關(guān)于干燥方式和干燥設(shè)備的選型問題

目前的干燥設(shè)備種類很多，給藥廠選擇干燥方式創(chuàng)造了極大的空間，但恰恰因為可選空間大，藥廠在選擇干燥設(shè)備時又容易限于無所適從的境地，不知道該選擇那一種干燥方式和哪一種型號的干燥設(shè)備。
　　一、沸騰制粒. 
　　許多制粒設(shè)備都兼有干燥的功能，所以制粒設(shè)備也多以干燥設(shè)備廠制造。為用戶選型的方便，在此書中對制粒設(shè)備也有一些簡單介紹。流化床技術(shù)在制藥界廣泛運用于粉粒干燥、造粒、冷卻。無論是基礎(chǔ)理論，還是工程運用，均已為人們熟知。已將流化床技術(shù)作為粉粒包衣、制丸，并開發(fā)了氣動旋轉(zhuǎn)流化床，噴動連續(xù)作業(yè)流化床等先進技術(shù)。目前國內(nèi)已開發(fā)底噴流化床制粒包衣及側(cè)噴離心流化床制丸包衣，至今已在多家制藥廠得到運用。在中、西藥片劑生產(chǎn)中，混合與制粒是壓片前的重要工序，顆粒的質(zhì)量是決定藥片質(zhì)量的關(guān)鍵。
　　制粒的基本任務(wù)是混合、制粒和干燥。混合的目的，是將藥品的多種成份均勻地混合在一起，以滿足含量均勻性的要求。制粒是將混合后的藥粉制成均勻細(xì)小的球狀顆粒，使其具有良好的流動性，以滿足高速壓片對顆粒真球度及均勻性的嚴(yán)格要求。高質(zhì)量的顆粒直徑應(yīng)在20~80目之間呈正態(tài)分布，并含有一定量的細(xì)粉。二、一步制粒.一步制粒機是將物料輔料在密閉的容器中混合、制粒、沸騰干燥一次完成，也是平時所說的制備顆粒要有三個步驟，在密閉容器中一次完成，叫一步法制粒。一步法制粒機是國外產(chǎn)物，自從70年初開始引進中國，在藥廠使用將近30年左右，到90年代初開始大量生產(chǎn)，此設(shè)備一般被用到新建的《GMP》標(biāo)準(zhǔn)的廠房中去。因為一步法制粒機是三合一機器，它把三種工藝參數(shù)集為一體，所以一開始操作此機器是有難度的。尤其是小廠技術(shù)力量比較薄弱，更是難以操作。一步法制粒機也是這樣，只要在原來的制粒基礎(chǔ)上，改變處方，從小樣開始實驗。工藝參數(shù)據(jù)成熟了，再開始放中樣，直到車間大批量生產(chǎn)。
　　一步法制粒機是利用潔凈的熱氣流把在密閉容器的物料及輔料從底部吹沸呈流化狀態(tài)(負(fù)壓)。物料輔料在容器內(nèi)作無規(guī)則復(fù)雜的上下飄動，并在飄動中混合達(dá)到均勻狀態(tài)。然后噴入粘合劑使粉狀物料濕潤凝集，再經(jīng)熱空氣干燥，形成多孔狀顆粒。它是將傳統(tǒng)制粒中的混合，攪拌制粒、干燥等多道制粒工序合并在同一容器中完成。在理想?yún)?shù)中完成作業(yè)，故稱一步法制粒。
　　結(jié)構(gòu)及操作特點：(1)一步法是由上、中、下三個筒體構(gòu)成一個密閉容器，并且在筒體上有一特定的定向泄爆口，筒內(nèi)萬一出現(xiàn)較大正壓，泄爆門將自動打開，泄爆物沿著泄爆通道排出室外。(2)進排風(fēng)管道內(nèi)各安裝一個快速截止閥，一旦發(fā)生爆炸，進排風(fēng)管道內(nèi)的快速截止閥迅速關(guān)閉，強迫正壓只能從泄爆口排出。(3)上筒體內(nèi)裝有捕集除塵裝置，通過氣缸的往復(fù)運動實現(xiàn)捕集袋的搖振除塵，捕集袋的材料為抗靜電滌綸布，在此布面中織有導(dǎo)電纖維，不易產(chǎn)生靜電，改善了靜電吸附粉塵現(xiàn)象。捕集袋采用整體吊裝的形式。