高效包衣機(jī)用于包制糖衣的設(shè)備改進(jìn)及工藝研究

許志遠(yuǎn) 王立文

（北京航空制造工程研究所，北京100024）

0 引言

隨著片劑薄膜包衣技術(shù)的發(fā)展，糖包衣的應(yīng)用范圍逐漸縮小，但有些品種考慮到患者的服用習(xí)慣問題，仍然使用這種包衣工藝。在一段時間內(nèi)，糖包衣還有一定的應(yīng)用范圍，無法被薄膜包衣完全取代。

國內(nèi)很多藥廠仍在使用荸薺鍋包制糖衣的工藝，而使用滾筒式高效包衣機(jī)包制糖衣比使用荸薺鍋包制糖衣的自動化程度高，效率也更高，同時更加節(jié)能，適合大規(guī)模生產(chǎn)，并且能夠滿足GMP越來越嚴(yán)格的要求，與荸薺鍋包衣相比較，滾筒式高效包衣機(jī)具有無可比擬的優(yōu)勢。

滾筒式高效包衣機(jī)對于薄膜包衣來說是一種非常適宜的設(shè)備，雖然使用滾筒式高效包衣機(jī)包制糖衣無論在國內(nèi)還是在國外，都已有多年的使用經(jīng)驗(yàn)，但對于其能否包制好糖衣，有些藥廠的管理者和技術(shù)人員仍心存疑慮。人們的疑慮主要集中在以下幾個方面：包衣效率、藥片表面的平整性和光潔度等。

滾筒式高效包衣機(jī)包制糖衣的工藝過程一般分為以下幾個階段：上料、預(yù)熱、包制混漿、包制單糖漿、包制色漿、上光、出料。其中，包制混漿、單糖漿、色漿這3個階段都是滴漿、勻漿、干燥的循環(huán)。包制混漿階段耗時最長，也是糖包衣的關(guān)鍵，上色及上光則直接影響片面的美觀程度。經(jīng)過實(shí)踐摸索，我們對高效包衣機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，并對包衣工藝進(jìn)行了探索。

1 糖漿的輸送

滴漿階段一般占整個糖包衣時間的1/5～1/4，提高糖漿的輸送流量可以有效提高包衣效率。

高效包衣機(jī)包制糖衣片時要求使用混漿，即糖漿與滑石粉的混合物，這也是與荸薺鍋包糖衣的主要區(qū)別之一。包衣時，如果分別加入糖漿和滑石粉，由于2種物料的性狀差異較大，需要配備2套輸送系統(tǒng)，無疑加大了設(shè)備的復(fù)雜程度，因此這種方法沒有得到實(shí)際應(yīng)用。有些藥廠使用人工加入滑石粉的方法，這樣會造成部分滑石粉通過滾筒上的小孔跑出包衣區(qū)域，造成浪費(fèi)，并且給排風(fēng)除塵系統(tǒng)造成過大的負(fù)擔(dān)。混漿的使用則有效避免了上述問題。

加入混漿時，為了提高效率，要求有較大的流量。混漿一般按糖漿與滑石粉的重量比為2:1配置，黏度比糖漿大很多。為了減少糖漿的用量，可以適當(dāng)提高滑石粉的比例，但黏度也隨之提高，流動性變差。較高的黏度和較差的流動性會降低混漿輸送的速度，反而降低了包衣的效率。如果希望維持較高的流量，就要對輸送泵、管路提出更高的要求，要求有更強(qiáng)的泵口壓力和耐壓性更好的管路。

蠕動泵作為傳統(tǒng)的糖漿輸送泵，適用于較低黏度的糖漿輸送，且必須使用管壁厚度大、回彈性好的軟管，這樣的軟管具有較好的耐壓性和回彈自吸性能，可以保證在較高流量情況下輸送較高黏度的液體。蠕動泵一般體積較大，所以使用上受到一定限制。耐壓性較好的泵管價格高，而且本身屬于消耗品，選用時應(yīng)加以考慮。

隔膜泵不但可以滿足GMP的要求，而且可以提供更高的輸送壓力和流量，具有體積小等優(yōu)點(diǎn)，是比較理想的糖漿輸送泵。表1為氣動隔膜泵泵送糖漿的流量對比。

表1 氣動隔膜泵泵送糖漿的流量對比

從表1中可以看出，混漿重量配比為2:1時，可以保證較大的泵送量?；鞚{重量配比超過5:3后，流量減小明顯。一般情況下，泵送壓力不高于1MPa，糖漿與滑石粉的配比不宜超過3:2。

