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嘉峪檢測網 2019-12-27 15:05
20世紀50年代初,用于制劑的薄膜包衣技術在美國誕生,美國雅培藥廠首先推出薄膜包衣預混劑,并用“Filmtab”商標取得專利。20世紀80年代末,薄膜包衣技術引入我國,至90年代末期,薄膜包衣應用于中藥片劑。防潮型薄膜包衣劑對于包制浸膏片、半浸膏片、返油性等中藥片劑有很好的效果。能避免在包衣過程中出現浸膏軟化,包衣凹點等情況。
薄膜衣是在制劑表面形成數微米(通常20~100μm)厚的塑性薄膜層,用胃溶型包衣劑進行包衣,包衣增重(用量)通常為片重的2%~4%(中藥片底色較重時,用量須適當增加1%~2%),腸溶型包衣劑進行包衣,包衣增重要求在8%--10% 。薄膜包衣工藝原理為當藥片在包衣機中運轉時,將包衣溶液或混懸液的極細小的液滴噴射到片芯的外表,當這些液滴到達片芯時,通過接觸、鋪展、液滴間的相互接合,在片芯的表面形成一層衣膜,這一過程中溶劑及片芯之間會發生兩種作用,即溶劑對片芯的滲透作用和溶劑的蒸發作用。當溶劑的蒸發量衡定,且與溶劑噴入量相等時,包衣的過程達到平衡。所以在目前包衣設備的研制開發過程中,改進的主要目的是提高蒸發效率,以加快噴液速度,縮短操作時間。包衣粉雖然是影響包衣效果的因素之一,但是片芯的機械性能,例如硬度、脆碎度、耐磨性及表面的光潔度對包衣效果有著決定性影響。現對薄膜包衣過程中產生的常見問題和解決方案作介紹。
原因:包衣操作時薄膜液噴槍流量過大,薄膜液來不及干燥所造成。如果流量、溫度、風量三者調節好,噴霧速度與干燥速度相對平衡,成品含水量不但能保持與原片芯一樣不變,而且還有所降低。
解決方案:調整流量、溫度與風量,使噴槍噴出的薄膜液,用合適的溫度、風量及時干燥,成品含水量就不至于上升。其次是薄膜液中作為溶劑的乙醇濃度,過低的乙醇濃度不容易干燥,當薄膜液中的水分超過一定溫度、風量的干燥能力時,多余的水分就停留在片芯中,隨著包衣時間的增加水分同時增加,導致成品含水量不合格。因此,可適當提高薄膜液的乙醇濃度,降低薄膜液中水分含水量,在乙醇揮發干燥的同時又可帶走水分。
應觀察崩解全過程,確定超標的原因是薄膜衣還是片芯。
解決方案為片芯崩解時限本身在規定的邊緣,一經包衣即造成崩解不合格。應從片芯著手,調整片芯輔料與制粒工藝,使片芯有合適的、為薄膜崩解留有一定余地的崩解時限。薄膜衣崩解時限約為5分鐘左右。
薄膜衣料配方不合理,使薄膜衣的崩解時限太長,影響包衣成品崩解。薄膜衣崩解時限一般應控制在5分鐘以內。最長不得超過8分鐘,若超過8分鐘說明該薄膜衣配方中成膜劑用量過量,應調整;如因特殊需要不能減少成膜劑用量時,可適當增加崩解劑。如羧甲基淀粉鈉、交鏈羧甲基淀粉鈉、PVP等均可起到很好的崩解效果;著色劑中的鈦白粉也具有崩解劑作用,在不影響色澤的情況下可適當增加用量。
包衣工藝操作不當.且較易發生在全浸膏片或含浸膏較多的半浸膏片包衣過程中,一般是由于操作時溫度過高或有一段持續高溫.其溫度超過片芯的軟化點溫度,使片芯內的浸膏受熱軟化結塊,冷卻后將片芯中的毛細管作用破壞,使水分無法進入造成朋解不合格。可降低溫度、嚴格控制片芯的軟化點,并應注意壓片時壓力不宜過高,一般都有可能得到解決。