安裝拆洗較為方便，且在袋架中裝有充氣密封圈，保證活動的捕集袋架能緊密的固定在筒壁上。并裝有防墜落裝置，保證設(shè)置與人員的安全。而國內(nèi)多數(shù)制造廠則將捕集袋翻卷在筒體外，安裝與拆洗不方便。且難以達(dá)到《GMP》要求。(4)下筒體的頂升托架采用套缸式，用雙大口徑氣缸實現(xiàn)升降，從而使三個筒體能*密封。筒體的法蘭之間采用法蘭線與硅橡膠密封墊密封，無泄漏，可靠性高。并且在下筒體與托架的套缸型式中，裝有下充氣密封圈，保證活動的套缸能*密封不泄漏。(5)過濾加熱器，采用不銹鋼制作，箱體外包鏡面或花紋不銹鋼，過濾器為亞過濾器。(6)風(fēng)門采用進口伺服系統(tǒng)，使風(fēng)門能按等百分比控制開啟度。改變了以往采用的傳統(tǒng)手動方式，從根本上保證了沸騰狀態(tài)的可控性?，F(xiàn)場操作柜采用全氣動方式，各種開關(guān)、按鈕、儀器儀表都為氣動元件，無電火花產(chǎn)生，適用于有溶劑的工藝操作。
　　一步制粒形成的顆粒比其他方法做出來的顆粒要好，優(yōu)點多。主要是顆粒比較松，呈多孔狀，且粒度分布均勻，一般在40~80目左右。沸騰制粒的優(yōu)點多于其它制粒方法。如壓片成型、片重差異性、質(zhì)量均勻性等都優(yōu)于其它制粒方法。一步制粒省時、省工、省力、減輕勞動強度，*可以避免環(huán)境與藥物的交叉污染。在沸騰制粒室中操作，看不到粉塵飛揚，既能做到文明生產(chǎn)又符合《GMP》規(guī)范要求，而且還給企業(yè)帶來經(jīng)濟效益，因此，沸騰制粒機是值得推廣的一種的制劑設(shè)備。
　　企業(yè)選用沸騰制粒機，一定要掌握以下幾個關(guān)鍵事宜：(1)要設(shè)計與一步制粒相匹配的新處方，因為沸騰制粒工藝處方與傳統(tǒng)制粒處方不同，老處方用于沸騰制粒是行不通的。處方更改不到位，是沸騰制粒機不能正常生產(chǎn)的主要原因之一。更改處方時要注意原料的理化、酸堿、溶解等物化性質(zhì)。含量小可以用老工藝做，含量增大時，要根據(jù)它的水溶性來定，難溶于水要加些水溶性的輔料方可制粒。如質(zhì)量輕、比重小則要加粘性強的輔料作粘合劑以便制粒順利進行，由于一步法粘合劑由噴-槍噴出，形成霧區(qū)，因此要求粘合劑要流動性好、粘度低、易霧化。國外一般用PVP流動性較為理想，成粘速度快，質(zhì)量好。國內(nèi)一般用混合漿，價格低，但不能保證藥物溶出速率。(2)沸騰制粒機不能正常生產(chǎn)，未*掌握操作技術(shù)、各種參數(shù)調(diào)節(jié)不當(dāng)也是主要原因之一，如：投料量、物料細(xì)度控制、噴-槍高度控制、進料溫度控制及噴-槍霧度和速度等，都是成粒的直接影響因素。(3)噴頭的改進。國內(nèi)噴霧頭在使用中容易堵塞，因此，噴霧不好，覆蓋面不大。而國外噴頭有較理想的保護區(qū)，使用的噴頭在工作中堵塞，這種結(jié)構(gòu)，制造單位可以參考，以便制作更好的噴頭為用戶服務(wù)。三、制粒工藝制粒工藝是國外首先開發(fā)成功的，用噴嘴噴入粘合劑粘結(jié)物料，物料在流化狀態(tài)下形成顆粒，根據(jù)不同的工藝需要，噴嘴的位置和噴霧方向也不同，一般有三種位置。切線噴霧，主要用于制丸、制粒、包衣及包裹敷層；底向上噴霧，主要用于性能良好的包衣及包裹敷層；頂向下噴霧，普遍用于干燥、制粒及某些包衣。該系列設(shè)備是一種多用途的流化床制粒裝置，其設(shè)計是為了在同一設(shè)備中可進行干燥、制粒、包衣、制丸及包裹敷層。另外，還提供多種條件，物料輸送、控制系統(tǒng)、溶劑回收、現(xiàn)場清潔及除塵系統(tǒng)。