濕法制粒設(shè)備綜述

1、濕法制粒設(shè)備綜述班級： 學號： 姓名：摘要：所有的固體制劑的制備過程幾乎都離不開制粒過程。而制粒方法大體分兩 大類，濕法制粒和干法制粒。傳統(tǒng)的濕法制粒是目前制粒的主要方法。濕法制粒設(shè)備主要有這幾種：擠壓式制粒機、轉(zhuǎn)動制粒機、高速攪拌制粒裝 置、流化床制粒機、噴霧制粒機、復合型制粒機等。關(guān)鍵字：濕法制粒，濕法制粒設(shè)備，制粒機，復合型制粒設(shè)備制粒是把粉末、熔融液、水溶液等狀態(tài)的物料經(jīng)加工制成具有一定形狀與大 小粒狀物的操作。 幾乎所有的固體制劑的制備過程都離不開制粒過程。所制成 的顆?？赡苁亲罱K產(chǎn)品，如顆粒劑；也可能是中間產(chǎn)品，如片劑。而制粒方法大 體分兩大類，濕法制粒和干法制粒。傳統(tǒng)的濕法制粒是

2、目前制粒的主要方法。目前，常用的濕法制粒設(shè)備有擠壓式制粒機、轉(zhuǎn)動制粒機、高速攪拌制粒機、 流化床制粒機、噴霧制粒機。此外，對制粒技術(shù)及產(chǎn)品的要求越來越高，為了發(fā) 揮流化床制粒的優(yōu)勢，出現(xiàn)了一系列以流化床為母體的多功能的新型復合制粒設(shè) 備。1. 擠壓式制粒機擠壓式制粒機是將藥物粉末與處方中的輔料混合均勻后加入黏合劑制軟材，然后將軟材用強制擠壓的方式過篩制粒。這種制粒設(shè)備有螺旋擠壓式、旋轉(zhuǎn)式擠壓式、搖擺擠壓式等。特點：1） 顆粒的大小由篩網(wǎng)的孔徑大小調(diào)節(jié)，可制得粒徑范圍在0.330mm做左右，粒度分 布較窄，粒子形狀多為圓柱狀、角柱狀；2）顆粒的松軟程度可用不同黏合劑及其加入量調(diào)節(jié)，以適應壓片的需

3、要；3）制粒前必須混合、制軟材等，程序多、勞動強度大，不適合大批量和連續(xù)生產(chǎn)；4）制備小粒徑顆粒時篩網(wǎng)的壽命短。在擠壓制粒過程中，制軟材（捏合）是關(guān)鍵步驟，黏合劑用量過多時軟材被擠壓成條狀， 并重新黏合在一起。黏合劑用量過少時不能制成完整的顆粒，而成粉狀。因此，在制軟材的過程中選擇適宜黏合劑及適宜用量是非常重要的。從制粒機頂端加料口加擠壓式制粒機的工作原理以哈爾濱科海制藥設(shè)備廠出售的這一款制粒機為例做介紹。 粉末物料經(jīng)配料混合后，由專用加料機（氣動上料或機動上料） 入料倉內(nèi)，送料倉上下端各配有一套料位計，根據(jù)物料加入量的變 化自動加料，粉末物料經(jīng)一根橫向螺旋送料漿將物料推送入另一根 樅向螺旋送

4、料漿，將物料擠壓入下部的壓輥間擠壓成型，當粉末物 料通過這兩段橫向縱向螺旋送料漿時，由于兩根漿葉的直徑和轉(zhuǎn)速 不同，粉末與物料會形成預擠壓，在物料擠壓過程中，如果物料中 的空氣沒有經(jīng)過有效的去除，那么壓合成型的物料會出現(xiàn)開裂和破 碎，碎片和細粉量將會大大增加。故本機另配有真空脫氣系統(tǒng)，真 空除氣裝置會去除物料中含有的空氣量， 從而有效的解決這一問題。 在某些案例中，可以使產(chǎn)量提高 4-5倍，壓合效率提高 40%。擠壓成型的片狀物料向下掉落進入下部的二級或多級整粒機中，制成所需目數(shù)的顆粒， 并可根據(jù)用戶生產(chǎn)要求配套篩粉機， 經(jīng)整粒后的顆粒直接進入下部的篩分機中， 篩選出合格顆粒，篩 分出不合格顆

