張青鈴,羅友華,許光輝,楊輝
1.福建中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院,福建 福州 350122;2.廈門市醫(yī)藥研究所/廈門市天然藥物研究與開發(fā)重點實驗室,福建 廈門 361008
制粒是將藥材提取物或藥物細粉與賦形劑混勻后加入黏合劑或潤濕劑,用各種設(shè)備制成具有一定形態(tài)顆粒的制劑單元操作。制粒方法主要有濕法制粒(搖擺擠壓、旋轉(zhuǎn)擠壓、擠出滾圓、高速攪拌剪切、流化噴霧)、干法制粒(重壓法、滾壓法)等。
據(jù)統(tǒng)計在國外固體制劑行業(yè)中有85%的藥廠使用干法制粒[1]。目前,我國中藥制粒技術(shù)以搖擺擠壓制粒、流化噴霧制粒為主,對干法制粒的研究較晚,存在粘輪、一次成型率低等局限性問題,限制了其發(fā)展和應(yīng)用。近年隨著研究的不斷深入,干法制粒技術(shù)在中成藥領(lǐng)域取得了一定的進展。為更好地推廣干法制粒這一綠色制粒技術(shù)在中藥工業(yè)中的應(yīng)用,本文對近年中藥口服固體制劑干法制粒工藝研究進行綜述,以期為中藥干法制粒工藝的推廣提供參考。
干法制粒是指在不用或少用液態(tài)黏合劑的條件下,將藥材粉、中藥浸膏粉或與輔料的混勻粉直接壓制成大片或條帶片后,破碎整粒成顆粒的方法。因不需加溶劑攪拌制軟材、制粒、干燥等工序,和濕法制粒相比,干法制粒具有綠色節(jié)能的特點[2],其一般工藝流程見圖1。
圖1 干法制粒一般工藝流程圖
根據(jù)壓制方法不同,干法制粒分為重壓法(又稱大片法)和滾壓法。干法壓制進程一般有4步:1)顆粒重排,重排過程中空氣溢出,顆粒進一步相互靠近;2)顆粒變形,在壓力的進一步作用下,顆粒發(fā)生變形,顆粒間的接觸面進一步增加;3)顆粒破裂,在變形的基礎(chǔ)上,顆粒破裂產(chǎn)生多個新的表面點和潛在的結(jié)合點;4)顆粒結(jié)合,壓力進一步增加,顆粒發(fā)生塑性變形,依靠顆粒間的機械力、分子間相互作用力,如范德華力和液體表面膜的作用顆粒間發(fā)生粘結(jié),形成大的薄片[3-4]。
用壓片機將制劑物料壓成直徑為20~25 mm的胚片,再破碎、整粒成顆粒[2],工藝流程見圖2。分為單沖壓片和多沖旋轉(zhuǎn)壓片,因重壓法干法制粒工藝不能連續(xù)生產(chǎn)、效率低、能耗高、一般需使用潤滑劑等缺點,目前使用較少[5]。重壓法干法壓制大片的工藝原理同壓片機的原理,壓片過程分為充填、壓實和排片3個階段[6]。粉末的流動性是影響壓片質(zhì)量的關(guān)鍵問題[7],流動性受以下因素綜合影響,如粉末顆粒性質(zhì)(粒徑分布、形狀和內(nèi)聚力)、充填環(huán)境(空氣)、機器結(jié)構(gòu)及運行參數(shù)(加料器運動參數(shù)、中模及沖桿的幾何性質(zhì)、加料裝置結(jié)構(gòu))等[8]。
圖2 重壓法干法制粒工藝示意圖
用滾壓機將制劑物料滾壓成條帶片,再破碎、整粒成顆粒。分為豎直送料輥壓法、水平送料滾壓法,工藝流程見圖3~4。原理是通過2個轉(zhuǎn)動方向相反的母線平行的滾輪,在外加壓力下,將制劑物料壓制成條帶片。與重壓法相比,滾壓法具有更好的生產(chǎn)能力,潤滑劑使用量也較小,所以此法為常用的干法制粒工藝[5]。曹韓韓等[9]認為滾輪壓制的局部區(qū)域分為滑動區(qū)、擠壓區(qū)、釋放區(qū);不同區(qū)域物料和滾輪圓心之間所形成的角度分為進入角、擠壓角、中立角、釋放角。
