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博客

  • 2012-03-23 冷冻干燥技术是真空条件下干燥特例

    传导干燥也称接触干燥,传导传热中,对于湿润颗粒非常适应,而传导干燥机热效率较高。蒸发的水蒸汽或有机溶剂由真空抽出或用少量气流排出,气流是湿分的主要载体,对于热敏性颗粒状物料建议用真空操作。传导干燥机中,桨叶干燥机用于干燥膏状物料。具有内流管的旋转式干燥机现已设计进去并已投入使用。真空干燥的操作费用高贵,只是物料必需要在低温或缺氧状态下干燥时,或物料在加热介质和高温下干燥会变质时,才推荐用真空干燥。对于一定的蒸发效率,采用高温操作更有效,这样可以降低气体流速,减小设备体积。对于低温干燥操作,可以选择适当的低温废热或太阳能收集器作为热源,但干燥机的体积比较大。冷冻干燥是真空条件下干燥的一个特例。这里,温度在水的三态点之下,水(或冰)直接升HUAWEI水蒸汽。尽管升华所需要的热量比蒸发低几倍,其它方面的动力消耗较大,故真空干燥费用还是高贵的。

        由夹套、搅拌、传热管等将热量供给干燥物料,用热媒而不用热空气。代表性的设备是槽型的圆筒干燥机。圆锥搅拌干燥机、夹套和内置加热管回转干燥机、鼓式干燥机、耙式干燥机、真空带式干燥机、真空冷冻干燥机等。热空气干燥中,恒速干燥时期的温度相当于湿球温度。而在传导传热干燥中,需要人为地发明加热面,使传热面积小而传热系数增加。这样,结构就比较复杂,设备投资比热空气干燥机大。

        大体与装置内气体压力的饱和温度相同。为了提高干燥速率和防止干燥不均,传导干燥法通过金属等蜀面间接传送干燥所需要的热量。干燥速率比直接干燥法低。恒速干燥期间产品温度与加热源的温度没有关系。通常用机械搅拌或使容器自身旋转,以增加或不时更新物料的传热面,因此有必要深入研究传热机构的附着问题。干燥装置自身价格高贵,但其特点是集尘系统的负荷小,热效率高,溶剂容易回收,总的费用比直接干燥法便宜得多。

     

  • 2012-03-31 制药企业装备更替亟待摆脱“进口依赖症”

    新版GMP推进一年以来,专家在现场考察GMP实施进展中发现,一些制药企业在GMP硬件装备置换上有热衷于追求采购进口装备的倾向。新版GMP起草专家、中国医药设备工程协会副会长、四川省医药保化品质量管理协会会长钟光德对此表示十分担忧:“企业目前受到一些‘模糊’说法的影响,对国产设备现状不了解,在抉择时不敢大胆选择国产设备,在一些场合对国产设备是否能满足新GMP的要求也存在不少偏见。这可能会导致企业再走弯路,交上沉重的学费。”
        国产GMP制药装备缘何不受本土药企青睐?钟光德向记者深度剖析了业界滋生GMP置装“进口依赖症”的根源。
        不容忽视的URS
        据了解,目前全国有注射剂生产企业近1200家,绝大多数企业都已经积极行动起来,按2010年版GMP的要求讨论、设计自己的改造方案。但由于新版GMP中引入了风险管理理念与要求,并要求无菌药品生产环境达到或接近国际cGMP标准,不少企业在短时间内还难于适应,特别是在URS(user requirement specification,用户需求说明)上,仍不能提出较为透彻的方案。
        据悉,在专家现场考察中发现,目前一些制药企业仍然在工艺路线设计上偏重依赖于设计单位,甚至有的企业在没有提任何产品方案时就把工艺平面布局图画出来了。而过度依赖设计单位设计方案,不重视自己的URS,在钟光德看来,这是与2010年版GMP的本意相违背的。
        “大家在现场考察中发现,部分企业不能很熟练地根据自己的产品特点和内在质量要求提出比较透彻的URS计划,致使提出的方案仍然具有相当浓厚的1998年版GMP中的呆板痕迹,如总体布局缺少内在逻辑联系,设备与设施选型、设置不当,对国外技术不能消化而盲目跟进等。”钟光德表示,必须编制适合并满足企业自身需要的URS,已经成为相当多企业在实施2010年版GMP中遇到的首个难题。
        此外,如果不是將产品定位于打入国际巿场,确立以进口装备为主的采购倾向,將可能影响企业在2013年新版GMP改造时限期內完成任务。
        记者发现,根据新版GMP要求,企业在实施GMP改造方案时,需要综合根据自己的使用目的、环境、用途等,对设备、厂房、硬件设施系统等提出希望使用需求说明方案。而设备供应商则必须依据使用方提供的URS方案进行设备设计(或确认自己已经完成设计的设备符合需方的要求),待客户完成DQ(设计确认)后,再进行设备的制造,因此,在与国际装备生产订购方面需要大量的沟通时间。事实上,目前不少药企向外国制药装备企业提交的国际订单已经排期制造,甚至收货时间延后至一年半以上,而在2013年新版GMP认证到期后,可能都没有办法收到采购的国外装备,由此耽误改造时机。
        需发挥国产优势
        “其实目前进口设备的价格约为国产设备价格的5~10倍,而选择进口装备或是国产装备,在新版GMP审核通过率方面,绝对不存在差别。”钟光德认为,就目前国情来看,不可能通过在这一轮GMP实施中大量采用国外设备来提高我国制药业的整体水平。
    尽管国产GMP装备还有值得完善之处,但其跟进方向是应该肯定的,应给予鼓励。
        从现实来看,在2010年版GMP的实施中,国产制药装备仍是主力军。一方面是国产装备价格远远低于进口装备,另一方面,在交货时间上也远快于进口设备。而充分挖掘国产优质装备,既可以有效解决国际装备采购的拖延性,又能充分满足高效沟通改造的需求。
        事实上,近几年国产制药设备所取得的成绩也不容小觑。在新版GMP(专家稿)公布以后,一些国内制药机械企业对发源于美国的新技术—RABS系统对传统注射剂联动线作了消化性跟进,比如对洗、烘(灭菌)、灌、封、压塞、扎盖环境作分段监控;对工艺与质量标准的实现过程尽可能作自动化处理;对必要的人员介入采取保护与控制性设施;按2010年版GMP关于废弃物需设专用通道的理念,增设玻削、铝渣的自动化搜集设施,最有效地控制可见异物的发生;优化无菌转移环节;关键部位、核心区域使用的材质大幅度提高等,已经取得可喜进展。包括楚天科技有限企业、上海新旭发机械科技有限企业、山东新华医疗器械股份有限企业温州亚光机械制造有限企业、上海东富龙制药设备有限企业、南京长江制药装备有限企业、江苏奇星流体工程有限企业等在解决上述新版GMP关键环节上也贡献了许多创新智慧。
        “民族制药装备更适于中国的GMP改造,而民族制药装备工业也需要官方的大力支撑。”钟光德认为,虽然在新版GMP改造的一些关键环节上,国内部分GMP专家仍然不太认可国产设备,由此也传出一些不利于国产设备发展的舆论。但如果重视发挥国产制药装备的优势,也能有效避免制药企业在新版GMP认证中再走弯路。
        据悉,中国国产制药装备(无菌药品)新技术交流会将于今年4月下旬在成都召开,这是首次将国产制药装备生产企业汇集于一起,系统深入地先容其技术特点的一次交流展示。会议展示与交流的重点在无菌药品制药装备新技术上,并在此基础上充分先容如何有效掌握URS的编制方法。