保證了靈活性及優(yōu)良的適用性。系統(tǒng)由幾個主要部分組成：空氣輸送系統(tǒng)、機身及鼓風(fēng)機?？諝馔ㄟ^空氣輸送系統(tǒng)的各種處理進入機身?？諝廨斔拖到y(tǒng)主要由下列部分構(gòu)成：過濾器、加熱器、加濕器及除濕器。機身由多組件：進風(fēng)管道、工藝主件及過濾室組成。這些組件都固定在兩邊的支撐柱上。進風(fēng)空氣通過進風(fēng)管進入機身，通過物料槽下面的篩網(wǎng)均勻分配氣流量。機身上部為過濾室，裝有兩個*一樣的過濾袋，每個過濾袋都裝在分隔的密閉過濾室內(nèi)。空氣zui后通過過濾室離開機身。氣流量的調(diào)節(jié)是通過裝在鼓風(fēng)機上部的出風(fēng)風(fēng)門來實現(xiàn)。這種“雙過濾室系統(tǒng)"保證了持續(xù)的流化狀態(tài)，因為當(dāng)其中一個過濾袋清除吸附的粉塵時，另一個過濾袋可以通過所有的流化空氣。在清除吸附的粉塵時，一個密閉的出風(fēng)風(fēng)門阻止了氣體的流動，使得粉塵重新回到物料槽中。(一)底噴工藝底噴流化床，是噴動床原理設(shè)計的制粒設(shè)備，常稱為底噴系統(tǒng)。因在流化床中心形成上升區(qū)，而環(huán)隙形成下降區(qū)，類似噴泉狀，將隨機的流態(tài)化改變?yōu)橐?guī)則流，因而在工業(yè)上用于包衣作業(yè)。底噴工藝在1992年研制，是底噴技術(shù)中的一代。這種技術(shù)可保證較大的批量，提高了效率，而且*次可以對粒徑小于50μm的顆粒進行包衣而不產(chǎn)生粘結(jié)。底噴工藝裝置是由一個圓錐形的物料槽組成，料槽內(nèi)部裝有一個兩邊開口的圓柱形隔圈，料槽底部裝有不同開口形狀的篩板，以分配隔圈內(nèi)及隔圈外的氣流狀態(tài)。開口面積zui大的地方位于隔圈的正下方，這樣，流化的空氣大部分通向這一部位，有足夠的氣流保證物料的運動。隔圈與篩板之間有一定的間距，以保證物料能順暢地從隔圈外流向隔圈內(nèi)。隔圈內(nèi)的物料由于進風(fēng)氣流的推力，向擴展室內(nèi)運動，當(dāng)物料自身重力克服了越來越弱的推力后，落入隔圈外，形成了一個循環(huán)的流動狀態(tài)。包衣液是通過安裝在篩板中心的氣動霧化噴嘴加入到系統(tǒng)中。噴嘴自下而上噴液，方向與物料運動方向相同。當(dāng)霧化液滴接觸到隔圈內(nèi)的顆粒時，在顆粒表面輔展、接合。當(dāng)顆粒流化至擴展室時，包衣液中多余的水分被蒸發(fā)掉。有序的流化狀態(tài)，使得包衣膜厚薄均勻連續(xù)，這在控釋制劑中是一個非常重要的因素。(1)粉體包衣底噴流化床將流化及氣流輸送相結(jié)合，形成中心的上升區(qū)及環(huán)周的流化區(qū)。由于上升區(qū)的氣速較大，粉體處于高度分散狀態(tài)不致發(fā)生粘結(jié)，因而，運用底噴流化床可進行粉體包衣。底噴床達(dá)到“噴泉"效果是滿足包衣的先決條件，對于粉末還應(yīng)視物料的流動性、粉體大小、熱物理性能、合理地匹配上升區(qū)、流化區(qū)風(fēng)量比例，才能良好的完成包衣操作。(2)顆粒(丸)包衣顆粒劑或丸劑包衣主要由底噴流化床或側(cè)噴流化床來完成。用于包衣的顆粒應(yīng)滿足基本條件有：一定的強度、表面積小、微孔少而表面致密。因此，需進行包衣的顆粒、丸均應(yīng)選用旋轉(zhuǎn)流化床進行丸、粒制備。應(yīng)用范圍⑴高分子聚合材料的水溶劑或有機溶劑的普通薄膜包衣。⑵緩釋、控釋包衣。⑶腸溶包衣。