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流態(tài)化制劑設(shè)備的應(yīng)用技術(shù)

來源:   2007年02月12日 10:27   1381
我國自八十年代由德國GLATT公司、瑞士AEROMATIC公司、日本友誼株式會社引進的沸騰制粒、包衣設(shè)備,在制藥界得以良好運用,由此推動了我國藥品生產(chǎn)的GMP實施。

有計劃地消化吸收新一代制劑裝備,是我國八五、九五計劃的主要課題,經(jīng)過十多年的努力,目前國產(chǎn)流態(tài)化制劑裝備已具有八十年代中期水平,基本替代了進口,少量設(shè)備開始進入市場。
從早期的一步制粒發(fā)展到現(xiàn)在的片劑、沖劑制粒,微粒、微丸制備,包衣、混合、整粒、分級及篩選等領(lǐng)域,產(chǎn)品已形成系列化。然而實際并不樂觀,僅沸騰制粒機產(chǎn)品國內(nèi)生產(chǎn)廠家已達二十余家,裝備在生產(chǎn)線的亦有數(shù)百臺之多,但卻是喜憂參半。據(jù)不*統(tǒng)計,有近一半的沸騰制粒機只能作為沸騰干燥用或未能正常使用,其基本原因歸納為:
(1) 國產(chǎn)制粒機是在GLATT的WSG120和日本友誼的FL120基礎(chǔ)上測繪而來,其型式單一,無法實現(xiàn)多品種、多劑型的工藝要求。
(2) 流態(tài)化制劑設(shè)備是制劑工藝技術(shù)與流態(tài)化技術(shù)的綜合應(yīng)用,盡管國內(nèi)生產(chǎn)廠家不少,但具有成熟工藝的只有少數(shù)幾家,無法滿足種類繁多的生產(chǎn)要求。
(3) 國內(nèi)企業(yè)還停滯于照圖施工模式,缺乏制劑工藝技術(shù)和進行工藝試驗的必要條件。
(4) 傳統(tǒng)工藝的制約:改變擠壓工藝,調(diào)節(jié)藥品輔料比例以及主輔料的結(jié)合方式,是制粒機能良好運行的必需工作。
筆者十余年來就沸騰制粒、制丸、包衣設(shè)備在中西藥及食品生產(chǎn)中的應(yīng)用,作過系列化設(shè)計工作,于本文加以介紹,以供工程設(shè)計選型。
一、 流化床制粒機
( 1)標(biāo)準(zhǔn)型
該型式為測繪GLATT 的WSG型。

圖1 FL沸騰制粒機

圖2 FL&C沸騰制粒機

圖3 FLA沸騰制粒機

圖4 FL&B沸騰制粒機
其特點為:
a)單清灰系統(tǒng):關(guān)閉風(fēng)門,流態(tài)化停止, 清灰*,細粉少。
b)單清灰系統(tǒng):由于操作過程中有死床狀態(tài),不適合粘性、熱熔性物料造粒。
c)間隙式清灰:要求噴槍*滴漏,霧化器要求高,控制繁瑣。
d)對比重偏差大的物料不宜選用。
本機型目前已較少采用。
如圖2,該型式為測繪日本友誼FL120機型。
其特點為:
a)脈沖反吹清灰:連續(xù)噴霧,霧化均勻穩(wěn)定,成品粒度范圍小。
b)連續(xù)流化過程:對粘性、熱熔性物料不易結(jié)塊,成粒粒度均勻。
c)對比重偏差大的物料及吸潮性物料不宜選用。
(2) 雙風(fēng)門清灰型(FL—A型)
如圖3,該機型是結(jié)合單風(fēng)門清灰與脈沖連續(xù)噴霧的特點所開發(fā)的適用改進型。其特點為:
a)關(guān)風(fēng)門清灰:過濾帶上粉塵可降至底部流化區(qū),與潤濕的顆?;蛘辰Y(jié)劑結(jié)合成粒。
b)雙風(fēng)門交替清灰:連續(xù)噴霧,霧化器控制簡單,無死床過程,對粘性和熱熔性物料較為適用,成品粒度均勻。
c)對比重偏差大的物料不宜選用。
應(yīng)用:四川智強集團(FL500A)、日本ITK株式會社(FL120A)、美國大華藥業(yè)公司 (FL200A)等。
( 3)強化粉塵沉降型
如圖4,該型式與FL—A結(jié)構(gòu)一致,區(qū)別在于中筒體按H 1 2 D 設(shè)計。其特點為:
a)隨氣流輸送的粉塵,有足夠的時間完成降速過程,降至流化床,布袋附粉極少。
b)本型式適合比重較小的物料制?;蚋稍铮?
應(yīng)用:山東維紡四藥廠(FL200A)、廣東星湖味精集團(FL120A)。
如圖5,該型式是設(shè)備中筒體為一倒錐型結(jié)構(gòu)。

