理论教育 如何制备粉剂:干法和湿法的比较

如何制备粉剂:干法和湿法的比较

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:粉剂的制备有干法和湿法两种。因此粉碎实际上就是抵抗分子间的内聚力。其粉体的细度可以通过容器内的筛网来控制筛分。

如何制备粉剂:干法和湿法的比较

粉剂的制备有干法和湿法两种。干法制备适用于不溶于水的物料,工艺设备要求较简单,一般按以下工艺制备:原辅料粉碎过筛混合检验包装。其主要的工艺就是粉碎。粉碎包括切碎、破碎、研细、超微等。按照原料的来源和粒径的要求,选择不同的设备和类型。由于这些操作会产生一定的热,所以需要了解原料的一些理化性质,如熔点、黏性、热稳定性、硬度、含水量、脆度等。湿法制备适用于可溶于水的物料,是将原辅料都溶于水中或其他溶剂中,搅拌均匀后经喷雾干燥,制成粉剂,湿法制得的粉剂更均匀。

1.前处理

物料在粉碎之前,有的需要进行前处理,以方便粉碎。如果是化合物,通常需要进行干燥;如果是植物成分,则需要清洗、烘干、切片供粉碎之用。

2.粉碎

粉碎的设备必须采用不锈钢制成,并要易于清洗,减少污染。

(1)粉碎的机理 物质分子间的内聚力使物质具有不同性质。因此粉碎实际上就是抵抗分子间的内聚力。利用外力破坏分子间的内聚力,才能把固体粉碎。在粉碎的机械力作用下,物料的内部可产生各种应力。在应力达到极限时,物料被破碎。

(2)粉碎的方法 粉碎主要是用撞碎、切割、研细、压碎等机械力(表3-1),一般是这几种力的联合运用。一般粗粉碎以撞击力为主,细粉碎以剪切力与摩擦力为主。不同的物料应选择不同的粉碎方式,或几种方式同时作用。

表3-1 粉碎方法比较

(3)粉碎设备 常用的粉碎机有冲击式粉碎机、球磨机和气流粉碎机等。

①冲击式粉碎机带有可以运动的刀片或锤的叶轮,叶轮快速转动,达到破碎目的。这种粉碎设备粉碎速度快、粉碎程度大、粉碎范围广,适合各种硬度的物料,所以也称为万能粉碎机。其主要作用力为冲击力和摩擦力,比较适合脆性物料,如矿物质晶体物料等。其粉体的细度可以通过容器内的筛网来控制筛分。但在粉碎时由于摩擦生热,产热极高,粉碎腔内必须要冷却。温度上升会使一部分植物成分失去活性,还有一些熔点较低的物料,如糖醇类,容易熔融结块。这些对热敏感的物料都不适宜用此种粉碎机粉碎。

②球磨机主要用于微粉碎。它的内部是密闭的,粉碎时损耗低,又不容易被微生物污染。但是球磨机的粉碎能源消耗大,粉碎需要时间较长。近年来,随着技术的不断提高,在球磨机的基础上又发展出振动磨、搅拌磨等,克服了一些球磨机的缺点。搅拌磨的粉碎效率更高、更节能;振动磨现在较常用,一般动植物原料的超微粉碎多选用振动磨。

③气流粉碎机:它是以压缩空气快速进入粉碎室时产生高速气流,粒子与粒子之间、粒子与固定板之间发生强烈撞击、摩擦和研磨等作用而粉碎。因此也常称为“微粉机”。气流粉碎机可将物料粉碎至3~20μm,而且适用于热敏性物料和低熔点物料粉碎,但它与其他粉碎机相比生产成本较高。

3.过筛

目前很多粉碎机都有筛子,根据要求的粒子粒径安装对应目数的筛网,粉碎完成后符合粒度要求的原料通过筛网出粉,不符合要求的原料继续粉碎。

4.混合

混合的目的是得到各物质含量均匀的粉剂,使有效成分在制剂中均匀分散,每个组分的含量一致。因此混合工艺需要进行验证。一般工业中用旋转容器混合法,实验中也可用研磨、过筛、搅拌等方法。

混合效果决定于多种因素:

(1)各组分的粒径 各组分粒径的大小是避免离析重要的影响因素,通常各组分应具有相同的粒径。因此混合前物料要经过粉碎和过筛。(www.daowen.com)

(2)各组分的密度 密度较大的物料往往沉到底部,而密度较小的物料往往升到顶部,因此要避免出现这种情况。

(3)各组分的量(比例)如果组分中某种成分比例很小,则很难在混合物中分散均匀。这种情况下常用等量递增法,即将量少的组分与等体积的其他组分先混合,将此混合物混合均匀后,再将多量成分按此混合物的体积等量加入、再混合均匀,依此等量递增直至全部混合均匀。

(4)各组分的黏附性与静电 有的原料易吸附在混合设备上,应将量大或不易吸附的原辅料先加入,后加易吸附的物料。有的物料混合时易摩擦起电,可以加入少量润滑剂作抗静电剂,如硬脂酸镁等。

(5)液体组分 如果配方中有液体组分,可用其他成分作为液体吸附剂。如果其他成分不适合做吸附剂,则需要另加吸附剂,吸附液体至不润湿为止。可作为吸附剂的有磷酸钙、葡萄糖等。

理想的混合机应尽可能轻柔又迅速地实现完全混合,避免对活性成分的破坏,还要易清洗、易装配、能耗低。实验室里可以通过搅拌混合,也可以通过过筛、研磨等方式来混合均匀。生产中常用的按容器类型分为两种:①旋转容器型。这些容器可以是圆筒型,可以是V型,还有三维混合机。水平圆筒型成本低,但混合效率低,最适宜充填量为容器体积的30%;V型混合机将物料分到两个筒内,又合并在夹角处,然后又分开,混合效率较高,最适宜充填量为容器体积的30%;三维混合机圆筒在两个垂直的方向往复运动,混合不容易有死角,混合效率较高,占空间较V型混合机少。②固定容器型。粉体在容器内靠其他物质的搅拌,使其均匀。主要有槽型混合机和锥形垂直螺旋混合机。槽型混合机由混合槽和螺旋状搅拌桨组成,通过搅拌桨的运动,使物料均匀混合,混合时间较长;锥形垂直螺旋混合机由锥形容器和内装的螺旋推进器组成,螺旋推进器既有公转又有自转,混合速度快,混合效率高,动力消耗少。

5.包装与贮存

粉剂的表面积大,容易吸收空气中的水分,所以粉剂包装与存放要注意防止受潮。生产过程中要注意环境湿度,包装材料也应考虑透湿性。

(1)环境 包装环境应严格控制相对湿度,尤其是有引湿性的物料。如果不控制环境湿度,既有可能在包装过程中就发生粘连、结块、流动性差等现象,从而使包装夹料,密封不严。水溶性物料还会在潮湿环境中出现受潮分解、颜色变深、结块等现象。

(2)包装材料 粉剂的包装必须密封,包装材料的透湿性对防止吸潮非常重要。

湿法制备适合不易混合均匀的、有小量组分的,且易溶于水并对热稳定的物料,或主要原料是液体的物料,例如特殊医学用途婴儿配方食品。

1.前处理

将物料分别过筛,去除杂质。难溶水的物料粉碎成细度均匀的粉末,使其易于混悬于溶液中。

2.配制溶液

按配方将各物料配料,用一定量的水溶解,搅拌均匀。不能溶解的物料混悬于溶液中。如果主要原料是提取液,可以将其他物料直接加入提取液中,稀释到一定浓度。

3.干燥

通过喷雾干燥的方式将溶液干燥为粉末。

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