由于操作不當或薄膜液配方不合理,在片劑的邊緣露出底色,稱為露邊;在片劑的中央露出底色稱為露底。
原因是包衣過程中,由于對片芯的吸濕率沒有充分了解,在噴薄膜液時流量過大,干燥速度一時跟不上就造成露邊;若露邊情況很明顯、甚至嚴重時就會出現露底。如能及時發現,降低流量或提高干燥速度即可解決。但流量過小,干燥速度過快也會產生露邊,這種露邊不明顯而是隱約出現,同時伴隨出現隱約露底,包衣鍋內可見粉塵飛揚嚴重、片的表面有殘余粉末。如不及時發現,露底情況將隨著時間延長.會更加嚴重。若在糾正了上述操作方法后,仍出現露邊或露底現象。證明產生原因不是操作問題,而是薄膜液的配方問題。如薄膜液的配方中成膜劑用量太少,造成黏度不夠;或潤滑劑過量,造成黏度降低。
解決方案:需增加流量或減低干燥速度即可避免。增加成膜劑用量或更換復合腹材料品種,必要時也可降低潤滑劑用量來解決。
片芯冠部表面的硬度最小,在包衣過程中易受強烈的磨擦力和應力作用,片面掉粉或掉顆粒,致使片芯表面出現麻面或毛孔,這就是片面磨損,尤其是有刻痕的片子。薄膜衣片中衣膜最脆弱的部分是邊角,當衣膜的粘附力或強度不夠時,易發生膜邊緣開裂和剝離。這是由于溶劑的揮發使薄膜收縮,衣膜和片芯過度膨脹使薄膜內應力增加,超過衣膜的拉伸強度所致。
原因:是片芯的質量不好,硬度和脆碎度都較小。在包衣過程中,片芯在包衣鍋滾動時受到強烈的磨擦,沒有足夠的硬度是難以承受如此作用力的。片型不適,特別是片子冠部有標識,就更易發生片面磨損。在包衣操作上,噴霧速度太慢和進風量大或進風溫度高均會導致干燥速度快,使片芯成膜慢,片芯在包衣鍋中的空轉時間長,磨損時間長。其次,霧化壓力大,衣液粘度低,霧化中心霧滴集中,霧滴鋪展后溶劑揮發,產生一個較大的內應力;同時片面間相互磨擦也增加了膜的內應力,加快了膜邊緣開裂。另外,包衣鍋轉速過快或擋板設置不合理,片子受到的磨擦力大,使包衣液鋪展不好,成膜慢,都會出現片面磨損。從包衣液看,主要是處方中聚合物的選用和包衣液的粘度(濃度) 低,致衣膜與片芯的粘附力較差。包衣膜的機械強度太低。片芯的熱膨脹系數與包衣膜差別較大。片芯壓片后的反彈,增塑的效果不夠。霧化氣壓大,包衣液粘度低。
解決方案:調整片劑的處方或生產工藝,提高片芯的硬度,片芯應堅固、耐磨,片面與衣膜層的粘附力應強。微晶纖維素分子鏈上的羥基數多,具有很高的粘附力,乳糖及其它糖制備的片子中有中等強度的粘附力。一般潤滑劑的用量越多,粘附力減弱就越多。此外,在片型的選擇上盡量選用圓的雙凸面片型進行包衣,可以降低包衣缺陷的發生。
調整包衣液的處方,增加包衣液中固體含量或包衣液粘度,提高衣膜強度和粘附力。水性包衣系統中固體含量為12 % ,有機溶劑系統中固體含量為5 %~8 %。
包衣液的粘度差異影響包衣液滲透進入片芯的速度與程度,滲透很少或不能滲透時,粘附力極低。包衣液的粘度和衣膜的性質與處方中聚合物的平均分子量有關,平均分子量高,則衣膜硬度大,彈性小,耐磨損。加入增塑劑或提高滑石粉含量,可降低膜邊緣開裂的發生率,但染色劑氧化鐵、二氧化鈦的加入亦能影響衣膜的強度,故要適量應用。