圖3 豎直送料輥壓法干法制粒工藝示意圖
圖4 水平送料輥壓法干法制粒工藝示意圖
輥壓法干法制粒機包括輸料系統(tǒng)、擠壓系統(tǒng)、破碎系統(tǒng)、整粒系統(tǒng),整機設(shè)計成機體內(nèi)部和操作面板外部兩大塊,工作部件在完全密封狀態(tài)下進行[10]。
3.1.1可壓性 可壓性是保證物料能否壓制成條帶的重要因素。物料的可壓性取決于其受壓時發(fā)生的是彈性形變還是塑性形變。塑性較強的物料易產(chǎn)生塑性形變,產(chǎn)生較強的結(jié)合力,可壓性一般較好;彈性較強的物料,在壓縮后發(fā)生彈性還原,可壓性一般較差??蓧盒缘谋碚鲄?shù)包括壓縮度、川北方程等[11-12]。王洪光等[13]將普通淀粉改性,使其在受壓時產(chǎn)生塑性形變,使顆粒間緊密結(jié)合,并能產(chǎn)生一定的氫鍵力,形成硬度較高的條帶。于宗斌等[14]優(yōu)選速溶阿膠顆粒工藝,阿膠細粉∶交聯(lián)聚維酮∶交聯(lián)羧甲基纖維素鈉∶硬脂酸鎂=1000∶50∶20∶1,滾輪壓力為6 MPa,送粉速度為20 r·min-1,滾輪轉(zhuǎn)速為10 r·min-1。一次成品率61%,顆粒休止角為23.4°。因阿膠粉末休止角>40°,加入硬脂酸鎂提高了流動性,將交聯(lián)羧甲基纖維素鈉按內(nèi)加法加到80目的阿膠細粉中,并用交聯(lián)聚維酮作為黏合劑和崩解劑提高可壓性,使物料在較低壓力下制粒,可使阿膠在水中迅速溶散。王紅等[15]確定養(yǎng)肝顆粒工藝:藥粉∶可溶性淀粉∶糊精=1∶0.5∶0.5,甜菊素為0.8%,乙醇為2.5%~3.75%,顆粒臨界相對濕度(CRH)為55%。因藥粉可壓性差,加入乙醇后干法制粒取得良好效果。
3.1.2流動性 流動性好的物料易通過送料系統(tǒng)進入滾輪間,流動性差的物料不易進入,這將影響制片效率和質(zhì)量,流動性差的物料經(jīng)滾壓后條帶的密度分布不均勻,導(dǎo)致顆粒得率下降[16]。項麗萍等[17]優(yōu)選黃芪多糖片處方,黃芪多糖∶微晶纖維素∶乳糖∶微粉硅膠∶淀粉=8∶3∶2∶2∶5。顆粒得率81%,片劑硬度為10.1 kg,脆碎度為0.11%,崩解時間為37.1 min。認為微粉硅膠易與浸膏粉混勻并附著于表面,能改善粒子表面的靜電力分布,減弱粒子間范德華力,改善粒子表面粗糙度,減小粒子間摩擦力,適合作干法制粒壓片的助流劑。
3.1.3水分 當(dāng)物料水分過高時,在輥壓過程中可能會產(chǎn)生粘輪現(xiàn)象,而水分過低時,物料可能不易壓成條帶片,因此,物料水分應(yīng)控制在適宜范圍內(nèi)。楊軍宣等[18]優(yōu)選棗仁神安片工藝,酸棗仁噴干粉含水量為2%~6%,噴干粉∶淀粉∶微晶纖維素=18∶1∶1,滾輪壓力為1.5 MPa,滾輪轉(zhuǎn)速為12 r·min-1,送料速度為50 r·min-1,一次顆粒得率為70%~80%。中藥浸膏粉有一定黏性,研究發(fā)現(xiàn)浸膏粉含水量對顆粒得率和脆碎度有顯著影響,浸膏粉含水量過高,易粘輪,易積聚堵塞通道,降低顆粒得率,且需停機清理,影響生產(chǎn)效率。含水量過低,則粉體塑性形變減小,需較大壓力才能成型,所得顆粒過硬;如果壓片劑,因干顆粒過硬,可壓性差,壓片時不易成型,且影響設(shè)備壽命;如果是膠囊劑,由于干顆粒過硬,導(dǎo)致膠囊填充過程中不起藥柱而甩料,引起裝量差異不合格,且可能影響崩解與溶出。
