Tablet-Compression压片工艺概论-cn.ppt

Lesson 7BTablet Compression压片工片工艺概概论1-课程目的程目的压片概论药片成型的步骤压片材料的特性过程控制和过程监测2-制片技制片技术举例例3-Introduction of Tablet Press压片机片机简介介4-Tableting Equipment Tableting Equipment 制片机制片机工具工具-冲模制片制片过程程-单冲式-旋转多冲式配套配套设备5-冲模冲模药片形状控制装粉重量的容积可压缩空间6-冲模冲模主要两种,分别为B工具和D工具。两种冲模的主要区别在于:-冲模外直径不同 -冲杆筒直径不同制片机工具的几何特性在美国，欧洲和日本被部分标准化。7-冲模冲模制片制片规手册手册 (TSM)(TSM)第七版第七版美国美国药师协会会8-制片制片过程程单冲式式和多冲式或旋转机在生产药片的过程中多使用多冲式或旋转机在压片过程中还经常使用一些配套设备如:除尘器，金属探测器，质量/硬度/厚度检测器。9-多冲式制片多冲式制片过程程10-11-多冲式制片多冲式制片过程程12-典型的旋典型的旋转压片机塔片机塔13-制片制片过程的关程的关键步步骤冲模充:将凸轮，贮藏器和填充器拉下重量整:填充和质量凸轮加压:压片辊去压:停止凸轮药片出片:出片凸轮将药片从压片机中取下:扫清药盘14-Filling Die Cavities冲模孔填充冲模孔填充材料必须均匀地流入冲模以保持冲模内固体均匀分布。欲获得密度均匀体积均匀的药片填充的堆密度必须均匀。填充冲模孔的时间只有几毫秒。15-Filling Die Cavities冲模孔填充冲模孔填充料斗系料斗系统:等量、同一的流入压片机两侧非常重要理想的压片机料斗应具备大流量方案设计以防分离的发生。必须尽可能减小分离发生的可能性。16-填充器填充器填充器在冲模床的表面有颗粒面且可以促进材料均匀流入冲模。两种类型:1、开放式填充模块：仅用于重力填充。2、压迫式填充模块：重力+推进运动 -可变速叶片式填充器最常用。-药片的目标质量通过过度填充再去除多余料来实现。-在最高速运转的条件下，冲模可在填充器下停留约100 毫秒。-填充器实现了一些功能。17-填充器填充器(续)开放式填充器贮藏器 叶片压迫式填充器18-压迫式填充器的迫式填充器的设置置压迫式填充器上的叶片使材料颗粒容易进入冲模。叶片还有助于混合，有时还会导致分层/分离的发生。叶片速度可调，其对流动均匀性的影响因药而异。19-质量控制的机制量控制的机制贮藏器或材料填充的设置:影响进入填充器的材料量。药片的质量控制通过过度填充再去除多余料来实现。下拉凸轮；填充凸轮；质量控制凸轮/剂量控制凸轮；刀片因此，材料颗粒将在压片机上实现“再流动”。应当选用正确的剂量凸轮。20-压片片辊主压片:通过压片辊正面压迫冲模内的材料。-旧/或小压片机应用上下各一压片辊。预压片:新的生产过程配备了比主压片辊小或同样大小的预压片辊，材料在到达主压片辊前先到达预压片辊。-去除部分空气 -将冲模孔内材料的表面处理平整 -预压的引进被证明可以提高一些药片在进入主压片步骤前的强度。21-压片片辊 通过调整辊的相对位置来调整压迫力量的大小,如,它们之间的间隙。辊位置的改变会影响压力的 大小和材料停留的时间。有些压片机可以将上下压片 辊联动以调整冲模的相对位置。22-23-退片退片药片强度必须足以符合退片的压力。应尽量避免发生与冲模壁的摩擦及与压片辊头的粘连。冲模壁的状态十分关键。刀片的设置十分重要。