⑷微細(xì)粒子的包衣(50μm或更小)。⑸活性藥物的包裹敷層。(二)切線噴工藝切線噴裝置是由一個圓柱形物料槽及一個擴展室組成。轉(zhuǎn)盤位于物料槽底部，靜止時，轉(zhuǎn)盤邊緣緊貼料槽壁。開機后，可提升轉(zhuǎn)盤，使得轉(zhuǎn)盤與料槽壁之間產(chǎn)生一個間隙，以便氣流通過。轉(zhuǎn)盤的高度可以調(diào)節(jié)，這樣在不改變進風(fēng)氣體速度的情況下，就可以調(diào)節(jié)進入料槽的氣體量。這一關(guān)鍵的特性保證了在進行直接制丸或用粉末進行包裹敷層時，干燥速率保持在較低的水平。而制?；虬聲r，要求能快速蒸發(fā)介質(zhì)，這時保持空氣流速恒定時，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤高度，就可明顯地增加氣流量。這種靈活性，保證了在同一機器內(nèi)，可以出色地進行制粒、包衣及包裹敷層。在切線噴射裝置中，物料的流化狀態(tài)接近于螺旋狀，這是由于三個力的作用導(dǎo)致的。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的離心力，使得物料放射狀地向料槽壁方向運動。通過間隙進入的氣流推動物料向上運動，形成流化。物料自身的重力又會克服氣流的推動，重新落入轉(zhuǎn)盤中。液體或者粉末狀固體可以通過安裝在槽側(cè)壁上的霧化噴嘴加入，噴液方向與物料運動的方向相同，呈切線狀噴入。1.側(cè)噴流化床處理過程離心流化床與常規(guī)流化床主要區(qū)別在于一個速度可調(diào)的旋轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤與床體具備一窄縫。物料投入床內(nèi)，并受到三個力的作用：離心力、空氣的舉力及本身重力作用，呈螺旋的繩股狀運動。就單個粉粒而言，其軌跡基本恒定。霧化器設(shè)置在床壁，并順著旋轉(zhuǎn)方向同向噴入。2.制丸離心床內(nèi)物料所產(chǎn)生的物料自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)運動及相互摩擦作用，能生產(chǎn)出真球度高、表面光滑的藥丸。影響藥丸真球度的因素有噴液流量、風(fēng)量大小、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、霧粒大小及供粉速度。就某種藥丸而言，必須匹配好這些參數(shù)，方能得到重復(fù)性良好的工藝。3.粒丸包衣每個粉粒均勻附著包衣材料、及單個粉粒表面任一部分形成連續(xù)、厚薄一致的衣膜，是包衣成敗的關(guān)鍵。4.制大顆粒大部分中藥沖劑生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)都沿襲搖擺制粒的指標(biāo)，基本在10~30目之間。按GMP所開發(fā)的新設(shè)備如沸騰制粒機粒度為10~65目，高速混合制粒粒度為20~80目。保持藥的粒度生產(chǎn)指標(biāo)不變，又能采用符合GMP規(guī)范的生產(chǎn)裝備，選用離心流化床進行中藥顆粒劑，膠囊劑生產(chǎn)是行之有效的方法。5.致密顆粒沸騰制粒機、高速混合制粒機在片劑生產(chǎn)中zui大的困難是片子強度低。而用于中藥顆粒劑生產(chǎn)，粒子較脆，包裝、計量困難，粉末較多、離心流化床成粒緊密，強度高、特別適合選用。應(yīng)用：⑴制粒：提高崩解、改善可壓性、增加密度、圓化顆粒表面；⑵制丸：增加密度、制球形顆粒、能藥丸、使顆粒表面光滑；⑶包裹敷層：溶液、混懸液包裹敷層、粉末包裹敷層、能藥丸、粒徑范圍分布集中、增加密度；⑷包衣：薄膜衣、腸溶衣、緩釋包衣、熱熔融包衣。(三)頂噴工藝頂噴裝置是一個錐形的物料槽及擴展室組成。