5、?？山?jīng)由自動上料系統(tǒng)再進入進料倉中循環(huán)制粒。整個生產(chǎn)過程可通過PLC人機操作界面設(shè)定，達到無人看守工作，實現(xiàn)全密閉生產(chǎn)。2. 轉(zhuǎn)動制粒機轉(zhuǎn)動制粒機將藥粉加黏合劑，在轉(zhuǎn)動、搖動、攪拌等作用聚結(jié)為球形粒子。以經(jīng)典的容器造粒機（即圓筒旋轉(zhuǎn)造粒機、 傾斜轉(zhuǎn)動鍋）為例。這種轉(zhuǎn)動制粒機多用于藥 丸的生產(chǎn)，可制備 23mm以上大小的藥丸。 但由于粒度分布較寬，在使用中受到一定的限 制。操作多為憑經(jīng)驗控制。其工作原理是：藥物粉末和黏合劑在轉(zhuǎn)動 制粒機中經(jīng)歷母核形成， 母核成長，壓實三個 階段。母核形成階段：在粉末中噴入少量液 體使其潤濕，在滾動和搓動作用下使粉末聚集在一起形成大量母核，在中藥生產(chǎn)中叫起模；母核

6、成長階段：母核在滾動時進一步壓實， 并在轉(zhuǎn)動過程中向母核表面將一定量的水和藥粉均勻噴撒，使藥粉層積于母核表面， 如此反復多次，可得一定大小的藥丸，在中藥生產(chǎn)中稱此未為泛制；壓實階段：在此階段停止加 入液體和藥粉，在繼續(xù)轉(zhuǎn)動過程中顆粒內(nèi)多余的液體被擠出表面或充分潤濕的表蹭中，從而顆粒被壓實形成一定機械強度的微丸。近年來出現(xiàn)的離心轉(zhuǎn)動制粒機，亦稱離心制粒機。在固定的容器內(nèi)，物料在高速旋轉(zhuǎn)大 的圓盤作用下受到離心作用而向器壁靠攏并旋轉(zhuǎn)，物料被從圓盤周邊吹出的空氣流帶動，在向上運動的同時在重力的作用下往下滑動落入圓盤中心，落下的粒子重新受到圓盤的離心旋轉(zhuǎn)作用，從而使物料不停地做旋轉(zhuǎn)運動，有利于形成球狀

7、顆粒。黏合劑向物料層斜面上部的表面定量噴霧，靠顆粒的激烈運動使顆粒表面均勻潤濕，并使散布的藥粉或輔料均勻附著在顆粒表面層層包裹，如此反復操作可得所需大小的球形顆粒。調(diào)整在圓盤周邊上升的氣流溫度可對顆粒進行干燥。3. 高速攪拌制粒機高速攪拌制粒機：將藥物粉末和輔料加入于高速攪拌制粒機的容器內(nèi)攪拌均勻后加入黏 合劑高速攪拌制粒。這類設(shè)備同時具有混合、 捏合、制粒過程，節(jié)省工序、操作簡單、快速, 應用廣泛?？芍苽渲旅?、高強度的適于膠囊劑的顆粒，也可制備松軟的適合壓片的顆粒。右圖為西安市國中制藥機械生產(chǎn)有限公司生產(chǎn)的一款高速攪拌制粒機。以此來介紹這類設(shè)備的工作原理和特點。型號KJZ-10容積 10立升

8、制粒目數(shù)1080目制粒速度1.5 3kg/5 10min攪拌電機1.1/1.3kw/380V制粒電機0.7/1.1kw/380V攪拌槳葉轉(zhuǎn)速:慢速470/分快速720/分1造粒刀轉(zhuǎn)速慢速1440/分快速2780/分技術(shù)參數(shù)如下:高速攪拌制粒機又稱為三相制粒機，是20世紀80年代以后發(fā)展起來的集混合與制粒一體的設(shè)備。在高速攪拌制粒機上制備一批顆粒所需時間公8-10min，且制得顆粒粒徑范圍為20-80目，烘干后可以直接用二壓片。該機設(shè)備主要由制粒筒、攪拌槳、切割刀和動力系統(tǒng)組成。當原料、輔料和黏合劑進入制粒筒并蓋封后，啟動電源，大攪拌槳的小切割刀就按各自的軸進行旋轉(zhuǎn)運動，大攪拌槳主要使物料上下左