李更青等[19]優(yōu)選抗甲方顆粒工藝,浸膏粉含水量為4.2%,0.5%硬脂酸鎂和20%的糊精(嘉興白浪廠),水平送料轉(zhuǎn)速為30 r·min-1,滾輪轉(zhuǎn)速為5 r·min-1,滾輪壓力為7 MPa,一次得率為89%。制粒過程中胚片出片連續(xù),顆粒色澤均一,硬度適中。認為中藥制劑的原料物理性質(zhì)復(fù)雜,其休止角、壓縮度、含水量等參數(shù)是影響干法制粒顆粒質(zhì)量的重要因素。劉永嶺等[20]優(yōu)選銀翹敗毒片工藝,噴干粉與包合物總量∶微晶纖維素∶可壓性淀粉=5∶0.7∶0.3,滾輪壓力為3.5 MPa,滾輪轉(zhuǎn)速為4 r·min-1,送料速度為10 r·min-1,顆粒得率為69.2%,休止角為31.5°。中藥浸膏粉軟化點低、吸濕性強,含水量增加使微晶纖維素(MCC)的流動性也減小,發(fā)現(xiàn)噴干粉含水量為1%~2%時制粒效果最好。
錢俊等[21]優(yōu)選FKⅣ顆粒工藝,50%浸膏粉量的微晶纖維素,1.0%阿司帕坦,滾輪壓力為5.0 MPa,滾輪轉(zhuǎn)速為400 r·min-1,浸膏粉含水量約為3.0%,顆粒一次成型率為56.6%,1 min內(nèi)完全溶化,CRH為69%。寧洪斌等[22]對胃舒顆粒研究表明,采用15%乳糖-糊精(2∶3)為混合輔料,浸膏粉含水量3%~4%為佳。Wu等[23]發(fā)現(xiàn),隨水分的增加,微晶纖維素的流動性減小,黏合性增加,微晶纖維素與夾板之間的摩擦力增大,使其分布不均,從而導(dǎo)致所壓條帶中間密度高于兩側(cè)密度,影響條帶的硬度均勻性。
范凌云等[24]優(yōu)選蒲黃干法制粒工藝,藥粉含水量為35.0%,壓片變頻為27 Hz,制粒變頻為15 Hz。魏筱華等[25]優(yōu)選雙黃連泡騰片制粒工藝:滾輪壓力為2 MPa,滾輪轉(zhuǎn)速為9 r·min-1,浸膏粉含水量為1.5%,顆粒得率為73%,顆粒脆碎度為50.3%。饒小勇等[26]優(yōu)選感冒退熱泡騰片干法制粒,滾輪壓力為2 MPa,滾輪轉(zhuǎn)速為9 r·min-1,浸膏粉含水量為2.5%,顆粒得率為72%,顆粒脆碎度為47%。薛彥朝等[27]優(yōu)選參芪顆粒干法工藝,參芪浸膏粉∶羧甲淀粉鈉∶乙醇∶乳糖=100∶0.05∶0.03∶0.02,滾輪壓力為2.0 MPa,浸膏粉含水量2.0%,滾輪轉(zhuǎn)速10 r·min-1,進料轉(zhuǎn)速14 r·min-1。傅亮等[28]發(fā)現(xiàn)四逆泡騰片浸膏粉水分為1.0%~2.5%時顆粒得率變化顯著,2.5%~4.5%時變化平緩,提示可能存在臨界水分,使顆粒得率和脆碎度達到極值。
