制剂生产中的单元操作.pptx

第一节第一节 粉碎、筛分与混合粉碎、筛分与混合 学习目标学习目标知识目标知识目标 熟悉药物粉碎、熟悉药物粉碎、筛分、混合的概念筛分、混合的概念 及目的及目的 熟悉与粉碎、筛熟悉与粉碎、筛 分、混合产品不合分、混合产品不合 格的基本理论知识格的基本理论知识能力目标能力目标 能操作粉碎、筛能操作粉碎、筛分与混合的常见设分与混合的常见设备，生产出合格的备，生产出合格的产品产品 找出产品不合格找出产品不合格时，与设备的关系时，与设备的关系片片 剂剂胶囊剂胶囊剂 散散 剂剂颗粒剂颗粒剂丸丸 剂剂 适用的岗位群适用的岗位群一、粉碎的基本理论知识11、粉碎：系指借机械力将大块固体物料、粉碎：系指借机械力将大块固体物料 破碎成适宜程度的碎块或细粉的操作过破碎成适宜程度的碎块或细粉的操作过 程。程。减少减少粒径，粒径，增加增加药物比表面积药物比表面积便于便于各成分混合均匀，制备多种剂型各成分混合均匀，制备多种剂型加速加速药材中有效成分的浸出药材中有效成分的浸出便于便于适应多种给药途径的应用适应多种给药途径的应用 促进促进药物溶解，药物溶解，提高提高生物利用度生物利用度粉粉 碎碎 度度n是是粉碎前粉碎前半径半径D D与与粉碎后粉碎后 半径半径d d的比值的比值 2 2、粉碎机理、粉碎机理在外加机械力作用下，被粉碎物料表面的在外加机械力作用下，被粉碎物料表面的局部产生很大的应力，使物料表面产生裂局部产生很大的应力，使物料表面产生裂缝，直至粉碎。缝，直至粉碎。粉碎过程常用外力有：冲击、压缩、剪切、粉碎过程常用外力有：冲击、压缩、剪切、弯曲和研磨。弯曲和研磨。冲击冲击研磨研磨以以撞击作用为主撞击作用为主的粉碎器械：如万能的粉碎器械：如万能粉碎机、锤击式粉碎机。粉碎机、锤击式粉碎机。闭塞粉碎、自由粉碎闭塞粉碎、自由粉碎1粉粉碎碎的的方方式式单独粉碎与混合粉碎单独粉碎与混合粉碎5干法粉碎与湿法粉碎干法粉碎与湿法粉碎3低温粉碎低温粉碎4 开路粉碎开路粉碎与循环粉碎与循环粉碎23、（1）闭塞粉碎：在粉碎过程中，已达到粉）闭塞粉碎：在粉碎过程中，已达到粉碎要求的粉末不能及时排出而继续和粗粒碎要求的粉末不能及时排出而继续和粗粒一起重复粉碎操作。一起重复粉碎操作。特点：操作简单、效率低、适于小规模的特点：操作简单、效率低、适于小规模的间歇操作。间歇操作。闭塞粉碎、自由粉碎闭塞粉碎、自由粉碎1（2）自由粉碎：在粉碎过程中，已达到粉）自由粉碎：在粉碎过程中，已达到粉碎要求的粉末能及时排出而不影响粗粒继碎要求的粉末能及时排出而不影响粗粒继续粉碎操作。续粉碎操作。特点：效率高、适于较大规模的连续操作。特点：效率高、适于较大规模的连续操作。（1）开路粉碎）开路粉碎:只通过一次粉碎机完成粉碎只通过一次粉碎机完成粉碎操作操作特点：操作简单、粒度分布宽，适于粗粒特点：操作简单、粒度分布宽，适于粗粒或粒度要求不高的粉碎。或粒度要求不高的粉碎。开路粉碎开路粉碎与循环粉碎与循环粉碎2（2）循环粉碎）循环粉碎:经粉碎机粉碎的物料通过分经粉碎机粉碎的物料通过分级设备使粗粒重新返回到粉碎机反复粉碎级设备使粗粒重新返回到粉碎机反复粉碎的操作。的操作。特点：动力消耗低、粒度分布窄，适于或特点：动力消耗低、粒度分布窄，适于或粒度要求比较高的粉碎。粒度要求比较高的粉碎。粉碎的方法粉碎的方法 (a)(a)开路粉碎开路粉碎 （b b）循环粉碎）循环粉碎 返料返料 干法粉碎与湿法粉碎干法粉碎与湿法粉碎3（1）干法粉碎：干法粉碎：物料处于干燥状态下进行物料处于干燥状态下进行粉碎的操作。粉碎的操作。