濕法制粒
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制粒
制粒是把粉末、熔融液、水溶液等狀態(tài)的物料經(jīng)加工制成具有一定形狀與大小粒狀物的操作。
幾乎所有的固體制劑的制備過(guò)程都離不開(kāi)制粒過(guò)程。所制成的顆粒可能是最終產(chǎn)品，如顆粒劑；也可能是中間產(chǎn)品，如片劑。
制粒操作使顆粒具有某種相應(yīng)的目的性，以保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)的順利進(jìn)行。如在顆粒劑、膠囊劑中顆粒是產(chǎn)品，制粒的目的不僅僅是為了改善物料的流動(dòng)性、飛散性、黏附性及有利于計(jì)量準(zhǔn)確、保護(hù)生產(chǎn)環(huán)境等，而且必須保證顆粒的形狀大小均勻、外形美觀等。而在片劑生產(chǎn)中顆粒是中間體，不僅要改善流動(dòng)性以減少片劑的重量差異，而且要保證顆粒的壓縮成型性。制粒方法有多種，制粒方法不同，即使是同樣的處方不僅所得制粒物的形狀、大小、強(qiáng)度不同，而且崩解性、溶解性也不同，從而產(chǎn)生不同的藥效。因此，應(yīng)根據(jù)所需顆粒的特性選擇適宜的制粒方法。
在醫(yī)藥生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的制粒方法可以分為三大類(lèi)：濕法制粒、干法制粒、噴霧制粒，其中濕法制粒應(yīng)用最為廣泛。此外，還有一種新型制粒法――液相中晶析制粒法。
濕法制粒
濕法制粒是在藥物粉末中加入黏合劑，靠黏合劑的橋架或黏結(jié)作用使粉末聚結(jié)在一起而制備顆粒的方法。
濕法制粒包括擠壓制粒、轉(zhuǎn)動(dòng)制粒、流化制粒和攪拌制粒等。
濕法制成的顆粒經(jīng)過(guò)表面潤(rùn)濕，具有顆粒質(zhì)量好，外形美觀、耐磨性較強(qiáng)、壓縮成型性好等優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)藥工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛。
濕法制粒機(jī)理 濕法制粒首先是黏合劑中的液體將藥物粉粒表面潤(rùn)濕，是粉粒間產(chǎn)生黏著力，然后在液體架橋與外加機(jī)械力的作用下制成一定形狀和大小的顆粒的方法。經(jīng)干燥后最終以固體橋的形式固結(jié)。
制粒機(jī)理
1．粒子間的結(jié)合力
制粒時(shí)多個(gè)粒子粘結(jié)而形成顆粒，Rumpf提出粒子間的結(jié)合力有五種不同方式[10]：
（1）固體粒子間引力
固體粒子間發(fā)生的引力來(lái)自范德華力（分子間引力）、靜電力和磁力。這些作用力在多數(shù)情況下雖然很小，但粒徑＜50μm時(shí)，粉粒間的聚集現(xiàn)象非常顯著。這些作用隨著粒徑的增大或顆粒間距離的增大而明顯下降，在干法制粒中范德華力的作用非常重要。
（2）自由可流動(dòng)液體
（freely movable liquid）產(chǎn)生的界面張力和毛細(xì)管力 以可流動(dòng)液體作為架橋劑進(jìn)行制粒時(shí)，粒子間產(chǎn)生的結(jié)合力由液體的表面張力和毛細(xì)管力產(chǎn)生，因此液體的加入量對(duì)制粒產(chǎn)生較大影響。液體的加入量可用飽和度S表示：在顆粒的空隙中液體架橋劑所占體積（VL）與總空隙體積（VT）之比，即 。
