藥物作為一種重要的防病治病用品,它的療效是人們對其進行評價最為重要的標準。對于占據了醫藥產品約70%~80%的固體藥物制劑來說,它的療效與制備工藝密切相關,而它的制備工藝,又與粉體的應用密不可分——粉體的粒度及粒度分布、粒子的形態、比表面積、空隙率與密度、流動性與充填性、吸濕性等都對固體藥物制劑的均勻度、分劑量、崩解度、溶出度等有很大的影響。
所有藥品中,中藥制劑是較為特殊的一類,它的制備與原料在某些方面與化藥有著極大差別。但在制備過程中,中藥制劑同樣也需要對粒子進行加工以改善粉體性質,從而滿足產品質量和粉體操作的需求。
圖1 藥物固體劑型制備工藝流程
接下來,本文將對粉體與中藥制藥的相關性進行總結,以期大家在研發以及生產過程中能更好的理解其性質并運用其性質。
一、粉體技術對制劑的影響
中藥制劑包含了片劑、注射劑、氣霧劑、丸劑、散劑、膏劑等;涉及的單元操作有粉碎、分級、混合、制粒、干燥、壓片、包裝、輸送、貯存等。多數固體劑型需根據不同需求進行粒子加工以改善粉體性質,滿足產品質量和粉體操作要求。如圖是固體制劑在制備過程中使用到的儀器。
圖2固體制劑在制備過程中使用到的儀器
1.【技術】現代粉體技術對醫藥制劑領域的影響
http://www.shpa18.com/technology_details/index/1017.html
2.以粉體的角度解析:影響藥物療效的眾多因素
http://www.shpa18.com/technology_details/index/4911.html
3.【頭條】不學點粉體技術,你就無法明白藥物是如何發揮療效的
http://www.shpa18.com/technology_details/index/2523.html
(主要內容:粉體技術與藥物生物利用度及療效的關系淺析)
4.小白從粉體的角度看醫藥:粉體與固體劑型
http://www.shpa18.com/technology_details/index/2507.html
二、中藥粉體性質對制劑的影響
中藥粉體泛指藥用植物、動物、礦物及其提取物粉碎后的粉末狀制品,按顆粒大小可以分為普通粉體、微米粉體和納米粉體。中藥粉體的理化性質復雜,常以無定形粉末的形式存在,導致黏性、引濕性、流動性及壓縮性等物理性質表現出與化學原料藥的顯著差異性。因此,研究符合中藥粉體特性的改性技術與改性設備具有重要意義。
1.了解中藥粉體技術的應用,看這篇就夠了
http://www.shpa18.com/technology_details/index/3686.html
2.改頭換尾:一文了解中藥粉體改性技術
http://www.shpa18.com/technology_details/index/4901.html
3.小白從粉體的角度看醫藥:中藥片劑賦型劑
http://www.shpa18.com/technology_details/index/2511.html
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三、制藥帶動粉體技術及工藝制備的深度發展
近年來,我國醫藥制藥行業快速發展,也帶動了相關的制藥設備市場逐漸壯大。與此同時,制藥等行業對制藥設備的要求也越來越高。“節能”“環保”“高效”等關鍵詞幾乎籠蓋了整個制藥裝備行業,促使制藥設備廠家不斷創新,改進設備,從而滿足市場更高的的需求。
1、醫藥粉碎技術
國內粉碎行業起步比較晚,相比國外,無論是在生產上還是技術上,都相對落后。不過,隨著國內機械行業的迅速發展,這一差距已慢慢持平,不會再像以往人們所看到的那樣,存在著兩極分化的差異。
藥用粉碎機械主要分為氣流粉碎機、超微粉碎機、中藥粉碎機、萬能粉碎機、流化床粉碎機、細胞粉碎機、搖擺式粉碎機等。粉碎機可利用活動齒盤間的高速相對運動,使被粉碎物料理齒沖擊、摩擦及物料彼此間沖擊等綜合作用獲得粉碎。實際的粉碎過程往往是同時作用的幾種外力,但高端粉碎機都是根據粉碎環境而量身定做。
藥用粉碎機械 | 作用原理 | 優勢 | 劣勢 | 儀器圖例 |
氣流粉碎機 | 通過高速氣流撞擊起到將物體粉碎的作用,粉碎形式主要有對撞式、靶式、流化床式等種類。 | 可將產品粉碎得很細,粒度分布范圍根窄,即粒度更均勻;且粉碎過程不伴生熱量,粉碎溫升很低。 | 雜質少、能耗大、耗件更換周期短、產量低等 |