（2）湿法粉碎）湿法粉碎：加入适当的水或其他液体：加入适当的水或其他液体进行研磨粉碎。进行研磨粉碎。药物药物水水细粉漂浮于水面细粉漂浮于水面或混悬于水中或混悬于水中混悬液混悬液粗粉粗粉研研磨磨水水研磨研磨倾出倾出 较细粗粉较细粗粉混悬液混悬液合并合并沉沉降降上清液上清液细湿粉细湿粉干燥干燥粉碎粉碎极细粉极细粉倾倾出出将物料或粉碎机进行冷却的粉碎方法。将物料或粉碎机进行冷却的粉碎方法。方法：方法：物料先冷却，迅速通过高速撞击式粉碎机粉碎，物料先冷却，迅速通过高速撞击式粉碎机粉碎，停留时间短。停留时间短。粉碎机壳通入低温冷却水。粉碎机壳通入低温冷却水。将干冰或液氮与物料混合后粉碎。将干冰或液氮与物料混合后粉碎。组合上述冷却方法进行粉碎。组合上述冷却方法进行粉碎。低温粉碎低温粉碎4两种以上物料同时粉碎的操作。两种以上物料同时粉碎的操作。避免黏性或热塑性物料单独粉碎时粘壁。避免黏性或热塑性物料单独粉碎时粘壁。混合物料的硬度、密度等需相对接近。混合物料的硬度、密度等需相对接近。混合粉碎混合粉碎54 4、粉碎的设备、粉碎的设备按设备结构分类：按设备结构分类：研磨式粉碎机械、机械式粉碎机械、气流研磨式粉碎机械、机械式粉碎机械、气流式粉碎机械、低温式粉碎机械。式粉碎机械、低温式粉碎机械。（1）球磨机）球磨机属于研磨式粉碎机械，是以磨球为研磨属于研磨式粉碎机械，是以磨球为研磨介质的机器，磨球多为瓷质，密度约为介质的机器，磨球多为瓷质，密度约为24g/cm3。若球罐缓慢转动时，各层磨球有相对运动，若球罐缓慢转动时，各层磨球有相对运动，称为滑落。称为滑落。球罐转速的增加，表层球沿着外层球向下泻球罐转速的增加，表层球沿着外层球向下泻落，泻落时对物料的粉碎主要是研磨作用。落，泻落时对物料的粉碎主要是研磨作用。转速提高后，一部分磨球随罐体上升至更高转速提高后，一部分磨球随罐体上升至更高的高度，然后沿抛物线抛落，此时物料的粉的高度，然后沿抛物线抛落，此时物料的粉碎是冲击和研磨联合作用碎是冲击和研磨联合作用。若球罐转速过慢或过快均会减弱甚至失去若球罐转速过慢或过快均会减弱甚至失去粉碎作用粉碎作用 罐内磨球的运动以泻落与抛落为主。罐内磨球的运动以泻落与抛落为主。磨球直径一般使用磨球直径一般使用 D20100mm。罐内磨球充填率一般为罐内磨球充填率一般为 28-35（干法（干法粉碎）或粉碎）或40-50（湿法粉碎），罐内加（湿法粉碎），罐内加料体积以充满球间空隙为宜。料体积以充满球间空隙为宜。（2）锤击式粉碎机）锤击式粉碎机属于机械式粉碎设备属于机械式粉碎设备由高速旋转的活动锤击件与固定圈间的相由高速旋转的活动锤击件与固定圈间的相对运动，对药物进行粉碎的机器。对运动，对药物进行粉碎的机器。锤击件对物料主要作用以冲击力，物料受锤击件对物料主要作用以冲击力，物料受到锤击、碰撞、磨擦等而粉碎到锤击、碰撞、磨擦等而粉碎。锤式粉碎机锤式粉碎机1圆盘；圆盘；2锤头；锤头；3.衬板；衬板；4筛板；筛板；5加料器加料器适用于大多数药物，但不适宜于高硬度物适用于大多数药物，但不适宜于高硬度物料及粘性物料。料及粘性物料。筛筛孔孔的的形形状状多多为为人人字字形形，适适用用于于结结晶晶状状物物料料的的粉粉碎碎，但但不不适适于于纤纤维维状状物物料料。圆圆形形筛筛孔适用于纤维状物料。孔适用于纤维状物料。（2）振动球磨机）振动球磨机 一种超细粉碎机械。一种超细粉碎机械。电机旋转时，振动块的离心力使罐内磨球产生比电机旋转时，振动块的离心力使罐内磨球产生比一般球磨机大一般球磨机大610倍的冲击加速度，磨球及物倍的冲击加速度，磨球及物料在罐内呈悬浮状态，磨球在罐内产生抛射、冲料在罐内呈悬浮状态，磨球在罐内产生抛射、冲击及旋转运动，物料受到冲击、研磨而粉碎。