朱菊紅，樓衛(wèi)紅，金鑫

（1.浙江眾益制藥股份有限公司，浙江 麗水 323000；2.浙江金華康恩貝生物制藥有限公司，浙江 金華 321017）

一種擠出滾圓機(jī)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的優(yōu)化改進(jìn)

朱菊紅1，樓衛(wèi)紅2，金鑫1

（1.浙江眾益制藥股份有限公司，浙江 麗水 323000；2.浙江金華康恩貝生物制藥有限公司，浙江 金華 321017）

論文采用擠出滾圓法制備微丸，對(duì)擠出機(jī)的導(dǎo)流槽進(jìn)行改進(jìn)，用物性測(cè)試儀表征軟材的物理性質(zhì)，確定了最優(yōu)化的導(dǎo)流槽數(shù)量。在相同處方條件下，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)篩出最優(yōu)化的擠出和滾圓工藝參數(shù)。

擠出滾圓法；導(dǎo)流槽；物理性質(zhì)；工藝參數(shù)

0 引言

隨著醫(yī)療行業(yè)的快速發(fā)展，微丸口服制劑由于具有局部刺激小、生物利用度高、可制備多元釋藥系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)，日益受到制藥工作者的青睞［1］。擠出滾圓法制備微丸，不僅設(shè)備和工藝簡(jiǎn)易，且微丸的質(zhì)量重現(xiàn)性好，已成為國(guó)際上通用的制劑方法［2］。用擠出滾圓法生產(chǎn)微丸，工藝易于操作和控制，成品率高、藥物含量大，已顯示出其在產(chǎn)業(yè)化上的優(yōu)勢(shì)。

擠出過(guò)程是物料壓縮成型的過(guò)程，包括物料輸送、壓縮、擠出、切條四個(gè)步驟。軟材具有粘性、彈性、潤(rùn)滑性，能使擠出過(guò)程順利進(jìn)行。

擠出機(jī)的類型主要分為螺旋桿、柱塞式、籃式、圓柱式擠出機(jī)［3］。螺旋式擠出機(jī)分為軸向和徑向，又有單軸和雙軸之分。目前用于制備微丸的擠出機(jī)的筒體一般為光滑裝置，這樣物料在筒體內(nèi)來(lái)回?cái)D壓，不利于物料擠出，而且還會(huì)造成物料的溫度升高，影響了微丸的質(zhì)量。物料經(jīng)常和攪龍經(jīng)常粘連在一起，導(dǎo)致攪龍不能轉(zhuǎn)動(dòng)，技術(shù)人員不得不經(jīng)常拆洗機(jī)器，這樣嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1擠出機(jī)導(dǎo)流槽改進(jìn)

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中擠出機(jī)物料與滾軸時(shí)常粘連，溫度較高的不足，現(xiàn)對(duì)擠出機(jī)的導(dǎo)流槽進(jìn)行了改進(jìn)，如圖1所示。圖中所示的擠出機(jī)，包括筒體和攪龍，所述筒體包括多個(gè)導(dǎo)流槽，所述導(dǎo)流槽沿筒體徑向的橫截面呈漸寬弧形，沿筒體內(nèi)壁徑向設(shè)置，本擠出機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝拆卸方便，物料在筒體內(nèi)不會(huì)發(fā)生粘連，大大提高了制藥效率。

圖1擠出機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為本文所改進(jìn)擠出機(jī)的筒體橫截面示意圖，擠出機(jī)內(nèi)壁均勻設(shè)置8個(gè)導(dǎo)流槽，這些導(dǎo)流槽界面呈弧形，沿著筒體圓周逐漸變寬，貫穿于筒體1內(nèi)壁。導(dǎo)流槽也可以與筒體分體制成，再以焊接或其他方式連接。

圖2　擠出機(jī)筒體橫截面示意圖

（1）擠出機(jī)導(dǎo)流槽數(shù)量篩選。物性測(cè)試儀（texture analyser，TA）可對(duì)樣品的特征物理性質(zhì)以數(shù)據(jù)準(zhǔn)確表達(dá)，其測(cè)量原理是通過(guò)探頭以穩(wěn)定速度下壓、穿透樣品時(shí)受到的阻力［4］來(lái)表示。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于軟材物理性質(zhì)表征的研究鮮見(jiàn)報(bào)道，本實(shí)驗(yàn)采用相同的工藝處方，用不同導(dǎo)流槽數(shù)量的擠出機(jī)制備軟材，用質(zhì)構(gòu)曲線解析法分析軟材物理性質(zhì)。對(duì)其曲線進(jìn)行分析計(jì)算得各參數(shù)，包括硬度、彈性、黏附性、內(nèi)聚性、咀嚼性和回復(fù)性。本文用硬度、表面相對(duì)粗糙度、回復(fù)性三個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)軟材質(zhì)量。

