微丸緩、控釋包衣及設備
腸溶及延遲釋放的藥物包衣劑型以片劑及顆粒系統(tǒng)為主。就包衣而言,片劑完成及緩、控釋包衣比較簡單,但其存在在胃、腸道轉移時間及在某一部位意外滯留而釋放帶來的刺激性的問題,因此,近年來,國外調(diào)節(jié)藥物釋放的微丸包衣日益受到晴來。
緩、控釋微丸特點
*可以克服胃腸道轉移時間差異,對無規(guī)律的胃排空差異所產(chǎn)生的性能差異。
*能夠分布在整個胃腸道內(nèi),使藥物吸收,從而提高生物利用度。
*藥物劑量分散在大量小丸中,部分包衣失敗,其結果不會產(chǎn)生如片劑整個劑量失敗現(xiàn)象。
*藥物均勻分散在每個小丸之中,對胃腸道粘膜的刺激作用降低。
一、緩控釋微丸制備
緩、控釋微丸按其處方組成,可分為膜控丸、骨架丸及膜緩骨架復合丸,根據(jù)其形式而異,采取不同的制丸方法。
1、空白丸芯制備
空白丸芯是膜控緩釋丸所需核心,成份主要以稀釋劑和粘結劑為主,其基本要求為:
A、處方配比應滿足工藝所需的釋藥后迅速崩解。
B、足夠的強度:以利于包衣作業(yè)時不產(chǎn)生粉塵。
C、高真球度:足夠的真球度是確保包衣后產(chǎn)品美觀所必需的。
*擠壓——拋圓法
A、制濕材:將丸芯輔料采用濕法混合制粒機制成濕顆粒,輔料含有粘結劑,因此,只需用水即可。
B、制粒:制備好的濕材經(jīng)螺旋擠壓或旋轉擠壓,通過網(wǎng)孔形成圓柱條狀。制粒的粒度通過網(wǎng)孔大小來控制,從拋圓而言,條狀的長度與直徑大體相等,因而濕材的水份必須控制在一定范圍。
C、拋圓:條狀顆粒置于離心轉盤上,轉盤高速旋轉促使物料沿壁形成環(huán)狀的螺旋運動,物料不斷翻滾,整形成真球度高的球丸。根據(jù)條狀的長短、濕粒的特性選擇不同表面形狀的轉盤,達到條狀輾斷及防止打滑的目的。
D、干燥:分階段設定進風溫度,控制丸芯內(nèi)部水份向外遷移速度極為重要,在整個干燥過程中應防止表面太濕。
沸騰干燥機
*鍋式包衣機制丸法
傳統(tǒng)的制丸法主要依賴荸薺式糖衣鍋,此法設備簡單,投資成本低,但對操作者的經(jīng)驗要求高,由于其干燥能力低,噴霧是間斷的,特別是水相噴霧生產(chǎn)效率極低,工藝重復性極差,同時因粉塵飛揚,通過驗證困難。
無孔包衣機具有埋管式送風裝置,干燥是以對流方式進行的,其特點是:
A、高干燥速度,操作時間短,生產(chǎn)效率高。
B、熱風穿過物料層,熱利用率高,能量損失小。
C、密閉操作,無粉塵飛揚,交叉污染小。
D、連續(xù)噴霧,可采用程控操作。
E、制得微丸真球度高,脆碎度較擠壓拋圓法高。
F、對成丸輔料沒有特殊要求。
2、骨架緩釋丸及含藥膜控微丸制備
骨架緩釋丸是由藥物與輔料(阻滯劑)混合制得延釋性小丸,根據(jù)溶解性能,其選用的輔料為不溶蝕性骨架材料或溶蝕性骨架材料,藥物混懸或溶融在其中。
就制丸而言,骨架緩釋微丸比膜控緩釋微丸要求高得多,包括:
A、滿足工藝所需的崩解、釋藥速率。
B、足夠的強度,以利進一步薄膜包衣。
C、高真球度。
D、在制丸過程中,藥物與阻滯劑的計量分布都必須在控制范圍內(nèi)。
*擠壓——拋圓法
此法與膜控緩釋微丸操作類似。
需說明以下兩方面:
A、對阻滯劑有要求,小丸的圓整度對濕材可塑料要求高。
B、熱敏性藥粉因擠壓產(chǎn)生溫升,本法不宜采用。
*離心——流化造丸法 常州市智陽機械設備有限公司 http://www.zy-granulator.com
應用離心包衣造?;蛐D流化床,將藥粉與輔料一起投入床內(nèi),噴入粘結劑,一步法完成混合——起母——放大——成丸——干燥過程。
特點:
A、對阻滯劑輔料沒有特殊要求。
A、 放大過程是由噴霧和藥粉與輔料混合粉通過噴撒機構完成,計量準確。
B、連續(xù)噴霧及撒粉,放大時間短,生產(chǎn)效率高。
D、物料在旋轉床內(nèi)的壓密作用,因此能完成低密度物料制丸。
