常州市力度干燥設備有限公司
changzhou lidu drying equipment co.,ltd
產品分為六大系列：干燥設備系列、氣流系列、帶式系列、噴霧系列、熱源系列、制粒設備系列等，主要包括真空干燥機、閃蒸干燥機、氣流干燥機等
在制藥行業中，片劑是最為廣泛使用的劑型之一。片劑的生產過程包括原料藥預處理、劑量分配、制粒、壓片、包衣等多個環節，其中制粒工藝在整個片劑生產中扮演著至關重要的角色。流化床制粒作為一種高效、集成化的制粒技術，因其在混合、制粒和干燥過程中的優勢，已成為制藥企業優化生產流程、提高產品質量的重要選擇。
片劑是由原料藥和適當的輔料（如填充劑、吸附劑、粘合劑、潤滑劑、崩解劑等）通過特定的制劑技術制成的固體制劑。在片劑生產中，制粒工藝是防止壓片過程中可能出現的問題（如裂片、粘沖、顆粒不均勻等）并確保藥品質量的關鍵環節。例如，如果制粒過程中粘合劑用量不足，顆粒過于干燥，可能導致壓片時裂片；而顆粒過于潮濕則會導致粘沖、顆粒不均勻等問題。因此，掌握制粒工藝的關鍵要點對于藥品開發者而言至關重要。
力度干燥在制藥生產中，粉末制粒技術主要包括以下幾類：
濕法制粒：通過加入粘合劑使物料形成濕顆粒，隨后進行干燥。常用的設備是高剪切制粒機。
干法制粒：適用于熱敏感材料，通過壓片機將物料壓成薄片，再破碎成顆粒。
流化床制粒：在流化床中實現物料的流化、粘合劑的霧化以及干燥，最終完成制粒。常用的設備是流化床制粒機。
噴霧制粒：將物料和粘合劑混合成溶液后進行噴霧干燥。常用的設備是噴霧制粒機。
流化床制粒是一種將混合、制粒和干燥等多個過程集中在流化床噴霧制粒機中完成的高效制粒技術。其原理大致如下：將原料和輔料加入封閉的流化床中，通過流化實現粉末的混合。在霧化壓力和噴射速度的條件下，噴槍將液體噴入原料粉末中，使霧化的液滴圍繞顆粒核聚集。隨著液體的不斷注入，顆粒核表面形成液橋，顆粒逐漸長大。液體橋中的水分蒸發后形成固體橋，最終得到多孔且呈圓形的顆粒。隨著液體飽和度的增加，顆粒尺寸逐漸增大，孔隙率進一步降低。這就是流化床噴霧制粒機的工作原理。
流化床設備主要由以下部分組成：除濕系統（可選）、初效過濾器、中效過濾器、高溫高效過濾器（H13）、控溫的加熱器、底部料斗、帶小車的可移動產品容器、流化室、濾室、噴霧系統和排氣系統。其結構從上到下可分為三個部分：最上部的圓柱體通常安裝有濾袋，主要用于振動除塵；中部為圓柱形腔室，物料在上升氣流和向下重力的作用下在料斗和腔室之間往返運動，顆粒懸浮在熱干空氣中形成良好的流化狀態；
流化床一步制粒具有諸多優勢，例如在流化床設備中完成物料的混合、制粒和干燥，減少了大量操作環節，節省了生產時間；在合適的工藝參數范圍內，可得到粒度均勻、圓形、流動性好、可壓性好的顆粒；設備封閉，有效避免了細粉飛揚，不僅防止了藥品的外部污染，還減少了操作人員與刺激性輔料的接觸，更符合GMP要求；高度自動化，易于放大和復制。
進風溫度
流化床制粒的進風溫度應根據物料的性質和所需顆粒大小進行控制。如果粘合劑的溶劑是乙醇等有機溶劑，進風溫度應略低于水等溶劑。在其他參數不變的情況下，如果進風溫度過高，會導致噴霧的粘合劑液滴過早干燥和蒸發，降低物料的潤濕性和滲透性，影響顆粒的聚集能力，形成較小的顆粒。此外，過高的溫度可能會使一些熱敏感材料的性質發生變化。進風溫度過低則會導致粉末過度濕潤，部分物料粉末會相互聚集并粘附在容器壁上，無法保持良好的流化狀態，更容易導致流化失敗。具體溫度設置需根據不同物料和工藝進行調整。
進風速度
流化床一步制粒技術中，進風速度的選擇基于流化床顆粒始終處于良好的流化狀態。良好的流化狀態主要取決于物料的水分和重量。在流化床一步制粒過程中，物料狀態從干粉變為濕顆粒，再變為干顆粒，風機速度需要不斷調整，通過變頻器控制速度以確保良好的制粒狀態。當漿料制粒時，隨著顆粒濕度的逐漸增加，可以適當提高風機頻率；合適的風量可以使物料處于良好的流化狀態，熱交換處于平衡狀態，有利于制粒。如果風速過大，物料可能會被吹到濾袋上，單位時間內通過的熱氣流過多，導致粘合劑水分揮發過快，粘合力減弱，同時粘合劑液滴無法與物料充分接觸，導致顆粒大小分布較寬，細粉較多；隨著風速的增加，顆粒受到的沖擊力過大，導致顆粒磨損過多。
