干法制粒工藝的交流與探討:

干法制粒工藝，簡單來說，就是將藥物與輔料先在混合機中均勻混合，隨后送入干法制粒機的料斗進行下料。在無外加液體粘合劑的情況下，通過上下輥輪的壓縮，松散粉末得以團聚成片狀。之后，再經過粉碎和整粒，最終形成流動性良好的顆粒。此工藝的顯著優點在于整個過程中無需水或有機溶劑，特別適用于濕、熱敏感藥物。此外，粉末的壓縮方式可分為輥壓和非輥壓，其中輥壓技術是當前制粒行業的主流。在輥壓制粒過程中，通常劃分為進料、輥壓和成粒三個關鍵區域。接下來，我們將深入探討影響干法制粒顆粒收率、脆碎度及其性質的各種因素，包括工藝參數的設定以及物料的特性等。

一、不同工藝參數設定對干法制粒的影響：

在干法制粒過程中，工藝參數的設定對最終產品的質量有著至關重要的影響。這些參數包括混合機的轉速、干法制粒機的壓縮力、輥輪的速度以及粉碎和整粒的精細度等。通過調整這些參數，可以實現對顆粒收率、脆碎度及其性質的精準控制。
1、進料區：物料通過料斗進入，由進料螺桿推送至擠壓區域。在此階段，物料粉體內的粒子會重新排列，粒子間的空隙縮小，同時排出其中的空氣。進料速度對最終顆粒的質量有一定影響。對于流動性良好的物料，可適當降低進料速度；而對于流動性較差的物料，則應增加制粒機的送料速度，并降低壓輪速度，以確保物料能順暢地形成類似云片糕狀的條狀物。

2、輥壓區：在此區域內，物料與壓輪表面保持同步移動。經過上下輥輪的特定間距和壓力作用，物料發生彈性和塑性形變，最終被壓實成一定厚度的片狀物。該區域內的關鍵工藝參數包括壓輪轉速、壓輪壓力、壓輪間距以及物料特性。

壓輪轉速是其中的一個重要變量。轉速會影響物料在輥輪咬合區的受壓時間。隨著轉速的增加，物料在輥輪間的受壓時間縮短，導致粉體粒子的塑性形變減小。這可能會造成粉末在未完全壓制成餅時就隨輥輪滾動而散落，同時，受壓時間不足也會使得形成的餅狀顆粒結構疏松，進而影響顆粒的收率。

以一項關于板藍根泡騰片顆粒制備的研究為例，當輥輪轉速分別為6、9、12、15和18Hz時，研究發現轉速在6~15Hz范圍內變化時，顆粒得率的變化幅度相對較小；然而，當轉速達到18Hz時，顆粒得率急劇下降。同時，顆粒的脆碎度也隨著輥輪轉速的增加而呈現出緩慢上升的趨勢。

變量之二——壓輪壓力：壓輪壓力是影響壓餅壓實程度的關鍵因素。若壓輪壓力過小，壓出的大片易碎，導致細粉量增多。此時，可考慮適當增加壓輪壓力或提高送料速度來改善。但需注意，壓輪壓力并非越大越好。在一定的壓輪壓力范圍內，壓餅密度會隨壓力增大而線性增加。然而，當超過某一壓力值后，粉體密度增加的幅度會顯著放緩。因此，在選擇壓輪壓力時，需綜合考慮原料的穩定性、顆粒粒徑分布以及成品崩解溶出等要求。例如，過大的壓輪壓力會導致壓制得到的顆粒過硬，降低其可壓性，從而影響片劑的崩解和溶出。
在板藍根泡騰片顆粒的制備過程中，研究者設置了不同的壓輪壓力條件（0.5、1.0、1.5、2.0、2.5MPa）進行探究。實驗結果顯示，隨著壓輪壓力的增大，顆粒得率呈現出先顯著升高后趨于平緩的趨勢。當壓力從0.5MPa增加至1.5MPa時，顆粒得率顯著提升；而當壓力進一步從1.5MPa增加至2.5MPa時，顆粒得率的增加速度則逐漸放緩。這主要是由于壓力增加使得粒子間排列更加緊密，顆粒硬度相應提升，從而在壓餅破碎過程中減少了細粉的產生，進而提高了顆粒的得率。同時，隨著壓輪壓力的增大，物料粒子間的塑性形變程度也相應增加，使得粒子間的結合更加牢固。因此，實驗結果還證實了顆粒的脆碎度隨著壓輪壓力的增加而呈直線下降趨勢。

