制劑生產(chǎn)中的單元操作

制劑生產(chǎn)中基本的單元操作第一節(jié)粉碎、篩分與混合學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)問(wèn)目標(biāo)☆生疏藥物粉碎、篩分、混合的概念及目的☆生疏與粉碎、篩分、混合產(chǎn)品不合格的根本理論學(xué)問(wèn)力量目標(biāo)☆能操作粉碎、篩分與混合的常見(jiàn)設(shè)備，生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品☆找出產(chǎn)品不合格時(shí)，與設(shè)備的關(guān)系片劑膠囊劑散劑顆粒劑丸劑

適用的崗位群一、粉碎的根本理論學(xué)問(wèn)☆1、粉碎：系指借機(jī)械力將大塊固體物料裂開(kāi)成適宜程度的碎塊或細(xì)粉的操作過(guò)程。削減粒徑，增加藥物比外表積便于各成分混合均勻，制備多種劑型加速藥材中有效成分的浸出便于適應(yīng)多種給藥途徑的應(yīng)用

粉碎的目的促進(jìn)藥物溶解，提高生物利用度粉碎度n是粉碎前半徑D與粉碎后

半徑d的比值2、粉碎機(jī)理在外加機(jī)械力作用下，被粉碎物料外表的局部產(chǎn)生很大的應(yīng)力，使物料外表產(chǎn)生裂縫，直至粉碎。粉碎過(guò)程常用外力有：沖擊、壓縮、剪切、彎曲和研磨。沖擊研磨☆以撞擊作用為主的粉碎器械：如萬(wàn)能粉碎機(jī)、錘擊式粉碎機(jī)。

錘擊式粉碎機(jī)萬(wàn)能粉碎機(jī)閉塞粉碎、自由粉碎1粉碎的方式單獨(dú)粉碎與混合粉碎5干法粉碎與濕法粉碎3低溫粉碎4

開(kāi)路粉碎與循環(huán)粉碎23、〔1〕閉塞粉碎：在粉碎過(guò)程中，已到達(dá)粉碎要求的粉末不能準(zhǔn)時(shí)排出而連續(xù)和粗粒一起重復(fù)粉碎操作。特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)潔、效率低、適于小規(guī)模的間歇操作。閉塞粉碎、自由粉碎1〔2〕自由粉碎：在粉碎過(guò)程中，已到達(dá)粉碎要求的粉末能準(zhǔn)時(shí)排出而不影響粗粒連續(xù)粉碎操作。特點(diǎn)：效率高、適于較大規(guī)模的連續(xù)操作?！?〕開(kāi)路粉碎:只通過(guò)一次粉碎機(jī)完成粉碎操作特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)潔、粒度分布寬，適于粗?；蛄６纫蟛桓叩姆鬯?。

開(kāi)路粉碎與循環(huán)粉碎2〔2〕循環(huán)粉碎:經(jīng)粉碎機(jī)粉碎的物料通過(guò)分級(jí)設(shè)備使粗粒重新返回到粉碎機(jī)反復(fù)粉碎的操作。特點(diǎn)：動(dòng)力消耗低、粒度分布窄，適于或粒度要求比較高的粉碎。

