中国干燥设备网  历届回顾  |  首页  |  联系第十四届全国干燥技术交流会  专题网站  www.dry.org.cn
正式会议时间:2013年10月11日—10月14日  召开地点:江苏●常州市德群大酒店
主办:中国化工学会化学工程专业委员会干燥技术专业组 承办:常州一步干燥设备有限公司
“全国干燥技术交流会”会议简介
由中国化工学会化学工程专业委员会干燥技术专业组主办的(简称“全国干燥会议”),第一届会议于1975年在南京召开。随后,自1986年在上海召开第二届起即确定为每三年一届。随着干燥技术的发展与研究活动的繁荣,2005年的第五届会议以后又改为每两年一届,并延续至今。历届会议均由中国化工学会化学工程专业委员会干燥技术专业组主办,并在主办单位的指导下由不同的单位具体承办各届会议。第十四届全国干燥会议由常州一步干燥设备有限公司承办,正式会议定于2013年10月在江苏常州召开
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湿法混合制粒的特点与高速混合制粒机的制造要求
常州市一步干燥设备有限公司 查国才 发布时间:2012/9/29 浏览次数:2401
  摘  要:从制粒概念入手,阐述了湿法制粒工艺的特点,同时从工艺和GMP角度出发,叙述了高速混合制粒机的制造要求和和使用影响因素。
  关键词:湿法制粒、高速混合制粒机、固体制剂
 
  在固体制剂片剂生产中,混合与制粒是决定压片或胶囊质量好坏的关键,从某种意义上说,制粒是其关键的基础。然而,制粒的目的是解决药物和辅料混合时组分分离和粒径差异问题,从而提高主药含量均匀度,同时也可解决药物粉末混合后粘集和流动性差的问题。另外,制粒的粘合剂在颗粒中的均匀分散,改善了压片生产的可压性和胶囊生产的可填性。本文从制粒概念入手,阐述了湿法制粒工艺的特点,同时从工艺和GMP角度出发,叙述了高速混合制粒机的制造要求和使用影响因素。
1.1.3一步法制粒
  一步法制粒(也称流化床制粒)集混合、制粒、干燥于一体,制粒成品颗粒较松,粒度40~80目左右。其特点是生产效率高、劳动强度低、受外界污染低和成品颗粒整齐,缺点是电耗较高,控制参数因品种而异。
1.1.4干式制粒
  干式制粒是通过对粉末混合物加压制成大片后再经粉碎整粒制成所需粒度的颗粒,适用于湿热敏性药物。干式制粒设备特点是所需设备少、占地面积小、省时省工,同时由于制粒中不使用粘合剂,制成片剂容易崩解。缺点是压片时“逸尘”严重、易造成交叉污染,压制颗粒的溶出速率较慢,故不适用于水溶性药物。
1.2湿法制粒设备的原理与应用
  在湿法制粒的设备中,现以卧式高速混合制粒机为主。卧式高速混合制粒机其制粒的原理是混合及制粒两道工序在同一容器中完成,采用下旋式搅拌,搅拌浆安装在锅底,并与锅底形成间隙。搅拌叶面能确保物料碰撞分散成半流动的翻滚状态,并达到充分的混合。随着粘合剂的注入,使粉料逐渐湿润,物料形状发生变化。而位于锅壁水平轴的切碎刀与搅拌浆的旋转运动产生涡流,使物料被充分混合、翻动及碰撞,此时处于物料翻动必经区域的切碎刀可将团状物料充分打碎成颗粒。同时,物料在三维运动中颗粒之间的挤压、碰撞、磨擦、剪切和捏合,使颗粒磨擦更均匀、细致,最终形成稳定球状颗粒从而形成潮湿均匀的软材。其中,制粒颗粒目数大小由物料的特性、制料刀的转速和制粒时间等因素制约。
  湿法制粒在固体制剂中常适用于需要添加粘合剂(如酒精、糊精等)进行混合才能成粒的药品。其同时适用于①压片时需加入粘合剂可增强粉末的可压缩性和粘着性;②胶囊充填或压片需流动性时,通常流动性与高剂量等物料可用此法;③对低剂量药物有分布均匀、色彩良好要求的,也可用此法解决;④固体制剂中也可用此法使用适当的溶媒和粘合剂增加药物溶出速率。
  此外,卧式高速混合制粒机每批操作时间约10min不到,可生产80~200kg,工效比传统工艺提高4-5倍。其次,较传统工艺减少25%粘合剂,干燥时间缩短。而成粒近似球形,流动性好。同时,其出口可与沸腾干燥相接,而粉料可用提升机或真空上料机加到湿法制粒机内。
 