　　由于物料槽是錐形的，槽壁有一定的角度，保證了物料在料槽內(nèi)的流化狀態(tài)很強烈。入風(fēng)氣流推動料槽內(nèi)的物料向上運動，進入擴展室。由于擴展室的直徑比料槽直徑要大，空氣流速就比料槽內(nèi)的空氣流速要低，擴展室內(nèi)物料的流化狀態(tài)沒有料槽內(nèi)的流化那么激烈。當(dāng)物料自身重力克服了入風(fēng)氣流自下而上的推力后，物料下落，回料料槽中，在整個生產(chǎn)過程中，物料在料槽及擴展室內(nèi)來回運動。但流化狀態(tài)是不規(guī)則的，沒有受到嚴(yán)格的控制。流化床是個的干燥設(shè)備。流化過程中顆粒懸浮在空氣中，顆粒表面與熱空氣*接觸，達(dá)到了*的熱交換狀態(tài)。這保證了顆粒受熱均勻，多余水分能均勻地蒸發(fā)，防止了局部過熱現(xiàn)象。在物料溫度稍超過室溫的情況下，可以使用較高的進風(fēng)溫度，以加快干燥速率。在制?；虬碌倪^程中，液體通過氣動的霧化噴嘴加入到系統(tǒng)中，擴展室上有多個噴嘴安裝口，可調(diào)節(jié)噴嘴的高度。在制粒過程中，為了保證zui終顆粒的粒度分布均一，噴-槍的噴液范圍要符合物料流化時的zui大范圍。在包衣過程中，噴-槍的位置應(yīng)調(diào)節(jié)到使噴液噴到被包物運動的zui密集區(qū)，這樣，使得包衣液滴與被包顆粒之間的距離降到zui小，以便液滴在顆粒表面能良好地輔展，形成均勻的薄膜。應(yīng)用范圍：⑴干燥：縮短時間、干燥均勻、適用于熱敏物質(zhì)；⑵制粒：減少粉塵、提高流動性、避免分層、提高顆?？蓧盒浴⒏淖兌衙芏?、提高崩解、促進溶出、制速溶顆粒、改善分散性、提高孔隙率、促進表面活性劑分布均勻；⑶包衣：溫釋、熱熔融、掩味、抗潮解、抗氧化包衣、改善外觀。近處來，國內(nèi)在消化吸收的基礎(chǔ)上，先后開發(fā)出多種制粒設(shè)備，用以滿足制藥等行業(yè)各種制粒工藝的需要。四、PGL型噴霧干燥制粒機噴霧干燥制粒機是一種將噴霧干燥技術(shù)與流化床制粒技術(shù)有機結(jié)合為一體的新型一步制粒設(shè)備。是間歇式操作方式。并能根據(jù)要求調(diào)整粒度。應(yīng)用領(lǐng)域：醫(yī)藥：流浸膏、維生素、動物膠、植物膠、酵母、蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等。食品：奶蛋制品：奶油、富脂奶粉、代乳粉、蛋清黃等。食物植物汁：雞精、咖啡、速溶茶、魚豬肉蛋白質(zhì)、土豆、大豆、花生蛋白質(zhì)等。糖類：玉米、玉米淀粉、葡萄糖、果膠、山梨酸鉀、麥芽糖等。洗滌劑：乳化劑、增白劑、分散劑、蘇打粉、肥皂粉、普通洗衣粉、洗衣粉等?；ぃ喝玖?、顏料、樹脂、白炭黑、陶瓷、農(nóng)藥等。
　　本機特點：⑴集混合、噴霧干燥、制粒、顆粒包衣多功能于一體；⑵可進行微輔料、小劑量、低糖或無糖制劑的造粒；⑶制出的顆粒速溶、沖劑易于溶出、片劑易于崩解；⑷利用液態(tài)物料作為潤濕粘合劑、可節(jié)約大量酒精；⑸設(shè)備于封閉負(fù)壓工作，內(nèi)表面光潔、*、符合“GMP"要求；⑹自動化程度得到進一步提高，操作簡便，可有效保障產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性；PGL型噴霧干燥制粒機