要提高噴霧速度,剛開始包衣時,噴霧速度要略快,使片芯在較短的時間內包上一層膜,起到保護片芯的作用。提高噴霧速度也可降低片床溫度、蒸發速度和膜溫度,降低了內應力,也降低了膜開裂的發生率。與此同時將包衣鍋的轉速調節到最佳狀態,合理設置擋板,降低磨擦力,減少磨損。建議選用具有良好的膜彈性和機械強度的包衣材料。在片劑處方中盡量避免使用礦物類的填充劑(如:碳酸鈣,硫酸鈣)。提高包衣液固含量,調整霧化氣壓。
在包衣過程中,當作用于片與片界面的內聚力大于分子分離力時,會發生多個片子(多個顆粒) 短暫粘結而后又分開的現象。在包衣過程中出現片與片之間短暫粘在一起,分開后片面衣膜被撕脫。當噴霧和干燥之間的平衡不好時,片子過濕,片子會粘在鍋壁或相互粘結,還會造成粘連處的衣膜破裂;在噴霧中當霧滴未充分干燥時,未破裂的霧滴會停留在局部衣膜中,存在小氣泡,形成帶泡衣層,使包衣片出現起泡。
原因:噴霧和干燥之間不平衡。噴霧速度過快或霧化氣體體積過量,因進風量過小或進風溫度過低,片床溫度低,導致干燥速度太慢,片子沒有及時層層干燥而發生粘連或起泡。此外由于噴霧角度或距離不妥,噴霧形成的錐面小,包衣液集中在某一區域,造成局部過濕,導致粘連。還有包衣鍋轉速慢,離心力太小,片子滾動不好也會產生粘連。包衣液粘度大,易形成較大的霧滴,它滲透進入片芯的能力就較差,片面聚集較多而產生粘連,同時衣膜的致密度差,氣泡就多。但這點對短暫粘連的影響不是很大。另外片型不合適也會出現粘連。如平片在包衣鍋中滾動不好,會重疊在一起,就容易造成雙層或多層片。衣層與片芯粘附力差。氣體霧化過程中,未破裂的泡沫使薄膜中保留小氣泡,包造過程中包衣噴量小干燥速度快,導致霧滴不能均勻鋪展開就已干燥。
解決方案:調整噴霧與干燥速度,使之達到動態平衡。降低噴霧速度,提高進風量和進風溫度,提高片床溫度和干燥速度。使片床溫度控制在(35~45℃),提高包衣機轉速,使包衣過程中噴量、轉速、溫度三者達到動態平衡,增大霧化壓力增加霧滴鋪展面,減少片芯或多顆粒間的聚合力和粘附力。加大噴霧的覆蓋面積,減小平均霧滴粒徑或調整噴槍到片床的距離,使短暫的粘連發生率,隨著噴槍與片床距離的調整而下降。
調整包衣液的處方,在粘度允許的范圍內,增加包衣液中的固體含量,減少溶劑用量或適當提高乙醇濃度;也可適當加入抗粘劑,如滑石粉、硬脂酸鎂、微粉硅膠或二氧化肽等。對于包衣液配比過程中出現的大量氣泡,包衣前進行消泡處理。尚可適當提高包衣鍋的轉速,增加片床的離心力。選擇適當的片形包衣,盡量用淺凹沖。
衣膜表面有皺紋,粗糙不平,外觀類似橘子皮,也叫起皺和“桔皮”膜。造成片子外觀色澤不好,表面不平整。皺皮是表面粗糙的一種,是過度粗糙的視覺顯示。
原因:片芯初始表面粗糙度越大,包衣后產品的表面粗糙度也越大,而片芯初始表面粗糙度取決于制備過程中的壓力和片型。
包衣液中聚合物的分子量、濃度、添加劑等都與薄膜衣的表面粗糙度有關,它們通過影響包衣液的粘度而產生作用,而且薄膜衣的粗糙度與包衣液的粘度幾乎呈線性,隨著粘度的增加而增加。包衣液中固體含量太高也易引起片面粗糙。