2.高速混合制粒机的制造要点
  对照GMP规范和固体制剂相应工艺要求,对高速混合制粒机(卧式)的制造应达到以下要求。
2.1高速混合制粒机应具备的功能要求
  1)搅拌桨对物料干混,加粘合剂后湿混。能根据物料和粘合剂的特性使搅拌桨的旋转速度能够确保产生涡流,物料充分混合。同时,制粒刀处交汇区域对翻腾的物料团充分打碎成颗粒。
  2)搅拌桨与制粒刀的旋转速度能使物料产生三维运动,颗粒产生碰撞、磨擦、剪切,使其磨擦均匀、细致,最后形定稳定球状颗粒。混合的时间、搅拌桨与制粒刀的速度、干燥后制粒质量和均匀性等满足固体制剂生产工艺要求。
  3)混合制粒过程应在封闭状态下,混合制粒全过程(含加料、混合、切割制粒和卸料等)均应在10万级或30万级洁净度下工作,并保证无异物落下。
      4)机器能与沸腾干燥或提升加料或真空上料机设备联线配套。
2.2高速混合制粒机总体结构和制造要求
  1)与物料直接接触部分采用奥氏体不锈钢,而采用非金属时应无毒、不与药品发生化学变化、不腐蚀不吸收药品的材质。
  2)制粒筒体为上部圆锥的筒体,筒体底部应整板旋压而成,筒体底部应设有冷却夹套,确保筒体搅拌时不发热。筒体各处表面过渡处应圆弧过渡,易清洁,无清洗的死区。同时,
制粒筒体均采用氩弧焊焊接而成,内外部均需抛光处理,特别其内部表面抛光,表面粗糙度 Ra≤0.8μm,确保物料不会粘于壁面。
  3)制粒筒体的进料口采用快开式结构,其法兰与桶体焊接应确保无死区,筒盖拆卸开启方便,进料口与筒盖密封垫应卫生级硅橡胶,密封垫调换方便,目进料口与筒盖结构应有相应气密性。另外,制粒筒体的出料口采用电控排料阀,阀板密封垫应卫生级硅橡胶,排料整个通道表面光滑,易清洁,无死角。
  4)搅拌桨采用下旋式搅拌,其焊接采用氩弧焊,并均需抛光处理,搅拌叶轮与轴套连接处的强度应增加,以克服瞬间扭矩。另外,锅底与搅拌桨底距离要小(≤1mm),以解决锅底积料问题。同时,切碎刀采用侧置式,刀片调换方便,整个切碎刀组件无清洗死区。其中,搅拌驱动轴与筒体密封最好用气密封,能气封水冲转换。而搅拌驱动轴与筒体的密封以及制粒刀轴与筒体的密封应可靠,以防止粉层进入,避免交叉污染。
  5)气、水管路用奥氏体不锈钢抛光管,采用氩弧焊或快开式连接。安装必要时,气、水管路应设终端过滤器。同时,内部清洗方便,气、水管可接在轴处分流环上,当水气转换后,水压能喷射到筒体的各个位置,确保无清洗的盲区,且排水口应设在最低位。
  6)凡外露的零件表面不能使用润滑剂,传动内部需润滑的润滑点不能外露结构,构成任何污染。
  7)要有机械过载保护装置。此外,压缩空气管路应设置减压或安全装置。
2.3高速混合制粒机的电气和控制要求
  1)搅拌桨与切碎刀速度至少能双速电机变速,搅拌桨速度范围为30-500r/min、切碎刀速度范围为300-3000r/min,最好能变频调速,并能设定显示。
  2)双速简易式控制并具有起动、急停、停止开关和故障显示、电流显示和二档电机变速显示。
  3)当放料阀或排水口关闭时,搅拌浆与切碎刀的电机才能运转,反之亦然。此外,只有当放料阀关闭时,才能进入清洗工序。
  4)电器控制应有自我保护功能,防止因误操作而可能给设备带来的损坏。其中包括主电机故障保护及紧急停止保护。
  5)进行高档配置时,应采用PLC+触摸式彩色液晶面板控制。界面设计分为手动式运行操作界面和正常运转操作界面,并有良好人机对话界面。界面能动态反映主要工序(加料、混合、切割制粒、卸料和CIP)的情况。能有工艺菜单的选择及参数(搅拌浆与制粒刀速度、混合与制粒时间和CIP时间等)的设定,能显示设定参数、实际工作参数以及故障原因等,同时有记忆功能。
2.4高速混合制粒机的基本技术和验证要求
  1)运转噪音≤75dB(A);
  2)搅拌桨与制粒刀的速度符合相应固体制剂的工艺要求;
  3)混合制粒速度,符合产量要求;
  4)混合制粒时间符合相应固体制剂的工艺要求(一般10-15min/批);
  5)搅拌桨与切碎刀的速度符合相应固体制剂的工艺要求;
  6)成品率>99%;
  7)制粒成品粒度范围在Φ0.17mm-Φ0.83mm(20目-80目)(或按工艺要求);
  8)干燥后制粒质量应颗粒球形、粒度均匀及流动性好。
 