液體在粒子間的充填方式由液體的加入量決定，參見(jiàn)圖16-25。(A)干粉狀態(tài)；(a)S≤0.3時(shí)，液體在粒子空隙間充填量很少，液體以分散的液橋連接顆粒，空氣成連續(xù)相，稱(chēng)鐘擺狀（pendular state）；(b)適當(dāng)增加液體量0.3＜S＜0.8時(shí)，液體橋相連，液體成連續(xù)相，空隙變小，空氣成分散相，稱(chēng)索帶狀(funicularstate)；(c)液體量增加到充滿顆粒內(nèi)部空隙（顆粒表面還沒(méi)有被液體潤(rùn)濕）S≥0.8時(shí)，稱(chēng)毛細(xì)管狀(capillary state)；(d)當(dāng)液體充滿顆粒內(nèi)部與表面S≥1時(shí)，形成的狀態(tài)叫泥漿狀(slurry state)。毛細(xì)管的凹面變成液滴的凸面。
一般，在顆粒內(nèi)液體以懸擺狀存在時(shí)，顆粒松散；以毛細(xì)管狀存在時(shí)，顆粒發(fā)粘，以索帶狀存在時(shí)得到較好的顆粒。可見(jiàn)液體的加入量對(duì)濕法制粒起著決定性作用。
（3）不可流動(dòng)液體
（immobile liquid）產(chǎn)生的附著力與粘著力 不可流動(dòng)液體包括高粘度液體和吸附于顆粒表面的少量液體層（不能流動(dòng)）。因?yàn)楦哒扯纫后w的表面張力很小，易涂布于固體表面，靠粘附性產(chǎn)生強(qiáng)大的結(jié)合力；吸附于顆粒表面的少量液體層能消除顆粒表面粗糙度，增加顆粒間接觸面積或減小顆粒間距，從而增加顆粒間引力等，如圖16-26A[11]。淀粉糊制粒產(chǎn)生這種結(jié)合力。
（4）粒子間固體橋
（solid bridges） 固體橋（圖16-26B）形成機(jī)理可由以下幾方面論述。①結(jié)晶析出?架橋劑溶液中的溶劑蒸發(fā)后析出的結(jié)晶起架橋作用；②粘合劑固化?液體狀態(tài)的粘合劑干燥固化而形成的固體架橋；③熔融?由加熱熔融液形成的架橋經(jīng)冷卻固結(jié)成固體橋。④燒結(jié)和化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生固體橋。制粒中常見(jiàn)的固體架橋發(fā)生在粘合劑固化或結(jié)晶析出后，而熔融?冷凝固化架橋發(fā)生在壓片，擠壓制粒或噴霧凝固等操作中。
（5）粒子間機(jī)械鑲嵌
(mechanical interlocking bonds) 機(jī)械鑲嵌發(fā)生在塊狀顆粒的攪拌和壓縮操作中。結(jié)合強(qiáng)度較大（如圖16-26C），但一般制粒時(shí)所占比例不大。
由液體架橋產(chǎn)生的結(jié)合力主要影響粒子的成長(zhǎng)過(guò)程，制粒物的粒度分布等，而固體橋的結(jié)合力直接影響顆粒的強(qiáng)度和其它性質(zhì)，如溶解度。
濕法制粒首先是液體將粉粒表面潤(rùn)濕，水是制粒過(guò)程中最常用的液體，制粒時(shí)含濕量對(duì)顆粒的長(zhǎng)大非常敏感。研究結(jié)果表明，含濕量與粒度分布有關(guān)，即含濕量大于60%時(shí)粒度分布較均勻，含濕量在45%～55%范圍時(shí)粒度分布較寬。科學(xué)家們?yōu)檎业阶钸m宜含濕量的計(jì)算方法作了不少努力，普遍認(rèn)為濕式轉(zhuǎn)動(dòng)制粒時(shí)第一粒子間的液體以毛細(xì)管狀存在。
2．從液體架橋到固體架橋的過(guò)渡
在濕法制粒時(shí)產(chǎn)生的架橋液經(jīng)干燥后固化，形成一定強(qiáng)度的顆粒。從液體架橋到固體架橋的過(guò)渡主要有以下二種形式：
（1）架橋液中被溶解的物質(zhì)
（包括可溶性粘合劑和藥物）經(jīng)干燥后析出結(jié)晶而形成固體架橋。
（2）高粘度架橋劑靠粘性使粉末聚結(jié)成粒
干燥時(shí)粘合劑溶液中的溶劑蒸發(fā)除去，殘留的粘合劑固結(jié)成為固體架橋。
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