E、可完成多層緩釋微丸制備。
F、通過狹縫的熱介質(zhì)少,一般不用于干燥作業(yè)。
G、流動性差及較粘的物料不宜選用。
H、微丸效果受噴漿速度、轉盤轉速、供粉速度、鼓風量等因素影響,操作復雜。
二十世紀末由德國Huttlin公司生產(chǎn)的Kugelcoater多功能包衣機是繼Wurster系統(tǒng)后流態(tài)化技術的又一革命性成就,其特點是:
A、傳統(tǒng)的多孔板由渦輪驅(qū)動底盤所代替,熱介質(zhì)切線狀進入,驅(qū)動物料懸浮運動。
B、噴槍置于物料床下底噴,縮短霧粒到達物料表面距離,霧粒*不被浪費。
C、大風量氣流反吹清灰方式,確保連續(xù)地將漂浮于機內(nèi)的粉塵帶回物料層。
D、物料在床內(nèi)懸浮,并且處于自轉狀態(tài),因此制得丸劑真球度高。
E、物料在床內(nèi)形成規(guī)則流流態(tài)化,制備骨架緩釋微丸含量均勻。
F、大風量對流干燥,因此,以噴涂方式放大制丸速度快,制得微丸含量比撒粉方式更加均勻。
二、緩控釋材料配制簡述
不了解緩控釋制劑藥物釋放機理,要去完成包衣機制造及應用是不嚴肅的事,世界上包衣機生產(chǎn)商如:Manesty公司、Driam公司、Glatl公司、Aeromatic公司等,都根據(jù)其生產(chǎn)的包衣機完成相應衣材配制,并給客戶提供相應工藝試驗,在國內(nèi)溫州制藥設備廠王小倫為此做了大量工作。
常州市智陽機械設備有限公司工程師根據(jù)多年從事藥機行業(yè)的經(jīng)驗,就膜控微丸處方、骨架緩控釋選材、腸溶衣材處方作了一定工作,以下顯示部分典型緩控釋微丸的包衣參數(shù)。
名稱 | 粒度(mm) | 包衣方式 | 增重 | 釋放型式 | 丸劑型式 |
撲爾敏 | 0.59~0.71 | 底噴 | 9.2% | 控釋 | 骨架 |
頭孢氨卡 | 0.84~1.168 | 底噴 | 23% | 緩釋 | 骨架 |
奧美拉唑 | 0.59~0.84 | 底噴 | 20.2% | 緩釋 | 膜釋 |
伊曲康唑 | 0.59~0.84 | 底噴 | 64.2% | 胃溶 | 膜釋 |
酒石酸托鐵羅定 | 0.59~0.84 | 側噴 | 36.5% | 控釋 | 膜釋 |
單硝酸異山梨醇脂 | 0.71~0.59 | 底噴 | 28.7% | 緩釋 | 膜釋 |
紅霉素 | 0.5~0.59 | 底噴 | 55% | 緩釋 | 膜釋 |
三、包衣及設備
1、膜控微丸緩釋包衣
膜緩控釋衣由兩部分組成,先要求在空白丸表面完成含藥緩釋層噴涂,再包一層薄膜衣,從劑型角度看,膜控包衣較骨架型包衣增重比大,要求噴涂大量的含藥溶液,包衣機應具有強的干燥能力。
底噴流化床包衣機
底噴及側噴流化床均可實現(xiàn)膜控緩釋包衣,相對而言,底噴具有大風量、高度分散等特性,更利于藥液的噴涂。
在分布板中央設置霧化器的底噴流化床(Wurster系統(tǒng)),其基理為噴動流態(tài)化與噴霧相結合,形成噴泉狀態(tài),使工業(yè)化包衣變得現(xiàn)實。
帶擴展室的物料床中心設置圓形導向筒,分布板在導向筒區(qū)域內(nèi)具有較大的開孔率,以滿足大部分風量通過,形成類噴泉式的流態(tài)化,粉粒從導向筒內(nèi)由氣流加速上升,離開導向筒進入擴展室,風速急劇下降,物料下落進入床體與導向筒之間的環(huán)隙區(qū)域,如此的循環(huán)過程,物料具有高度的分散性,因而底噴包衣工藝具有人們所期望的工藝重復性。
特點
*物料高度分散——物料在導向筒內(nèi)處于氣流輸送狀態(tài),分散性好,伴隨衣膜的噴涂,不致于產(chǎn)生粘連。
*底噴——霧粒與物料同向運行,其到達物料的距離很短,濕份不致于快速蒸發(fā)掉,與物料產(chǎn)生良好的附著,并具有*的鋪展性,使得衣膜牢固、連續(xù)。
