双螺杆制粒技术及其在药物制剂领域中的运用情况分析

双螺杆制粒技术及其在药物制剂领域中的运用情况分析

张晓明、麦耀权、谭垚婷、沈黎江、黄家俊、冯婉仪

珠海天翼医药技术开发有限公司 519000

摘要：在制药领域内，双螺杆制粒技术属于一项新型的连续性湿法治粒技术，不过在国内制药领域内鲜少报道。在本篇文章中，主要结合双螺杆挤出粒机的结构以及运行原理，全面探究了制剂处方特征和工艺参数在颗粒形状以及粒径等方面造成的一系列影响，全面阐述了我国发展现状和迎来的机遇以及各项难点。虽然双螺杆制粒技术应用期间还有着一些难点存在，不过其由于有着独立性特征，所以在连续制造生产模式中的价值非常高。

关键词：双螺杆制粒技术；药物制剂领域；应用情况

在药物制剂期间，制粒属于生产颗粒剂以及片剂生产期间非常重要的一方面，其可以对药物细粉的流动性、粘附性以及分散性等进行有效改进，避免多项药物成分发生不良的离析现象。现阶段，大多数情况下以传统类型的制粒方式为主，投料数量应当和设备生产能力相符合，将批次记录产量当成基本依据，但是在具体应用期间，依旧存在着中间品占据空间非常大，各项批次之间有着诸多差别，以及规模放大等诸多的难度存在。本文主要论述了双螺杆制粒技术及其在药物制剂领域中的实际应用。

2. 双螺杆制粒技术

在塑料加工行业中，双螺杆制粒技术得到了普遍应用，同时在化工以及食品等行业内应用也极为普遍，一般是进行配料和制粒以及混合，对于该项技术来讲，能够规避违规行为的发生，提升生产安全系数，降低操作人员工作压力，节省原材料混合和制粒共处理的时间，节省成本输出，确保整体质量，这些优势也是制药领域中不可缺少的一方面，所以关注度极为广泛。双螺杆制粒技术在制药领域内应用时间较长，初期阶段中，主要采取添加水和羟丙甲纤维素制备乙酰氨基酚类产品。经过一段时间应用以后，使用挤出机实施无水碳化钙和碳酸氢钙的泡腾制粒操作，在未来今年中，诸多学者又发表了有关于双螺杆制粒技术工艺的操作以及影响因素，明确了各项参数。本文依照双螺杆制粒技术仪器结构特征论述了螺杆元件和工艺参数等因素对于颗粒形状的影响，提出了发展机遇，以此提供良好的参考依据。

1.1仪器结构以及重要元件

固体物料进料装置和失重式进料机、螺杆式进料机、黏合剂进料装置、模口相互组合形成了双螺杆制粒，在这其中，双螺杆挤出筒属于装置内不可缺少的一方面，筒内存在着两根螺杆啮合，螺杆以及机筒为积木式组合类型，能够有效组合有限数量和各项类型的螺杆以及机筒元件，其产生的灵活性良好，在应用期间可以依照加工物料，严格遵循不同的制品工艺要求从中选择诸多类型和各项数量的结构元件，优化和改善各个方面，从而与多项物料加工需求相符合。

其一，螺杆。现阶段，同向啮合双螺杆挤出制粒机在制药领域内应用极为广泛，机械中包含的两项螺杆经由相同方向加以宣传，从一根螺杆棱逐渐插到另外一根螺杆螺槽内，相互啮合到一起的螺纹能够将螺杆内部停滞物质有效解决，有着良好的清洁效果，同时螺杆扭矩影响着输送能力的提升，扭矩值能够将粉体在筒内压实程度指标可以直接体现出来，扭矩值伴随着进样速率以及填充度等因素随之产生癌变，初期启动期间呈现出缓慢增长状态，从而符合平衡值要求。

