一文读懂湿法制粒工艺(下)
制粒参数:工艺放大过程除保持装载相同比例的物料降低风险外、制粒参数也常常需要考虑,制粒参数包括搅拌桨转速(rpm)和切割刀转速(rpm)。由于放大批次单独考察制粒参数物料消耗巨大。一般小试批量与放大批设备品牌若一致,供应商可以提供他们不同级别设备的放大参数调整区间,当然这里是基于他们的标准物料得到的参数。若没有供应商提供的参数支持,也可借鉴较接近工艺品种的已有参数来放大研究。
若以上都没有,这里引入一个弗劳德系数(Froude数)供参考:Fr=n2r/g,其中,n:搅拌桨转速,r:搅拌桨半径,g:万有引力常数。Froude数和转速的平方以及搅拌桨半径的乘积成正比,在小试阶段采用低Froude数来实现制粒,因为相同转速下,搅拌桨半径越大,线速度越大,设备越大,转速越低。
制粒时间:此处所说制粒时间,通常分为两个阶段,包括加液时间和制粒时间,加液时间由加液量和加液方式来决定。在小试阶段处方已考察出合适的加浆量和该品种加浆的方式,在小试批研究的基础上,若品种适合快速加浆,通常在几秒到几十秒间加液完成,则制粒时间与加液时间合并计算也未尝不可;若品种对加液速度有要求,如长至几分钟加液,则通常将加液时间和制粒时间分开计,这是两个阶段。
制粒时间通常会有两种影响,第一种是制粒时间过短润湿剂未充分分散,第二种是制粒时间过长颗粒长大性质变化,制粒工艺应控制在合理的时间窗口内完成。
粘合剂的用量:粘合剂有两种加入方式,干粉加入和配浆形式加入。如果以干粉形式加入,实验室阶段考察合适粘合剂的加入区间,由小试批到工艺放大批只需等比计算粘合剂的用量,干粉加入优点是粘合剂用量等比放大,方便计算;风险是由于批量、设备等变化粘合剂本身的润湿程度可能发生变化,进而影响颗粒的性质。因此首次进行工艺放大时,润湿剂的用量需要根据软材的状态作调整考察。第二种是粘合剂以溶液形式加入,优点是可以规避粘合剂没有均匀润湿的风险,另一面则需要考虑粘合剂的浓度、加入容器管道的残留、润洗等,还有工艺放大后由于润湿剂黏度等性质变化带来的设备可操作性。
湿法制粒工艺虽然是作为较常规的工艺广泛应用到制剂技术中,但无论在成品还是中间体中都扮演着重要的角色,每个品种对具体工艺的要求也千差万别,面对的问题也不尽相同,但工艺开发始终遵循将风险控制在产业化阶段之前的原则。