微丸緩、控釋包衣及設(shè)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(jiǎn)單,但其存在在胃、腸道轉(zhuǎn)移時(shí)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(guó)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(diǎn)
*可以克服胃腸道轉(zhuǎn)移時(shí)間差異,對(duì)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(gè)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(jié)果不會(huì)產(chǎn)生如片劑整個(gè)劑量失敗現(xiàn)象。
*藥物均勻分散在每個(gè)小丸之中,對(duì)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(fù)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(jié)劑為主,其基本要求為:
A、處方配比應(yīng)滿足工藝所需的釋藥后迅速崩解。
B、足夠的強(qiáng)度:以利于包衣作業(yè)時(shí)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(jī)制成濕顆粒,輔料含有粘結(jié)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(zhuǎn)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(zhǎng)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(zhuǎn)盤上,轉(zhuǎn)盤高速旋轉(zhuǎn)促使物料沿壁形成環(huán)狀的螺旋運(yùn)動(dòng),物料不斷翻滾,整形成真球度高的球丸。根據(jù)條狀的長(zhǎng)短、濕粒的特性選擇不同表面形狀的轉(zhuǎn)盤,達(dá)到條狀輾斷及防止打滑的目的。
D、干燥:分階段設(shè)定進(jìn)風(fēng)溫度,控制丸芯內(nèi)部水份向外遷移速度極為重要,在整個(gè)干燥過程中應(yīng)防止表面太濕。
沸騰干燥機(jī)
*鍋式包衣機(jī)制丸法
傳統(tǒng)的制丸法主要依賴荸薺式糖衣鍋,此法設(shè)備簡(jiǎn)單,投資成本低,但對(duì)操作者的經(jīng)驗(yàn)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(fù)性極差,同時(shí)因粉塵飛揚(yáng),通過驗(yàn)證困難。
無孔包衣機(jī)具有埋管式送風(fēng)裝置,干燥是以對(duì)流方式進(jìn)行的,其特點(diǎn)是:
A、高干燥速度,操作時(shí)間短,生產(chǎn)效率高。
B、熱風(fēng)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(yáng),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(duì)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(qiáng)度,以利進(jìn)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(jì)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(duì)阻滯劑有要求,小丸的圓整度對(duì)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(jī)械設(shè)備有限公司 http://www.zy-granulator.com
應(yīng)用離心包衣造?;蛐D(zhuǎn)流化床,將藥粉與輔料一起投入床內(nèi),噴入粘結(jié)劑,一步法完成混合——起母——放大——成丸——干燥過程。
特點(diǎn):
A、對(duì)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(jī)構(gòu)完成,計(jì)量準(zhǔn)確。
B、連續(xù)噴霧及撒粉,放大時(shí)間短,生產(chǎn)效率高。
D、物料在旋轉(zhuǎn)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(dòng)性差及較粘的物料不宜選用。
H、微丸效果受噴漿速度、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速、供粉速度、鼓風(fēng)量等因素影響,操作復(fù)雜。
二十世紀(jì)末由德國(guó)Huttlin公司生產(chǎn)的Kugelcoater多功能包衣機(jī)是繼Wurster系統(tǒng)后流態(tài)化技術(shù)的又一革命性成就,其特點(diǎn)是:
A、傳統(tǒng)的多孔板由渦輪驅(qū)動(dòng)底盤所代替,熱介質(zhì)切線狀進(jìn)入,驅(qū)動(dòng)物料懸浮運(yùn)動(dòng)。
B、噴槍置于物料床下底噴,縮短霧粒到達(dá)物料表面距離,霧粒*不被浪費(fèi)。
C、大風(fēng)量氣流反吹清灰方式,確保連續(xù)地將漂浮于機(jī)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(zhuǎn)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(fēng)量對(duì)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(jiǎn)述
不了解緩控釋制劑藥物釋放機(jī)理,要去完成包衣機(jī)制造及應(yīng)用是不嚴(yán)肅的事,世界上包衣機(jī)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(jī)完成相應(yīng)衣材配制,并給客戶提供相應(yīng)工藝試驗(yàn),在國(guó)內(nèi)溫州制藥設(shè)備廠王小倫為此做了大量工作。
