一文读懂湿法制粒工艺要点(上)
制粒是将粉状、块状、熔融液、水溶液等状态的物料经过加工,制成具有一定形状和大小的颗粒状的工序。对于粉状的物料来说,制粒的目的:①改善物料的流动性,便于进行后面的工序;②防止粉体中各混合成分的离析;③减少粉尘飞扬以及在容器器壁上的粘附;制得颗粒可以是最终产品也可以是中间体,作为最终产品,制粒还能调整堆密度,改善溶解性能;作为中间体,还能改善片剂生产中压力的匀匀传递等。
制粒也分为不同形式,最主要的是湿法制粒和干法制粒,其它还有喷雾制粒等。其中湿法制粒应用最广泛,本篇主要关注湿法制粒工艺要点。湿法制粒是在粉状物料中加入适宜液体润湿剂制备颗粒的方法。常用的润湿剂可以是水、乙醇、等其他溶剂,也可以是粘合剂以一定比例配制的溶液。粉末通过粘合剂的架桥或粘结作用聚结在一起,并在机械外力的作用下分离为具有一定大小和形状的颗粒。根据作用机械外力的方式,湿法制粒可以分为以下几类:
其中高速搅拌制粒是生产上应用最多的制粒方式,因为它在一个容器内就能实现混合、捏合、制粒的过程,与传统的挤压制粒相比,具有省工序、操作简单的特点。与流化床制粒相比,具有控制参数简便,工艺重现性高的特点。高速搅拌制粒机设备主要由容器、搅拌桨、切割刀组成。
湿法制粒的核心部件由这几个部分组成,但在实际使用中,不同品牌的的设计,仅搅拌桨的设计就千差万别。在小试到工艺放大过程中,工艺开发者就可能面临不同品牌带来的差异风险。从高速搅拌制粒原理来看,组成一套完整的湿法制粒操作的参数如下:(1)物料性质和装量:不管是哪种设备,载料量应设计在设备能容纳的合理区间,这也能规避放大过程中由于载料量不合适导致的失败风险。例如一台设备说明的合理载料量为40-70%,条件允许的话,避免选择边界的装载量,约50-60%是比较合理的,此外,湿法制粒的装载量还要考虑浆液用量,避免浆液加入后制粒空间不足。
(2)预混阶段:预混阶段是为初步将原料或其中的关键辅料混合均匀,预混阶段通常开搅拌桨转速即可,若存在辅料流动性差、结团现象,适当开启剪切参数可尝试用于改善预混阶段混合效果。湿法制粒工艺预混阶段通常不要求作混合均匀度取样考察,按照《口服固体制剂混合均匀度和中控剂量单位均匀度研究技术指导原则》中混合均匀度要求,将在总混阶段和中控剂量单位工序重点取样考察。