粉碎的方法(a)開(kāi)路粉碎〔b〕循環(huán)粉碎

返料干法粉碎與濕法粉碎3〔1〕干法粉碎：物料處于枯燥狀態(tài)下進(jìn)展粉碎的操作?！?〕濕法粉碎：參加適當(dāng)?shù)乃蚱渌后w進(jìn)展研磨粉碎。藥物水細(xì)粉漂移于水面或混懸于水中混懸液粗粉研磨水研磨傾出較細(xì)粗粉混懸液合并沉降上清液細(xì)濕粉枯燥粉碎極細(xì)粉傾出將物料或粉碎機(jī)進(jìn)展冷卻的粉碎方法。方法：物料先冷卻，快速通過(guò)高速撞擊式粉碎機(jī)粉碎，停留時(shí)間短。粉碎機(jī)殼通入低溫冷卻水。將干冰或液氮與物料混合后粉碎。組合上述冷卻方法進(jìn)展粉碎。低溫粉碎4兩種以上物料同時(shí)粉碎的操作。避開(kāi)黏性或熱塑性物料單獨(dú)粉碎時(shí)粘壁?；旌衔锪系挠捕取⒚芏鹊刃柘鄬?duì)接近?；旌戏鬯?4、粉碎的設(shè)備按設(shè)備構(gòu)造分類：研磨式粉碎機(jī)械、機(jī)械式粉碎機(jī)械、氣流式粉碎機(jī)械、低溫式粉碎機(jī)械。〔1〕球磨機(jī)屬于研磨式粉碎機(jī)械，是以磨球?yàn)檠心ソ橘|(zhì)的機(jī)器，磨球多為瓷質(zhì)，密度約為2．4g/cm3。假設(shè)球罐緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，各層磨球有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，稱為滑落。球罐轉(zhuǎn)速的增加，表層球沿著外層球向下瀉落，瀉落時(shí)對(duì)物料的粉碎主要是研磨作用。轉(zhuǎn)速提高后，一局部磨球隨罐體上升至更高的高度，然后沿拋物線拋落，此時(shí)物料的粉碎是沖擊和研磨聯(lián)合作用。假設(shè)球罐轉(zhuǎn)速過(guò)慢或過(guò)快均會(huì)減弱甚至失去粉碎作用罐內(nèi)磨球的運(yùn)動(dòng)以瀉落與拋落為主。磨球直徑一般使用D20～100mm。罐內(nèi)磨球充填率一般為28％--35％〔干法粉碎〕或40％-50％〔濕法粉碎〕，罐內(nèi)加料體積以布滿球間空隙為宜。球磨機(jī)及內(nèi)球運(yùn)動(dòng)情況〔2〕錘擊式粉碎機(jī)屬于機(jī)械式粉碎設(shè)備由高速旋轉(zhuǎn)的活動(dòng)錘擊件與固定圈間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)藥物進(jìn)展粉碎的機(jī)器。錘擊件對(duì)物料主要作用以沖擊力，物料受到錘擊、碰撞、磨擦等而粉碎。錘式粉碎機(jī)1．圓盤；2．錘頭；3.襯板；4．篩板；5．加料器適用于大多數(shù)藥物，但不適宜于高硬度物料及粘性物料。篩孔的外形多為人字形，適用于結(jié)晶狀物料的粉碎，但不適于纖維狀物料。圓形篩孔適用于纖維狀物料。〔2〕振動(dòng)球磨機(jī)一種超細(xì)粉碎機(jī)械。電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，振動(dòng)塊的離心力使罐內(nèi)磨球產(chǎn)生比一般球磨機(jī)大6～10倍的沖擊加速度，磨球及物料在罐內(nèi)呈懸浮狀態(tài)，磨球在罐內(nèi)產(chǎn)生拋射、沖擊及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，物料受到?jīng)_擊、研磨而粉碎。振動(dòng)球磨機(jī)具有生產(chǎn)力量高、粉碎時(shí)不發(fā)熱、構(gòu)造緊湊等優(yōu)點(diǎn)?？蓪⑽锪戏鬯橹廖⒚准?jí)。ZM型振動(dòng)超微粉碎機(jī)1.球罐；2．電機(jī)及振動(dòng)塊3、氣流式粉碎機(jī)氣流式粉碎機(jī)是通過(guò)粉碎室內(nèi)的噴嘴，把壓縮空氣形成的氣流束變成速度能量，促使藥物之間產(chǎn)生猛烈沖擊、磨擦到達(dá)粉碎的機(jī)器。特點(diǎn)是粉碎過(guò)程溫度不上升，故適合于熱敏性物料的超細(xì)碎，其缺點(diǎn)是動(dòng)力消耗較大。高壓空氣由噴嘴以超音速噴入粉碎室物料由加料口經(jīng)空氣引射進(jìn)入粉碎室，被高速氣流加速到50～300m/s。粒子間的碰撞及高速氣流的剪切作用而粉碎。細(xì)粒被空氣夾帶通過(guò)分級(jí)渦由下部的內(nèi)管出料。加料斗產(chǎn)品出口粉碎室噴嘴空氣流能磨〔5〕內(nèi)分級(jí)渦輪式粉碎機(jī)由高速旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片與固定齒圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)藥物進(jìn)展粉碎。渦輪高速旋轉(zhuǎn)〔3000～4000r／min)由強(qiáng)大氣流產(chǎn)生渦流以及由此產(chǎn)生的超聲高頻壓力振動(dòng)，并有沖擊、剪切、研磨作用。由于機(jī)械和氣流的雙重作用使物料得到均勻良好的粉碎，細(xì)粉經(jīng)篩網(wǎng)分出。自冷式渦輪粉碎機(jī)渦輪式粉碎機(jī)特點(diǎn)：粉碎效率高；粉碎粒度60～320目；除用于粉碎一般物料外，還用于粉碎纖維類物料〔中草藥如甘草、大黃等〕和有機(jī)化合物。二、篩分篩分借助篩網(wǎng)將粗細(xì)物料進(jìn)展分別的方法1、概述