    医药经济报编辑:王海洋
  • 2012-04-02 高速压片冲模尺寸对压片的作用及检测方法
    摘要:在分析冲模主要尺寸及对片剂生产的影响同时,提出高速压片冲模主要尺寸的测量方法,为片剂生产厂家建立正确的冲模采购和尺寸检验,以及冲模制造商建立冲模尺寸检验规范提供参考。
    关键词:压片机;冲模;尺寸;测量
     
        在片剂生产中,冲模对片剂质量是至关重要的,随着有电子自动监控片重系统的高速压片机的逐步地推广,这种重要性进一步地突现出来。倘若,片剂生产厂家使用不符合标准的冲模,就会影响片剂质量、压片机性能、以及片剂生产速度,不符合标准的冲模还会产生如下问题:(1)降低冲杆的使用寿命;(2)有损于机械的有效运行;(3)对冲模和压片机造成严重损坏。因此,去年颁布的中华人民共和国制药机械行业标准《高速压片冲模(T系列):尺寸与片形》[JB/T 20080.1-2006](下简称行业标准),对规范冲模的生产、销售和使用有着十分积极的引导意义。
     
    1冲模的主要尺寸及作用
        冲模与装冲模的压片机之间正确地相互作用是确定压片冲模的合适尺寸和公差之关键。为了认识到按标准化尺寸和公差对冲模检验的必要性,有必要理解冲模的主要尺寸对压片生产过程的作用及影响。
     
    1.1冲杆的片形深度、总长度和工作长度
        片形深度、总长度和工作长度是冲模的最关键尺寸(见图1),它们直接与片剂的片厚、片重和硬度有关[1]
        总长度是参考尺寸,因此没有公差的规定。参考尺寸仅用于提供信息的尺寸,通常没有公差。它被看作是辅助信息,并不约束生产或检验工作。参考尺寸是尺寸的重复,是根据图纸或相关图纸所示的其他值所得到尺寸。[2]
        普通冲杆的总长度包括二个公差尺寸(平面冲头结构除外):工作长度尺寸,公差为±0.02mm[3];而不同深度的片形,其公差分别为±0.030、±0.037、±0.045mm[3];将工作长度和片形深度这二个公差组合,所产生的总长度的偏差分别为±0.050、±0.057、±0.065mm[3]
        对片形深度和工作长度的主要考虑是保持整套上冲杆和下冲杆的一致性。这二个尺寸中最关键的是工作长度,即从冲尾端面至片形面底部的尺寸,尤其下冲杆工作长度的差异直接造成片重差异。实践证明,冲杆工作长度的公差范围对片重的影响对于大片剂可小至1%,对于极小片剂可大至2%。在压片机压制恒定片厚的片剂时,冲杆工作长度的差异还会造成片厚的相应差异。此外,当有电子自动监控片重系统(通过监控压片压力和片剂厚度实现对片重自动控制)的压片机用于实际片重控制时,所受冲杆工作长度差异的影响更加明显,冲杆工作长度差异程度将直接影响电子监控片重系统的工作稳定性,而造成片重的不一致。
        工作长度需要作为一个单独的尺寸来检验,应在规定的公差范围内检验其一致性,而不是检验将总长度减去片形深度所得到的值。一套冲杆应分成上冲杆和下冲杆,然后检验它们的工作长度在公差范围内的差异。例如,对于同一台压片机,先检查所有上冲杆的一致性,然后检查下冲杆的一致性,只要上冲杆和下冲杆在所要求的公差范围内,片厚、硬度和片重就能保持一致。
        尽管片形深度与片厚无关,但为了保持片剂的整体一致性,需确定片形深度是否在规定的公差范围内。片形深度也应作为一个单独尺寸来检验。
     