糖漿輸送管路必須考慮一定的耐受正壓和負(fù)壓的能力，需保證輸送過程中管路不變形，否則流量會降低，影響包衣效率。從糖漿容器到泵入口的管路需要承受一定的負(fù)壓，如果這段管路采用軟管，建議采用帶骨架增強(qiáng)的軟管，增強(qiáng)其耐負(fù)壓性能。在其他段管路中也會使用軟管，應(yīng)盡量避免管路的變形，因?yàn)楣苈纷冃我鸬墓軓阶兓瘯α髁吭斐韶?fù)面影響。

2 糖漿的滴灑

由于糖漿黏度大，很難像薄膜包衣一樣，將其分散成較小的液滴噴灑到片面。因此，高效包衣機(jī)一般使用糖漿滴灑裝置將糖漿盡量均勻地滴灑到片床上，然后進(jìn)入勻漿程序，使片面的糖漿變得均勻、一致。糖漿滴灑的均勻性直接影響勻漿的效率，滴灑越均勻，所需的勻漿時間越短。

為了使糖漿滴灑得更加均勻，縮短勻漿的時間，滴灑裝置的滴灑寬度應(yīng)與片床寬度相當(dāng)，略窄于片床寬度，滴灑寬度應(yīng)該占片床寬度的70%～90%。滴灑裝置為爬犁狀，有多個滴頭。滴漿時要保證各滴頭的滴流量一致，保證整個片床不同部位受漿的均勻性，避免出現(xiàn)一邊大、一邊小的情況。首先，各滴頭的截面積之和應(yīng)與總管路的截面積相適應(yīng)，一般是總管路截面積的90%～100%。其次，足夠的供液流量，也是每個滴頭滴漿流量一致的保證。

包衣過程中應(yīng)該避免出現(xiàn)滴頭間流量不均勻及個別滴頭不滴漿的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)一般是由于管路中糖漿結(jié)晶或糖漿中有團(tuán)塊造成的。在勻漿和干燥的過程中，滴灑裝置中的糖漿會有部分糖漿結(jié)晶導(dǎo)致管路堵塞，尤其在滴頭口容易出現(xiàn)，為避免這種情況，一方面要注意控制每次滴灑糖漿的量，勻漿和干燥時間不可過長，超過15m in就容易出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象；另一方面要注意干燥時的供風(fēng)溫度，供風(fēng)溫度應(yīng)高于50℃，低溫也會造成結(jié)晶。糖漿中有團(tuán)塊主要是由于配置混漿時攪拌不充分造成的，需保證配漿時充分地?cái)嚢韬瓦m宜的保溫溫度，這樣就可以防止團(tuán)塊的出現(xiàn)。

3 拋光

色漿包制完成后，拋光的效果直接影響片面的美觀程度。高效包衣機(jī)滾筒上密布的小孔使其沒有荸薺包衣鍋包衣表面光滑，荸薺包衣鍋內(nèi)藥片的運(yùn)動軌跡也更加有利于打拋出更加漂亮的外觀。經(jīng)過摸索，在高效包衣機(jī)上進(jìn)行拋光應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：拋光蠟加入的時機(jī)、加入量、片床的溫度、滾筒的轉(zhuǎn)速、拋光時間的長短。以上參數(shù)因包制藥品的不同而有所不同，但可以通過摸索，將其參數(shù)固化在標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程中。

拋光時，滾筒轉(zhuǎn)速大大高于包衣時的速度，利用滾筒較高的線速度帶動藥片，使藥片之間摩擦速度增大，摩擦幾率增加，有利于拋出理想的片面效果。提高滾筒轉(zhuǎn)速應(yīng)以保證片床能夠平穩(wěn)流動為基準(zhǔn)，避免片芯在滾筒內(nèi)飛濺造成片面損傷。滾筒內(nèi)的攪拌器形式對片床出現(xiàn)飛濺的最高轉(zhuǎn)速有直接影響。

拋光蠟加入量應(yīng)適宜，過多或過少都會降低片面的光亮程度，加入量與片芯的總表面積有關(guān)，總表面積大，需要加入的拋光蠟就多。一般片芯小，總表面積大。

拋光時，應(yīng)注意監(jiān)視片面的情況，理想表面出現(xiàn)的時間區(qū)間短，一般從幾分鐘到十幾分鐘就可完成，片面達(dá)到拋光效果后，必須馬上停止?jié)L筒轉(zhuǎn)動或降低滾筒轉(zhuǎn)速。拋光過度與不足都無法達(dá)到理想的表面拋光的要求。

