提质增效！如何减轻干法制粒压片工艺成片性损失？

2023-07-03

片剂是固体药物最常用的剂型。由于片剂易于工业化生产、运输、储存且便于患者服用，因此，片剂的可加工性研究成为当前制药工业中最为重视的研究领域之一[1]。



通常，片剂的制备方法分为两种：直接压片法和制粒压片法。制粒方法又分为湿法制粒和干法制粒（压片法和滚压法）。
干法制粒作为继传统湿法制粒发展起来的新型制粒工艺，比湿法制粒更适用于湿、热敏感药物的制备[2]，且过程中无需润湿剂，没有湿法制粒的防爆问题，因此具有很大的发展空间[3]。

什么是成片性损失？



在一定的压片压力下，粉末或颗粒转化为有一定抗张强度的片剂的能力称为成片性 (tabletability)。成片性可通过物料压片过程中抗张强度与压力之间的关系曲线来表示[5]。



为何出现干法制粒成片性损失现象？
为解释成片性损失现象的机制，研究人员提出了多种假说，包括“加工硬化”、“颗粒硬化”和“颗粒粒径增大”等。

“加工硬化”假说
与未经干法制粒的粉末原料相比，经干法制粒所得颗粒的硬度增加，抵抗形变的能力增大。如果辊压压力较大，这一现象则更明显。

“颗粒硬化”假说
该假说认为颗粒孔隙率控制着颗粒的可压缩性，是影响成片性损失的关键因素。辊压压力导致颗粒孔隙率减小，所得致密的颗粒与多孔颗粒相比硬度更大、更不易变形。

“颗粒粒径增大”假说
该假说认为片剂的抗张强度是由片剂内部的结合面积(Bonding Area - BA)和结合强度(Bonding Strength - BS)的相互作用决定，片剂内部的BA越大或BS越高，抗张强度就越大。任何影响BA或BS的因素都会影响物料的成片性。SUN 等认为颗粒的粒径增大会导致颗粒间 BA 减小，从而造成片剂抗张强度减小[6]。
干法制粒颗粒成片性损失现象主要出现在塑性物料中（常见有 MCC、预胶化淀粉等）。而“颗粒硬化”对脆性物料（常见有乳糖、甘露醇、无水磷酸氢钙等）成片性影响较大。

如何解决干法制粒成片性损失问题？
干法制粒颗粒成片性损失的影响因素包括：
●原辅料物理性质--如粒径、含水量、可压缩性、比表面积等；
●干法制粒工艺参数--如辊压压力、粉碎时间、螺杆和辊轮的转速等；
●压片过程参数--如润滑剂的用法用量、压片压力等。



因此在干法制粒工艺中，我们需要注意对辊压压力、粉碎时间、螺杆和辊轮的转速等参数的控制。在这一过程中，设备的选择尤其重要。


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除上述参数外，若干法制粒设备密封性不好导致漏粉或一次性所制得的颗粒率不满足流动性要求，从而进行多次制粒，制粒次数也会对粉体成片性损失造成影响。Fitzpatrick费兹帕克在设备上的密封性设计就减少了压制过程中细粉的侧漏，提高一次得率。

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参考文献：
[1] 吕扬,杜冠华. 晶型药物（第2版）[M]. 北京:人民卫生出版社, 2019.
[2] 平其能,屠锡德,张均寿,等. 药剂学（第4版）[M]. 北京:机械工业出版社, 2013.
[3] 马义岭,郭永学. 制药设备与工艺验证[M]. 北京:化学工业出版社, 2019.
[4] 丁立,邹玉繁. 药物制剂技术[M]. 北京:化学工业出版社, 2016.
[5] 张坤峰,李婉婷,于佳琦,等. 干法制粒压片工艺成片性损失的研究进展[J]. 中国医药工业杂志,2021, 52(5):628-635.