其二，螺杆元件。螺杆元件包含了输送元件、捏合元件以及剪切元件，把各项功能的元件相互组装到一起全面落实于螺杆锌轴中，形成整个螺杆以后，从而实现连续性输送以及混合和剪切的目标。在双螺杆挤出制粒机中采取螺纹方式，捏合盘以及齿形盘占据的比例较低，遵循依次排列的方式，使用螺纹结构将啮合盘以及齿形盘相互衔接到一起。①输送类型的元件。落实于中心螺杆的螺纹结构属于同向啮合双螺杆挤出制粒机输送元件的重点，全啮合被封闭在机筒中，采取正位移方式高效率对物料进行传输，旋转螺杆，物料沿着轴向移动导程，对于大导程螺纹来讲，比较适合在输送物料中应用，而小导程螺纹则是适合在混合物料中应用。输送元件产生的作用良好，可以降低机械能，强化低剪切力，本身不会影响到颗粒粒径以及形状等。②捏合元件。捏合元件一般表现为捏合盘采取错列角安装在双螺杆芯轴中的方式，其有着较强的剪切效果，螺距是呈现出无限大的螺纹结构，在挤压以及剪切和拉伸物料的基础上传递机械能，作用在物料粉末内，将物料相互整合到一起。因为两项螺杆内的捏合盘为相切关系，因此不需要有着一定的自洁性。捏合盘也没有输送能力，所以物料应当在后期物料轴向移动中的推动力作用中加以移动。

1.2颗粒的形成阶段

双螺杆制粒机的工作运行流程如下所示：经由喂料口在使物料进入输送区域内，绕着两根螺杆呈现出螺旋状沿着轴向逐渐输送到混合区内，液体加样口通常是处于混合区之前，混合区利用捏合盘形成的强烈剪切机械作用力保持物料均匀搅拌，增强压实程度，同时在输送区作用中物料朝前面移动到剪切区内，处于剪切区中被齿形盘混均破碎，从中获取和标准要求相符合的颗粒。

螺杆中的不同功能元件相互排列组合到一起，和筒体内壁相互结合到一起，高效率输送物料。在输送区域内，颗粒形状是类球形，不过还有较多的未成形粉末，一直达到了混合区以后，捏合盘的剪切力以及压缩力将料团进行破碎，重新组合到一起，粉末在压力作用下和黏性程度极高的团块有效结合，进入了剪切区以后，机械力缩减，颗粒粒径以及强度随着物料在螺杆中各项领域的作用而随之改变，第一输送区的物料多孔且疏松，容易受到破坏，混合区颗粒强度和密度增加，颗粒形状极为稳定，剪切区的颗粒粒径有着良好的均匀性。在生产期间，不同共混统体系所需的螺杆组合以及特定操作条件是不一样的，采取的双螺杆挤出制粒机包含了不同型号，各项型号有着准确的工艺参数值。其中，挤出制粒机类型和投料量对在碳酸颗粒性能中产生的影响极为明显。

2、药物制剂处方因素对双螺杆制粒技术产生的影响

其一，配方内的基础物料性质。所谓配方内的基础物料，主要表现为采取粉体形式添加制粒机的方式，其中主要包含了活性成分以及辅料，其中，双螺杆制粒技术受理化性质的影响，无法采取单一标准加以比较，同时对其的报道少之又少。因为配方有着一定的溶解性，该项差异决定了颗粒的粒径以及空隙率等物理性质。

其二，在使用带有输送元件螺杆结构期间，获取的颗粒平均粒径和黏合剂浓度之间的关系紧闭，在增加捏合盘元件期间，颗粒粒径伴随着粘合浓度增加而逐渐增加，这是由于捏合盘高机械力强化了对物料的破碎以及压实作用，促使颗粒快速增长。

其三，进样速率。在同相啮合双螺杆基础制粒机中，物料的进样速率决定了颗粒性质，特别是在螺杆的非输送区域中，在速率上升以后，非输送区产生的机械力极强，能够产生较密的大颗粒，而螺杆输送区进样速率较高，颗粒也就越小，这是因为输送区只是对较低的机械能加以传递，较高的进样速率使物料粉体内的液体分布下降，抑制了颗粒的生长。

3、结语：

在近些年内，我国提出了有关于质量源于设计和过程分析技术理念，基于监测药品质量属性的不断凸显，连续性制造成为了制药领域的一项要点。和分批制粒相比较来看，连续性制药方式能够减少生产周期，使生产效率全面提升，从一定程度上节省人力和物力输出，实现自动化的发展目标，在这一背景下，制药领域加大了连续制粒双螺杆挤出技术的重视和应用程度。

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