噴霧壓力
噴霧液體壓力是影響制粒質量的一個不可忽視的因素。噴霧壓力是通過氣流將粘合劑高度分散成霧化液滴的過程。一般來說，噴霧壓力與最終顆粒大小呈反比關系。噴霧壓力越大，霧化液滴越小，液滴的比表面積越大，熱空氣蒸發水分的速度越快，顆粒尺寸越小；反之，噴霧壓力越小，形成的液滴越大，液滴更容易形成較大的顆粒團，潤濕粉末的能力進一步降低。因此，應根據物料和儀器性能選擇合適的霧化壓力。噴霧噴嘴的壓力通過控制柜調節壓縮空氣壓力來調整噴霧壓力。
噴霧速率
噴霧速率的選擇也與顆粒大小直接相關。噴霧速率與顆粒大小成正比，在一定的噴霧壓力下，隨著噴霧速度的增加，粘合劑的霧化液滴尺寸也會增大。如果流速過高，會導致機器內濕度過高，濕顆粒表面的水分無法及時干燥，可能導致聚集或粘附成團，顆粒尺寸增大，嚴重時可能導致流化床塌陷；反之，當流速過低時，顆粒尺寸可能會進一步減小，細粉過多，運行一段時間后也可能導致噴槍堵塞，大大限制了效率。文獻研究表明，在噴霧壓力和進風溫度/物料溫度保持不變的情況下，噴霧速率為10 mL/min時，顆粒合格率高。
綜上所述，影響顆粒大小的因素包括進風量、進風溫度、噴霧液體壓力、噴霧速率和粘合劑濃度等。在制粒過程中，應結合實際的制粒情況，綜合調整這些影響因素，以將顆粒大小控制在適當的范圍內。
控制風量
調整進風量，使容器內的物料充分沸騰并混合均勻，且沸騰層不超過噴槍。流化床干粒機的初始進風量不宜過大，否則粉末會沸騰過高并粘附在濾袋表面，導致氣流受阻。調整風量時，進風量應略大于排風量。一般情況下，風量確定后，只需調整排風量以達到合適的沸騰狀態。啟動風機時，需先關閉風門，待風機運行后，逐漸增大排風風門，以形成理想的物料沸騰狀態。
控制進風溫度
流化床制粒的進風溫度過高會使顆粒尺寸減小，過低則會使物料過度濕潤并形成團聚。因此，在沸騰制粒過程中，控制溫度至關重要。蒸汽進入加熱器，使空氣在通過時被加熱。由于蒸汽加熱時溫度會在一定時間內上升和下降，因此在設置和調整時需要注意提前控制和預測。個人經驗表明，在使用生產設備時，蒸汽加熱過程中存在約10°C的緩沖區，即設定溫度為60°C時，溫度可能上升至70°C，然后逐漸下降并穩定在60°C。因此，在制粒過程中調整溫度時，需要提前關閉進風，或將溫度設定為比理想溫度低約10°C，待其相對平衡后再進行調整。
控制噴霧液體速度
當溫度達到要求后，即可進行噴霧制粒。此時需控制壓縮空氣的流量和壓力以及粘合劑的流量和流速。同時，需開啟濾袋的反吹（吹掃）功能，每隔幾秒進行一次吹掃。床壓波動一般應控制在±3%以內。如果壓力波動超過±10%，流化可能不理想。壓縮空氣的流量和壓力以及粘合劑的流量和流速需要適當，以確保產品的顆粒大小分布合適。
防止粘附或沉降
在噴霧過程中，物料溫度和排風溫度會下降。當它們降至某一值時，需停止噴霧以防止壁粘附或沉降。當物料溫度恢復至原始值時，再次開始噴霧，并重復此循環，直至粘合劑噴完。需注意不同粘合劑的******粘度溫度，并根據產品需求調整物料溫度在******粘度溫度下的停留時間。
防止結塊
在噴霧室內，物料受氣流和容器形狀的影響，在中心向周圍進行上下循環運動。粘合劑從噴槍噴出，粉末被粘合劑液滴粘附并聚集成顆粒，隨后被加熱。氣流帶走水分，需控制出口溫度的變化。濕顆粒容易粘附在一起形成結塊。其他導致結塊的原因包括：裝載量過多，需確保裝載量適當；顆粒過于潮濕，需降低顆粒的水分含量；若存在死體積，可先干燥部分物料，再加入剩余的濕顆粒，或通過振動使顆粒松動。
裝載粉末量
裝載量應適中，不可過多或過少。一般情況下，流化床制粒機的容器裝載量約為其容器體積的60%-80%。過多或過少都會影響沸騰狀態和制粒效果。
消除靜電
流化床制粒機的容器通常配備有靜電消除裝置，可及時消除粉末摩擦產生的靜電。部分制造商為靜電消除裝置配備了單獨的探頭，使用時需手動插入，使用過程中需注意，切勿遺漏。靜電是導致細粉吸附在收集袋上、影響壓差、流化狀態以及制粒不均勻的主要原因。
沸騰狀態不佳
收集袋長時間未振動，導致粉末吸附過多；沸騰高度過高，狀態過于劇烈，床負壓過高，粉末吸附在收集袋上。風道堵塞，進風和排風不暢。
