术。

制粒的目的：①改善流动性，便于分装、压片；②防止各成分因粒度密度差异出现离析现象；③防止粉尘飞扬及器壁上的粘附；④调整堆密度，改善溶解性能；⑤改善片剂生产中压力传递的均匀性；⑥便于服用，方便携带，提高商品价值。

制粒方法：湿法制粒、干法制粒、一步制粒、喷雾制粒，其中湿法制粒应用最多。

制粒技术的应用：在固体制剂，特别在颗粒剂、片剂中应用最为广泛。

二、制粒方法（一）、湿法制粒湿法制粒：在药物粉末中加入粘合剂或润湿剂先制成软材，过筛而制成湿颗粒，湿颗粒干燥后再经过整粒而得。

湿法制成的颗粒具用表面改性较好、外形美观、耐磨性较强、压缩成形性好等优点，在医药工业中应用最为广泛。

湿法制粒机理：首先是粘合剂中的液体将药物粉末表面润湿，使粉粒间产生粘着力，然后在液体架桥与外加机械力的作用下制成一定形状和大小的颗粒，经干燥后最终以固体桥的形式固结。

湿法制粒主要包括制软材、制湿颗粒、湿颗粒干燥及整粒等过程。

1、制软材：将按处方称量好的原辅料细粉混匀，加入适量的润湿剂或粘合剂混匀即成软材。

制软材应注意的问题（1）粘合剂的种类与用量要根据物料的性质而定；（2）加入粘合剂的浓度与搅拌时间，要根椐不同品种灵活掌握；（3）软材质量。

由于原辅料的差异，很难定出统一标准，一般凭经验掌握，用手捏紧能成团块，手指轻压又能散裂得开。

（4）湿搅时间的长短对颗粒的软材有很大关系，湿混合时间越长，则粘性越大，制成的颗粒就越硬。

2、制湿颗粒：使软材通过筛网而成颗粒。

颗粒由筛孔落下如成长条状时，表明软材过湿，湿合剂或润湿剂过多。

相反若软材通过筛孔后呈粉状，表明软材过干，应适当调整。

常用设备：摇摆式颗粒机、高速搅拌制粒机筛网：有尼龙丝、镀锌铁丝、不锈钢、板块四种筛网。

3、湿颗粒干燥：过筛制得的湿颗粒应立即干燥，以免结块或受压变形（可采用不锈钢盘将制好的湿颗粒摊开放置并不时翻动以解决湿颗粒存放结块及变形问题）。

干法制粒技术工艺优化的探讨摘要：在最近的几十年里，干法制粒在制药行业的发展中日益受到关注。

本文就干法制粒技术的基本理论、干法制粒设备的基本组成和参数的确定和优化等方面进行了较为详细的阐述和讨论。

关键词：干法制粒；压缩理论；功能设计；参数前言干压技术最早在十九世纪被应用于采矿业，将物料通过两个反向旋转的压轮，从而使岩石粉碎，易于提炼稀有矿物。

二十世纪中叶，首次出现干法制粒技术应用制药工业的报道[1，2]。

通过制药工业与设备厂家的通力协作，使得干法制粒逐渐成为固体制剂中常用的制粒技术。

1 粉体在干法制粒过程的压缩理论干法制粒过程中，粉体在经过压轮前后共经历三个阶段[3]：滑动区物料被螺杆挤入滑动区。

粉末的移动速率小于压轮的转动速率。

在滑动区内，物料粉体内粒子滑动或经历重排，粒子形态不变，中间的空隙减少，物料中空气被排出。

粉末间的内摩擦系数决定了滑动区的大小，摩擦系数越大，进料区越小，压缩时间越长。

挤压区挤压区是指粉体相对于压片表面不再滑动的区域。

在挤压区内，粉体被有效压实。

物料进入挤压区后，与压轮表面的移动速度一致。

物料在咬合区经历弹性和塑性形变，物料被压实。

释放区物料离开压轮后，受到的压轮压力消失，物料的弹形形变略有恢复。

压缩物料的膨胀程度是由物料的物理性质、压轮直径、压轮转速共同作用决定的。

2 干法制粒设备的组成及参数设计干法制粒设备按功能划分，含进料单元、压轮、压轮压力控制单元、整粒单元等。

[4]2.1 进料单元进料单元负责控制物料从储料斗到压轮的送料流量。

不同厂家的干法制粒设备，在进料单元设计方面各有不同。

对于Fitzpatrick干法制粒机的双螺杆进料设计来说，纵向螺杆的作用是预压除气，根据粉末的堆密度设定预压螺杆的速度。

大多数情况下粉末堆密度越大，说明粉末的孔隙率较小，包含的气体较少，因此需要的预压螺杆速度越慢。

而对于Vector、Gerteis、Alexanderwerk等单螺杆进料设计的干法制粒机，螺杆的作用集进料、预压、除气一体，对于进料螺杆转速设计，是以保证进料与出料平衡为目的。

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干法制粒出现的问题及解决方法
在干法制粒过程中，可能会遇到以下一些常见问题：
1. 粒子粗细不一致：可能是由于原料的物性差异或加工参数调控不当导致的。