24-总结压片机的三大重要功能片机的三大重要功能:填充材料到冲模内将材料在冲模内塑形成药片退片更块，自动化，反馈性地质量控制，更好地容纳，生产线管理（working-in-progress）25-Materials and Tablet Formation材料和制片材料和制片26-制片制片成功的制片成功的制片过程需要解决一个基本矛盾：黏着和非黏着程需要解决一个基本矛盾：黏着和非黏着 -我们必须能够使配方中的材料顺利流入压片机的冲模中，例 如，非黏着颗粒 -我们必须能够在压片机中制造出强度很好的药片，例如，黏 着性颗粒。-大多数药片在服用时要求迅速崩解为小颗粒，例如，非黏着 性颗粒。制片前必制片前必须的工序的工序 -我们要求每个药片均含有同样准确质量（剂量）的药物活性 成分。-我们无法快速称出制作每粒药片加入的材料，所以我们必须 尽量将同样体积的材料放入压片机的冲模中。27-制片制片冲模孔中配方的体积密度受到如下因素的影响:-成分颗粒的尺寸 -颗粒流经的边缘 -成分颗粒的真密度 -成分颗粒可能发生的分离将进入压片工序的颗粒形状和尺寸均需要进行优化以期期可以均匀填充入冲模：-大颗粒粉末流动性好 -光滑，圆形的颗粒流动性好 -使颗粒尺寸范围变窄可以有效防止分离的发生。28-制片制片在材料进入压片机之前，我们应当设计配方并优化其体积密度，颗粒大小及形状并尽可能降低分离发生的风险。制片前工序包括干颗粒化（碾压和压制）和湿颗粒化（低剪切，高剪切和流动床）。只有在混合物具备上述特性时，才可不经过预处理就将之直接送入压片机（如直接压片）。29-制片制片=冲模内塑形冲模内塑形在下冲杆进入冲模孔时候，冲模孔内已经均匀地置好材料。接下来上冲杆进入冲模孔并通过垂直的压力将材料塑形。最后上冲杆离开冲模孔并接触对材料的压力，下冲杆将药片顶出冲模孔。下冲杆不可离开冲模!30-如何确切定如何确切定义塑形？塑形？制片是塑形的制片是塑形的过程，它包括两个步程，它包括两个步骤:压缩:通过去除颗粒间的空隙和在颗粒间建立更紧密的联系将材料的体积缩小。强化:通过微粒间的联系加强药片强度。此两个此两个现象可以同象可以同时发生并相互影响。生并相互影响。31-对于填充入于填充入压片机的材料我片机的材料我们有什么要求有什么要求?均匀的体积密度药物活性成分的均匀分布很少或者没有分离的趋势合适的含水量 好的流动性一定的可塑性32-术语体体积,密度密度,孔率孔率“完全”“真”体积 Va 所有大于晶格细胞的空间被排除在外“毛”体积 Vb 总体积,例如,高乘横截面积.Vb=A x h度=质量/体积.孔率=1 Va/Vb x 100 33-术语 应力力&应变l变形的程度叫做应变:我们用药片受到应力前后高度的改变来描述变形的程度。l 当一个物体由于受到机械外力作用而发生变形，我们称那个外力为应力力:34-药片成形片成形 压片片当作用于粉末的应力增加时，药片材料可能通过如下行为发生重组：Elastic deformation 弹性变形Plastic deformation 塑性变形Visco-elastic deformation 粘弹性变形Brittle fracture 脆性断裂35-弹性性变形的形的SOLID材料:羟丙甲基纤维素（HPMC）风险为过度的弹性恢复，它可能造成退片时药片结构的损坏。36-37-塑性塑性变形的固体形的固体材料:氯化钾，硬脂酸镁，微晶纤维素使颗粒间保持一致，增加接触面积，塑性变形发生时，空余体积变小，通常支持紧凑结构的形成。变形依赖时间且不可恢复38-塑性塑性变形的固体形的固体39-粘粘弹性性变形形很多材料表现为塑性（粘性）变形和弹性变形的结合它导致弹性回复，及一定程度上的时间依赖的粘弹性回复的叠加强化强度必须充足以提供足够的回复应力塑性变形的元素是维持药片形状的主要因素例：淀粉，微晶例：淀粉，微晶纤维素素40-“真真实的的”粉末粉末颗粒粒 41-塑形的意塑形的意义时间依赖的变形可以长时间保持稳定。