3.1.4玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 劉巧麗等[29]以巨安神制劑浸膏粉為模型,測定浸膏粉與輔料混合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg,下同),比較直混物、浸膏粉和輔料共溶后噴干粉對干法制粒效果的影響,根據(jù)在近乎無水分情況下巨安神浸膏粉、淀粉、乳糖、糊精、麥芽糊精的Tg分別為22.07、110 ℃、101~109、180~198、140~180 ℃,發(fā)現(xiàn)當(dāng)共溶后噴干粉的Tg為58.8 ℃和68.5 ℃時,即高于滾輪溫度42 ℃時,不粘輪;而直混物Tg均小于42 ℃,粘輪,優(yōu)選的制劑處方為浸膏粉∶麥芽糊精=1∶1。提示:只要物料Tg高于滾輪表面溫度,則物料處于玻璃態(tài),不粘輪,大大提高了條帶片的得率,提示可先測定浸膏粉的Tg,若其Tg較低,宜用高Tg的輔料。因此,如果不宜提高制劑物料Tg時,采用能有效降低滾輪表面溫度(帶冷卻水)的干法制粒機,使?jié)L輪表面溫度低于制劑物料Tg,達到不粘輪的效果。
3.1.5粒徑 粒徑影響顆粒質(zhì)量和輔料用量。Herting 等[30]采用3種粒徑微晶纖維素和2種粒徑無水茶堿,分別混合后干法制粒并壓片,發(fā)現(xiàn)小粒徑微晶纖維素可制出較大的顆粒,具有較好的流動性。在保證片劑抗張強度不變的情況下,減小微晶纖維素粒徑可減少黏合劑用量。
3.1.6黏性 黏性是指物料粘結(jié)和聚合的能力,干法制粒的物料必須控制其黏性范圍。陳向東等[31]以難制粒的大黃浸膏粉、桃仁浸膏粉、阿膠浸膏粉為模型,發(fā)現(xiàn)中藥配方顆粒一次成型率的大小順序為:乙醇>聚維酮K30>羧甲基纖維素鈉>微晶纖維素>羧甲基淀粉鈉>乳糖>麥芽糊精;溶化時間大小順序:羧甲基纖維素鋪>乳糖=聚維酮K30=乙醇>麥芽糊精>微晶纖維素=羧甲基淀粉鈉。優(yōu)選制劑處方為浸膏粉∶乙醇∶羧甲淀粉鈉∶聚維酮K30=100∶3∶5∶3。筆者將聚維酮K30溶于乙醇后加入浸膏粉和羧甲基淀粉鈉的混合物中,提高了制劑物料的黏性,加快了顆粒溶化,是一種較佳的干法制粒輔料組合。王如意等[32]以鹽酸二甲雙胍和撲熱息痛為模型,分別以羥丙纖維素、共聚維酮、羥丙甲纖維素、聚維酮和乙基纖維素為黏合劑干法制粒并壓片,結(jié)果表明,對于鹽酸二甲雙胍和撲熱息痛,羥丙纖維素均能制得機械性能最佳的片劑,共聚維酮也較好。
3.2.1送料速度、滾輪壓力、滾輪轉(zhuǎn)速 曹韓韓等[33]以微晶纖維素WJ101為模型,干法制粒參數(shù),水平送料速度為30~58 r·min-1,滾輪轉(zhuǎn)速為3~12 r·min-1,滾輪壓力為1~15 MPa。研究表明,滾輪壓力為1~10 MPa顆粒得率增大幅度較大,10~15 MPa增大幅度明顯變小,說明滾輪壓力存在一個臨界點,在臨界點以下顆粒得率隨壓力增大而快速增加,超過臨界點后緩慢增加。送料速度越快,同一時間進入滾輪間的制劑物料增加,胚片厚度增加,顆粒得率也隨之增加。隨著水平送料速度增大,顆粒脆碎度有下降的趨勢。增加滾輪轉(zhuǎn)速,物料停留在滾輪之間受擠壓的時間變短,胚片硬度下降,粉碎、篩析的細粉增加,顆粒得率減少,脆碎度增加。建立了多元線性回歸方程:YY(顆粒得率)=0.660 1+0.002 5X1(水平送料速度)-0.047 3X2(滾輪轉(zhuǎn)速)+0.018 5X3(滾輪壓力),YF(顆粒脆碎度)=0.605 8-0.003 4X1(水平送料速度)+0.059 6X2(滾輪轉(zhuǎn)速)-0.032 2X3(滾輪壓力),可見對顆粒得率和脆碎度影響的大小順序均為:滾輪轉(zhuǎn)速>滾輪壓力>水平送料速度;顆粒得率與滾輪壓力、水平送料速度呈正相關(guān),與滾輪轉(zhuǎn)速呈負相關(guān);顆粒脆碎度與之相反。