击及旋转运动，物料受到冲击、研磨而粉碎。振动球磨机具有生产能力高、粉碎时不发热、结振动球磨机具有生产能力高、粉碎时不发热、结构紧凑等优点。可将物料粉碎至微米级构紧凑等优点。可将物料粉碎至微米级。ZM型振动超微粉碎机型振动超微粉碎机1.球罐；球罐；2电机及振动块电机及振动块3、气流式粉碎机、气流式粉碎机 气流式粉碎机是通过粉碎室内的喷嘴，气流式粉碎机是通过粉碎室内的喷嘴，把压缩空气形成的气流束变成速度能量，把压缩空气形成的气流束变成速度能量，促使药物之间产生强烈冲击、磨擦达到促使药物之间产生强烈冲击、磨擦达到粉碎的机器。粉碎的机器。特点是粉碎过程温度不升高，故适合于特点是粉碎过程温度不升高，故适合于热敏性物料的超细碎，其缺点是动力消热敏性物料的超细碎，其缺点是动力消耗较大。耗较大。高压空气由喷嘴以超音速喷入粉碎室高压空气由喷嘴以超音速喷入粉碎室 物料由加料口经空气引射进入粉碎室，被高速物料由加料口经空气引射进入粉碎室，被高速气流加速到气流加速到50300m/s。粒子间的碰撞及高速气流的剪切作用而粉碎粒子间的碰撞及高速气流的剪切作用而粉碎。细粒被空气夹带通过分级涡由下部的内管出料。细粒被空气夹带通过分级涡由下部的内管出料。加料斗加料斗产品出口产品出口粉碎室粉碎室喷嘴喷嘴空气空气流流能能磨磨（5）内分级涡轮式粉碎机）内分级涡轮式粉碎机由高速旋转的涡轮叶片与固定齿圈的相由高速旋转的涡轮叶片与固定齿圈的相对运动，对药物进行粉碎对运动，对药物进行粉碎。涡轮高速旋转（涡轮高速旋转（30004000rmin)由强大气流产生涡流以及由此产生的超由强大气流产生涡流以及由此产生的超声高频压力振动，并有冲击、剪切、研声高频压力振动，并有冲击、剪切、研磨作用。磨作用。由于机械和气流的双重作用使物料得到由于机械和气流的双重作用使物料得到均匀良好的粉碎，细粉经筛网分出。均匀良好的粉碎，细粉经筛网分出。自冷式涡轮粉碎机自冷式涡轮粉碎机 涡轮式粉碎机特点：粉碎效率高；粉碎效率高；粉碎粒度粉碎粒度60320目；目；除用于粉碎一般物料外，还用于粉碎纤维除用于粉碎一般物料外，还用于粉碎纤维类物料（中草药如甘草、大黄等）和有机类物料（中草药如甘草、大黄等）和有机化合物。化合物。二、筛分筛分筛分筛分筛分借助筛网将借助筛网将借助筛网将借助筛网将粗细物粗细物粗细物粗细物料料料料进行进行进行进行分离分离分离分离的方法的方法的方法的方法1、概述、概述 筛筛 分分 的的 目目 的的可将粉碎的物料分等级可将粉碎的物料分等级可提高粉碎效率可提高粉碎效率能起到混合作用能起到混合作用获得较均匀的粒子群获得较均匀的粒子群2 2、药筛：、药筛：指按药典规定，全国统一用于药指按药典规定，全国统一用于药剂生产的筛，又称为标准药筛。剂生产的筛，又称为标准药筛。按制筛方法分按制筛方法分 1 1、编织筛、编织筛2 2、冲制筛、冲制筛 药筛的种类：药筛的种类：按规格分按规格分1 1 1 1、药典标准筛、药典标准筛、药典标准筛、药典标准筛 2 2 2 2、工业标准筛、工业标准筛、工业标准筛、工业标准筛 工业用筛常用工业用筛常用“目目”表示，目是以一英表示，目是以一英寸（寸（25.4mm）长度上所含筛孔数目的多少）长度上所含筛孔数目的多少中国药典中国药典20052005版标准筛规格版标准筛规格筛号筛号 筛孔内径（平均值）筛孔内径（平均值）m目号目号 一号筛一号筛 200070 10 二号筛二号筛 850 29 24 