篩分的目的可將粉碎的物料分等級(jí)可提高粉碎效率能起到混合作用獲得較均勻的粒子群2、藥篩：指按藥典規(guī)定，全國(guó)統(tǒng)一用于藥劑生產(chǎn)的篩，又稱為標(biāo)準(zhǔn)藥篩。

按制篩方法分1、編織篩2、沖制篩藥篩的種類：

按規(guī)格分1、藥典標(biāo)準(zhǔn)篩2、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)篩工業(yè)用篩常用“目”表示，目是以一英寸〔25.4mm〕長(zhǎng)度上所含篩孔數(shù)目的多少《中國(guó)藥典》2023版標(biāo)準(zhǔn)篩規(guī)格篩號(hào)篩孔內(nèi)徑（平均值）μm目號(hào)一號(hào)篩2000±7010二號(hào)篩850

±2924三號(hào)篩355

±1350四號(hào)篩250

±9.965五號(hào)篩180

±7.680六號(hào)篩150

±6.6100七號(hào)篩125

±5.8120八號(hào)篩90

±4.6150九號(hào)篩75

±4.1200粉末的分等級(jí)最粗粉粗粉中粉細(xì)粉最細(xì)粉極細(xì)粉全部通過(guò)1號(hào)篩，能通過(guò)3號(hào)篩不超過(guò)20%全部通過(guò)2號(hào)篩，能通過(guò)4號(hào)篩不超過(guò)40%全部通過(guò)4號(hào)篩，能通過(guò)5號(hào)篩不超過(guò)20%全部通過(guò)5號(hào)篩，能通過(guò)6號(hào)篩不少于95%全部通過(guò)6號(hào)篩，能通過(guò)7號(hào)篩不少于95%全部通過(guò)8號(hào)篩，能通過(guò)9號(hào)篩不少于95%3、篩分設(shè)備篩分系借助于篩網(wǎng)將粒度不均勻的松散物料分別為二種或二種以上粒級(jí)的操作。依據(jù)篩網(wǎng)面的運(yùn)動(dòng)方式分為：旋轉(zhuǎn)篩、搖動(dòng)篩、旋動(dòng)篩以及振動(dòng)篩?！?〕搖動(dòng)篩由搖動(dòng)裝置和藥篩兩局部組成。見(jiàn)14頁(yè)〔2〕振動(dòng)篩篩箱的振動(dòng)是承受兩端不同質(zhì)量的偏心塊，產(chǎn)生離心、縱向、橫向的復(fù)合作用。物料在篩面上既有縱向彈跳，又有由篩面中心向外發(fā)散的拋射運(yùn)動(dòng)。