    1.2冲尾厚度及冲尾端面直径
    1.2.1冲尾厚度
        在许多压片机中,下冲杆的冲尾厚度对于保持片重一致性、实现最终片重调整以及在片剂出片点限制冲杆上抛等方面起到重要作用(见图2)。尽管冲尾厚度的公差为±0.135mm[3] (见图3),但是在整套新模具中该偏差通常比公差范围要小得多。冲尾,特别是冲尾内侧斜角是最常修整的压片模具部位。当修整冲尾时,主要考虑整套冲杆(即在同一台压片机上的所有冲杆)的冲尾厚度一致性。
    1.2.2冲尾端面直径
        冲尾端面直径(见图4)与压片机转台速度决定了片剂承受最大压力的时间量。最长压片时间通常称为保压时间,直接影响到片剂的硬度。
        对于B型和D型冲模的冲尾端面分别为12.70mm和19.05mm[3]。这些尺寸指在冲尾外测斜角和冲尾端面之间倒角成7.94mm[3]圆弧之前冲尾端面的尺寸。该尺寸指标以“倒角前”尺寸为基础,而不是最终实际尺寸,因为很难确切测量倒角圆弧的尽头和冲尾端面的始点。这些倒角前尺寸通常称为“锐边尺寸”。
    1.3片形外侧面、冲头非工作面及导向键
    1.3.1片形外侧面
        片形外侧面(见图1)是下冲杆的标准特性,也可应用于上冲杆。冲头的该突出区域将冲杆导入中模,使冲杆和中模紧紧吻合,防止细小颗粒从中模内孔逸出。
    2.3.2冲头非工作面
        常凹陷,允许冲杆在中模内孔移动自如。凹陷面减少了冲头与中模内孔的接触区域,从而降低了冲头在中模内孔中粘住的机会。冲头非工作面,即凹陷面,在片形外侧面的背部边缘构成锐角,随着冲杆在中模中上下移动,该锐角可刮掉中模壁上的粉末膜层。
    1.3.3导向键
        通常将导向键安装在异形的上冲杆上(见图1),在某些情况下也可安装在圆形的上冲杆上,或者同时安装在上下冲杆上,可防止冲杆转动。若异形上冲杆的转动导致冲头与中模内孔不重合,会造成冲模和压片机损坏。此外,某些刻字的、或者有平分线的、或者有图案的圆形冲杆转动,有可能导致双重标识以及平分线或图案错位。
     
    2冲模常用测量仪器的先容
    2.1比较仪
        比较仪(见图5)用于测量总长度、工作长度和冲杆冲头到冲身的同轴度。当然,带叠影的光学比较仪也可以用于检查冲尾外形、冲头外形和总长度。在使用比较仪时,应当小心地遵循以下设置步骤:
        (1)根据被测对象,将箭头或球形状接触点安装在百分表(或千分表)上。注:箭头黄铜接触点用于刻字或平分线冲杆以及带小冲头和深凹度的冲杆。球形接触点用于平形凹面冲杆。
        (2)当压下提升杆时,将在比较仪底座上的标准长度计置于百分表(或者千分表)接触点下面。
        (3)移动支柱上的百分表(或千分表),直至它的接触点与标准长度计接触。
        (4)继续移动百分表(或千分表),使得指针在刻度盘有足够的转数(为了能测量出冲杆片形凹度或斜面的适当深度),然后将百分表(或千分表)设置为零。注:指针的转数将在嵌入式小刻度盘上显示。
        (5)将标准长度计移开。
                                                   
    2.2其它冲模常用测量仪器
        (1)箭头黄铜接触点(见图6);(2)球形接触点(又称球形测量头)(见图6);(3)标准长度计,即与冲杆理论总长度等长的校准仪;(4)适当的冲杆托架(B型或D型)(见图7);(5) V形铁,将冲杆或中模置于适当位置 (见图8和图9);(6)外径千分尺 (见图10);(7) 冲尾外形和颈部“通止”规 (见图11);(8) 柱形测孔“通止”规 (见图12);(9) 杠杆千分表(见图13);(10) 放大镜(见图14)。