羅曉健等[34]優(yōu)選板藍根泡騰片的工藝:滾輪壓力為1.5 MPa,轉(zhuǎn)速為15 Hz,浸膏粉含水量為1.5%,顆粒得率為68.6%,影響顆粒得率大小順序為:滾輪壓力>浸膏粉含水量>滾輪轉(zhuǎn)速;影響脆碎度大小順序為:滾輪壓力>滾輪轉(zhuǎn)速>浸膏粉含水量。孫愛萍等[35]確定溫腎壯骨顆粒工藝,干膏粉∶糊精∶羧甲基淀粉鈉∶微粉硅膠=1∶3∶15∶90,滾輪壓力為9.5 MPa,滾輪轉(zhuǎn)速為14.0 Hz,送料速度為13.2 Hz。顆粒一次得率為72%,休止角為35.2°,CRH為71%,顆粒在40 s內(nèi)全部溶化。李雪峰等[36]優(yōu)選了芪白平肺顆粒工藝,乳糖干浸膏∶乳糖=1∶2,滾輪壓力為6.4 MPa,滾輪轉(zhuǎn)速為10.9 Hz,送料速度為7.2 Hz,一次成型率70%。滾輪壓力為2~5 MPa時顆粒一次成型率顯著提高,5~7 MPa時增速趨于平緩,8 MPa時條帶顏色發(fā)生變化,中間顏色明顯比邊緣深,導(dǎo)致顆粒顏色不一現(xiàn)象。滾輪轉(zhuǎn)速為9~10 Hz時顆粒一次成型率急劇增加,為10~12 Hz時趨于平穩(wěn),超過12 Hz時急劇下降。送料速度為4~6 Hz時顆粒一次成型率上升比較快,為6~8 Hz時趨于穩(wěn)定狀態(tài),9 Hz時出現(xiàn)一些給料堵塞情況,可能是送料速度過快導(dǎo)致。
胡婭菁等[37]對穿心蓮顆粒的研究表明,顆粒一次成型率的關(guān)鍵影響因素為填充劑種類、送料速度和滾輪壓力,溶化性的關(guān)鍵影響因素為填充劑用量和送料速度,脆碎度的關(guān)鍵影響因素為填充劑種類和滾輪壓力;最優(yōu)工藝:40%乳糖為填充劑,送料速度為50 r·min-1,滾輪轉(zhuǎn)速為6 r·min-1,滾輪壓力為12 MPa。送料速度、滾輪壓力增大,使胚片壓制更密實,增大了粒子間的接觸面積和黏附性,具有較高的抗張強度,使胚片在破碎過程中不易碎成細粉,提高了一次成型率。在一定程度上,增大填充劑用量能加快顆粒溶化,增大送料速度能延緩顆粒溶化。送料速度的增加延緩顆粒溶化。使用乳糖填充劑和增加滾輪壓力能降低顆粒脆碎度,而使用淀粉則增大了顆粒脆碎度。
周恩麗等[38]優(yōu)選哮喘顆粒工藝,浸膏粉∶糊精=1∶0.4,滾輪壓力為7 MPa,滾輪轉(zhuǎn)速為10 r·min-1,送料速度為18 r·min-1。提示制劑物料的物理特性研究可指導(dǎo)制劑處方的篩選。李向軍等[39]優(yōu)選參芪益氣固本片的工藝,浸膏粉∶輔料(可壓淀粉∶糊精=2∶1)=1∶0.15,滾輪壓力為7 MPa,滾輪轉(zhuǎn)速為10 r·min-1,送料速度為40 r·min-1。杜中梅[40]發(fā)現(xiàn),送料速度和滾輪轉(zhuǎn)速是影響板藍根顆粒干法制粒的關(guān)鍵工藝。優(yōu)化工藝:可溶性淀粉20%,送料速度為50 r·min-1,滾輪轉(zhuǎn)速為8 r·min-1,滾輪壓力為15 MPa,成型率為81%。