三号筛三号筛 355 13 50 四号筛四号筛 250 9.9 65 五号筛五号筛 180 7.6 80 六号筛六号筛 150 6.6 100 七号筛七号筛 125 5.8 120 八号筛八号筛90 4.6 150 九号筛九号筛 75 4.1 200粉末的分等级粉末的分等级最粗粉最粗粉最粗粉最粗粉粗粉粗粉粗粉粗粉中粉中粉中粉中粉细粉细粉细粉细粉最细粉最细粉最细粉最细粉极细粉极细粉极细粉极细粉全部通全部通过过1号筛，号筛，能通过能通过3号筛不号筛不超过超过20%全部通过全部通过2号筛，号筛，能通过能通过4号筛不超号筛不超过过40%全部通过全部通过4号筛，号筛，能通过能通过5号筛不超号筛不超过过20%全部通过全部通过5号筛，号筛，能通过能通过6号筛不少号筛不少于于95%全部通过全部通过6号筛，号筛，能通过能通过7号筛不少号筛不少于于95%全部通过全部通过8号筛，号筛，能通过能通过9号筛不少号筛不少于于95%3、筛分设备 筛筛分分系系借借助助于于筛筛网网将将粒粒度度不不均均匀匀的的松松散散物料分离为二种或二种以上粒级的操作。物料分离为二种或二种以上粒级的操作。根据筛网面的运动方式分为：旋转筛、根据筛网面的运动方式分为：旋转筛、摇动筛、旋动筛以及振动筛。摇动筛、旋动筛以及振动筛。（1）摇动筛）摇动筛由摇动装置和药筛两部分组成。由摇动装置和药筛两部分组成。见见14页页（2）振动筛 筛筛箱箱的的振振动动是是采采用用两两端端不不同同质质量量的的偏偏心心块块，产产生生离离心心、纵纵向向、横横向向的的复复合合作用。作用。物物料料在在筛筛面面上上既既有有纵纵向向弹弹跳跳，又又有有由筛面中心向外发散的抛射运动。由筛面中心向外发散的抛射运动。振动筛粉机结构示意图振动筛粉机结构示意图 筛网筛网上部重锤上部重锤弹簧弹簧电机电机下部重锤下部重锤（3）旋转筛 常用于粉碎后中药材的筛分。常用于粉碎后中药材的筛分。圆形筛筒固定于筛箱内，筛筒表面统有筛圆形筛筒固定于筛箱内，筛筒表面统有筛网，主轴上固定有刷板和打板网，主轴上固定有刷板和打板 打板起分散和推进物料的作用打板起分散和推进物料的作用刷板起清理筛网和促进筛分作用。刷板起清理筛网和促进筛分作用。物料由推进器从筛筒一端进人，粗粉和细物料由推进器从筛筒一端进人，粗粉和细粉分别收集，筛网目数粉分别收集，筛网目数20200目。目。图图1117 FTS型旋转筛型旋转筛1筛筒；筛筒；2刷板；刷板；3主轴；主轴；4.打板打板 振振动动筛筛具具有有密密闭闭操操作作，粉粉尘尘飞飞扬扬少少；物物料料分分道道筛筛出出，操操作作方方便便；振振动动噪噪声声低的优点。低的优点。旋转筛操作方便，旋转筛操作方便，适应性广，筛网更适应性广，筛网更换容易，对中药细换容易，对中药细粉筛分效果较好。粉筛分效果较好。筛分产品不合格的理论原因粉粉末末吸吸潮潮 筛筛分分时时药药筛筛处处于于静静止止 筛筛内内的的药药粉粉太太厚厚 三、混合的基本理论知识混合混合是将两种以上组分是将两种以上组分的物质均匀混在一的物质均匀混在一起的操作起的操作1、概述、概述2、混合机理（1）对流混合）对流混合 固体粒子在机械转动的作用下，在设固体粒子在机械转动的作用下，在设备内形成固体循环流的过程，粒子群产生备内形成固体循环流的过程，粒子群产生较大的位置移动所达到的总体混合。较大的位置移动所达到的总体混合。（2）剪切混合：在不同组成的界面间发生）剪切混合：在不同组成的界面间发生剪切作用而产生滑动平面。剪切作用而产生滑动平面。（3）扩散混合：颗粒无规则运动时，相邻）扩散混合：颗粒无规则运动时，相邻粒子间相互交换位置产生的局部混合。