表1　導(dǎo)流槽數(shù)量對(duì)軟材物性參數(shù)的影響

（2）表中數(shù)據(jù)表明：導(dǎo)流槽的數(shù)量對(duì)軟材的硬度、表面粗糙度、回復(fù)性有著一定的影響。硬度直接影響滾圓過(guò)程中的脆碎度，硬度小，滾圓過(guò)程中細(xì)分多，硬度大，滾圓過(guò)程中剪切不斷，圓整度差。表面相對(duì)粗糙度和回復(fù)性會(huì)影響微丸的圓整度。綜合以上考慮，由于選擇導(dǎo)流槽數(shù)量為8時(shí)，硬度，表面粗糙度度，回復(fù)性都較合理。為了較為直觀地將硬度，表面相對(duì)粗糙度，回復(fù)性全部作圖，對(duì)其進(jìn)行了0～1內(nèi)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。

從圖3可以看出，最佳的導(dǎo)流槽數(shù)量為8時(shí)，軟材硬度較高，表面較光滑，回復(fù)性較強(qiáng)。

圖3　導(dǎo)流槽數(shù)量對(duì)物料參數(shù)的影響

1.2擠出滾圓參數(shù)篩選

微丸丸芯的圓整度、脆碎度對(duì)包衣是否完善至關(guān)重要，而這些性質(zhì)與丸芯處方、擠出-滾圓的工藝條件有很大關(guān)系。在預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用相同的處方、軟材制備工藝，著重研究擠出速度、滾圓速度、滾圓時(shí)間對(duì)微丸圓整度和脆碎度的影響，并進(jìn)行3因素3水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)用圓整度、脆碎度、總收率（粒徑700～1400m）三個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)微丸丸芯工藝質(zhì)量。為了便于比較，質(zhì)量數(shù)據(jù)以相對(duì)百分比表示。

采用表2中的因素和水平設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，結(jié)果如表3所示。從表中的K1，K2，K3數(shù)據(jù)可以看出，以微丸綜合質(zhì)量為判斷標(biāo)準(zhǔn)，最佳條件應(yīng)選擇A2B2C3此組合制備樣品數(shù)批，結(jié)果表明所得微丸綜合質(zhì)量良好。從極值R可以看出，B因素對(duì)微丸綜合質(zhì)量影響較大，在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)控制。

表2　微丸制備工藝因素水平表

表3　微丸制備正交試驗(yàn)計(jì)算表

在相同的處方，軟材制備工藝條件下，選擇擠出速率取10g/min，滾圓時(shí)間選擇150s，改變滾圓轉(zhuǎn)速，考察微丸圓整度，脆碎度，收率的影響。

從圖4可以看出，隨著滾圓轉(zhuǎn)速的提高，微丸圓整度，先快速增加，然后到某一定值，脆碎度和收率先增加，后減小。綜合考慮，滾圓轉(zhuǎn)速在40～45Hz之間為最佳。

表4　不同滾圓轉(zhuǎn)速對(duì)微丸質(zhì)量的影響

圖4　不同轉(zhuǎn)速對(duì)物料參數(shù)的影響

2 結(jié)論

擠出滾圓制備微丸的過(guò)程中，軟材的性質(zhì)直接影響微丸的質(zhì)量。目前用于制備軟材擠出機(jī)的筒體一般為光滑裝置，物料擠出較為困難，而且還會(huì)使物料的溫度升高，影響了微丸的質(zhì)量。物料經(jīng)常和攪龍經(jīng)常粘連在一起，導(dǎo)致攪龍不能轉(zhuǎn)動(dòng)，技術(shù)人員不得不經(jīng)常拆洗機(jī)器，這樣嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率。本文對(duì)擠出機(jī)的導(dǎo)流槽進(jìn)行改進(jìn)，用物性測(cè)試儀表征軟材的

TH-39

A

10.3969/j.issn.1002-6673.2015.02.021

1002-6673（2015）02-055-03

2015-03-17

朱菊紅（1967-），男，浙江諸暨人，本科，高級(jí)工程師。研究方向：制藥工程及產(chǎn)業(yè)化。