流化床包衣技术介绍

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1、在固体制剂中，有很多药品通过包衣改变药物释放特性，如缓控释、肠溶、结肠定位、脉冲释放等，或者达到掩味、防潮、提高稳定性、改善外观等目的。流化床设备由于高效的干燥效率，可以实现对微丸、颗粒、结晶、粉末等进行功能包衣，并达到理想的重现性。水性包衣是薄膜包衣工艺的重要发展方向，特别是聚合物水分散体包衣技术发展较迅速。水分散体避免了有机溶剂包衣工艺的易燃易爆和环境污染等问题，而且固含量高、粘度低，工艺周期短。由于水为介质需要更高的蒸发热能，而且水分散体对包衣成膜温度的控制有较高要求，所以对设备干燥效率和工艺参数控制提出更高的要求。在流化床工艺中，颗粒悬

2、浮在流化空气中包衣，从而保证良好的包衣均匀性和干燥效率，是水性包衣工艺得以广泛应用的基础。一、流化床工艺类型流化床工艺目前主要有三种类型：顶喷、底喷、旋转切线喷(见图1)。由于设备构造不同，物料流化状态也不相同。采用不同工艺，包衣质量和制剂释放特性可能有所区别。原则上为了使衣膜均匀连续，每种工艺都应尽量减少包衣液滴的行程，即液滴从喷枪出口到底物表面的距离，以减少热空气对液滴产生的喷雾干燥作用，使包衣液到达底物表面时，基本保持其原有的特性，浓度和粘度没有明显增加，以保证在底物表面理想的铺展成膜特性，形成均匀、连续的衣膜。1、底喷工艺又称为Wurs

3、ter系统，是流化床包衣的主要应用形式，已广泛应用于微丸、颗粒，甚至粒径小于50μm粉末的包衣。底喷装置的物料槽中央有一个隔圈，底部有一块开有很多圆形小孔的空气分配盘，由于隔圈内/外对应部分的底盘开孔率不同，因此形成隔圈内/外的不同进风气流强度，使颗粒形成在隔圈内外有规则的循环运动。喷枪安装在隔圈内部，喷液方向与物料的运动方向相同，因此隔圈内是主要包衣区域，隔圈外则是主要干燥区域。颗粒每隔几秒种通过一次包衣区域，完成一次包衣－干燥循环。所有颗粒经过包衣区域的几率相似，因此形成的衣膜均匀致密。实验和中试型设备(空气分配底盘直径大至18英寸)使用一

4、个隔圈和喷枪，形成一个包衣区域。大生产设备(空气分配底盘直径大至46英寸)增加隔圈和喷枪数量，扩大包衣区域以提高生产效率。WursterHS是底喷工艺的一项新技术，对传统Wurster喷枪系统进行了一些改进，使颗粒避免接触到喷嘴局部还未充分雾化的包衣液滴，和喷嘴局部由于雾化压力产生的负压区域，因此颗粒产生粘结的几率大大降低。与传统Wurster系统相比，WursterHS系统中：1)喷液速率提高3-4倍，每个喷枪可达500-600g/min，因而充分利用了流化床的干燥效率，缩短生产周期；2)喷枪可以使用较高的雾化压力，以形成非常小的雾化液滴，满

5、足对小于100μm颗粒的包衣需求；3)颗粒避免接触喷嘴局部的压缩空气高速区域，减少包衣初期的表面磨损，有利于保持恒定的比表面积。2、切线喷工艺切线喷技术与底喷技术具有可比性，有三个相同的物理特点：1)同向喷液，喷枪包埋在物料内，包衣液滴的行程短；2）颗粒经过包衣区域的几率均等；3）包衣区域内颗粒高度密集，喷液损失小。由于这些特性，切线喷形成的衣膜质量较好，与底喷形成的衣膜质量相当，可适用于水性或有机溶剂包衣工艺。 切线喷装置物料槽为圆柱形，底部带有一个可调速的转盘。转盘和槽壁之间有一间隙，可通过进风气流。间隙大小通过转盘高度调节，以改变进风气流

6、线速度。颗粒由于受到三个力的作用：转盘转动产生的离心力、进风气流推动力、颗粒自身重力，因而呈螺旋状离心运动状态。喷枪装在物料槽侧壁上，喷液方向沿着物料运动的切线方向.实验型设备(转盘直径大至0.5米)一般用单喷枪，中试和大生产设备(转盘直径大至2米)，一般采用2-6个喷枪。3、顶喷工艺顶喷工艺用于制粒已有50多年历史，近30年在包衣上应用也很广泛，主要用于水性的胃溶或肠溶包衣，一般不用于缓控释.顶喷装置中颗粒受进风气流推动，从物料槽中加速运动经过包衣区域，喷枪喷液方向与颗粒运动方向相反。经过包衣区域后颗粒进人扩展室，扩展室直径比物料槽直径大，因

7、此气流线速度减弱，颗粒受重力作用又回落到物料槽内。与底喷和切线喷相比，顶喷的包衣效果相对较差，原因是：1)颗粒流化运动状态相对不规则，因此少量的颗粒粘连常常不可避免，特别是对于粒径小的颗粒。2)逆向喷液方式－包衣喷液与颗粒运动方向相反，因此包衣液从喷枪出口到颗粒表面的距离相对增加，进风热空气对液滴介质产生挥发作用，可能影响液滴粘度和铺展成膜特性，工艺控制不好甚至会造成包衣液的大量喷雾干燥现象，因此尽量不应采用顶喷工艺用于有机溶液包衣。但顶喷工艺极适用于热熔融包衣，该工艺采用蜡类或酯类材料在熔融状态下进行包衣，不使用溶剂，特点是生产周期非常短，很

8、适合包衣量比较大的品种和工艺。热熔融包衣要形成高质量的衣膜，包衣过程必须保持物料温度接近于包衣液的凝固点。包衣液管道和雾化压缩空气必需采取加热保温措施