粒子间相互交换位置产生的局部混合。混混 和和 方方 法法 搅拌混合搅拌混合研磨混合研磨混合过筛混合过筛混合3、混合的方法与设备：、混合的方法与设备：混合设备混合设备1、容器旋转型混合机、容器旋转型混合机（1）回转型混合机：圆形、方形、）回转型混合机：圆形、方形、V字形等字形等原理：转动，产生剪切力原理：转动，产生剪切力装料系数：装料系数：30%50%适用：比重相近，粒径分布窄的固体物料。适用：比重相近，粒径分布窄的固体物料。回转型混合机回转型混合机（V型）型）回转型混合机回转型混合机（双锥型）（双锥型）（2）三维运动混合机：）三维运动混合机：结构：混合容器和机身两部分结构：混合容器和机身两部分混合筒多方向运动，既有公转，又有自转混合筒多方向运动，既有公转，又有自转和翻转，各组分可有悬殊的重量比。物料和翻转，各组分可有悬殊的重量比。物料无离心力作用，混合均匀度高，处理量大，无离心力作用，混合均匀度高，处理量大，是目前各种混合机中较理想产品。是目前各种混合机中较理想产品。特点：主轴转动一周时混合容器在两空间交叉轴上、下颠例特点：主轴转动一周时混合容器在两空间交叉轴上、下颠例4次，次，容器在空间既有公转又有自转和翻转。物料在容器内除被抛落，容器在空间既有公转又有自转和翻转。物料在容器内除被抛落，平移外还作翻倒运动，进行有效的对流混合，剪切混合和扩散平移外还作翻倒运动，进行有效的对流混合，剪切混合和扩散混合，使混合在没有离心力作用下进行。混合，使混合在没有离心力作用下进行。三维运动混合机优点：混合均匀度高、物料装载系数大，特别是对物混合均匀度高、物料装载系数大，特别是对物粒间密度、形状、粒径差异较大时，得到很好粒间密度、形状、粒径差异较大时，得到很好的混合效果。的混合效果。占地面积和空间高度小占地面积和空间高度小,上料和出料方便上料和出料方便,容器容器和机身可用隔墙隔开和机身可用隔墙隔开,符合符合GMP要求。要求。2、容器固定型混合机、容器固定型混合机（1）搅拌槽型混合机）搅拌槽型混合机结构：混合筒、搅拌桨结构：混合筒、搅拌桨原理：以机械方法产生剪切力原理：以机械方法产生剪切力适用：固适用：固-固、固固、固-液混合液混合混合槽搅拌桨固定轴槽型混合机槽型混合机（2）锥形垂直螺旋混合机（单、双）锥形垂直螺旋混合机（单、双）结构：锥形容器部分、转动部分。结构：锥形容器部分、转动部分。物料流动方式：自转、公转、自由落体物料流动方式：自转、公转、自由落体特点：搅拌作用力中等、密封式操作。特点：搅拌作用力中等、密封式操作。适用：固适用：固-固、固固、固-液混合液混合减速器 转臂 锥形筒体 加料口 螺旋杆部件 出料口 双螺旋锥型混合机双螺旋锥型混合机 一、概述一、概述制粒定义制粒定义 把粉末、块状物、溶液、熔融液等状态把粉末、块状物、溶液、熔融液等状态的物料进行加工，制得的软材以适宜的方的物料进行加工，制得的软材以适宜的方式通过适宜的筛式通过适宜的筛(1014目目),制成均匀的颗制成均匀的颗粒。粒。小量生产，用手压或搓过筛网小量生产，用手压或搓过筛网大量生产，用制粒机大量生产，用制粒机第二节 制粒一、制粒的目的：一、制粒的目的：改善药物的流动性改善药物的流动性防止由于粒度、密度差异而引起离析现象，使防止由于粒度、密度差异而引起离析现象，使各组分混合均匀。各组分混合均匀。防止粉末飞扬和器壁上黏附。防止粉末飞扬和器壁上黏附。调整堆密度，改善溶解性能。调整堆密度，改善溶解性能。使压片过程中压力的传递均匀。使压片过程中压力的传递均匀。便于服用，携带方便。