解决方法包括调整原料配方、优化加工工艺参数、增加或减少制粒剂量等。

2. 粘结问题：干法制粒过程中，一些粘性较大的原料容易产生粘结现象，导致产出物颗粒不均匀。

解决方法包括增加适量的干燥剂、设置合理的制粒温度和湿度、增加冷却时间等。

3. 粒子硬度不够：在干法制粒过程中，一些原料可能由于粘结力不足而导致颗粒硬度不够，容易破碎。

解决方法包括增加原料中的粘结剂、调整制粒剂量和粒径分布等。

4. 粉尘问题：在干法制粒过程中，由于颗粒破碎、不均匀等原因，可能会产生大量粉尘。

解决方法包括加强设备密封性、增加除尘设备的效率、优化加工流程等。

5. 能耗高：干法制粒过程中，能耗通常较高。

解决方法包括优化加工工艺、采用节能型设备、回收和利用余热等。

综上所述，在干法制粒过程中，可以通过调整配方、优化加工参数、使用适当的辅助剂等手段，来解决出现的问题。

同时，根据具体情况，还可采取改善设备密封性、增加除尘设备等措施，以提高制粒工艺的效率和产品质量。

干法制粒技术在中药研究中的应用进展曹韩韩，杜若飞*，冯怡，杨嘉宁上海中医药大学中药现代制剂技术教育部工程研究中心，上海 201203摘要：通过查阅国内外相关文献，介绍了干法制粒技术以及影响干法制粒的主要影响因素，总结了其在中药研究和生产中的应用现状。

针对其常见问题提出了解决方案，并提出了借助计算机软件和数值模拟来构建中药干法制粒专家系统的研究思路，为干法制粒技术在中药中的应用提供参考。

关键词：干法制粒；中药；物理性质；数值模拟；专家系统中图分类号：R283.3 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2013)19 - 2772 - 05DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2013.19.026Application progress in dry granulation technology of Chinese materia medicaCAO Han-han, DU Ruo-fei, FENG Yi, YANG Jia-ningEngineering Research Center of Modern Preparation of TCM, Ministry of Education, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, ChinaKey words: dry granulation; Chinese materia medica; physical property; numerical simulation; expert system干法制粒是把药物和辅料混合均匀，压缩成大的片状或条带状后，粉碎成所需大小颗粒的方法。

该法靠压缩力使粒子间产生结合力，其制备方法有重压法和滚压法[1]。

重压法具有耗能高、效率低等缺点，与重压法相比，滚压法具有更好的生产能力，能够准确地控制操作参数和制剂原料的停留时间，润滑剂使用量也较小，所以在实际生产中多使用滚压法，本文也主要介绍滚压法。

药剂学干法制粒粘合剂药剂学与干法制粒的探索引言：药剂学是一门研究制剂开发与制备的学科，它涉及了众多的技术和原理。

在药物制备过程中，干法制粒是一种常用的方法，它使用粘合剂将小颗粒或粉末通过加压或细雾喷雾的方式粘合成较大的颗粒。

本文将从药剂学的角度探讨干法制粒技术，并提供对这一主题的个人观点和理解。

目录：1. 药剂学的概述1.1 药物制剂的定义和分类1.2 药物制备的目的和要求1.3 药剂学在制剂开发中的重要性2. 干法制粒的原理与过程2.1 干法制粒的定义和优势2.2 粘合剂的作用与选择2.3 干法制粒的步骤和操作要点3. 干法制粒技术在药物制备中的应用3.1 固体制剂中的干法制粒技术3.2 粉针制剂中的干法制粒技术3.3 口服制剂中的干法制粒技术4. 个人观点和理解4.1 干法制粒技术的优势和局限性4.2 对于药物制剂研发的影响4.3 对未来发展的展望和建议总结：药剂学作为一门重要的学科，在药物制剂研发中扮演了重要的角色。

干法制粒作为药物制备中常用的技术之一，通过粘合剂的应用有效地将小颗粒或粉末粘合成较大的颗粒，提高了制剂的质量和稳定性。

然而，干法制粒技术也存在着一些限制，如需耗费更多时间和资源。

在未来的发展中，我们可以进一步探索优化干法制粒技术的方法，并结合其他制剂技术来提高制剂的效果和质量。

正文：1. 药剂学的概述1.1 药物制剂的定义和分类药物制剂是指将药物活性成分与辅料、助剂等组分合理配伍并加工制备成适合使用的药物形式。

根据制剂形式的不同，药物制剂可以分为固体制剂（如片剂、胶囊剂等）、液体制剂（如注射液、口服液等）、半固体制剂（如膏剂、栓剂等）等多种类型。

1.2 药物制备的目的和要求药物制备的目的主要是为了提高药物的效果和稳定性，以便更好地满足患者的治疗需求。

在药物制备过程中，我们需要考虑一系列的要求，如制剂的稳定性、生物利用度、药效持续时间等。

1.3 药剂学在制剂开发中的重要性药剂学作为药物制剂的核心学科，对药物制备的每个环节都有重要的影响。