    3高速压片冲模的尺寸测量[4]
    3.1测量冲杆
        将冲杆工作长度保持在规定范围内,对避免片剂生产中出现问题是非常关键的。冲头与冲身同轴度、冲头尺寸和冲头半径过度偏离行业标准,会导致冲模损坏和片剂质量的下降。
    3.1.1测量总长度
        (1)将冲杆置于冲杆托架中,使冲头在凹入端,冲尾向上;(2)将冲杆托架置于比较仪的底座上;压下提升杆,使百分表(或千分表)接触点升高,轻轻地滑动接触点下冲杆和托架;(3)小心地将接触点下降到冲尾端面上,记录百分表(或千分表)的读数。
        需要说明:总长度并不是关键性的尺寸,因为冲头边缘的磨损只是在边上影响片剂重量的变化。还有,片形表面凸出的刻字和平分线,也会影响总长度的测量。
    3.1.2测量工作长度
        (1)将冲杆置于冲杆托架中,使冲尾在凹入端,冲头向上。(见图15);(2)将冲杆托架置于比较仪的底座上,压下提升杆,使百分表(或千分表)接触点升高,轻轻地滑动接触点下的冲杆和托架;(3)小心地将接触点下降到冲杆面上,通过将冲杆和托架在周围移动的方法,找到最深点,直至百分表(或千分表)显示最小读数;(4)将最小读数从实测总长度中减去,将差与理论或计算片形深度进行比较。如果冲杆达到行业标准,总长度与工作长度之差应近似于片形深度。
        应该指出:冲杆的工作长度是最关键尺寸,因为它控制片剂重量和厚度。在同一台压片机上的所有冲杆相互间的工作长度允许误差都必须在+0.02mm[3]之内。如果由于磨损、重新加工等原因,冲杆达不到这个要求,应当及时对工作长度进行调整。
    3.1.3测量片形深度
        (1)从冲模图纸中得到片形的理论深度,或使用片形深度公式计算片形深度;(2)要得到实际片形深度,将实测工作长度从实测总长度中减去。
        要指出的是:片形深度不是控制片剂重量的一个关键性尺寸。
    3.1.4测量冲头至冲身的同轴度
        (1)设置带有球形接触点和V形块的比较仪(见图16);(2)将V形块放置在比较仪的底座上;将冲杆放在V形块中,使冲头的外边或冲头外侧面在千分表接触点下面,确保充分对准表盘;(3)小心地旋转冲杆,注意指针偏差,偏差根据冲头片径大小,分别不应超过对应的0 .008、0.010、0.012、0.015mm[3]。                        
        千分表总读数是指在冲杆旋转一圈过程中最高和最低读数之差,如超过0 .008、0.010、0.012、0.015mm[3],则太大了,可能是冲模制造质量很差、冲模搬运不当、或者在压片机对冲模施加的压力过大而造成的。                                                                    
    3.1.5测量冲身和冲头的直径
        (1)用外径千分尺检查冲身和冲头的直径(见图17);(2)查看冲模图纸或者行业标准所规定的公差,确定直径是否达到技术要求。
    3.1.6测量冲杆冲尾与颈部外形
        使用冲尾外形和颈部“通止”规,首先测量冲杆冲尾能否使其穿过“通”端,;然后测量冲尾没有穿过“止”端(见图18)。
     
    3.2测量中模
    3.2.1测量中模高度
        用一把外径千分尺进行测量(见图19)。
    3.2.2测量中模外径
        用一把外径千分尺进行测量(见图20)。
     
    3.2.3测量圆形中模孔
        测量方法是使中模孔通过柱形测孔“通止”规的通端。如果孔的尺寸正确,通端将穿过孔,而止端则不能(见图21)。此外,三爪内径千分尺也可以用来测量圆形中模孔。
    3.2.4测量异形中模孔
        用一把内径千分尺进行测量;长轴和短轴都能用这把内径千分尺进行测量。然后,测量异形中模孔的另一种替换方法是将冲头直接插入模孔内。
    3.2.5测量圆形中模孔的同轴度
        用比较仪进行测量。中模置于一个V形块中,压下千分表的球形接触点,使之进入中模孔。然后用手漫漫地旋转中模,直至观察到千分表上的总偏差。该偏差根据片径大小,分别不应超过0.008、0.010、0.012、0.015mm[3](见图22)。
                                              
    4 结束语
        正确的冲模尺寸给片剂生产质量、片剂生产效率、压片机使用寿命等带来的好处是显而易见的。随着有电子自动监控片重系统的高速压片机的广泛使用,高速压片冲模的尺寸检测已是冲模日常管理必不可少的重要环节。好在由中国制药装备行业协会提出的中华人民共和国制药机械行业标准《高速压片冲模:检测》正在起草之中,不久将要问世,这将为冲模生产、销售、采购和使用等方面提供科学的、标准的、可行的管理规范。
     
     
    参考文献:
    [1] 《制药业基本生产过程中药物和药物产品的热分析:基本原理》,药学技术百科全书第15卷,主编:斯沃布里克·J,博伊兰·JC,纽约;马赛尔·德克出版企业;1997年;第168~175页、第183页、第184页、第186~188页。
    [2] 《机械手册》,主编:阿米斯·J,纽约;工业出版社;1992年。
    [3]  中华人民共和国制药机械行业标准《高速压片冲模(T系列):尺寸与片形》,JB/T 20080.1-2006,第7~12页。
    [4]  《Tableting Specification Manual (Seventh Edition)》, published by the American Pharmaceutical Association, 2005.
     