霧化速度過低或霧化過度(霧化效果不好) ,不足以使霧滴鋪展,使片面形成皺皮。而干燥空氣體積過量(排風過大) 或溫度過高,蒸發快,尤其是空氣流量過大,產生渦流,也使液滴鋪展不好。是由干燥不當引起,包衣過程中包衣液蒸發速率過大,違反了溶劑蒸發平衡原則,衣膜尚未鋪展均勻,已被干燥,在片子表面不規則地沉積或粘附。包衣液粘度太高。包衣液霧化效果不佳。噴槍噴量過多大且包衣溫度過高。
解決方案:改善片芯質量。在保證片芯質量的前提下,調整包衣液處方,降低包衣液的粘度(濃度) 或固體含量。然后調整操作條件,適當提高包衣鍋的轉速,使片子滾動均勻,增加片磨擦,促進包衣液的鋪展。如片床溫度高,就降低進風量和進風溫度。若是噴霧方面的原因, 應增加霧化壓力,使噴霧速度加快,并提高霧化程度及噴射氣量,使霧滴在片子表面強制性鋪展,使之形成平均直徑較小的霧滴,防止大霧滴發生,粘度較大的包衣液尤其如此。還可調整噴槍與片床之間的距離。選用噴嘴直徑較小、霧化氣體流速高的噴槍。調整噴霧形狀為寬范圍的平錐角霧流,使產生的霧滴分散于較大的中心面積。降低包衣的固含量/粘度。增加霧化壓力。調整噴槍距離(距片床20-30cm),改善包衣液蒸發速率,提高霧滴鋪展性。降低進風溫度(70~80℃)及進風量,控制片床溫度(35~45℃),減少霧滴傳送到片床過程中液滴溶劑蒸發量。
包衣后,衣膜脫離片芯的標識或劑量分割線即刻痕部分,形成一條跨過標識的架橋,架橋形成之后,標識不能被確認(即刻字片上的衣膜造成標識和刻痕模糊)。
原因:不恰當的標識 (筆畫太復雜或刻痕太細),片芯耐磨性差,片面磨損致使刻痕不清晰,過細的刻痕,容易發生“橋接”現象;粉塵多,沖痕內填充噴霧干燥的產物片,包衣膜的附著力不佳,與包衣片芯的表面特征有關 (如疏水性基質),噴槍噴量大,片床溫度低,包衣膜殘留高應力所致。
解決方案:在沖頭設計時,注意切角寬度和設計中的細微地方。加強片芯耐磨性,片芯質量要符合薄膜包衣的基本要求:硬度:4kg/cm2 ≤中藥≤5kg/cm2,3kg/cm2 ≤西藥≤4kg/cm2 ,脆碎度:≤0.01%。更改壓片模具,使刻痕清晰,提升衣膜附著力,調整包衣溶劑適應片芯表面特征,調整噴槍噴量,降低噴霧速度,提升進風溫度使片床溫度升高,解決因膜收縮,衣膜與片芯熱脹系數的差異,片芯體脹尺寸改變,包衣材料中的增塑劑、色料、溶劑,膜厚度,片芯成分,工藝條件等幾方面產生的內應力殘留高的問題。
色差是指包造同一鍋片芯時,由于受操作條件的影響,使片芯接受包衣液霧數量不均,導致片芯上實際包衣液的不同,片芯與片芯之間最終的顏色有一定的差別。花斑是指片劑表面的色澤不均勻,著色劑在片面分布不均勻。
原因:包衣量不足。包衣過程中片芯混合不均勻。包衣材料的遮蓋力不佳。包衣液的固含量過高。包衣機噴槍數量不足。噴槍的霧化覆蓋不好。包衣鍋轉速較低。片床溫度過高,以致有色包衣液未及時鋪展;片子粘連也會引起;片形狀不合適,如長形片、膠囊形片等因滾動不如圓形片,也會引起色差??扇苄陨厝菀走w移,包衣配伍不當,著色劑在包衣液中分散不均勻或有凝結現象,由于片劑某種組分影響著色劑的穩定性使變色。