4 包衣環(huán)境控制

包衣環(huán)境是指包衣滾筒內(nèi)的空氣環(huán)境，包括空氣的溫度、濕度和風(fēng)量。溫度及風(fēng)量這2個因素在此不再贅述。對糖包衣影響比較大的是空氣濕度，是糖包衣重要的過程參數(shù)。進(jìn)入滾筒空氣的相對濕度對藥片的干燥速度、含水量都有影響。當(dāng)空氣濕度過高時，會導(dǎo)致包衣效率大幅降低，甚至無法包制糖衣，這種情況容易在高溫高濕的氣候條件下出現(xiàn)。

為了保證良好的包衣環(huán)境，糖包衣應(yīng)在供風(fēng)中配備除濕裝置。包衣適宜的空氣相對濕度為RH10%～25%，空氣溫度在50～80℃之間。包衣機(jī)一般采用冷凝式除濕，冷媒可以使用藥廠空調(diào)用冷媒，或要求包衣機(jī)本身配備制冷機(jī)組?？諝饨?jīng)過供風(fēng)系統(tǒng)的表冷器后，溫度降低至14～15℃左右，此時空氣濕度接近100%，經(jīng)過換熱器加熱，溫度上升，相對濕度下降，就可以獲得理想的環(huán)境濕度。

除濕段的表冷器一般安裝在初效過濾段之后，如圖1所示，溫濕度曲線如圖2所示。

圖1 增加除濕功能后空氣處理系統(tǒng)的流程圖

圖2 溫濕度曲線圖

從圖2中可以看出，配備除濕功能，空氣加熱達(dá)到40℃以上后，相對濕度就可以低于25%，能夠滿足一般糖包衣的要求。而如果不配備除濕功能，需要達(dá)到60℃以上才能獲得比較理想的濕度條件，顯然溫度偏高。

除濕的應(yīng)用不但解決了極端天氣下無法包衣的問題，提高潮濕氣候條件下的包衣效率，而且提供了穩(wěn)定的濕度條件，使不同批次的包衣過程趨于一致，有效保證了包衣質(zhì)量的一致性，這一點(diǎn)也是符合GMP要求的。

更為理想的濕度控制應(yīng)該具備除濕和加濕2種功能，這樣可以保證供風(fēng)濕度的恒定，完全杜絕了外界氣候條件對包衣過程的影響。

5 包衣過程控制

高效包衣機(jī)可以實(shí)現(xiàn)糖包衣過程的自動控制，是相對于荸薺式包衣機(jī)的優(yōu)勢之一。

糖包衣的過程相對于薄膜包衣要復(fù)雜，需要控制的過程參數(shù)也比較多，上料、預(yù)熱、包制混漿、包制單糖漿、包制色漿、上光、涼片、出料各個階段都需要設(shè)置不同的過程參數(shù)。由于糖包衣過程中不穩(wěn)定因素多，要求自動控制過程中允許操作人員進(jìn)行修正，因此程序的控制中要允許人為的介入，人為介入應(yīng)不間斷包衣過程。

過程參數(shù)設(shè)置前必須進(jìn)行工藝參數(shù)的摸索，將工藝參數(shù)預(yù)置到控制系統(tǒng)中，每次包衣前，操作人員只需要調(diào)用相應(yīng)的控制程序即可。適宜的控制參數(shù)可以減少包衣過程中操作人員與藥品接觸的幾率，減少人工介入的次數(shù)，保證不同批次藥片包衣質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性，減小了以往糖包衣質(zhì)量對操作人員的依賴性。糖包衣過程的自動控制也可以減少操作人員因操作習(xí)慣不同所造成的批次間的質(zhì)量差異問題。這些都符合GMP的要求，是滾筒式高效包衣機(jī)優(yōu)于荸薺鍋式包衣的主要特點(diǎn)之一。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)及實(shí)際生產(chǎn)證明，使用滾筒式高效包衣機(jī)包制糖衣片比荸薺式包衣機(jī)包衣時間縮短了20%～40%，單鍋生產(chǎn)能力是后者的3～4倍（國內(nèi)），即單臺設(shè)備的生產(chǎn)能力達(dá)到了荸薺式包衣機(jī)的4～6倍，解決了糖包衣大批量生產(chǎn)的問題。包衣片的表面質(zhì)量與荸薺式包衣機(jī)包制的糖衣片相當(dāng)。

6 結(jié)語

綜上所述，使用滾筒式高效包衣機(jī)包制糖衣片時，對設(shè)備和工藝的要求與荸薺式包衣機(jī)相比有很多不同之處，只要針對高效包衣機(jī)摸索出合理的包衣工藝，配備合理的硬件設(shè)施以及控制軟件，其將具有無可比擬的優(yōu)勢，完全可以替代荸薺式包衣機(jī)包制糖衣。

［1］科爾，霍根，奧爾頓.片劑包衣的工藝和原理［M］.北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2001