干法制粒技術(shù)在中藥制劑中的應用探究

賈曉偉 ，吳丹丹，單長智，黃廣泰，劉士玉，張惠斌

（1.山東步長制藥股份有限公司；2.山東丹紅制藥有限公司，山東 菏澤 274000）

1 干法制粒技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

19世紀末期，干法制粒技術(shù)相繼在日本、德國、美國等國家的制藥行業(yè)中得到應用和發(fā)展，但我國對干法制粒技術(shù)的研究起步比較晚，從20世紀40年代才開始研究。目前，干法制粒技術(shù)水平仍需要提升，一方面，由于中藥浸膏粉的高黏性易導致黏輪現(xiàn)象，使得生產(chǎn)效率降低；另一方面，國內(nèi)干法制粒機設備穩(wěn)定性相對國外設備較差，部分有漏粉，顆粒收率低等弊端。因此，在一定程度上限制了干法制粒技術(shù)的廣泛應用和發(fā)展。

2 干法制粒的工藝流程

干法制粒是指在不用潤濕劑或液態(tài)黏合劑的條件下，將藥粉末與輔料混勻直接壓縮成較大片劑或片狀物后，重新粉碎成所需大小顆粒的制粒方法。其一般工藝流程：粉狀物料（經(jīng)脫氣送入、擠壓壓縮）—致密薄片（粉碎整粒）—合格顆粒。

3 干法制粒的優(yōu)點

3.1 操作簡化

干法制粒在制劑原料中添加適當輔料后，可直接制粒，省去了制軟材、干燥的過程，工序簡化，易于操作，縮短了生產(chǎn)周期，降低了人力、物力的投入，自動化程度高。

3.2 節(jié)約成本，降低能耗

干法制粒不需要添加黏合劑，無須濕潤、混合、干燥等，不僅縮短了工藝流程和周期，節(jié)約了大量成本，減少了設備投入，而且降低消耗。

3.3 環(huán)保

干法制粒機直接將粉體原料制成合格顆粒，安裝在潔凈區(qū)，操作過程封閉，與物料接觸的部件可方便拆卸和清洗，并有效防止粉塵外泄，降低環(huán)境污染的概率。

3.4 提高質(zhì)量

干法制粒后顆粒粒度均勻度提高，堆密度增大，物料外觀及流動性明顯改善，方便貯存和運輸，尤其適用于濕法制粒等無法作業(yè)的物料，對一些受濕熱影響而不穩(wěn)定的品種，有利于產(chǎn)品的穩(wěn)定性，進而提高藥品質(zhì)量。

4 干法制粒的分類和原理

依據(jù)壓制方法不同，可分為重壓法和滾壓法。干法制粒的原理在于藥物細粉之間的黏結(jié)，是藥物細粉從小的粒子增大為大的藥物顆粒。顆粒成形過程分為四步：（1）空氣溢出，粒子重排；（2）壓力作用，粒子變形，增大接觸面積；（3）粒子折斷，形成新的表面點和潛在的結(jié)合點；（4）壓力增大，粒子黏結(jié)，塑性變形，黏結(jié)成大的薄片。

4.1 重壓法

重壓法干法制粒，是將原料和輔料混勻后經(jīng)壓片機壓成大片，再經(jīng)粉碎、過篩得到所需大小的顆粒。重壓法干法壓片過程分為充填、壓實和排片。此法的效率偏低，一般需要使用潤滑劑。重壓法的影響因素主要為重壓壓力、破碎速度以及制粒速度。如果壓力過大會導致壓片硬度大，破碎不完全，收率低。目前，重壓法干法制粒的相關(guān)技術(shù)研究較少。

4.2 滾壓法

滾壓法干法制粒是將物料粉末混勻，利用輥輪擠壓成合適硬度的條帶片，再經(jīng)破碎、過篩制成所需大小顆粒。相比重壓法，滾壓法具有生產(chǎn)能力大、潤滑劑用量小的優(yōu)點，因此，滾壓法是干法制粒普遍采用的方法。根據(jù)送料方式不同，滾壓法干法制粒分為豎直送料滾壓法和水平送料滾壓法。滾壓法可以通過調(diào)節(jié)投料速度、輥輪轉(zhuǎn)速、輥輪壓力等參數(shù)來控制顆粒質(zhì)量。滾壓法干法制粒工藝流程總體分為送料模塊、擠壓模塊、制粒模塊。進料系統(tǒng)對于流動性好的物料可以利用自身重力；流動性差可以借助機械外力，如真空上料等。擠壓模塊是通過兩輥輪間相互擠壓，使固體粉受壓形成片狀物，輥輪壓力和輥輪轉(zhuǎn)速是影響質(zhì)量的主要因素。

5 影響因素及控制

5.1 原料性質(zhì)

（1）浸膏粉的可壓性。浸膏粉的可壓性越好，制得顆粒的脆碎度越小，保證流動性大的前提下，適當增加粉末的可壓性，可提高顆粒質(zhì)量。（2）浸膏粉的黏性與含水量。浸膏粉的黏度大，吸濕性強；含水量低，顆粒松散且收率低，但溶化性好；含水量高，易黏設備，顆粒硬度大，溶化性差；因此要保持浸膏粉的適宜的含水量。