*規(guī)則流流態(tài)化——“噴泉”式流態(tài)化中物料具有重現(xiàn)性良好的運行軌跡,這一點是嚴格包衣操作所*的,物料與霧粒接觸機會均等,包衣均勻。
*噴泉流流態(tài)化——物料本身形成自轉,其表面任一角度與霧粒接觸機會均等,因而,對于緩釋、控釋而言,底噴工藝形成的衣膜連續(xù)均勻。
*衣膜性能——底噴流化床的“噴泉”規(guī)則流使得“*”包衣變得可行,并具耗用衣材較少,衣膜均勻。
*設備部件要點——導向筒高度可調(diào),隨著物料粒徑變大,其高度會有所改變,流化分布板是隨物料性質(zhì)變化的,其開孔率及其分布采取更換方式調(diào)節(jié)。
*工業(yè)化放大——底噴床可完成400g至500kg的包衣操作,大生產(chǎn)時,床內(nèi)設置至7個噴頭,同時要求具備七個一致的噴泉流。
*應用——≥50μm的粉末包衣、粒、丸(≤6mm)掩味、著色、熱熔、防潮、抗氧化包衣、粒丸腸溶衣、緩釋包衣、控釋包衣、懸浮液、溶液涂層放大等。
*旋流流化床包衣
如本文制丸部分所述的旋流流化床,因其*建立在流態(tài)化基礎上,大風量形成的對流干燥過程,特別適用于緩釋液材的噴涂操作,除前面已述特性外,還具有以下特點:
A、熱風由渦輪式驅(qū)動盤切向進入,形成規(guī)則流流態(tài)化,粒子間包衣均勻。
B、由熱風產(chǎn)生的浮力,微丸本身的重力作用,產(chǎn)生自轉,微丸表面形成衣膜均勻、連續(xù)。
C、噴槍處于物料層內(nèi),并順著物料運動方向噴霧,霧粒到達球丸表面距離短,不至產(chǎn)生干燥,因而產(chǎn)生附著良好、衣膜緊密、堅固。
D、噴槍處于物料層內(nèi),霧粒不會產(chǎn)生損失。
E、球丸在床內(nèi)運動是柔和的,不致因碰撞引起的涂層脫落。
無孔包衣機因其大風量對流干燥適用于噴涂緩釋藥液包衣操作。
特點:
A、包衣鍋是無孔的,因而不會產(chǎn)生磨損。
B、設置埋伏式供風漿,熱風*通過物料層形成對流干燥,連續(xù)噴霧生產(chǎn)效率高,熱利用率改善。
C、鍋內(nèi)斜抄板的設置,強化了物料間運動過程,確保包衣均勻。
D、密閉操作容易驗證。
E、物料的密集狀態(tài)對Ф≤0.45mm的小丸不適選用。
2、骨架緩釋微丸包衣實際上要求完成一層腸溶包衣,衣膜耐胃酸,進入十二指腸能夠迅速崩解并釋藥,其工藝與膜緩控釋薄膜衣一致,因此其增重比較小,對包衣過程中干燥要求低。
除膜控緩釋包衣設備外,骨架緩控釋包衣操作,還可以選擇如下機型。
*流化床包衣
側噴流化床——傳統(tǒng)的流化床分布板演變?yōu)橐粋€旋轉的轉盤,并與床壁間形成一狹小的縫隙,物料在床內(nèi)因離心力、自重及空氣浮力作用形成環(huán)形繩股狀運動,物料處于規(guī)則的運動之中,并產(chǎn)生較底噴更為強烈的旋轉,類似傳統(tǒng)的泛丸工況,因而,側噴流態(tài)化主要用于致密藥丸制備及包衣。
特點
*規(guī)則流流態(tài)化——與底噴一樣,側噴床內(nèi)物料已形成嚴格的運行軌跡,衣膜連續(xù)致密,質(zhì)量好。
*側噴——噴槍處于密集的物料層中,只需較短行程便能到達物料表面緊密附著、輔展,無衣材損失,因而,對量藥丸進行包衣極為適用。
*密集性——物料處于高度密集狀態(tài),對棱角粒子會產(chǎn)生磨擦的可能,合適的轉速需精心調(diào)整,同時還可能產(chǎn)生粘連,因而一般不用于進行粉末、微粒包衣操作。
除本文制丸部分已述的特點外,就腸溶包衣而言,該機尚具有以下特點:
A、物料在床內(nèi)形成環(huán)狀螺旋流,球丸產(chǎn)生自轉,其表面腸衣均勻、連續(xù)。
B、干燥由通過床窄縫的熱介質(zhì)完成,強度低不致將霧粒過早干燥,衣膜附著牢固。
C、環(huán)狀螺旋流流態(tài)化,球丸與霧粒接觸機會均等,包衣均勻。