圖5 LDP流化制粒干燥機


圖6 自動進料

圖7 封閉進出料

圖8 GFZ真空沸騰設(shè)備
其特點為:
a)沿軸線空塔截面積增加,風(fēng)速降低,粉塵降速過程強化,同時設(shè)備高度降低。
b)本型式適合比重較輕的物料造粒或微粉干燥,微粒著色、掩味及包衣,微粒制備。
應(yīng)用:珠海寵物用品廠(LDP300A)、唐山市冀東溶劑廠(LDP120)。
(4)密閉操作型
如圖6,本機是氣流輸送進料型,運用氣流輸送, 在負壓條件下運用引風(fēng)機,實現(xiàn)自動封進料,避免了粉塵飛揚,符合GMP衛(wèi)生規(guī)范。
應(yīng)用:四川龍蟒集團(FL500A)、江蘇靖江江鴻化工廠(FL120A)。
如圖7,本機型為全封閉自動進出料型式。其特點為:
a)運用氣流進料,無粉塵飛揚。
b)工作完畢,錐形流化多孔板中心的升降閥門下移,物料進入料倉。
c)閉裝卸料,無粉塵飛揚、外泄,滿足GMP規(guī)范。
應(yīng)用:四川龍蟒集團(FL500A)、江蘇靖江江鴻化工廠(FL120A)。
如圖8,本機型為筆者95年設(shè)計的產(chǎn)品。
其特點為:
a)在真空狀態(tài)下,實現(xiàn)流化。對于熱敏性物料,較真空干燥效率提高數(shù)倍至數(shù)十倍。
b)全封閉循環(huán)系,有利于回收有機溶液劑,降低生產(chǎn)成本。
c)運用羅茨風(fēng)機,確保系統(tǒng)流量不變。
d)水份揮發(fā)后由真空泵抽出。
e)利用大部份尾氣循環(huán),較開式系統(tǒng)提高熱效率15%——35%。
本機適用于易燃,易爆場合制粒,含有機溶液劑物料制粒及包衣。
二、流化床制粒包衣機
(1)顆粒包衣型
如圖9,該型式為上錐型—下圓柱型的流化床。
其特點為:
a)底噴方式:包衣液霧粒到達顆粒行程短,
增強了附著力,包衣材料損失少。
b)流化床中心為稀相流化區(qū),形成規(guī)則的噴泉流,顆粒包衣均勻。
應(yīng)用:天津微生物研究所(FL1)、北京倍生制藥公司 (FL5、XLB1 5、LDP5)杭州高成食品添加劑廠(FL120A)、福州龍馬集(LDP120)。

圖9 LDP流化顆粒包衣機

圖10 流化制微粒包衣機
(2)微粉包衣型
如圖10,該型式為倒錐型中筒體—錐型流化床。其特點為:
a)底噴方式包衣:包衣液霧粒到達顆粒行程短,增強了附著力,包衣材料損失少.
b)流化床中心為稀相流化過程,外環(huán)為濃相流化區(qū), 因而形成規(guī)則的噴泉流,顆粒包衣均勻.
c)倒錐形中筒體:強化粉塵沉降,減少到達布袋的機會,實現(xiàn)均勻包衣.
d)雙風(fēng)門清灰系統(tǒng):使到達過濾器的粉塵及時返回流化床完成包衣過程.
本機型適合微膠囊包衣,微粒制備,微粒包衣。
應(yīng)用:貴州益佰制藥公司(LDP120)、香港陳李濟(美國)公司(LDP300)。