龔明等[41]優(yōu)化的仙草泡騰片干法制粒工藝:軋輪壓力為2.5 MPa,滾輪頻率為6 Hz,顆粒得率為67%,脆碎度為11%。滾輪壓力增大顆粒得率升高,但從2.0~2.5 MPa時得率反降,因出現(xiàn)了粘輪現(xiàn)象;當(dāng)滾輪壓力低到0.5 MPa時,顆粒脆碎度較高,在1.0~2.5 MPa時出現(xiàn)起伏,但脆碎度總體都較小。側(cè)封壓力增大顆粒得率升高,在2.0~2.5 MPa時得率反降,也出現(xiàn)了粘輪現(xiàn)象;側(cè)封壓力對脆碎度的影響沒有規(guī)律性,側(cè)封壓力是為了保證干法制粒過程中細粉不泄露,并不顯著影響干法制粒的進行。
3.2.2滾輪溫度 滾輪溫度升高會產(chǎn)生粘輪現(xiàn)象,影響顆粒得率。余琰等[42]優(yōu)選黨參的干法制粒工藝:黨參細粉過100目篩,含水量為3.5%,壓片變頻為13.5 Hz,制粒變頻為25.0 Hz,低溫恒溫槽溫度為8.0 ℃,顆粒得率為77%,顆粒脆碎度為4.8%。賴明堅[43]優(yōu)選板藍根顆粒干法制粒工藝:糊精為9%,浸膏粉含水量為4%,工藝溫度為20 ℃。
為更好提高顆粒一次得率,一般要綜合考慮制劑物料特性和設(shè)備參數(shù)。李潔等[44]探討了10種單味飲片浸膏噴干粉的物理性質(zhì)和工藝參數(shù)與干法制粒顆粒得率的相關(guān)性,測得其變化范圍:黏聚力為0.1691~22.226 KPa,壓縮度為45.90%~69.22%,滾輪轉(zhuǎn)速為4~12 r·min-1,休止角為50.44°~62.83°,滾輪壓力為2~19 MPa,含水量為2.40%~5.10%,送料速度為30~50 r·min-1。得到標(biāo)準(zhǔn)化的回歸方程為Y(顆粒得率)=-0.408X3(黏聚力)+0.355X2(壓縮度)-0.355X6(滾輪轉(zhuǎn)速)-0.276X1(休止角)+0.117X7(滾輪壓力)+0.058X4(含水量)+0.008X5(送料速度),經(jīng)方差分析得P≤0.000 1,表明該多元線性回歸方程成立。在4個制劑物料物理性質(zhì)參數(shù)中休止角越大,流動性越差,降低填料速度,降低顆粒得率;壓縮度越大,壓制成胚片越容易,顆粒得率越高;黏聚力在一定范圍內(nèi)與顆粒得率呈負相關(guān);含水量在一定范圍內(nèi)與顆粒得率正相關(guān)。在3 個工藝參數(shù)中送料速度、滾輪壓力與顆粒得率呈正相關(guān)性,滾輪轉(zhuǎn)速與顆粒得率呈負相關(guān)性。從標(biāo)準(zhǔn)化回歸方程回歸系數(shù)的大小可知,影響干法制粒顆粒得率從大到小順序為:黏聚力>壓縮度=滾輪轉(zhuǎn)速>休止角>滾輪壓力>含水量>送料速度。壓縮度、滾輪壓力、含水量、送料速度均與顆粒得率呈明顯正相關(guān),黏聚力、滾輪轉(zhuǎn)速、休止角均呈明顯負相關(guān)。
楊秀娟等[45]測定了止顫顆粒制劑物料的休止角、壓縮度、含水量及黏聚力等,以顆粒得率、脆碎度和外觀評分為指標(biāo),優(yōu)選制劑物料處方:84.0% 浸膏粉,1.0%硬脂酸鎂,0.7%三氯蔗糖,0.5%紅茶香精,13.8%糊精;制劑物料的物理特性:休止角為31°,黏聚力為1.36 kPa,壓縮度為33.96%,含水量為4.84%,粒徑分布為37.96 μm;干法制粒工藝參數(shù):水平送料轉(zhuǎn)速為30 r·min-1,滾輪轉(zhuǎn)速為5 r·min-1,滾輪壓力為5 MPa;顆粒參數(shù):成型率為74%,脆碎度為15%,休止角為28°。實驗利用中藥制劑物料的口感、流動性、壓縮性、含水量等物理特性,完美地篩選和設(shè)計了干法制粒的制劑處方,體現(xiàn)了質(zhì)量源于設(shè)計的理念。
