中國粉體網(wǎng)訊 流化床制粒是一種在醫(yī)藥研發(fā)領域常用的制粒方法,，其具有一次性完成粉末混合,、制粒和干燥三個步驟的優(yōu)點，因此也被稱為一步制粒法,。通過流化床制粒,，可以顯著改善藥物物料的流動性和可壓性，得到的顆粒粒徑分布較窄且密度較小,。流化床制粒方法包括頂噴技術,、底噴技術和切向技術。底噴技術通常用來進行微丸包衣,，切向技術可在顆粒外形成更致密的膜層,，常用于顆粒掩味等，其中頂噴技術是最常用的制粒方法,，能制備出疏松多孔的顆粒,。接下來，我們將從以下幾個方面來闡述流化床頂噴制粒在醫(yī)藥研發(fā)中的重要性,。
（1）流化床設備結構及制備原理
流化床頂噴制粒設備主要包括進風空氣處理系統(tǒng),、流化床主體,、排風及排塵系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。流化床主體由物料容器,、擴散室,、過濾系統(tǒng)和噴霧裝置組成。頂噴技術的原理是將粉末放入至物料容器中,，通過熱風使物料流化,，粘合劑溶液由噴嘴進行霧化后，噴至正上升處于擴散室流化的粉末上,，粉末潤濕并通過粘合劑的作用聚集在一起形成粒子核（又稱為成核現(xiàn)象）,，再繼續(xù)噴入粘合劑，顆粒之間通過形成固體橋進行生長和合并（生長指小顆粒碰撞到大顆粒,，粘結在大顆粒周圍,，合并指兩個粒徑幾乎一致的顆粒通過碰撞和粘合劑的架橋作用合并在一起），同時,，濕顆粒之間會產(chǎn)生碰撞,，當外部沖擊力超過顆粒之間固有硬度，顆粒會破碎,。當顆粒粒度符合要求,，停止噴液并進行干燥，從而完成制粒過程,。
（2）流化床制粒過程的影響因素
流化床制粒過程受多個因素的影響,，包括進氣條件、噴槍高度和氣流分布板,、噴霧速度和霧化壓力,。
①進氣條件：進氣條件包括進風溫度、進風量和進風濕度,。進風溫度越高,，藥物粘合劑的蒸發(fā)速度越快，粘合劑的濕潤效果就越差,，制得的顆粒粒徑就越小,，堆密度就越低。然而,，進風溫度過高會導致粘合劑蒸發(fā)過快,，無法有效制粒；進風溫度過低則容易使藥物粉末過濕,，干燥困難,，容易形成顆粒團塊。因此,，需結合物料的性質(zhì),，篩選合適的進風溫度,，比如對于水溶性粘合劑，進風溫度可控制在22~55℃之間,，對于有機溶劑溶解的粘合劑,，可控制在25~40℃之間。
②噴槍高度和氣流分布板：噴槍高度和氣流分布板是設備相關的因素,。降低噴槍高度可以增加顆粒的粒徑,、堆密度和振實密度，并減少顆粒易碎性,。然而,，噴槍過低容易與沸騰的顆粒接觸，造成噴槍堵塞,；噴槍過高則使粘合劑到達藥物粉末的距離過遠,，增加粘合劑的揮發(fā)，使得顆粒變小且細粉含量增加,。
氣流分布板在流化床中主要作用一是承載物料,，二是均勻分布氣流。氣流分布板開孔的形狀,、大小及開孔率決定氣流阻力,。氣流阻力越大，能耗損失大,，流化質(zhì)量越差。目前市面上常見的氣流分布板有兩種,，一種是直流式,，氣流方向正對著床層，這種易產(chǎn)生溝流現(xiàn)象,，且氣流分布板中小孔易堵塞,，特別是在物料粒徑較小、密度大,、易粘結時情況下更為明顯,；一種是斜孔式，這種可以讓氣流呈旋轉(zhuǎn)式流動,，消除死床現(xiàn)象,，不易堵塞和泄露物料，但這種氣流分布板成本較貴,。有研究發(fā)現(xiàn),，在同樣的實驗條件下，斜孔式比直流式傳熱和熱效率更高,。
③噴霧速度和霧化壓力：噴霧速度和霧化壓力對顆粒的大小和粒徑分布具有顯著影響,。較高的噴霧速度會促使顆�,？焖僭鲩L，粒徑和堆密度增大,，顆粒之間的孔隙率減小,，但過高的噴速會導致床層塌陷。降低霧化壓力可以使噴出的粘合劑霧滴變大,，有利于顆粒的生長和成核,。有研究發(fā)現(xiàn)，如果物料是水溶性,，可溶性成分可以溶于粘合劑霧滴中,，可以進一步提升顆粒生長。此外,，顆粒的大小還與制粒過程中腔體內(nèi)的濕度成正相關,。
（3）流化床頂噴制粒的放大應用
由于不同廠家生產(chǎn)的流化床設備在腔體內(nèi)可能存在一些差異，例如腔體內(nèi)的空氣氣流狀態(tài),、擴散室的形狀以及噴槍的設計等,。因此，在進行放大應用時,，最好選擇同家廠家的設備進行小試和放大,，同時還需注意以下幾點以保證結果的一致性：
①床層高度：床層高度對顆粒的粒徑、堆密度和振實密度有影響,。隨著床層高度的增加,，顆粒的尺寸、堆密度和振實密度也會增加,。然而,，過高的床層高度會導致氣流不能有效穿過物料，影響流化狀態(tài),，造成顆粒在不同區(qū)域之間的差異,。因此，在放大過程中,，最好保持床層高度與小試時相同,。需要注意的是，由于放大設備的體積較大,，物料床層會變得更加緊密,。一般來說，與小試相比,，放大設備所制備的顆粒堆密度會增加約20%左右,。
②進風風量：進風風量對物料的流化狀態(tài)和干燥效率具有影響。為了確保放大結果的一致性，干燥效率應保持一致,。干燥效率取決于進風風量和氣流分布板的橫截面積,。因此，在放大時,，可以按照以下公式計算進風風量：
放大后進風風量 = 小試進風風量 * （放大后氣流分布板橫截面積 / 小試氣流分布板橫截面積）
③噴霧速度和霧化壓力：噴霧速度和霧化壓力對顆粒的大小和粒徑分布有重要影響,。放大時，為了保持顆粒大小的一致性,，可以根據(jù)以下公式計算放大后的噴霧速度：
放大后噴霧速度 = 小試噴霧速度 * （放大后氣流分布板橫截面積 / 小試氣流分布板橫截面積）
同時,，應保持噴霧壓力與小試時相同，以獲得相似的顆粒大小,。在放大過程中,，還可以通過保持噴霧速度和霧化壓力的比值與小試時一致，以減少制粒時間,。例如,，如果放大生產(chǎn)中有3個噴嘴，小試時噴霧壓力為2bar,，根據(jù)上述計算得到放大后噴霧速度為100g/min,，為了保持得到相似的顆粒，放大后的噴霧壓力應設為2 bar,，噴霧速度可提高至100g/min * 3 = 300g/min,，其中3表示噴嘴的數(shù)量。
④進風溫度和濕度：進風溫度和濕度可以影響顆粒的生長過程,。在放大過程中,，需要保持進風溫度和濕度與小試時一致，以確保結果的可比性,。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/青黎）
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