解決方案:增加包衣量。提高包衣鍋的轉速或改善包衣機的混合效率。選用遮蓋力強的配方,或者用遮蓋力強的白色包衣材料進行預包衣(對于有顏色的片芯,尤其是中藥片芯)。適當降低包衣液的固含量。增加噴槍數量。確保噴槍處于正確的位置,并調整噴槍的霧化效果及噴射范圍。提高包衣鍋的轉速。選用優質、不溶性的色淀作為著色劑,調整包衣配伍,使著色劑能夠在包衣液中均勻分散,為片芯設計隔離層,阻隔片芯某種組分與著色劑發生反應而造成的不均勻變色。
片芯表面包衣液沒有完全固化,幾個片芯黏連在一起,不能重新分開而形成孿生片。
原因:噴液速度太快。包衣鍋轉速太低,片面流動性小。不適當的片形,平片或表面弧度太小。配方粘性大。噴槍與片面的距離太近。
解決方案:降低噴液速度,提高霧化效率。增加包衣鍋轉速。選擇恰當的片形,盡可能減小側面在包衣過程中接觸的機會(如:盡量不選用帶有平面的膠囊型)。改進包衣處方或降低包衣液的固含量。調整噴槍與片床間的合理距離(20-30cm),增加包衣液霧滴到達片床的時間,提高霧滴干燥效率。
包衣后片面與衣層出現點狀或片狀的脫落。
原因:包衣膜的機械強度太低。薄膜與片面間的附著力太差。片劑處方中使用了過量的潤滑劑。片芯出現短暫黏連。
解決方案:選用具有良好機械強度的包衣材料。選用包衣材料,以提高包衣膜的粘附性。選用具有良好潤滑特性的賦形劑。掌握包衣過程中噴量、轉速、溫度的動態平衡,避免片芯出現短暫黏連。
包衣后,衣層表面暗濁,不光亮。
原因:片芯表面凹凸不平,包衣設備清理不徹底,包衣液本身存在雜質,包衣噴槍位置不合理包衣溫度過高。
解決方案:提高片芯平整度及光滑度,檢查包衣設備是否清洗干凈,符合清場要求,包衣液進行過篩處理,將雜質篩除調整噴槍距片床距離(20~30cm),降低片床溫度(35~45℃)。
素片或丸芯表面有麻點,薄膜衣本身無任何可見破壞。素片耐磨性差,硬度不夠是衣層出現麻點的主要原因。
原因:片床溫度過高,超過片芯中一種或多種組分的熔點。片芯硬度不夠,開始包衣時,片芯摩擦力大。包衣材料溶解不均勻。包衣鍋轉速過快。
解決方案:降低包衣片床溫度,使片床溫度控制在片芯中各組分的熔點以下。提升素片質量,增加片芯耐磨性和硬度。調節攪拌速度、控制攪拌槳與桶底距離,增加溶解時間使包衣材料充分溶解。降低包衣鍋轉速,減少包衣前片面的摩擦。
素片自身有針孔現象或包衣過程中泡沫破裂后,薄膜衣層內形成塌陷的小孔。
原因:素片質量問題和包衣過程中在片面形成的泡沫是包衣片出現針孔的主要原因。制粒顆粒過干,顆粒不均勻,導致基片顆粒含水量不同。壓片機壓力不夠,制粒時加入的粘合劑濃度不夠。包衣液攪拌過快出現大量泡沫,包衣液噴量過大,霧化效果不佳。
解決方案:適當調整壓片工藝,改善素片質量,從制粒顆粒的均勻度、含水量,加大壓片機壓力,提升粘合劑濃度幾方面控制。降低包衣液攪拌速度,適當增消泡劑。調整包衣液噴量,提升霧化效果。
衣膜表面產生類似火山口樣地小坑。
原因:包衣液黏度(固含量)大,霧滴粒徑大。噴槍距片床距離大。霧化氣壓小,霧流不穩定。
解決方案:調整包衣液黏度(固含量),使霧滴粒徑均勻。霧滴粒徑隨噴槍距片床的距離加大而增大。增加霧化氣壓,霧化氣壓增加則霧滴粒徑減小,減小噴液流量,噴霧流量增加則霧滴粒徑增大。