振動(dòng)篩粉機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

篩網(wǎng)上部重錘彈簧電機(jī)下部重錘〔3〕旋轉(zhuǎn)篩常用于粉碎后中藥材的篩分。圓形篩筒固定于篩箱內(nèi)，篩筒外表統(tǒng)有篩網(wǎng)，主軸上固定有刷板和打板打板起分散和推動(dòng)物料的作用刷板起清理篩網(wǎng)和促進(jìn)篩分作用。物料由推動(dòng)器從篩筒一端進(jìn)人，粗粉和細(xì)粉分別收集，篩網(wǎng)目數(shù)20～200目。圖11—17FTS型旋轉(zhuǎn)篩1．篩筒；2．刷板；3．主軸；4.打板

振動(dòng)篩具有密閉操作，粉塵飛揚(yáng)少；物料分道篩出，操作便利；振動(dòng)噪聲低的優(yōu)點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)篩操作便利，適應(yīng)性廣，篩網(wǎng)更換簡(jiǎn)潔，對(duì)中藥細(xì)粉篩分效果較好。篩分產(chǎn)品不合格的理論緣由☆粉末吸潮

☆篩分時(shí)藥篩處于靜止

☆篩內(nèi)的藥粉太厚

三、混合的根本理論學(xué)問(wèn)混合是將兩種以上組分的物質(zhì)均勻混在一起的操作1、概述2、混合機(jī)理〔1〕對(duì)流混合固體粒子在機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)的作用下，在設(shè)備內(nèi)形成固體循環(huán)流的過(guò)程，粒子群產(chǎn)生較大的位置移動(dòng)所到達(dá)的總體混合?！?〕剪切混合：在不同組成的界面間發(fā)生剪切作用而產(chǎn)生滑動(dòng)平面?！?〕集中混合：顆粒無(wú)規(guī)章運(yùn)動(dòng)時(shí)，相鄰粒子間相互交換位置產(chǎn)生的局部混合。

混和方法

攪拌混合研磨混合過(guò)篩混合3、混合的方法與設(shè)備：混合設(shè)備1、容器旋轉(zhuǎn)型混合機(jī)〔1〕回轉(zhuǎn)型混合機(jī)：圓形、方形、V字形等原理：轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生剪切力裝料系數(shù)：30%——50%適用：比重相近，粒徑分布窄的固體物料?；剞D(zhuǎn)型混合機(jī)〔V型〕回轉(zhuǎn)型混合機(jī)〔雙錐型〕〔2〕三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)：構(gòu)造：混合容器和機(jī)身兩局部混合筒多方向運(yùn)動(dòng)，既有公轉(zhuǎn)，又有自轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)，各組分可有懸殊的重量比。物料無(wú)離心力作用，混合均勻度高，處理量大，是目前各種混合機(jī)中較抱負(fù)產(chǎn)品。特點(diǎn)：主軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)混合容器在兩空間穿插軸上、下顛例4次，容器在空間既有公轉(zhuǎn)又有自轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)。物料在容器內(nèi)除被拋落，平移外還作翻倒運(yùn)動(dòng)，進(jìn)展有效的對(duì)流混合，剪切混合和集中混合，使混合在沒(méi)有離心力作用下進(jìn)展。三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)優(yōu)點(diǎn)：混合均勻度高、物料裝載系數(shù)大，特殊是對(duì)物粒間密度、外形、粒徑差異較大時(shí)，得到很好的混合效果。占地面積和空間高度小,上料和出料便利,容器和機(jī)身可用隔墻隔開(kāi),符合GMP要求。2、容器固定型混合機(jī)〔1〕攪拌槽型混合機(jī)構(gòu)造：混合筒、攪拌槳原理：以機(jī)械方法產(chǎn)生剪切力適用：固-固、固-液混合混合槽攪拌槳固定軸槽型混合機(jī)〔2〕錐形垂直螺旋混合機(jī)〔單、雙〕構(gòu)造：錐形容器局部、轉(zhuǎn)動(dòng)局部。物料流淌方式：自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)、自由落體特點(diǎn)：攪拌作用力中等、密封式操作。適用：固-固、固-液混合減速器轉(zhuǎn)臂錐形筒體加料口螺旋桿部件出料口雙螺旋錐型混合機(jī)一、概述制粒定義把粉末、塊狀物、溶液、熔融液等狀態(tài)的物料進(jìn)展加工，制得的軟材以適宜的方式通過(guò)適宜的篩(10～14目),制成均勻的顆粒。小量生產(chǎn)，用手壓或搓過(guò)篩網(wǎng)大量生產(chǎn)，用制粒機(jī)其次節(jié)制粒一、制粒的目的：改善藥物的流淌性防止由于粒度、密度差異而引起離析現(xiàn)象，使各組分混合均勻。防止粉末飛揚(yáng)和器壁上黏附。調(diào)整堆密度，改善溶解性能。使壓片過(guò)程中壓力的傳遞均勻。便于服用，攜帶便利。制粒方法