便于服用，携带方便。制粒方法制粒方法 湿法制粒湿法制粒制粒方法制粒方法 干法制粒干法制粒 喷雾制粒喷雾制粒 二、湿法制粒及其设备二、湿法制粒及其设备 在原材料粉末中加入粘合剂，靠粘合剂在原材料粉末中加入粘合剂，靠粘合剂的粘结作用使粉末聚结在一起而制备颗粒的粘结作用使粉末聚结在一起而制备颗粒的方法。的方法。挤压制粒挤压制粒 旋转制粒旋转制粒 流化床制粒流化床制粒 搅拌制粒搅拌制粒 湿法制粒湿法制粒流程：流程：v v v制粒设备：制粒设备：摇摆式颗粒机、螺旋挤压制粒机、摇摆式颗粒机、螺旋挤压制粒机、轻握成轻握成团、轻团、轻压即散压即散粘合剂或粘合剂或 湿润剂湿润剂制软材制软材湿颗粒湿颗粒干颗粒干颗粒原辅料原辅料挤压过筛挤压过筛1、挤压制粒及其设备、挤压制粒及其设备制制 粒粒（1 1）摇摆式颗粒机）摇摆式颗粒机结构简单，操作容易，生产能力低。结构简单，操作容易，生产能力低。2、挤压制粒机、挤压制粒机混合室混合室造粒室造粒室3 3、高效混合制粒及设备、高效混合制粒及设备流程：流程：v v v v制粒设备：制粒设备：高速搅拌制粒机高速搅拌制粒机搅拌浆搅拌浆切割刀切割刀原辅料原辅料 粘合剂或粘合剂或 湿润剂湿润剂 大颗粒大颗粒 切成小颗粒切成小颗粒 干颗粒干颗粒 三、干法制粒及其设备三、干法制粒及其设备1、概述：、概述：干法制粒是将辅料及药物的混合粉末用较大干法制粒是将辅料及药物的混合粉末用较大压力压制成较大的粒状或片状物后，重新破压力压制成较大的粒状或片状物后，重新破碎成所需的大小适宜的颗粒的操作。碎成所需的大小适宜的颗粒的操作。过程如下：过程如下：原、辅料原、辅料压缩压缩粉碎粉碎整粒整粒颗粒颗粒颗粒剂颗粒剂 直接打片直接打片 压片压片片剂片剂干法制粒有压片法和滚压法干法制粒有压片法和滚压法（1）压片法：）压片法：将固体粉末首先在重型压片将固体粉末首先在重型压片机上压实，制成直径为机上压实，制成直径为2025mm的片胚，的片胚，然后再破碎成所需大小的颗粒。然后再破碎成所需大小的颗粒。（2）滚压法：）滚压法：利用转速相同的两个滚动圆利用转速相同的两个滚动圆筒之间的缝隙，将药物粉末滚压成片状，筒之间的缝隙，将药物粉末滚压成片状，然后通过颗粒机破碎制成一定大小的颗粒然后通过颗粒机破碎制成一定大小的颗粒的方法。的方法。2、干法制粒设备见Page19图2-18使粉粒物料在溶液的雾状气态中流化，使使粉粒物料在溶液的雾状气态中流化，使之凝集成颗粒的一种操作过程。之凝集成颗粒的一种操作过程。四、流化床制粒及其设备四、流化床制粒及其设备可同时完成混合可同时完成混合制粒制粒干干燥等过程，又称燥等过程，又称“一步制粒一步制粒机机”流化床制粒流化床制粒流化沸腾制粒法流化沸腾制粒法v流程：流程：v v v v设备：设备：流化沸腾制粒机流化沸腾制粒机 沸腾状态沸腾状态原辅料原辅料 粘合剂或粘合剂或 湿润剂湿润剂 湿颗粒湿颗粒 干颗粒干颗粒 流化床制粒流化床制粒五、喷雾制粒及其设备五、喷雾制粒及其设备 喷雾制粒是将药物溶液或混悬液用喷雾制粒是将药物溶液或混悬液用雾化器喷成液滴，并散布于热气流中，雾化器喷成液滴，并散布于热气流中，使水分迅速蒸发以直接获得球状干颗粒使水分迅速蒸发以直接获得球状干颗粒的制粒方法。的制粒方法。v流程：流程：v v 原辅料原辅料 粘合剂或粘合剂或 湿润剂湿润剂 混合浆混合浆 液滴液滴 干颗粒干颗粒 雾化器雾化器热气流热气流喷雾制粒机喷雾制粒机 干燥干燥 定义定义 一、概述 利用热能将湿物料中的水分汽化利用热能将湿物料中的水分汽化除去，从而获得干燥物品的工艺除去，从而获得干燥物品的工艺过程。