(1) 流化床制丸包衣機
如圖11,該機型為具備倒錐中筒體—側(cè)噴式旋轉(zhuǎn)流化床。其特點為:
a) 側(cè)噴流化床:包衣液霧粒到達顆粒的行程短,增強了附著力,包衣材料損失少。
b) 轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動同環(huán)隙氣流舉升相結(jié)合:物料受到空氣浮力、 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的離心力及轉(zhuǎn)子的摩擦力作用,呈環(huán)形繩股狀態(tài),成丸真球度*,表面致密,有利于包衣。
c) 倒錐中筒體設(shè)計:粉塵沉降強化,利于粉末制丸及母粒放大。
d) 雙風(fēng)門清灰系統(tǒng):達到過濾粉塵及時返回流化床,完成包衣過程。
e) 流態(tài)化操作:風(fēng)量大,干燥速度快,操作時間短。
(2) 離心包衣機
如圖12,該機型由旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子及定子組成.其特點為:
a) 物料在床內(nèi)受到空氣的浮力、轉(zhuǎn)子的離心力、轉(zhuǎn)子的摩擦力作用,呈環(huán)形繩股狀態(tài),成丸真球度高,表面致密。

圖11 XLB旋轉(zhuǎn)流化床制粒(丸)包衣機


圖12 離心包衣機


圖13 攪拌流化床

圖14 側(cè)置切割流化床
b) 包衣液霧粒到達顆粒的行程短,增強了附著力,包衣材料損失少。
c) 頂噴方式,粉末制丸或母粒放大時粉塵飛揚。
d) 熱風(fēng)量少,干燥強度低。
四、流態(tài)化設(shè)備配套工程
(1) 流化床
a) 如圖13,床內(nèi)設(shè)置攪拌,其目的是防止流化團聚,形成溝流。應(yīng)用于熱熔性或粘性物料,粒度分布范圍大的物料的制粒及干燥。
b) 如圖14,床內(nèi)設(shè)有側(cè)置式切割裝置,抑制顆粒成長速度,維持床內(nèi)流化。適用于成粒速度極快的物料制粒。
(2) 霧化器
a) 如圖15, 氣液雙流體霧化器,混合方式可通過調(diào)節(jié)實現(xiàn)內(nèi)混或外混,適用于液量少或粘度的粘結(jié)劑霧化(中藥浸膏比重可達1 25kg/L)。
b) 如圖16,氣—液—氣三流體霧化器,為內(nèi)外相結(jié)合的霧化形式,處理液料粘度值大,處理量大(中藥浸膏比重可達14kg/L)。
c) 離心式壓力霧化器,運用高壓,物料在渦流室內(nèi)旋轉(zhuǎn),根據(jù)動量矩守恒原則,形成一層薄膜霧化,運用于粘結(jié)劑流量大的場合。

五 流化床噴霧干燥制粒
(1) 流化床噴霧干燥
如圖17,該設(shè)備為惰性介質(zhì)流化床,在床內(nèi)設(shè)置一定粒度的媒體介質(zhì),并呈流化狀態(tài),粘性物料噴在其表面,經(jīng)干燥后碰撞形成粉末產(chǎn)品。
其特點為
a) 干燥強度大,設(shè)備體積小。
b) 無需嚴(yán)格的霧化要求。

圖15 二流體霧化器


圖16 三流體霧化器


圖17 流化床噴霧干燥


圖18 噴霧干燥制粒機
(2) 流化床噴霧制粒
如圖18,該機是將噴霧干燥技術(shù)與流態(tài)化技術(shù)結(jié)合所開發(fā)的一步制粒機。其特點為:
a) 無需專門的粘結(jié)劑制粒。
b) 排風(fēng)溫度高,相對濕度低,不易堵塞布袋。
c) 混合噴霧干燥制粒于一機內(nèi)完成。
d) 熱風(fēng)與粘結(jié)劑接觸時間短,噴霧干燥強度低。
e) 適宜降糖、無糖工藝制粒,吸潮性物料制粒。

如圖19,該機型是將獨立的噴霧干燥與獨立的流化制粒相結(jié)合所開發(fā)的制粒機.
其特點為:
a) 采用并流式噴霧干燥,不易掛壁。
b) 并流式噴霧,對熱敏性物料不致破壞。
c) 設(shè)備無內(nèi)構(gòu)件、無積料現(xiàn)象,便于清洗,
無交叉污染。
d) 設(shè)置分離裙部擴大段,返粉量少。


圖19 PGL& A噴霧干燥制粒機
常州市佳發(fā)制粒干燥設(shè)備廠 鄒龍貴
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