濕法制粒制粒方法干法制粒

噴霧制粒

二、濕法制粒及其設(shè)備在原材料粉末中參加粘合劑，靠粘合劑的粘結(jié)作用使粉末聚結(jié)在一起而制備顆粒的方法。

擠壓制粒旋轉(zhuǎn)制粒流化床制粒攪拌制粒

濕法制粒流程：

制粒設(shè)備：搖擺式顆粒機(jī)、螺旋擠壓制粒機(jī)、輕握成團(tuán)、輕壓即散粘合劑或潮濕劑制軟材濕顆粒干顆粒原輔料擠壓過(guò)篩1、擠壓制粒及其設(shè)備制?！?〕搖擺式顆粒機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)潔，操作簡(jiǎn)潔，生產(chǎn)力量低。2、擠壓制粒機(jī)混合室造粒室3、高效混合制粒及設(shè)備流程：

制粒設(shè)備：高速攪拌制粒機(jī)攪拌漿切割刀原輔料

粘合劑或潮濕劑大顆粒

切成小顆粒

干顆粒

三、干法制粒及其設(shè)備1、概述：干法制粒是將輔料及藥物的混合粉末用較大壓力壓制成較大的粒狀或片狀物后，重新裂開(kāi)成所需的大小適宜的顆粒的操作。過(guò)程如下：原、輔料→壓縮→粉碎→整?！w粒→顆粒劑↓↓直接打片壓片→片劑干法制粒有壓片法和滾壓法〔1〕壓片法：將固體粉末首先在重型壓片機(jī)上壓實(shí)，制成直徑為20—25mm的片胚，然后再裂開(kāi)成所需大小的顆粒?！?〕滾壓法：利用轉(zhuǎn)速一樣的兩個(gè)滾動(dòng)圓筒之間的縫隙，將藥物粉末滾壓成片狀，然后通過(guò)顆粒機(jī)裂開(kāi)制成肯定大小的顆粒的方法。2、干法制粒設(shè)備見(jiàn)Page19圖2-18使粉粒物料在溶液的霧狀氣態(tài)中流化，使之凝集成顆粒的一種操作過(guò)程。

四、流化床制粒及其設(shè)備可同時(shí)完成混合—制粒—枯燥等過(guò)程，又稱“一步制粒機(jī)”流化床制粒⑴流化沸騰制粒法流程：

設(shè)備：流化沸騰制粒機(jī)

沸騰狀態(tài)原輔料

粘合劑或潮濕劑濕顆粒

干顆粒

流化床制粒五、噴霧制粒及其設(shè)備噴霧制粒是將藥物溶液或混懸液用霧化器噴成液滴，并散布于熱氣流中，使水分快速蒸發(fā)以直接獲得球狀干顆粒的制粒方法。流程：