过程。第三节第三节 干燥干燥生产中除去湿份的方法生产中除去湿份的方法（1）利用离心力、重力、压差、压力等作）利用离心力、重力、压差、压力等作用力的机械除湿。费用低，效率低。用力的机械除湿。费用低，效率低。（2）利用吸附剂的化学除湿，仅能除去少）利用吸附剂的化学除湿，仅能除去少量水分，成本较高。量水分，成本较高。（3）利用热能或冷冻的干燥除湿法，使物）利用热能或冷冻的干燥除湿法，使物料中的湿份蒸发或升华料中的湿份蒸发或升华物料干燥的加热方式：热传导、对流、热物料干燥的加热方式：热传导、对流、热辐射、介电。辐射、介电。对流加热干燥是制药过程最常用的方式。对流加热干燥是制药过程最常用的方式。二、干燥的基本原理及其影响因素二、干燥的基本原理及其影响因素1 1、干燥的基本原理、干燥的基本原理干燥过程干燥过程:包括包括传热过程传热过程和和传质过程传质过程。热能从扩散表面热能从扩散表面传至物料内部传至物料内部湿分从物料内部湿分从物料内部传至扩散表面传至扩散表面 热能传递热能传递水分汽化水分汽化水分扩散水分扩散2、物料中水分的性质（1）平衡水和自由水）平衡水和自由水平衡水：平衡水：一定空气状态下，物料表面产生一定空气状态下，物料表面产生的水蒸气压与空气中水蒸气分压相等时，的水蒸气压与空气中水蒸气分压相等时，物料所含的水分。物料所含的水分。自由水：自由水：物料中所含大于平衡水分的那部物料中所含大于平衡水分的那部分水。分水。（2）结合水和非结合水）结合水和非结合水结合水结合水:以物理化学方式与无聊结合的水分。以物理化学方式与无聊结合的水分。包括物料细胞壁内的水分、物料内毛细管包括物料细胞壁内的水分、物料内毛细管中的水分。中的水分。非结合水：非结合水：主要以机械方式结合的水分。主要以机械方式结合的水分。3、干燥速率及其影响干燥的因素干燥速率：在单位时间内、单位干燥面积干燥速率：在单位时间内、单位干燥面积上被干燥物料所能气化的水量。上被干燥物料所能气化的水量。干燥速率曲线见干燥速率曲线见P22图图2-21 3 3、影响干燥的因素、影响干燥的因素外部条件控制：温度、湿度、表面积、压外部条件控制：温度、湿度、表面积、压力等力等内部条件控制：物料性质、湿含量等内部条件控制：物料性质、湿含量等 常压厢式干燥器常压厢式干燥器流化床干燥器流化床干燥器喷雾干燥器喷雾干燥器红外线干燥器红外线干燥器微波干燥器微波干燥器冷冻干燥器冷冻干燥器二、干燥方法和设备二、干燥方法和设备 u1 1、常压厢式干燥、常压厢式干燥以蒸汽或电能为热源，产生热风通过物料以蒸汽或电能为热源，产生热风通过物料带走湿份而达到干燥的目的。带走湿份而达到干燥的目的。厢式干燥器厢式干燥器 一般为间歇操作，一般为间歇操作，其结构简单，设备其结构简单，设备投资少，干燥时间投资少，干燥时间长、干燥不均匀、长、干燥不均匀、热利用率低、劳动热利用率低、劳动强度大。强度大。u2、流化床干燥、流化床干燥优点：优点：传热系数大，传热效果好，干燥速率较大，传热系数大，传热效果好，干燥速率较大，床层内温度较均匀，停留时间可根据湿物床层内温度较均匀，停留时间可根据湿物料的情况而定，产品的含水量低；料的情况而定，产品的含水量低；干燥设备处理量大、结构简单、占地面积干燥设备处理量大、结构简单、占地面积小、投资费用低、操作维修方便。小、投资费用低、操作维修方便。缺点：缺点：对易黏结成团及易黏壁的物料处理困难，对易黏结成团及易黏壁的物料处理困难，干燥过程发生摩擦，易使物料产生过多细干燥过程发生摩擦，易使物料产生过多细粉。粉。