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【原创】基于制粒视角分析中药制剂内在质量的影响!

青黎

2024.12.30  |  点击 739次

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导读 探讨湿法挤出制粒、干法制粒及流化床制粒所得颗粒在外观性状、流动性、吸湿性、可压性等方面的影响,可以为中药制剂中不同剂型制粒工艺的选择及考察要点提供参考。

中国粉体网讯  制粒是将粉末、熔融液体、水溶液等状态的物料经加工制成具有一定形状与大小的粒状物的操作。制粒是多种固体制剂的基础操作单元,在中成药中也较为常见。制粒产品可能是最终成品,如中药颗粒剂,也可能是中间产品,如胶囊剂、片剂等。


常见的中药制粒工艺


中药制粒工艺及其设备繁多,相同处方采用不同方法制粒,所得颗粒物的形状、大小、强度、崩解性、溶解性也会出现不同程度的差异。因此,应根据药物制剂所需颗粒的特性选择适宜的制粒方法,从而制备出适合的药物剂型。中药剂型生产中广泛应用的制粒工艺主要有湿法挤出制粒、干法制粒、流化床制粒及喷雾制粒4种,其中喷雾制粒更多应用于粉体制备,在此不多做论述。


湿法挤出制粒:湿法制粒广泛应用于口服固体制剂的生产中。湿法挤出制粒是在药粉中加入适量黏合剂制成软材后,用强制挤压的方式通过具有一定孔径的筛网或孔板而制粒的方法。这类制粒设备根据不同的挤压方式可分为摇摆挤压式、旋转挤压式、螺旋挤压式等。实际生产中,挤压制粒所需要经过的工艺环节分别为原辅料(包括中药浸膏、喷粉、干浸膏粉等)粉末混合、制备软材、筛网挤压制粒、湿颗粒干燥、整干颗粒等。现阶段,柱状、角状是挤压制粒颗粒性状的主要类型。


干法制粒:干法制粒是将药物提取物与辅料混合均匀后,依靠重压或锟压机挤压成薄片状,再经磨碎和过筛,制成一种预定大小的颗粒的方法。该法是靠压缩力作用使粒子间产生结合力,其制备方法有重压法和滚压法。与重压法相比,滚压法的颗粒一次成型率高、能耗低,能够较准确地控制送料速度、轧轮压力、轧轮转速以及制剂原料的停留时间等工艺参数,润滑剂用量也较小,所以在实际生产中多使用滚压法。


流化床制粒:流化床制粒是在自上而下的通过热空气的作用下,使物料的粉末在保持流化状态的同时,喷入含有黏合剂的溶液,使粉末结聚成粒的方法。它将常规湿法制粒的混合、制粒、干燥这三个步骤在密闭容器内一次完成。其制粒工艺是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产生黏合架桥作用,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,此过程不断重复进行,即得理想、均匀、外形圆整的多微孔球状颗粒。


不同制粒工艺对制剂内在质量的影响


(1)外观性状(颜色、粒度)


性状是颗粒剂常规检查项目之一,外观性状主要从颜色、粒度及其均一性等方面比较。


从制粒工艺来看,颗粒颜色不同与是否加入润湿剂、是否进行干燥以及干燥时长有关。其中,干法制粒过程无需加入润湿剂且无需干燥工序,颗粒颜色较原辅料混合后颜色略深;湿法挤出制粒在原辅料混合的基础上,加入润湿剂,颜色的深浅取决于加入润湿剂的量以及干燥时长,润湿剂加入量多,对应烘干时间长,所得颗粒颜色偏深;而流化床制粒是通过将一定密度的膏液通过喷枪喷入底粉中,膏液包裹在底粉表面,较湿法制粒受热时间长,色泽相对较深。因此,在进行工艺改进、研究及变更工作中,若产品对颜色要求范围较窄应充分考虑制粒方法不同对产品颜色的影响。


根据粒度分布均一性,通常流化床制粒>湿法挤出制粒>干法制粒。相同处方条件下不同制粒方式所得颗粒粒径分布情况存在差异,多个品种研究资料显示湿法制粒粒径较大,在20目以上占比达50%以上,且粒径分布相对分散,流化床制粒颗粒粒径则处于20~40目之间占比较多,干法制粒所得颗粒粒径在20目以上占比较多。因此,在进行制粒方式选择的过程中,颗粒粒径分布的评价属于产品在放大生产过程中的关键质量控制点之一。


(2)流动性


颗粒的流动性对包装过程、后道填充过程影响较大。流动性主要通过测定颗粒的休止角来判定,通常认为休止角<40°的颗粒流动性较好。3种制粒方式所得颗粒流动性优劣一般是流化床制粒>湿法制粒>干法制粒。


(3)吸湿性


对于中药制剂而言,吸湿性是处方筛选中的一个重要考察因素,也是一个在存放过程中需要持续被关注的问题。相同处方条件下,3种制粒方式所得颗粒的吸湿性通常为流化床制粒>湿法制粒>干法制粒。存在这种吸湿性比较结果可能是由于3种制粒方式所得颗粒的内部结构致密程度及孔隙分布情况存在差异,其中,流化床制粒通过药液雾化与底粉粘结,结构相对松散,孔隙较多;湿法制粒在混合过程使润湿剂与原辅料混合结构较流化床制粒致密,而干燥过程失水使颗粒内部存在少量孔隙相较干法制粒松散;干法制粒通过粉体直接压制结构最为致密。


(4)可压性


对于颗粒剂、胶囊剂无需考虑3种制粒方式对可压性的影响,对于片剂则需考虑所得颗粒可压性差异。可压性与原料性质、制剂工艺均存在相关性,物料的可压性通常用卡尔系数表示,通过堆密度和实密度计算而得,卡尔系数越大对应的物料可压缩性越好。从制粒工艺而言,流化床制粒可压性一般优于湿法挤出制粒优于干法制粒,这与不同制粒工艺所得颗粒的孔隙分布情况和水分情况均有一定的相关性。


(5)崩解/溶化性


颗粒剂需检测溶化性,胶囊、片剂需测定崩解或溶出度,为便于表述,这里将用溶化用时进行比较。这一性质与颗粒在成型过程中的粘合剂、制剂工艺均相关,在处方相同的情况下,根据制粒所得颗粒孔隙分布情况,溶化用时长短依次为干法制粒、湿法制粒、流化床制粒,但在一些文献研究资料中,湿法制粒与流化床制粒溶化用时长短存在差异。


小结:


制粒是颗粒剂、胶囊、片剂生产过程中所不可或缺的关键操作单元,不同制粒方式对产品质量影响的侧重点不同。探讨湿法挤出制粒、干法制粒及流化床制粒所得颗粒在外观性状、流动性、吸湿性、可压性等方面的影响,可以为中药制剂中不同剂型制粒工艺的选择及考察要点提供参考。


参考来源:

杨明.中药药剂学[M].9版,北京:中国中医药出版社

刘士玉,贾晓伟等.制粒方法与设备常见问题的探讨

况弯弯,伍振峰等.中药干法制粒的研究思路探讨:基于干法制粒技术研究的国内外研究进展

粉体网:中药流化床制粒工艺研究浅析

李春梅,李菲等.三种常见制粒技术对中药制剂内在质量的影响及生产过程控制要点


(中国粉体网编辑整理/青黎)


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