9、右翻動并進行均勻混合。小切割發(fā)則將物料切割成粒均勻的顆粒。由于高效混合制粒機制粒速度迅速且準確，只需將電流表或電壓表與小切割刀連接，根據(jù)電流或決壓讀數(shù)即能精確控制粒終點。它與傳統(tǒng)的制粒工藝相比黏合劑用量可節(jié)約15%-25%高速攪拌制粒機采用全封閉操作，在同一容器內(nèi)混合制粒，工藝縮減，無粉 塵飛揚，符合GMF要求。特點有以下幾點：1 ）混合均勻，在主藥和輔料比重差異上較大的情況下能達到良好的混合效果，所制成的顆粒粒度均勻，快速攪拌混合、切割制粒二道工序一步完成，與老工藝相比效率提高4-5倍，無污染，符合 GMP規(guī)范和勞動保護要求；2 ）顆粒效果好，所制成的顆粒粒度均勻，片子硬度，釋放度，片子光潔

10、度方面都有優(yōu) 于傳統(tǒng)工藝制成的顆粒。3 ）低消能，能控制制粒全過程，減小黏合劑用量的15%左右，并減輕勞動強度。4. 流化床制粒機流化床制粒機：在一臺設(shè)備內(nèi)可完成混合、制粒、干燥過程，又稱一步制粒?？砂?。常用于沖劑、片劑、膠囊顆粒的生產(chǎn)和緩釋顆粒的生產(chǎn)。（左圖為流化床制粒機示意圖）主要結(jié)構(gòu)由容器、氣體分布裝置（如篩板等）、噴 嘴、氣固分離裝置、空氣進口和出口、物料排出口等 組成。下圖為重慶力譜制藥機械有限公司生產(chǎn)的FL系列沸騰制粒干燥機。FL系列沸騰制粒干燥機是利用高速熱氣流使粉 料在流化床內(nèi)形成流化態(tài)，在經(jīng)過霧化液滴的黏合作 用下，黏結(jié)成粒。其粒子大小主要通過容器內(nèi)溫度、 霧化氣體壓力及輸

11、液量大小進行調(diào)整。氣流分布板有 兩種：孔板和渦旋板，可根據(jù)不同的用途選擇?？装?用于一般制粒，渦旋板用于精確制粒及包衣。特點：在熱氣流的作用下使霧滴中的1）集制粒、混合、干燥為一體，減少工藝步驟及污染環(huán)節(jié)， 節(jié)約時間，降低勞動強度。2）制得的顆粒為多孔性柔軟顆粒，密度小，強度小，且顆 粒的粒度分布均勻、流動性、壓縮成形性好。用這種顆粒制得的 顆粒劑速溶、沖劑易于溶出、片劑易于崩解。3）設(shè)備于密閉負壓下工作，內(nèi)表面光潔，無死角，利于清 洗，符合“ GMP要求。5. 噴霧干燥制粒機噴霧干燥制粒機：將藥物溶液或混懸液噴霧于干燥室內(nèi),水分迅速蒸發(fā)以直接獲得球狀干燥細顆粒。下圖為噴霧制粒的流程圖。原料液

12、由貯槽7進入霧化器1噴成液滴分散于熱氣流中，空 氣經(jīng)蒸汽加熱器5及電熱器6加熱后沿切線方向進入干燥室 2與液滴接觸，野地中的水分迅 速蒸發(fā)，液滴經(jīng)干燥后形成固體粉末落于器底， 干品可連續(xù)或間歇出料， 廢氣由干燥器下方的 出口流入旋風分離器 3,進一步分離固體粉末， 然后經(jīng)風機4和袋濾器后放空。 原料液的噴霧 靠霧化器來完成，因此霧化器、是噴霧干燥制 粒機的關(guān)鍵零件。常用霧化器有三種型式，即 壓力式霧化器、氣流式霧化器、離心式霧化器。噴霧制粒法的特點是： 由液體原料直接 得到粉狀固體顆粒；熱風溫度高，霧滴比表 面積大，干燥速度非?？欤ㄍǔＶ恍钄?shù)秒至數(shù) 十秒），物料的受熱時間極短，干燥物料的溫 度

13、相對低，適合于熱敏性物料的制粒；粒度 范圍約在30數(shù)百微米，堆積密度約在0.20.6g/cm 3的中空球狀粒子較多， 具有良好的溶 解性、分散性和流動性。缺點是：設(shè)備高大、氣化大量液體，因此設(shè)備費用高、能量消耗大、操作費用高；黏性 較大料液易黏壁使其使用受到限制，需用特殊噴霧干燥設(shè)備。下面是由重慶恒通干燥設(shè)備廠生產(chǎn)的1PGL系列噴霧干燥制粒機的介紹。PGL系列噴霧干燥制粒機工作原理：在料中先將一定量的種子 （干粉母體）：通熱風，使種子沸騰干燥；通過霧化器加浸 膏液體；繼續(xù)通熱風，邊沸騰邊干燥，邊造粒，直到停止加入浸膏，顆粒達到干燥要求 為止。這款制粒機的特點如下：1、 采用噴霧工藝，特別適用微