變量之三——壓輪間距：壓輪間距，即兩個壓輪之間的最近點距離，是影響壓餅片厚的重要因素。這個參數不僅與壓餅的厚度直接相關，還深刻影響著壓輪間物料所受到的壓力以及通過物料的速度。有時，我們可能會遇到這樣的情況：盡管設置了2mm的間隙，但壓出的片狀物厚度卻小于1mm或大于3mm，這并非壓輥間隙與片狀物厚薄成簡單正比關系，而是因為輸料轉速、壓輪轉速以及液壓壓力這三個關鍵參數未能協調配合所致。在壓片過程中，我們通常將片厚控制在約2.0mm左右，因為大多數物料的壓片厚度范圍通常位于1.5mm至2.5mm之間。
3、成粒區：在壓制成一定厚度的壓餅后，通過粉碎室的切割刀將其大片粉碎，隨后進入整粒室，經過不同尺寸的篩網進行整粒處理。若顆粒粒徑偏大，可適當降低破碎整粒速度，但需確保篩網孔徑不被堵塞。有時，干法制粒得到的顆粒圓整度不佳，會影響其流動性。為改善這一問題，可以在制粒過程中通過調整片厚來提高顆粒圓整度，通常根據顆粒大小來相應調節壓片厚薄。此外，與廠家溝通改進整粒器結構也是控制顆粒圓整度的一種方法。

二、物料屬性對干法制粒的影響：

除了制粒工藝參數會影響干法制粒顆粒的性質外，物料本身的特性也是一個不可忽視的因素。這些特性包括物料的可壓縮性、流動性、熱敏性，以及物料的濕度和含水量等。這些因素共同決定了物料是否適合采用干法制粒工藝。因此，在選擇干法制粒工藝之前，深入了解和評估物料的特性至關重要。
1、優選具有良好可壓性和流動性的輔料。若物料可壓性欠佳，制粒后顆粒中細粉比例將增多。例如，乳糖和微晶纖維素的流動性可能受其型號影響，若選用200目的乳糖且用量較大，則流動性往往不佳。為改善此情況，可考慮采用其他流動性優越的直壓型乳糖或微晶纖維素。同時，加入膠態二氧化硅和硬脂酸鎂也有助于提升流動性。以愈美顆粒劑為例，在干法處方篩選中，我們評估了直壓甘露醇、微晶纖維素和乳糖對顆粒流動性的影響。結果顯示，直壓甘露醇在該處方中表現出最佳的流動性，同時制得的顆粒收率也最高。因此，我們綜合考量后選定直壓甘露醇為最優輔料。
2、選擇適宜的粘合劑種類：在干法制粒和壓片過程中，粘合劑的選擇至關重要，因為它對產品的可壓性和脆碎度有著直接影響。粘合劑不僅是一種功能性輔料，還能顯著影響顆粒的細粉量。研究顯示，羥丙纖維素（HPC）在干法制粒壓片中表現出色，其韌性優異，能夠更好地承受外界應力，發生塑性形變而避免脆性斷裂。此外，不同粘合劑在鹽酸二甲雙胍片和撲熱息痛片的制備過程中也展現了各自的影響。當粘合劑用量適中時，其對顆粒密度和卡爾指數的影響較小，而顆粒密度主要與壓制大片時的密度相關，這又與單位時間內流入輥輪間隙的物料量緊密相關。值得注意的是，使用HPC和共聚維酮（PVP/VA）作為粘合劑時，細粉量相對較少。并且在不同的主壓力條件下，HPC能賦予片劑出色的可壓性。
3、物料含水量及潤滑劑用量：適宜的物料含水量對干法制粒效果至關重要。保持物料含水量在恰當范圍內，可顯著提高顆粒收率，并降低脆碎度。這是因為合適的含水量能增強粉體在壓縮過程中的粘性，使相鄰顆粒間形成的“固體橋”更加穩固。然而，含水量過多或潤滑度不足可能導致干法制粒時的黏壓輥現象，特別是對于吸濕性強的物料。為應對此問題，可適量增加如MS之類的潤滑劑。MS作為邊緣潤滑劑，在受到設備擠壓時，會形成一層軟膜，起到潤滑作用。但需注意，潤滑劑的總用量應控制在一定范圍內，通常建議一半用量內加，一半用量外加。在解決黏壓輥問題的同時，應遵循能少加就少加的原則。以板藍根泡騰片顆粒的制備為例，通過控制浸膏粉的含水量（1.0%、1.5%、2.5%、3.5%、4.5%），我們發現：隨著浸膏含水量的增加，顆粒收率上升，脆碎度下降。