    参考文献:
    陈露真.论高速压片冲模的尺寸检测.中国制药装备.总30
    陈露真.上海天祥健台制药机械有限企业总工,高级工程师.上海200050
  • 2012-04-08 旋转式包芯压片机先容

    我国片剂开发的一个潮流方向是创制新的剂型,片剂类新剂型之一便是缓控释药物,而有部分缓控释片剂需包芯处理,片剂包芯制备将依托包芯压片机机得以实施。

     

    1包芯片的基本概念

    包芯片(如图1所示):采用压片的方式对芯片外层进行包衣,一般芯片缓释,外层速释(或控释),也是一种多次制备二组分药物的缓控释片剂,通过压制成为组分互相不混合的片剂。中间内层称芯片,包芯片属缓解类片剂,能避光、控制氧化,也能分别控制各组分药物的释药速度。

     

    2旋转式包芯压片机的结构与原理

    2.1组成

    旋转式包芯压片机由罩壳、上压轮、上与下轨道、转台、加料、下压轮、传动、润滑以及加芯部件或装置组成。

    2.2原理

    该机在电动机带动下,转台转动,转台带动20副冲模旋转运动时,带有齿轮的转台也使加芯盘转动,由上下冲随曲线导轨作升降运动完成填充与压片动作,而由加芯装置动作完成加芯,这里外层初填充、加芯、再填充到完成包芯片的压制。其中,上压轮可通过上下移动调节上冲进模深度,从而达到压制过程厚度的控制;上下轨道则相当于圆柱凸轮,其决定了上下冲在圆周上升降运动的轨道。

    2.3几个特殊装量

    加芯采统是包芯压片机的关键,其涉及到芯片位置的精确定位和检测,这就需要在加芯盘运转时,确保芯片的加芯位置准确,并避免了芯片错位。

    2.3.1吸粉装置

    该装置由吸粉嘴、阻尼销、弹簧与调节螺钉等组成。吸粉嘴固定在机架上,其吸粉口对准芯盘节圆上,而吸口位上不可调,满足吸芯片要求;在吸粉嘴的前通孔中通过弹簧顶住阻尼销,调节螺钉顶在弹簧上,调节螺钉则用来调整弹簧松紧,使阻尼销的端面紧贴加芯盘,可消除由三组齿轮传动带动加芯盘时所产生的齿轮侧隙,使加芯盘运转平稳,相应提高了包芯的合格率。机器运转时,吸粉装置可采用负压将卡住的芯片和粉末吸出,可避免芯片表面易产生粉末吸附在芯盘孔内卡位芯片,而发生“卡芯”现象则会造成片剂缺芯率上升,严重时被卡芯片会破裂使加芯过程不能进行。

    2.3.2加芯装置

    该装置由转台、加芯盘、下冲杆、下冲加芯轨及齿轮组成。其中,转台的中心连接有中心轴,转盘节圆上均布有冲模孔;而加芯盘的中心连接有加芯轴,盘节圆上均布有加芯孔;下冲加芯轨上固定连接下冲加芯压下轨,下冲杆在下冲加芯压下轨的轨道上滑动,同时下冲加芯轨与水平有一夹角,使转台的节圆与加芯盘节圆相交二点。这样此套特殊装置将落芯片位置由相切一点改为二点,使得落芯时位置准确,达到芯片与中模运行同步,确保了加芯的准确度,也提高了运行的稳定性。

    (3)加芯嘴装置,其属分体式结构,加芯管可通过调节支架来调节其径向和上下位置,经调整的加芯嘴位置能使芯片既不跑偏又不卡死。

     

    3旋转式包芯压片机的特点

    3.1结构上

    (1)采用全封闭式结构,工作室与外界隔离,保证了落芯与压片区域的清洁,不会造成与外界的交叉污染。

    (2)落芯与压片室采用不锈钢材料制作,便于清洁保养,确保与药品接触部位的干净和无污染。

    (3)由于转台与药粉直接接触,故转台表面不锈钢表面采用创新的表面处理工艺,表面具有较高的硬度,以确保这些表面耐蚀耐磨,相应抑制了不溶性粒子的析出。

    (4)采用分体式转台,与药品直接接触部分均可拆卸结构,以确保这零件表面的可靠清洗与消毒。

    (5)对影响包芯片的质量控制,均采用“双重多次”自动检测与剔除处理,使包芯片含芯率达到100%,达到了工艺要求。

    3.2控制上

    (1)整机电器控制采用PLC控制器和可变程序控制,具有压片过载停机,芯片料斗缺料停机等多种自动控制功能。

    (2)光电开关和压力传感器的双重检测,保证了缺芯片的自动剔片。首先,用采用了光电传感,遇缺芯片或芯片位置不准确时会马上发出异常信号;其次,压力传感器在遇到欠压时也会发出异常信号。这双重检测的任一单元发生异常信号时,PLC控制器均会启动剔片程序完成剔片动作。为了保证光电传感器失效时仍能完成检测,加装了第二套光电传感器,使得包芯片含芯率达到100%。