一定程度上立即发生的弹性变形与时间依赖的粘弹性变形的叠加。药片特性可能受到塑形率的影响。药片强度受到药片回复范围的支配。键形成和摩擦形成和摩擦会导致温度的升高，这就解释了药片离开压片机后比材料温度高的原因。它将导致材料更加容易发生塑性变形。42-脆性断裂脆性断裂例例:蔗糖蔗糖,磷酸磷酸氢钙 43-变形机制形机制总结 可复性 时间依赖性 弹性 Yes No 塑性 No Yes 粘弹性 Partly Yes 脆性断裂 No No非重组状态的形变是危险的!44-弹性回复和弱性回复和弱键形成的形成的问题45-机器速度的效果机器速度的效果 46-压实特性特性47-制片工制片工艺的循的循环本本质 48-去除压力将会启动弹性回复和粘弹性回复，不要过度压片。真弹性回复会立即发生，而粘弹性回复会在一段时间后发生。压片机冲杆和冲模也将经过弹性回复的过程，因此这将是作用于药片的新的应力。当下冲杆把药片顶出冲模时，会有新的应力作用在药片上，她可能导致药片结构的损毁甚至有可能失去一些成分-高高强度的度的药片和低的退片片和低的退片压力是制片的关力是制片的关键。塑形塑形去除去除压力和退片力和退片 49-Tableting Process OptimizationIn-process Testing压片工片工艺的的优化和生化和生产过程中程中测试50-制片制片变量量主压片力冲杆速度退片力预压片力压迫性填充器速度环境因素51-制片工制片工艺的的变量量52-生生产过程中的程中的测试对药片物理性片物理性质的的测试质量检测 美国药典（USP）中对质量均匀性的界定强度 极限强度,“硬度”厚度美国药典脆性实验美国药典崩解实验53-质量量检测需要建立一个取样策略:工具状态开始前检测每个冲击点药物的质量(还要确认有无凹陷)在运行过程中随机抽取药品检测质量差异(每个标准操作规程)在完成制片后再次检查质量差异 见美国美国药典典对质量差异的量差异的规定定54-质量量检测影响影响质量均一性的量均一性的处方因素方因素:助流剂浓度未经过优化。残余水量过高，导致表面张力作用。低熔点成分的软化，特别是当其在压片机中长时间运转后温度 升高，材料黏着性增强。高金属粘附性的成分粘附在压片机构件上，导致后续药粉无法 顺利流动。55-质量量检测影响影响质量均一量均一性的制片因素性的制片因素:不匹配的工具 超长的下冲杆贮藏器/填充器设置 填充器及刀片速度未经过优化压片机速度没有充足的时间均匀地填充 片机部件的因素 -“下拉”凸轮缺陷 -“填充”凸轮缺陷 -“质量”调整凸轮缺陷 -溢出去除机制缺陷56-药片片强度度57-脆性脆性检测美国美国药典第典第 126章章 药片脆度片脆度脆性实验可以有效地评估药片在后续生产过程和处理中对其他材料对其表面用的抵抗力。该测试包括在标准搅动过程中对药片质量损失的检测。脆性可能是后续进行步骤最重要的参数，特别是包衣。脆性接近0.5%的药很难进行包衣步骤。58-Friability Testing脆性脆性检测脆性与药片的极限强度和配方构成有关。59-Disintegration Time 崩解崩解时限限美国美国药典第典第 章章崩解崩解崩解时限是当药片置于水中崩解为足以通过一个标准大小的筛子的时间，通过这个仪器我们可以完成一些特殊的实验。这个实验经常被用于过程控制，而不是分解率测试的替代品。对于新出机的药片，崩解时限应小于10分钟。60-Disintegration Time 崩解崩解时限限61-总结药片的塑形包括两个关键步骤：压片和强化。所有制片工序均包括三个不同的步骤：填充，压片和退片。材料变形机制包括弹性变形，塑性变形，粘弹性变形和脆性断裂。制片前工序是必要的，因为它可以使材料性质得到优化，这对于药片的成功生产是必须的。62-回答提回答提问63-