      在湿法混合制粒生产中,常用酒精制粒或糊精粘合剂制粒,而此二者粘是由一定差异的。常见用酒精制粒,其所制的颗粒小而细,易烘干,这由于酒精不带粘度,而且它有松散作用,对粘度高的中药制粒用此法较为理想。而用糊精制粒,其所制的颗粒大而粗,烘干慢,这是由于糊精有粘性,有聚合作用,对没有粘度的西药用此法较为理想。
  此外,无论是用浓浸膏经稀释后作为物料,还是采用糊精或其他粘合剂的物料,在生产较小颗粒时,物料的浆料浓度可稀一点,需较大颗粒时,则物料的浆料浓度则可稍浓一点。
 
4.结束语
  以制粒概念和湿法制粒工艺的特点为基础,从相应工艺和GMP角度出发,叙述了高速混合制粒机的制造要求和影响因素,目的是把国产的高速混合制粒机能运用得更好,制造得更完美。而江苏一步干燥设备有限公司是专业生产混合、制粒、干燥等设备厂家,虽然以干燥类设备为主,但是混合、制粒及干燥是相辅相存的,特别是混合制粒是固体制剂生产之基础。本公司生产的GHL系列高速混合制粒机是高质量普及型产品,特别适用中小型和普及型药厂的生产,该产品已在以山东鲁抗集团、山东鲁南药业有限公司、山东新华制药股份有限公司、吉林通化东宝药业、石家庄科迪药业、北京巨能公司及新西兰BOMAC公司等单位使用,本公司也能按需定制,愿我们的产品为中国固体制剂生产作出更大贡献。
  查国才,江苏一步干燥设备有限公司,213116
  参考文献:
  郭灏/郭维图,固体制剂制药装备的现状和展望,中国制药装备杂志,No1,2003
  田耀华,制药装备符合GMP要求的设计和选型要点(二),中国制药装备行业协会,2003
 
发表于:机电信息2005-8
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