    (3)基于包芯压片机在压片时,动作多,检测点多,故要求速度调整和控制的准确,该机使通过先进的变频电机与变频器来调速控制。

    3.3操作上

    (1)整机的操作手轮及电器控制集中在正方向,操作方便。其片剂厚度、充填量、压力大小、速度快慢均有调节手轮和按钮控制,调节范围由专门装置控制,调节大小由刻度显示,压力9调节与速度调节只需按触摸屏上的功能键,即可达到其值,同时由读数转速表和压力表直接读出,易于操作与控制。

    (2)整机的电气控制系统具有安全可靠、操作维修方便的特点,控制系统具有多项保护措施,操作面板上具有形象化符号,操作指示极为直观,有利于操作和维修人员排除故障。

    (3)该机经少许的变动就可以作为一般普通压片机使用或用来压制双层片。

    3.4指标上

    (1)较高的压片压力,能确保包芯片的机械性能,特别是包芯片成品硬度和脆碎度等项的性能验证。同时,这些指标对薄膜包衣起到决定性的影响。

    (2)芯片与包芯片同轴度≤Ф0.3。

     

    4.旋转式包芯压片机的应用前景

    基于,目前我国剂型研究和开发与西方发达国家相比有较大差距,从某种意义而言,创制一个新剂型就相当于创制一个新药,而缓控释就是这新剂型之一。在国内外这种新剂型也是享受同等条件的专利保护,类似缓控释药品的新药研制便是一个多快好省的开发途径,特别是在我国制剂相对落后的现实下,研制开发此类药品尤为重要。

    然而,包芯片却是缓控释药物的一部分,大都缓控释药物以微丸居多。包芯片片剂的最大作用是缓控释,其可使药物按一定规律缓慢(缓释)或恒速(控释)地释放,药物在体内较长时间保持有效药物浓度,从而达到减小药物剂量,提高药效和安全度,延长药物作用和减少用药频率,降低血浓峰谷现象的目的。此类剂型的开发和研究在国外得到广泛重视,而在国内则刚开始。

    包芯片之所以受到人们的青睐,这是因为它有着诸多一般片剂所无法比拟的特点:

    (1)在用药时,包芯片外层组分在给药过程中分布在肠道粘膜表面,而芯片药组分则集中能分布在胃粘膜表面,使药物吸取完全,从而提高生物利用度。

    (2)通过二层不同释药速率的组合,可获得较理想的释药速率,达到预期的血药浓度,并能维持平稳的、长时间的有效浓度,降低药物的毒性作用,避免对胃粘膜刺激等不良反映。

    (3)由二种不同组分压制成互相不混合的片剂,可增加药物的稳定性。

    (4)用压片方式达到外层包衣而制成的缓控释包芯片的工艺比在片剂表面直接包衣可靠,可避免片剂直接包衣不均匀引起药物冲漏等问题。

    (5)包芯片技术再加入组分用缓控释微丸和外层再包衣技术,就可制备出更多缓控释要求组合,其克服了用单一缓控释微丸压片效果的局限性,也可延伸出更多给药过程的缓控释要求。

    从包芯片的特点看到:包芯片剂型的开发有着更美好的前景,而作为实施包芯片规模生产的装备 旋转式包芯压片机也将有着更广的前景。

     

    参考文献:田耀华. 对旋转式包芯机性能与应用的解析.制药机械杂志.05(6)

  • 2012-04-21 压片机的基本结构

    压片机的基本结构是由冲模、加料、填充、压制、压片等组成。

    1冲模 

        冲模是由上下冲头和中模组成,冲头和模孔具有良好的配合。

        冲头的端面形状可以是平面,可以是浅凹形或深凹形,也可以在端面上刻有文字、数字、字母、线条等,以表明产品的名称、规格、商标等。线条便于一分为二或一分为三服用。

        冲头和模孔截面的形状可以是圆形,也可以是三角形、长圆形等异形形状。但其截面的大小受压制力的限制,不宜超出机器所允许的最大面积,以免过分增大压力,损坏机器。

        冲头的尾部是凹槽,工作时凹槽嵌入导轨的凸部或导轨槽内,作有规律的上下运动。中模外圆中间有一条凹槽圈,被球端螺钉顶紧,防止松动。   

    2加料

        加料是将颗粒填充于模孔中的过程,其动作是在上冲离开模孔后到准备下压的这段时间内完成。

        加料器又有靴形加料器(如图1所示)、月形栅式加料器(如图2所示)和强迫式加料器3种。其中,靴形加料器在曲柄单冲式压片机中是左右摆动间歇加料,在花篮式压片机中是前后往复直线运动的间歇加料。靴形加料器无论是单冲式还是花篮式,都是加料器作填充和刮料的运动,而模孔静止待料。后二种形式的加料器则与之相反,而是模孔作围绕压片机轴心的圆周运动,并在特定的位置自动受料并被固定的刮板刮平后受压。由于月形栅加料器是靠颗粒的自由下落而充填于模孔内,因此当颗粒流动性较差或颗粒中细粉量太多而易分层时,片剂的重量差异往往很大。目前国内ZP-19和ZP-33型的压片机大都是采用这种形式的加料器,因此对颗粒的质量要求就很高。强迫式加料器,由于内部装有旋转刮料叶片,在加料过程中多次迫使颗粒物料填满模孔,因而提高了压制片剂量的准确性。