喷喷雾雾干干燥燥器器 u3 3、喷雾干燥、喷雾干燥红外线干燥器红外线干燥器u4、红外线干燥器、红外线干燥器红外线干燥器：利用红外辐射元件所发出来红外线干燥器：利用红外辐射元件所发出来的红外线对物料进行直接加热。的红外线对物料进行直接加热。红外线辐射器产红外线辐射器产生的电磁波以光生的电磁波以光速辐射至被干燥速辐射至被干燥物料。适用于大物料。适用于大面积、物料表层面积、物料表层的干燥。的干燥。5、微波干燥、微波干燥微波是一种电磁波，属于介电加热干燥。微波是一种电磁波，属于介电加热干燥。微波干燥器微波干燥器 微波干燥器加热迅微波干燥器加热迅速、干燥速度快；控速、干燥速度快；控制灵敏、操作方便；制灵敏、操作方便；加热均匀、热效率高；加热均匀、热效率高；对含水分的物料有利。对含水分的物料有利。u冷冷冻冻干干燥燥：把把含含有有大大量量水水分分的的物物料料预预先先进进行行降降温温、冻冻结结成成冰冰点点以以下下的的固固体体，然然后后在在高高度度真真空空条条件件下下使使水水蒸蒸气气直直接接从从固固体体中中升升华出来进行干燥。华出来进行干燥。冷冻冷冻 低温低压低温低压 液体液体 固体固体 气体气体 升华升华四、冷冻干燥四、冷冻干燥1、冷冻干燥原理、冷冻干燥原理O O压力（压力（PaPa)温度（温度（）610.38610.380.00980.0098-40-40水水冰冰水蒸气水蒸气13.3313.33A AC CB BOA是冰水平衡曲线；是冰水平衡曲线；OB为冰水蒸气平衡曲线；为冰水蒸气平衡曲线；OC为水水蒸气平衡曲线；为水水蒸气平衡曲线；O点为冰、水、汽的平衡点点为冰、水、汽的平衡点 水的三相图水的三相图冷冻干燥制品的优点冷冻干燥制品的优点所得产品质地疏松，加水后迅速溶解所得产品质地疏松，加水后迅速溶解可避免药品因高热而分解变质可避免药品因高热而分解变质高真空工艺条件，使物料不易氧化高真空工艺条件，使物料不易氧化低温工艺条件使得挥发性组分损失较少。低温工艺条件使得挥发性组分损失较少。冷冻干燥后物料体积几乎不变，结构保持冷冻干燥后物料体积几乎不变，结构保持2、冷冻干燥设备、冷冻干燥设备冻干机冻干机冻干机是由制冷系统、真空系统、加热系冻干机是由制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统四个主要部分构成。统和控制系统四个主要部分构成。冻干箱内的隔板上设有冷冻管和加热管。冻干箱内的隔板上设有冷冻管和加热管。冷凝器内装有螺旋状冷冻蛇管，其作用是冷凝器内装有螺旋状冷冻蛇管，其作用是将干燥箱中升华的水汽进行冷凝。将干燥箱中升华的水汽进行冷凝。冻干箱冻干箱搁板搁板控制面板控制面板 箱体箱体 (内有冷内有冷凝器、冷冻机、凝器、冷冻机、热交换器、真热交换器、真空泵和阀门、空泵和阀门、电器控制元件电器控制元件等等)3、冷冻干燥过程、冷冻干燥过程冻干过程包括预冻、升华和再干燥三个阶冻干过程包括预冻、升华和再干燥三个阶段。段。冻干前，把需要冻干的药品分别装在合适冻干前，把需要冻干的药品分别装在合适的容器内，蒸发表面尽量薄。的容器内，蒸发表面尽量薄。空箱降温到空箱降温到-40，将产品放到隔板上进行，将产品放到隔板上进行预冻。预冻。在高真空下进行升华，真空度达在高真空下进行升华，真空度达13.33Pa。冷冻升华可分为升华阶段和制品的再干燥冷冻升华可分为升华阶段和制品的再干燥阶段。应将隔板加热以供升华阶段所需的阶段。应将隔板加热以供升华阶段所需的热量，升华阶段板温控制在热量，升华阶段板温控制在10；再干燥；再干燥阶段板温一般控制在阶段板温一般控制在30 左右。左右。