滴丸剂制备及设备改进研究

2018-11-29 21:37臧锋磊
科技与创新 2018年11期
关键词:滴丸冷凝药液

周 敬,臧锋磊

(郑州工业应用技术学院,河南 郑州 451100)

滴丸制剂是一种固体或液体药物在加热和熔融后,在基质中被溶解、乳化或混悬,然后滴入互不混溶、互不作用的冷凝介质中,由于表面张力的作用而使液滴收缩并且冷凝成球而制成的制剂,通常主要用于口服。

滴制法制丸始于1933年丹麦制药厂制备的维生素A和维生素D丸,我们国家开始于1958年并在1977年版本的《中国药典》收载了滴丸剂剂型。从滴丸机的构成及滴丸的制法看,它具备以下一些优点:设备结构简单、操作方便、工艺周期短;药品稳定性相对较高;基质可容纳液态药物量大;方便使用、携带、储存。发展了新型态的药剂,比如耳科及眼科用药,药物作成滴丸可起到延效作用。

1 滴丸机的分类及结构

目前,按照滴丸机制备的丸重大小可分为小滴丸机、滴丸机和大滴丸机;按滴丸材质的性质可分为实心滴丸机、胶丸滴丸机;按生产能力可分为小型滴丸生产机(1~12个滴头)、中型滴丸生产机(24~36个滴头)、大型滴丸生产机(100个滴头)、组合式滴丸生产机(由若干100个滴头大型生产单元组合而成);按滴头滴制的原理可分为自然滴制法、脉冲切割法、柱塞脉冲滴制法、震荡滴制法;按药物在冷却剂中的运行方向分自然坠落滴法(药液依自然重力,在冷却剂中自上而下坠落冷却成型)、浮力上行滴法(药液的密度小于冷却剂的密度,滴制时由浮力作用,药液液滴在冷却剂中由下向上漂浮冷却成型)。

滴丸机的主要组成部分有药物调剂供给系统、滴制系统包含滴头和药液流量控制系统、药物保温系统、循环冷却系统、动态滴制收集系统、滴丸在线清洗系统及筛选干燥系统等。一般滴丸剂制备的基本步骤首先是溶解主要药物并将其与熔融好的基质充分混合(乳化或混浮),使其保持一定温度,通过滴制系统,滴入不相混溶的冷凝液中收缩形成丸粒,并缓缓降入滴丸收集系统,经油丸分离后由清洗系统清除冷凝液并干燥制得滴丸。滴丸剂的发展在很大程度上依赖于基质和冷凝剂的发展,在制备过程当中保证滴丸圆整成型、滴丸重量差异合格的关键是选择适宜的基质、确定合适的滴管内径、滴制过程中保持药液的恒温、滴制液液压的恒定和及时冷凝等。适合于滴丸剂制备所需的基质和冷凝剂的品种相对比较少,制备滴丸常用的基质主要是聚乙二醇4000和聚乙二醇6000,以及甘油明胶、硬脂酸、虫蜡、氢化植物油。常用的冷凝剂主要有液体石蜡、植物油、水、乙醇、二甲基硅油等,品种相对单一,可选范围相对较小。滴丸剂的冷凝介质还必须安全无害,且不与主药发生作用。

2 滴丸制备的发展现状

滴丸在我国的发展已经进入了产业化和规模化,因此,对滴丸剂的生产设备的要求也越来越高。根据滴丸的制备特点,生产企业已成功研制出了应用于生产的滴丸设备,产品的性能也得到了很大的提高。随着自动化的不断发展,滴丸机也逐步引入了自动化技术,在制备的工作过程中冷凝系统与保温系统的温度、制备成丸的数目及有效成分的含量等都可以通过电子数显技术更加直观地展现出来。但是适合实验教育教学用的滴丸机较少,曹聪等人的简易教学用滴丸机设计和验证是借鉴于现有滴丸生产设备,通过联系研制滴丸滴制过程中的实际,设计了一种适合教学和演示的滴丸设备。此设备的突出特点就是滴丸成丸过程均在透明材料构成的设备功能区内完成,因此,特别适用于实践教学的课堂演示,便于学生观察滴丸的整个成型过程,并且由于各个功能单元可拆卸,体积小、功能全,易于携带,可使学生清楚地了解滴丸机的基本构成单元。

3 滴丸设备的改进研究

目前,我国滴丸制剂相对较少,虽然制备70 mg以下规格滴丸产品的滴丸机已经初具规模,但是国内大型滴丸机的生产企业并不多,很多企业的设备研究处于试验阶段。目前,广泛使用的滴丸机都具有生产速度缓慢效率低、滴丸的重量选择范围比较窄、滴丸制剂的品质不稳定、丸径差异大等缺点。对于滴丸设备的改进,将很大程度上提高滴丸制剂的广泛应用和发展。在滴制距离方面在滴丸制备的过程当中,冷凝柱内的液面与滴头必须保持一定的距离,距离的选取直接影响到滴丸成品的合格率。如果距离过长,就会使药丸出现粉纹现象;距离过短,就会造成上下滴丸相连。滴丸机设备常采用电动传动、气动和液压的方式调节滴制距离,但在调节过程当中需要有辅助结构和一定的动力匹配,但在有特殊工艺的条件下,无法实现手动微调。因此,在调节距离的过程中,需要研发既能电动调整又能够进行手动微调的设备。该设计可通过一调节丝杆来实现,丝杠的一端通过电动调整达到所需要的位置,丝杠的另一端连接一个螺母,螺母套筒于悬挂吊架的中部固定,从而实现微调。

在控温系统方面,在滴下冷凝液后,如果冷凝过快,药液无法及时收缩成球形,往往会产生拖尾现象;如果冷凝过慢,则药液未充分冷凝就已发生沉降,会因挤压而变形。因此,滴丸制备中冷凝系统也至关重要,科研人员基本上都从分散介质和冷凝液的选取等方面着手,但由于冷凝介质不同,其最终效果也不尽相同。因此,还应考虑使用不同的冷凝机制,从而达到节能、高效、安全的效果。普通的滴丸机一般采用冷却自来水的方法来冷却冷却柱,而这种冷却系统每次使用前必须提前很长时间开机运行才能达到需要的冷却效果,且多次使用后冷凝液温度容易升高,导致冷却效果变差。因此,可采用新型的冷却装置,缩短冷却时间,减少能耗。

在可容药量方面,一般的滴丸机采用的滴制方法是自然滴制法,即药液在重力作用下,液滴从滴管中滴落入冷凝液中形成固体滴丸,滴丸的质量可以通过滴头内径的大小来控制,如果需要改变丸重,则需要更换滴头,这种方法大大地降低了生产效率。目前,根据先进技术的发展,可采用压力电磁阀来控制药液的滴出量,通过压力设置,从而控制丸重,可以加大滴制滴丸的规格,同时,可以保证滴丸质量的稳定,减小丸径差异。在外观设计方面,高等院校的实验教学和研发一般采用特殊的实验用滴丸机,对于实验用滴丸机,无论是在外观设计上,还是在功能上,我们都应该考虑教育和研发。所以,应尽量做到体积小、构造简单和滴丸形成过程可见,方便学生观察滴丸的形成过程,同时应满足使用药液量少的基本要求。

[1] 何旸.滴丸机胶液流量调节阀研究与设计[D].武汉:华中科技大学,2016.

[2] 胡瀚文,张学顺.缓释滴丸研究概况[J].药学研究,2013,32(07):404-406.

[3] 曹聪,张天琦.简易教学用滴丸机的设计及验证[J].大家健康,2013,7(04):193-194.

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