原輔料

粘合劑或潮濕劑混合漿

液滴

干顆粒

霧化器熱氣流噴霧制粒機(jī)枯燥定義一、概述利用熱能將濕物料中的水分汽化除去，從而獲得枯燥物品的工藝過(guò)程。第三節(jié)枯燥生產(chǎn)中除去濕份的方法〔1〕利用離心力、重力、壓差、壓力等作用力的機(jī)械除濕。費(fèi)用低，效率低?！?〕利用吸附劑的化學(xué)除濕，僅能除去少量水分，本錢較高。〔3〕利用熱能或冷凍的枯燥除濕法，使物料中的濕份蒸發(fā)或升華物料枯燥的加熱方式：熱傳導(dǎo)、對(duì)流、熱輻射、介電。對(duì)流加熱枯燥是制藥過(guò)程最常用的方式。二、枯燥的根本原理及其影響因素1、枯燥的根本原理枯燥過(guò)程:包括傳熱過(guò)程和傳質(zhì)過(guò)程。

熱能從集中外表傳至物料內(nèi)部濕分從物料內(nèi)部傳至集中外表熱能傳遞水分汽化水分集中2、物料中水分的性質(zhì)〔1〕平衡水和自由水平衡水：肯定空氣狀態(tài)下，物料外表產(chǎn)生的水蒸氣壓與空氣中水蒸氣分壓相等時(shí)，物料所含的水分。自由水：物料中所含大于平衡水分的那局部水?！?〕結(jié)合水和非結(jié)合水結(jié)合水:以物理化學(xué)方式與無(wú)聊結(jié)合的水分。包括物料細(xì)胞壁內(nèi)的水分、物料內(nèi)毛細(xì)管中的水分。非結(jié)合水：主要以機(jī)械方式結(jié)合的水分。3、枯燥速率及其影響枯燥的因素枯燥速率：在單位時(shí)間內(nèi)、單位枯燥面積上被枯燥物料所能氣化的水量?？菰锼俾是€見(jiàn)P22圖2-213、影響枯燥的因素外部條件掌握：溫度、濕度、外表積、壓力等內(nèi)部條件掌握：物料性質(zhì)、濕含量等常壓廂式枯燥器流化床枯燥器噴霧枯燥器紅外線枯燥器微波枯燥器冷凍枯燥器二、枯燥方法和設(shè)備1、常壓廂式枯燥以蒸汽或電能為熱源，產(chǎn)生熱風(fēng)通過(guò)物料帶走濕份而到達(dá)枯燥的目的。廂式干燥器一般為間歇操作，其構(gòu)造簡(jiǎn)潔，設(shè)備投資少，枯燥時(shí)間長(zhǎng)、枯燥不均勻、熱利用率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大。2、流化床枯燥優(yōu)點(diǎn)：傳熱系數(shù)大，傳熱效果好，枯燥速率較大，床層內(nèi)溫度較均勻，停留時(shí)間可依據(jù)濕物料的狀況而定，產(chǎn)品的含水量低；枯燥設(shè)備處理量大、構(gòu)造簡(jiǎn)潔、占地面積小、投資費(fèi)用低、操作修理便利。缺點(diǎn)：對(duì)易黏結(jié)成團(tuán)及易黏壁的物料處理困難，枯燥過(guò)程發(fā)生摩擦，易使物料產(chǎn)生過(guò)多細(xì)粉。噴霧干燥器3、噴霧枯燥紅外線枯燥器4、紅外線枯燥器紅外線枯燥器：利用紅外輻射元件所發(fā)出來(lái)的紅外線對(duì)物料進(jìn)展直接加熱。紅外線輻射器產(chǎn)生的電磁波以光速輻射至被枯燥物料。適用于大面積、物料表層的枯燥。5、微波枯燥微波是一種電磁波，屬于介電加熱枯燥。微波干燥器微波枯燥器加熱快速、枯燥速度快；掌握靈敏、操作便利；加熱均勻、熱效率高；對(duì)含水分的物料有利。冷凍枯燥：把含有大量水分的物料預(yù)先進(jìn)展降溫、凍結(jié)