     

    3填充 

        填充是以改变模孔的容积来控制填入颗粒的量。它是通过调节下冲冲头在模孔下端的高低来实现的。在单冲式压片机上,是直接通过调节螺母使冲杆升上或降下,如图3所示。图中,根据充填量的需要可旋转充填调节螺母10右旋,下冲芯子8下降,充填增加;左旋,下冲芯子上升,充填减少。

        英亚官网的充填是通过调节填充轨道的高低来实现的,如图4所示。

        当了握手柄1旋转调节杆2,并使蜗杆3带动蜗轮4旋转,而蜗轮的中心通过螺纹连接充填轨道。当蜗轮旋转时,充填轨道上下移动,因此轨道的上下位置决定了充填量的大小。


    4加压

        加压机构是利用上下冲相对位置加压于定量颗粒,使其受压成一定厚度和硬度的片状形态。这种机构分成曲柄冲击式和定位压轮式两种。

    4.1单冲压片机的加压机构

        单冲压片机的加压机构如图5所示。图中,调节节螺杆5的上端与偏心轮外套3由连接销4连接。当外套随偏心轮的旋转而作左右上下运动,调节螺杆作直线的上下等距运动。由于上冲芯子7和调节螺杆是通过螺纹连接,并由紧固螺母6紧固。如需调整压力,增加或减小片子的硬度,只需旋松紧固螺母,再旋转上冲芯子。右旋压力放松,硬度减小;左旋压力加大,硬度增加;调整后再将紧固螺母族紧即可。
      

    4.2英亚官网的加压机构

        英亚官网的加压机构如图6所示。上下压轮的二轴线间的距离决定着压力的大小和成形片剂的厚度,如果将下压轮的轴线升高或降低,就可以使压力加大或减少,片剂的厚度也会发生变化。

        图中下压轮4安装在轴的曲颈部位。当手旋蜗杆1使蜗轮2转动时,下压轮轴3被带动使曲轴的偏心位置变化,从而使下冲5的位置升高或降低。颗粒受压时,压力就会随之加大或减小,片剂的厚度也会作相应的变化。

        考虑到压力的变动对机器的影响,上压轮的机构带有安全的装置(如图7所示)。当压片时压力超载时,安装在曲轴3位置的上压轮2由于偏心作用略有抬高,并通过杠杆5压缩弹簧4而起缓解作用,从而保证机器不会损坏。调节杠杆的左右位置,可以微调上压轮的垂直高度,可改变压片时的压力大小。


    5出片

        出片机构的主要作用是将中模孔内压制成型的片剂推出。这一机构无论是何种压片机,其方法都是使下冲升高并能将片剂顶出中楼为止。在单冲压片机中(如图3所示)可调节螺母9,使下冲端口上升最高时与中模对平为至。而在旋转式压片中,常采用坡度导轨,使下冲渐渐上升,直至推出片剂。也有利用可调偏心滚轮轴的机构,来调节下冲高度,以实现最佳出片位置。

    摘编文献:张绪峤.药物制剂设备与车间工艺设计[M].中国医药科技出版社.2000

    撰稿人:田耀华

  • 2012-04-23 固体制剂生产中料斗式混合机、提升加料机与料斗清洗机组合的应用意义与经济性

    摘  要:从(料斗式混合机+提升加料机+料斗清洗机)组合的基本特点和工具器清洗概念入手,比较了此组合与传统方法的区别,探讨了(料斗式混合机+提升加料机+料斗清洗机)组合的意义。

    关键词:(料斗式混合机+提升加料机+料斗清洗机)组合,工具器清洗,物料传递,cGMP,特点,意义,

        在固体制剂生产中,常离不开混合、加料传递及器具洗洗工序,而我国当前大多固体制剂生产中最突出的问题便是工具器的清洗,此问题看似小,却贯穿在整个制药生产过程中,与药品质量息息相关。就目前国内还停滞在手工清洗工具器的格局而言,若按照cGMP要求的可说明性和可追溯性来观察的话,至多可达到可说明性,而不能达到真正意义上的可追溯性。随着人们对GMP要求的进一步认知和提高,工具器清洗和物料传递的变革将越来越被人们所重视。带着此问题,笔者考察了国内制药装备市场,感到国内较多相应装备在此概念上还不完善,在寻觅解决此问题的过程中,笔者发现(料斗式混合机+提升加料机+料斗清洗机)组合能有效地应对上述问题。

    1(料斗式混合机+提升加料机+料斗清洗机)组合的各单机先容

    1.1料斗式混合机

        混合是减少组分非均匀性的过程,混合以对流混合为主,其粒子由一个空间位置向另一个空间位置的运动,或两种以上组分在相互占有的空间内发生运动,以期达到各组分的均布。混合设备是利用各种混合装置的不同结构,使粉体物料之间产生相对运动,不断改变其相对位置,并且不断克服由于物体差异而导致物料分层的趋势。