常州市智陽機(jī)械設(shè)備有限公司工程師根據(jù)多年從事藥機(jī)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn),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(cè)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(shè)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(jī)應(yīng)具有強(qiáng)的干燥能力。
底噴流化床包衣機(jī)
底噴及側(cè)噴流化床均可實(shí)現(xiàn)膜控緩釋包衣,相對(duì)而言,底噴具有大風(fēng)量、高度分散等特性,更利于藥液的噴涂。
在分布板中央設(shè)置霧化器的底噴流化床(Wurster系統(tǒng)),其基理為噴動(dòng)流態(tài)化與噴霧相結(jié)合,形成噴泉狀態(tài),使工業(yè)化包衣變得現(xiàn)實(shí)。
帶擴(kuò)展室的物料床中心設(shè)置圓形導(dǎo)向筒,分布板在導(dǎo)向筒區(qū)域內(nèi)具有較大的開孔率,以滿足大部分風(fēng)量通過,形成類噴泉式的流態(tài)化,粉粒從導(dǎo)向筒內(nèi)由氣流加速上升,離開導(dǎo)向筒進(jìn)入擴(kuò)展室,風(fēng)速急劇下降,物料下落進(jìn)入床體與導(dǎo)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(fù)性。
特點(diǎn)
*物料高度分散——物料在導(dǎo)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(yùn)行,其到達(dá)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(yùn)行軌跡,這一點(diǎn)是嚴(yán)格包衣操作所*的,物料與霧粒接觸機(jī)會(huì)均等,包衣均勻。
*噴泉流流態(tài)化——物料本身形成自轉(zhuǎn),其表面任一角度與霧粒接觸機(jī)會(huì)均等,因而,對(duì)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(shè)備部件要點(diǎn)——導(dǎo)向筒高度可調(diào),隨著物料粒徑變大,其高度會(huì)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(shí),床內(nèi)設(shè)置至7個(gè)噴頭,同時(shí)要求具備七個(gè)一致的噴泉流。
*應(yīng)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(chǔ)上,大風(fēng)量形成的對(duì)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(diǎn):
A、熱風(fēng)由渦輪式驅(qū)動(dòng)盤切向進(jìn)入,形成規(guī)則流流態(tài)化,粒子間包衣均勻。
B、由熱風(fēng)產(chǎn)生的浮力,微丸本身的重力作用,產(chǎn)生自轉(zhuǎn),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(yùn)動(dòng)方向噴霧,霧粒到達(dá)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(jiān)固。
D、噴槍處于物料層內(nèi),霧粒不會(huì)產(chǎn)生損失。
E、球丸在床內(nèi)運(yùn)動(dòng)是柔和的,不致因碰撞引起的涂層脫落。
無孔包衣機(jī)因其大風(fēng)量對(duì)流干燥適用于噴涂緩釋藥液包衣操作。
特點(diǎn):
A、包衣鍋是無孔的,因而不會(huì)產(chǎn)生磨損。
B、設(shè)置埋伏式供風(fēng)漿,熱風(fēng)*通過物料層形成對(duì)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(shè)置,強(qiáng)化了物料間運(yùn)動(dòng)過程,確保包衣均勻。
D、密閉操作容易驗(yàn)證。
E、物料的密集狀態(tài)對(duì)Ф≤0.45mm的小丸不適選用。
2、骨架緩釋微丸包衣實(shí)際上要求完成一層腸溶包衣,衣膜耐胃酸,進(jìn)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(duì)包衣過程中干燥要求低。
除膜控緩釋包衣設(shè)備外,骨架緩控釋包衣操作,還可以選擇如下機(jī)型。
*流化床包衣
側(cè)噴流化床——傳統(tǒng)的流化床分布板演變?yōu)橐粋€(gè)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)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(yùn)動(dòng),物料處于規(guī)則的運(yùn)動(dòng)之中,并產(chǎn)生較底噴更為強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn),類似傳統(tǒng)的泛丸工況,因而,側(cè)噴流態(tài)化主要用于致密藥丸制備及包衣。
特點(diǎn)
*規(guī)則流流態(tài)化——與底噴一樣,側(cè)噴床內(nèi)物料已形成嚴(yán)格的運(yùn)行軌跡,衣膜連續(xù)致密,質(zhì)量好。
*側(cè)噴——噴槍處于密集的物料層中,只需較短行程便能到達(dá)物料表面緊密附著、輔展,無衣材損失,因而,對(duì)量藥丸進(jìn)行包衣極為適用。
*密集性——物料處于高度密集狀態(tài),對(duì)棱角粒子會(huì)產(chǎn)生磨擦的可能,合適的轉(zhuǎn)速需精心調(diào)整,同時(shí)還可能產(chǎn)生粘連,因而一般不用于進(jìn)行粉末、微粒包衣操作。
除本文制丸部分已述的特點(diǎn)外,就腸溶包衣而言,該機(jī)尚具有以下特點(diǎn):
A、物料在床內(nèi)形成環(huán)狀螺旋流,球丸產(chǎn)生自轉(zhuǎn),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(qiáng)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(jī)會(huì)均等,包衣均勻。