14、輔料，熱敏性物料，功效比FL沸騰制 粒機高1 2倍；2、集混合、噴霧干燥、制粒、顆粒包衣多功能于一體；3、可進行微輔料、小劑量、低糖或無糖制劑的造粒；4、產(chǎn)品終水份可達 0.1%,配備返粉裝置，成粒率95%,可制0.2-2mm 顆粒；5、制出的顆粒速溶、沖劑易于溶出、片劑易于崩解；6、利用液態(tài)物料作為潤濕黏合劑、可節(jié)約大量酒精；7、設(shè)備于密閉負壓下工作，內(nèi)表面光潔、無死角、符合“ GMP要求;8、自動化程得到進一步的提高，操作簡便，可有效保障產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性;9、改進設(shè)計的內(nèi)混式多流體霧化器，可處理浸膏比重達1.3g / cm36. 復合型制粒機復合型制粒機是攪拌制粒、轉(zhuǎn)動制粒、流化床制粒等各

15、種制粒技能結(jié)合在一起，使混合、捏合、制粒、干燥、包衣等多個單元操作在一個機器內(nèi)進行的新型設(shè)備。這種方法綜合了各種設(shè)備的機能特點， 取長補短，功能多，占地面積小，省功省力在自動化的實施中具有無可 估量得價值。復合型制粒方法以流化床為母體進行多種組合，即攪拌和流化床組合的攪拌流化床型， 轉(zhuǎn)盤和流化床組合的轉(zhuǎn)動流化床型， 攪拌、轉(zhuǎn)動和流化床組合在一起的攪拌轉(zhuǎn)動流化床型等。 攪拌轉(zhuǎn)動流化制粒機綜合了攪拌、 轉(zhuǎn)動、 流化制粒的特征， 容器的下部設(shè)有部分開孔的 碟狀旋轉(zhuǎn)盤， 其上部裝有能獨立旋轉(zhuǎn)的攪拌槳和切割刀， 上升氣流由旋轉(zhuǎn)盤上的通氣孔和盤 外周邊的間隙進入容器內(nèi)使床層流化， 噴槍安裝于流化層上部或側(cè)

16、面， 容器頂部設(shè)有高壓逆 洗式圓筒狀袋濾器。攪拌轉(zhuǎn)動流化制粒機具有四種不同功能：a）離心轉(zhuǎn)動：轉(zhuǎn)盤的離心旋轉(zhuǎn)運動可以獲得高密度的球形制粒物；b）懸浮運動：從轉(zhuǎn)盤的氣孔和周邊縫隙上升的氣流使物料懸浮，使顆粒松軟、堆積密度??；c）旋轉(zhuǎn)運動：由攪拌槳的轉(zhuǎn)動使物料產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，并在轉(zhuǎn)盤的離心力和空氣流的懸浮等混合作用下使物料產(chǎn)生高濃度的均勻的流動狀態(tài)， 可進行精密制粒、 包衣、干燥等過程；d）整粒作用：對吸濕性較強的粉體進行制粒時易出現(xiàn)結(jié)塊。欲制備致密的球形顆粒時， 以攪拌制粒、 轉(zhuǎn)動制粒為主體， 靠機械作用產(chǎn)生粒子的自轉(zhuǎn)、 公轉(zhuǎn)等運動； 欲制備輕質(zhì)的不規(guī)則顆粒時， 以流化床為主體， 靠流動空氣產(chǎn)生物

17、料的懸浮運 動。在制粒時， 應按照所制顆粒的具體要求選擇合適的制粒機。 當需要大批量和連續(xù)生產(chǎn)時， 不適宜選用擠壓式制粒機； 當制備藥丸的原料藥顆粒時刻選擇使用轉(zhuǎn)動制粒機； 當制備致密、 高強度的適于膠囊劑的顆粒， 也可制備松軟的適合壓片的顆粒時刻選用高速攪拌制粒機，也可用流化床制粒機； 流化床制粒機也可用于緩釋顆粒的生產(chǎn)。 而復合型制粒機適用于大部分 顆粒的生產(chǎn)， 但由于這類設(shè)備的技術(shù)還未成熟， 具有很大的發(fā)展空間， 需要我們在未來的日 子里進一步開發(fā)其應用，完善這一技術(shù)，降低生產(chǎn)成本，為人們提供更實惠的服務。參考文獻：【1】楊葉紅 一種搖擺式制粒機P，安徽，安徽同泰藥業(yè)有限公司, CN201020279737.9【2】