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超微粉碎機 | 利用空氣分離、重壓研磨、剪切的形式來實現干性物料超微粉碎的設備。 | 粉碎速度快、粒度更加細微均勻、比表面積增加、孔隙率增大、藥物能較好地分散并更易被胃腸道吸收,增加藥物吸收率和提高生物利用度; 使用方便、減少用藥量、降低體內藥物殘留、改善藥物品質; 簡化生產工藝、降低生產成本。 |
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萬能粉碎機 | 主要是利用活動齒盤和固定齒盤間的高速相對運動,使被粉碎物經齒沖擊,摩擦及物料彼此間沖擊等綜合作用獲得粉碎。 | 機結構簡單、運轉平穩、易清洗、粉碎效果良好、加工速度快,可以粉碎各種不同的物料。 | 進料速度過快、負荷增大、容易造成堵塞 | |
低溫粉碎機 | 將冷卻到脆化點溫度的物質在外力作用下破碎成粒徑較小的顆粒或粉體的過程。 | 無污染、適用范圍廣、粉體成型性好、還可阻礙高揮發性成分的揮發和有效成分的損失等。 | 成本高 |
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圖片來源:中國制藥網及網絡
中藥經過超微處理后,其粒度更加細微均勻,比表面積增加,孔隙率增大,藥物能較好地分散,溶解在胃腸液,且與胃腸枯膜的接觸面積增大,更易被胃腸道吸收,無論是外用的貼劑,還是內服的膠囊,經超微粉碎后均可用較小劑量達到原來的藥效,對于礦物類藥材,相當于一部分為水不溶性物質,經超微處理后,由于粒度大大減小,可加決其在體內的溶解,吸收速度,提高其吸收量;此外,超微粉碎機也有利于保留生物活性成分提高藥效。
雖然超微粉碎起步較晚,但經過近幾年迅速的發展,已展現出其特有的優勢和廣闊的前景,它對提高中藥藥效和藥品質量,降低資源浪費與消耗,提高企業和社會經濟效益,都具有十分重要的現實意義,故超微粉碎引起了中藥行業的普遍關注。
1.新瓶裝舊酒——來聊聊中藥超微細胞破壁粉碎技術
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2、醫藥干燥技術
噴霧干燥的最早應用是在20世紀初期用于開發脫脂牛乳,發展到現在已經廣泛運用到醫藥、食品、化工、環保等領域。它利用熱氣體令水分迅速氣化,使得呈液體或漿液的藥物快速干燥變為干粉,是干燥及制粒,制備微囊微球,化學藥物緩控釋制劑的常用方法。
效率及產品穩定性永遠是藥物生產中的關鍵,噴霧干燥得以快速發展與此不無關系。此外,噴霧干燥還具備其他優點,例如有效改善藥物的可壓性、適用于熱敏性材料。然而,高昂的成本及制藥廠方質量意識的不足限制了更為先進的噴霧干燥技術的發展。
1.醫藥噴霧干燥市場會在2020年前得以迅速擴張嗎?
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3、粉末直接壓片法
目前的制片工藝主要可分為4小類,分別為『濕法制粒壓片法』、『干法制粒壓片法』、『粉末直接壓片法』及『半干式顆粒壓片法』。其中,不經過制粒過程直接把藥物和輔料的混合物進行壓片的粉末直接壓片法具備操作簡單、生產周期短、生產成本低、工藝適應性強等特點,被認為是目前最值得推廣的一種片劑制備工藝。
濕法制粒法與粉末直接壓片法的對比
壓片工藝 | 濕法制粒 | 全粉末直接壓片 |
所需設備 | 萬能粉碎機、濕法制粒機、沸騰干燥機、總混機、壓片機和鋁塑包裝機 | 總混機、壓片機 和鋁塑包裝機 |
車間面積 | 500 m2 | 250 m2 |
生產周期 | 5 d | 3 d |
總成本 | 32 500元 | 27 000元 |
1.片劑工藝創新的先行者——粉末直接壓片法
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四、總結
隨著醫藥行業的GMP(《藥品生產質量管理規范》)規范化的推廣實施,粉體技術及工藝制備越來越受到醫藥從業人員的重視,為更高效、方便快捷、低成本、高質量的研究提供了新的開發途徑;同時醫藥行業的不斷發展也為粉體技術及工藝制備提出了更高的要求,醫藥與粉體始終會相輔相成、互惠共贏!
1. 你不必去懷疑醫藥和粉體的關系,不必總是扎堆低端領域
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來源:中國制藥網及網絡
作者:粉體圈
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