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國外干法制粒機的觀(guān)察和探討
更新時(shí)間： 2024-03-08 點(diǎn)擊次數： 4424次隨著(zhù)質(zhì)量源于設計（QualitybyDesign）的理念不斷深入，藥品生產(chǎn)工藝研發(fā)和中試也越來(lái)越受到制藥行業(yè)的重視，旨在解決藥品生產(chǎn)工藝在從實(shí)驗放大到批量生產(chǎn)的過(guò)程中普遍存在諸多問(wèn)題的現狀。
干法制粒相較于傳統濕法制粒，具備將粉體原料直接制成滿(mǎn)足用戶(hù)要求的顆粒狀產(chǎn)品，無(wú)需任何中間體和添加劑，造粒后產(chǎn)品粒度均勻，堆積密度顯著(zhù)增加，不僅控制污染，又減少粉料和能源費，改善物料外觀(guān)和流動(dòng)性，便于貯存和運輸，可控制溶解度、孔隙率和比表面積等諸多優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于濕法混合制粒、一步沸騰制粒無(wú)法作業(yè)的物料。
正是基于以上兩點(diǎn)，德國Alexanderwerk公司設計出了一種新型的、適用于研發(fā)實(shí)驗和中試用的WP120Pharma干法制粒機，能夠廣泛用于藥品研發(fā)部門(mén)或小批量生產(chǎn)，如圖1所示。
1設備特性
由于在藥品研發(fā)或中試過(guò)程中，為節約成本，生產(chǎn)批量通常相對比較小，這點(diǎn)在某些成本高昂的生物藥品上體現得更為明顯。而WP120Pharma干法制粒機的zui小處理批量?jì)H為5g/批，并具備在連續生產(chǎn)情況下制粒8～40kg/h，這使得該設備能*符合藥品研發(fā)和中試的要求。
此外，研發(fā)或中試中需頻繁更換品種，而該設備采用的壓輥懸臂式安裝使得不同品種間的設備拆卸和清洗變得十分簡(jiǎn)便。針對研發(fā)實(shí)驗或中試要求設備具備一定的移動(dòng)性和靈活性，該設備則被設計為可移動(dòng)單元，并將控制和操作面板直接集成在設備上（如圖2所示），以便能夠在不同使用地點(diǎn)快速投入生產(chǎn)。
除以上特性之外，WP120Pharma的設計滿(mǎn)足了醫藥工業(yè)的法規和技術(shù)要求：（1）制粒裝置和動(dòng)力裝置在空間上相分離；（2）壓輥垂直排列消除了重力影響；（3）設備設計符合cGMP；（4）兩級篩分制粒系統，保證制出符合要求的顆粒；（5）采用醫用級不銹鋼制造；（6）所有非金屬材料符合FDA相關(guān)要求；（7）自動(dòng)化PLC；（8）可選功能：在線(xiàn)清洗；（9）可選功能：電子記錄（符合21CFRPart11中相關(guān)要求）；（10）可選功能：隔音裝置；（11）可按照需要客戶(hù)需求標準（URS）進(jìn)行設計。
2結構和原理
2.1結構
WP120Pharma干法制粒機主要分為制粒裝置和動(dòng)力裝置，兩部分在空間上*隔離。制粒裝置又主要分為8個(gè)模塊（如圖3所示）：①為進(jìn)料斗；②為螺桿進(jìn)料系統；③為壓制單元，壓輥；④為預壓制單元；⑤為取樣口；⑥為兩級篩分制粒系統；⑦為取樣口；⑧為顆粒出口。
該設備不同于常規制粒機，增設⑤和⑦兩個(gè)取樣口正是考慮到藥品研發(fā)或中試中工藝參數分析時(shí)頻繁和多處取樣的需求。
2.2制粒工作原理
2.2.1輥壓
干法制粒過(guò)程中輥壓過(guò)程的基本原理非常簡(jiǎn)單，干粉狀或微細晶體狀原料被壓輥擠壓成薄片，并且薄片的質(zhì)量決定了zui終顆粒的質(zhì)量。
普通干法制粒機的輥壓壓力和壓輥的間隙是相對固定的，并不能考慮到不同物料以及同一物料不同批之間的差異性。而WP120Pharma干法制粒機使用了輥壓控制技術(shù)，該設備的控制設備能夠調節不同物料以及同一物料不同批之間的任何物理性質(zhì)的波動(dòng)（如局部的不均勻），使得干法制粒的工藝參數（如處理量、片狀密度、輥壓壓力、速度等）能夠被、重復地調整，從而地生產(chǎn)出高質(zhì)量的顆粒。
此外，在該設備的進(jìn)料和輥壓處理過(guò)程之間有明確的、模塊化的分離，螺桿進(jìn)料系統②直接將粉末送至壓輥③，使得輥壓過(guò)程不會(huì )影響螺桿進(jìn)料系統的初步壓制過(guò)程，如圖4所示。
2.2.2制粒
顆粒通常有相應的粒徑要求，一般以上下限的形式表示，超過(guò)規定粒徑的和粒徑不足的顆粒均不符合要求。而在經(jīng)過(guò)輥壓處理后，預壓的薄片明顯要大于zui終顆粒的尺寸上限，只有再經(jīng)過(guò)制粒系統的粉碎才可生產(chǎn)出zui終顆粒。而且，zui終顆粒的下游處理工序（如壓制成片劑）要求顆粒的粒徑波動(dòng)控制在一個(gè)較小的范圍內。
針對這一問(wèn)題，WP120Pharma的制粒系統采用兩級對角線(xiàn)設計，*級為預制粒裝置，第二級為zui終制粒裝置，通過(guò)控制系統分別對兩級制粒系統的調節從而生產(chǎn)出粒徑相對穩定的顆粒。如圖5所示。
3更適合GMP
從消費者角度出發(fā)，純凈是藥品zui重要的屬性；從制藥廠(chǎng)商的角度來(lái)看，設備在功能上應當具備一定的靈活性，特別是實(shí)驗或中試用設備。WP120Pharma干法制粒機滿(mǎn)足以上兩個(gè)要求——潔凈和功能靈活。首先，WP120Pharma為*密閉的干法制粒系統，可以減少生產(chǎn)過(guò)程中的粉塵污染，從而降低污染和污染的風(fēng)險；其次，該設備采用了模塊化設計，整個(gè)制粒裝置*可以只需使用少量工具即可拆卸，便于對所有模塊單元進(jìn)行清洗，并且可以方便地更換其中的螺桿和壓輥以適應不同的制粒任務(wù)。
4結語(yǔ)
目前，WP120Pharma已被廣泛應用于實(shí)驗室或中試工廠(chǎng)中，用于測定隨后大批量生產(chǎn)中的工藝參數。在該設備上測定的工藝參數能夠輕松地放大到大型機器中，如Alexanderwerk制造的WP200Pharma?？梢哉f(shuō)，WP120Pharma是目前藥品研發(fā)或中試中理想的實(shí)驗型干法制粒機。
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