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超微粉气流粉碎机在药物微粉化的卓越运用(一)

2021.3.08

随着药监局对固体制剂仿制药的一致性评价政策的推出和实施,国内制药的标准也在大跨步的向上提升,多数的仿制药以及创新型药物都是难溶性原料药,其粒径要求及粒径控制对制剂的溶出率起到了关键的作用。

原料药的微粉化可以明显提高难溶性药物的溶解度,经过超微粉的难溶性药物制备的固体制剂,其溶出度可达到国内一致性评价的要求。吸入制剂对药物粒度的要求也十分严苛,一般将粒径控制在3~5μm的情况下较为适宜,超微粉气流粉碎机可以完美的达到粒径要求。


                                                            超微粉气流粉碎原理示意图

在大型气流粉碎生产的过程中,进料设备发稳定给料和压力恒定是保持粒径均匀的必要条件。

粉体是物质存在的一种状态,既不同于气体、液体,也不完全同于固体。在外力作用下,粉体会呈现出固体所不具备的变形与流动性——流变特性。其中,粉体的变形与摩擦性有关,应用场合包括堆粉贮存、压粉成型等场合,要求粉体在变形后能够“静若处子”,从而维持状态不变;粉体流动性的应用场合包括给料、输送等环节,要求粉体能够“动若脱兔”,从而提高生产效率。

粉体的摩擦性一般由摩擦角来体现。摩擦角代表粉体阻碍内部破坏或滑动的能力,可以衡量粉体由静转动(变形)的难易程度。在粉体的摩擦角包括内摩擦角、休止角、壁摩擦角和滑动摩擦角等。

粉体的流动性决定了粉体在粉碎生产过程中的连续性,直接影响粉碎后的粒径分布。在气流粉碎过程中,原料药粉体的储存部位包括缓冲料仓、进料器、旋风分离筒和收集器,在粉碎过程中进料器的原料药颗粒只有源源不断地流动、补充,形成连续的状态,才能圆满完成给料、粉碎等任务。一般情况下,粉碎前的初始粒度小、比表面积大、表面粗糙、形状不规则、水分含量高的粉体流动性差,可以通过造粒、表面改性、机械磨抛、干燥等方式来改善。另外,粉体的流动性不仅与粉体本身相关,还与料仓的材质、结构等关系密切。料仓内粉体的流动性可以采用下表的物理量进行分析。


 密实应力σa条件下的屈服轨迹


为了将流动函数FF与料仓内粉体的流动性联系起来,定义一个物理量流动因数ff,它是料仓内粉体固结主应力与作用于料拱脚的最大主应力之比。当FF>ff时,粉体在料仓内整体流动;当FF<ff时,粉体流动停止。

结拱是原料药粉体给料、输送操作时的常见问题,会直接导致进料口架桥,阻止粉体持续流动。粉体结拱原因包括:①内摩擦力与内聚力共同作用,使粉体形成固结强度,阻碍颗粒运动;②粉体与仓壁的壁摩擦角大;③外界因素导致粉体内聚;④卸料口径太小。粉体结拱解决措施包括:①根据粉体的摩擦性与流动性,正确设计料仓的材质与几何结构;②采用气动、振动和搅拌等外力破拱方式。
 

 进料器搅拌破拱装置
 

 

根据不同原料药的流动性性设计的不同螺距的双螺杆


诺泽流体科技经过多年的研发和配型,不同螺距的双螺杆进料器具有投料稳定、匀速进料的特点,自清洁效果好。采用双螺杆进料方式稳定输送物料,搅拌装置和振动可以破坏粉体的架桥现象,达到连续进料的目的。316L不锈钢的镜面抛光设计,极大程度的减少了物料在进料及收集部位的粘附。 所有中试型和生产型设备均可选配失重式双螺杆进料器,精确控制进料量。


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