5.2 輔料用法

干法制粒一方面物料需要具有良好的流動性；另一方面還要有可壓性，且不易吸潮。表現(xiàn)在：（1）粘壓輥時可以在制粒前加入硬脂酸鎂；如果吸潮，可以加微粉硅膠等。（2）糊精和乳糖的配合使用，在同一藥品中，單用糊精時制粒不順利，制的藥品溶化性和口感差；單用乳糖時，易黏機器導致無法制粒；乳糖和糊精按照2:3比例使用，制粒順利，所制藥品水溶化性和口感好。

5.3 工藝參數(shù)

由于不同原料的含水量、流動性、可壓性、黏性等都不同，因此，要依據(jù)物料的需求設置適宜的工藝參數(shù)。

（1）送料速度。送料速度過快，則導致給料堵塞現(xiàn)象。在輥輪轉(zhuǎn)速和輥輪壓力恒定的情況下，送料速度的不同，也會影響顆粒收率。（2）輥輪轉(zhuǎn)速。輥輪的轉(zhuǎn)速過慢，物料停留在軋合區(qū)域的時間就越長，物料中所含空氣被排出的越少。輥輪轉(zhuǎn)速過大，物料受壓時間短，粉體粒子塑性形變減小，顆粒結(jié)構(gòu)疏松，從而導致顆粒收率降低。（3）輥輪壓力。輥輪壓力對中藥浸膏粉所壓制條帶的硬度和顆粒的收率、脆碎度等有不同的影響，不同的物料特性其所需的輥輪壓力不同。

6 現(xiàn)實問題

由于中藥性質(zhì)的復雜性及干法制粒設備的自身缺陷，在實際生產(chǎn)中還存在一些問題。

6.1 一次得率不高

干法制粒一次得率不高，粉碎后細粉較多。在輔料方面，選擇可壓性、成形性好的輔料。在設備方面，可以設計用凸凹相互咬合的輥輪和增加側(cè)封板密封性，從而減少在壓制過程細粉的側(cè)漏；對于粗粉，可采取多級粉碎整粒過篩方法，對于細粉可利用改動設備機構(gòu)，使其再次回到擠壓制粒過程；此外，在滾壓過程中，由于部分滯留氣體被壓縮導致氣體壓力和溫度升高，對于物料熱敏性成分，考慮增加冷卻裝置，防止破碎過程中壓縮氣體瞬間釋放壓力，導致顆粒爆碎，產(chǎn)生細粉概率。

6.2 黏輪現(xiàn)象

由于大多數(shù)中藥浸膏粉具有較強的黏性，因此，經(jīng)常出現(xiàn)黏輪現(xiàn)象?？赏ㄟ^增加潤滑劑等輔料來改善，也可選用防黏的材質(zhì)的輥輪；個別的浸膏粉由于含有多糖、膠質(zhì)等黏性物質(zhì)較多，進行干法制粒更容易黏輪，可通過對上層工藝進行優(yōu)化來改善；中藥浸膏粉容易吸濕、結(jié)塊，因此，在車間實際生產(chǎn)中控制好最佳溫濕度；此外，還可以在輥輪處增設水冷卻裝置，降低輥輪表面溫度，減少黏輪概率。

6.3 壓制出的條帶分層

對于條帶分層現(xiàn)象，可以加入一些干燥黏合劑等來改善；也可以通過離子復合技術(shù)和包覆技術(shù)來改善制劑原料的物料性質(zhì)，降低中藥浸膏粉的黏性，提高可壓性；此外還可以通過減小浸膏粉粒徑分布，來減少分層。

6.4 粉末流動性差

在豎向進料過程中，形成一個速度梯度層，物料流速不一致，因此，需要配備必要的振動裝置，保持進料均勻穩(wěn)定。由于物料粉末與容器壁有一定的摩擦，勢必造成輥輪邊沿進料差，出現(xiàn)漏粉現(xiàn)象等。對此，在水平進料位置設置雙螺桿機構(gòu)，不僅推動物料流動，還能減少空氣滯留，對粉末產(chǎn)生預壓實作用，因為單螺桿推進容易造成預壓力不均勻，導致片狀物密度出現(xiàn)差異。

6.5 壓力不穩(wěn)定

輥輪變形導致輥輪之間擠壓時間隙發(fā)生變化從而引起壓力的波動，對此可以改進輥輪材質(zhì)和加工工藝；粉體物料在運送過程中，極易造成空氣滯留導致顆粒間隙的一部分空氣被壓縮，引起壓力波動，對此可以增設脫氣裝置，實時監(jiān)測；液壓系統(tǒng)的油泵往往處于連續(xù)工作狀態(tài)，造成油溫升高，壓力不穩(wěn)定，這就要求我們運行一段時間后及時更換液壓油，避免造成不必要的設備故障；當然，也可以改進更好的液壓系統(tǒng)。

7 結(jié)語

干法制粒技術(shù)對于濕法制粒和其他方法無法作業(yè)的物料，有著不可替代的地位。要想提高干法制粒技術(shù)水平，必須加深對制備環(huán)節(jié)的認識，加強過程質(zhì)量檢測，不斷優(yōu)化工藝和設備，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量。干法制粒工藝簡單易操作，可全面實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，但目前干法制粒技術(shù)還存在諸多問題，我們應該充分借鑒國外干法制粒技術(shù)，不斷學習和吸收先進經(jīng)驗來提高國內(nèi)中藥干法制粒技術(shù)水平，推動中藥制劑現(xiàn)代化的快速發(fā)展。