片劑頂部的薄膜衣破裂,裂紋本身很微小,并且龜裂現象通常比較容易觀察到,有時也會不明顯,則需要放大才能夠看到。
原因: 包衣劑配伍不合理,衣膜的機械強度較低,片芯包造過程中吸潮造成熱膨脹,片芯的熱膨脹系數與包衣膜差別較大,片芯壓片后的反彈,霧化氣壓大,包衣液粘度低。
解決方案:調整包衣配伍,增加衣膜可塑性,使衣膜機械性能提高,控制薄膜衣對水的通透性,限制片芯體積的改變,減少薄膜內因力的產生,增加衣膜拉伸強度,控制片芯質量,避免壓片后反彈,提高包衣液固含量,調整霧化氣壓。
薄膜包衣后片面出現云狀的白色斑點或模糊不清。
原因:片芯為浸膏片或含有的溢出的成分,包衣防潮、防溢出效果不好,包衣溫度過高,是片劑易揮發成分溶解,片芯中的糖分出現結晶現象。
解決方案:針對片芯特性,嚴格控制片芯的和包衣片的儲存環境,避免在高溫高濕環境下放置,完善包衣配方,增強包衣的防潮和防溢出效果。降低包衣溫度,避免片劑易揮發成分溶解,掌握好包衣參數避免因片芯吸潮,溫度高而引起的糖分結晶情況。
總之,要想獲得良好的薄膜包衣,要記住以下四個原則:
1.片心硬度要夠硬,否則開始包衣時,片心與鍋壁反復摩擦,將會出現松片、麻面等現象;
2.片床溫度要保持恒定;
3.設備中溶劑蒸發量與噴液過程中帶入的溶劑量要保持平衡,即溶劑蒸發與噴液速率處于動態平衡;
4.薄膜包衣片面平整、細膩的關鍵在于整個過程中要掌握鍋溫、噴量、轉速三者之間的關系。
一個質量過硬的片芯連同設計合理的薄膜包衣處方,稱手的包衣設備,會使包衣操作變得非常簡單。操作時,包衣液的霧化程度直接影響包衣所成衣膜的外觀質量,而噴液的霧化效果直接由霧化壓力以及霧化系統決定。噴霧開始時,掌握噴速和吹熱風溫度的原則是:使片面略帶濕潤,又要防止片面粘連,溫度不宜過度過低。若溫度過高,則干燥太快,成膜容易粗糙,片色不均;若溫度過低,或噴速過快,則會使鍋內濕度過度高,很快就會出現片的粘連等現象。鍋的轉速與包衣操作之間的關系是:轉速低,衣膜附著力強;轉速高,衣膜附著力差,易剝落。包衣過程中,溫度過低,噴量過大,片子流動滯留,則有可能會出現粘片現象。這時可加大轉速使其改善,必要時還可適當調節溫度和噴量、噴程等加以克服。
薄膜包衣過程中還會遇到很多問題,我們需要不斷學習總結。必須認識到,為了得到良好的包衣結果和操作效果,要建立一個最適合的包衣條件。必須設立好可獲得最佳結果的片床或出風溫度,然后用平衡噴量與三個干燥參數(進風溫度,進風量和出風量)的方法來保持這個條件。
參考文獻:
1.藥劑學 第5版,崔福德,人民衛生出版社,2006-06。
2.片劑包衣的工藝和原理,【英】鄭俊民_主譯,中國醫藥科技出版社,2003-7。
3.薄膜包衣技術難點及解決方案,宋宇飛,Beverly Schad,森馨香精色素科技(中國)有限公司,森馨香精色素科技有限公司,中國藥物經濟學,2015年01期。
4. 薄膜包衣質量的影響因素及“恒壓變量供液系統”的重要性,王小倫,溫州市制藥設備廠, 機電信息,2005年08期。
5.薄膜包衣技術常見問題解決方法探索,密善武等,山東齊都藥業有限公司,齊魯藥事,2011年12期。
來源:毒手藥王藥事縱橫