因中藥基原多樣、藥效物質(zhì)復(fù)雜、成分種類多變,使中藥浸膏粉的物理性質(zhì)參差不齊,每次開展不同品種的中藥干法制粒工藝研究時,均需做大量的輔料和制劑工藝篩選,加大了制劑物料、設(shè)備和能源等方面資金消耗,實驗預(yù)期存在較大的不確定性。針對此問題,曹韓韓等[9]提出了借助計算機軟件和數(shù)值模擬來構(gòu)建中藥干法制粒專家系統(tǒng)的研究思路,為中藥制劑干法制粒工藝研究提供了新的方法。
這一問題是限制干法制粒在中藥固體制劑中推廣的主要原因,建議從輔料和設(shè)備兩方面協(xié)同解決。在輔料方面,應(yīng)選擇可壓性、成型性良好的新型輔料改善中藥浸膏粉的可壓性[11,46],如CeolusTMKG-802微晶纖維素和Plasdone?S-630共聚維酮等[47]。在設(shè)備方面,應(yīng)加強研究特殊結(jié)構(gòu)的破碎單元,以提高破碎過程的顆粒得率,目前大多采用多級破碎整粒過篩方式,采用針刺式旋轉(zhuǎn)刺碎的破碎方式是否可行,有待研究。
因大部分中藥浸膏粉本身具有較強的黏性和較低的Tg,可加入潤滑劑,控制好物料水分在最佳范圍內(nèi),可選用Tg較高的糊精、麥芽糊精等輔料[29],并采用冷卻水有效降低滾輪表面溫度,控制好適當(dāng)?shù)臐L輪壓力和生產(chǎn)環(huán)境相對濕度,避免粘輪。
對于滾壓式干法制粒機,因有螺桿強制送料,對粉末流動性要求低于重壓式干法制粒機。粉末流動性的表征參數(shù)較多[48],休止角是常用參數(shù)之一,如果制劑物料休止角>40°,可采用粉體表面改性[49]或粉末共處理技術(shù)[50]提高流動性。
建議減小浸膏粉的粒徑分布,盡量控制好浸膏粉和輔料的粒徑分布、密度等性能的一致性,減少分層。
借鑒國外先進干法制粒設(shè)備原理,共同開發(fā)出物料傳送厚度均勻可調(diào)、物料傳送與滾輪轉(zhuǎn)速同步可調(diào)、滾輪間距和滾輪壓力穩(wěn)定可調(diào)、有儀表實時監(jiān)測和數(shù)字化表征控制各項工藝參數(shù)的新型滾壓式干法制粒機,將進一步促進干法制粒技術(shù)在中藥制劑產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用。隨著干法制粒設(shè)備、輔料和工藝的不斷研究,相信干法制粒這一綠色節(jié)能工藝必將在中藥制粒工業(yè)中得到更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。
為了降低工藝優(yōu)選時中藥浸膏粉的使用量,可采用微量進樣-干法制粒技術(shù),每次物料僅需約20 g,即可首先開展軋輪壓力、輔料種類和輔料比例的優(yōu)選,接著才使用較多的物料優(yōu)選送粉速度[51]。由于干法制粒技術(shù)涉及多個技術(shù)領(lǐng)域,包括復(fù)雜的溫度場、壓力場、速度場的關(guān)系,以及物料特性、制粒設(shè)備性能等,應(yīng)積極借鑒食品、化工、飼料等領(lǐng)域干法制粒技術(shù)的最新研究成果,拓寬中藥干法制粒的研究新思路[52-56]。