        而混合设备又有多种形式,而料斗(又称方锥)混合设备是其中一种形式,其具备了多向混合机的特点,料斗混合机利用(方锥)料斗的翻转与左右(或单一)臂轴的角度,使物料回转时产生上下翻转、放大缩小、左右掺杂作用达到均匀混合效果,同时回转体(料斗)与回转轴线成一夹角,使得混合过程中产生强烈的翻转和切向运动,达到理想的混合效果,混合均匀度可达到99%以上,装料系数为50-80%。此类集混合与提升功能与一体,能方便配料和清洗,也是实现无尘生产的可行混合设备及固体制剂总混的设备。料斗式混合机大致可分为自动提升料斗混合机、单臂提升料斗混合机以及柱式提升料斗混合机,其共同点是料斗均能拆装,所不同之处,第一种为二端夹持,第二种为单一夹持,单臂夹持型也适应区域分隔(转动部分的隔离),第三种为单柱式可提升夹持型。

        料斗混合机由机架、回转体、驱动系统、提升系统、制动系统以及控制系统组成。将料斗推置在回转体内,就能自动将回转体提升到位、自动夹紧,压力传感器得到夹紧信号后,驱动系统工作,按设定的时间、转速进行混合。当运行达到设定的参数后,回转体就能自动垂直停止,同时制动系统工作,混合结束。然后,提升系统工作,回转体内的混合料斗下降到位,自动停止,推出混合料斗,完成混合周期,并且自动打印该批混合的完整数据。

        料斗混合机的特点;(1)料斗混合机能够自动完成夹持、提升、混合、下降等全部动作;(2)配置一台料斗混合机能配置多种规格、不同容积的混合料斗,能满足大批量、多品种的混合要求;(3)采用PLC控制,可以按设定的时间和转速完成混合工艺,并能自动打印完整数据。同时,控制系统与液气联控,具有智能、显示、调节、监视、警示等多项功能;(4)灵敏传感能确保料斗落位、提升夹持、减速制动、停车对位等操作。同时,提升系统的提升锁紧、保护机构具有双重压力联锁,确保混合料斗夹紧及混合过程的安全,也由于设有斗盖确认装置,能杜绝因误操作而引起物料倾倒。此外,传感控制系统设有红外线安全隔离装置、工作指示、安全指示、自检停车、声光报警及多个急停键,以确保生产安全。

    1.2料斗清洗机

        随着料斗混合机及料斗转料设备的普遍使用和药厂生产规模的逐渐扩大,料斗之类工器具的清洗将是一个不可忽视的环节,且料斗的使用已呈大型化和多样化,人工清洗料斗与现代药厂生产实际及GMP要求有差距。为此,料斗清洗机能完善地解决这一多年未能解决的问题,其是一种适合自动清洗各种物料料斗的专门设备。

        料斗清洗机主要由清洗系统、泵站系统、空气处理系统、控制系统等组成(如图1所示)。工作时,开启清洗机的入口门,将使用过的混合料斗、周转料斗等容器推入清洗站内(出料蝶阀要处于开启状态),到位后关闭清洗机的入口门,作好清洗准备。按工艺要求设定清洗程序(热水、洗涤液、工艺用水、热风)、清洗时间和干燥时间,确认后即可开机清洗,即可按设定的程序和要求开始工作。容器的外表面由清洗站内四周的喷头进行加压喷淋清洗,内表面则由可伸缩的旋转喷头进行加压喷淋清洗,底部喷头对下料口蝶阀加压喷淋清洗。清洗完成后,设备自动进入设定的烘干程序,直到完成整套程序后,整机停止。打开清洗机的出口,将清洗好的容器推出,送入中间站存放,以备下一生产程序使用。

        料斗清洗机的特点:(1)设计了自动控系统,料斗到位后,清洗机门关闭,整机即可按设定的程序和要求开始工作,料斗清洗后自动进入热风烘干程序,直至整个操作过程完成;(2)采用PLC控制系统,全部操作可根据用户设定的程序参数自动完成,按需要进行清洗程序(热水、洗涤剂、工艺用水、热风)的设定、清洗时间和干燥时间的设定,并能自动打印所有程序数据,原始记录真实可靠,符合cGMP所要求可说明性和可追溯性;(3)由料斗清洗站、加热系统、空气处理系统和控制箱等四大部件组成,根据用户的技术要求,可按该设备安装的场地实际情况,设计出四大件之间位置的尺寸。

    1.3提升加料机

        提升加料机是近几年发展起来的物料传递设备,它主要是对装有物料的料斗进行位置或方向的转移,如料斗高低位置、前后左右位置的变化或者料斗本身的翻转等。提升加料机由机座、立柱、液压提升、翻转以及回转机构等组成,靠液压传动系统完成所夹持料斗的位置转移。一般提升加料机可根据使用要求选用不同型式的提升加料机,提升加料机有固定式提升转料机(机座固定、立柱旋转、料斗上下运动及翻转)、料斗提升加料机(机座固定、立柱旋转、料斗上下运动)、移动伸缩提加料机(机座可移动、立柱可伸缩、料桶上下运动及翻转)、移动提升加料机(机座可移动、料桶上下运动及翻转)、固定提升加料机(机座固定、立柱旋转、料桶上下运动及翻转)以及层间提升机(适用二层间的提升)。

        提升加料机的特点是:优化了物料传递过程,有效地减少粉尘与交叉污染,降低了劳动强度。同时,能方便清洗与消毒,也能与其它设备有机配套使用。

    2(料斗式混合机+提升加料机+料斗清洗机)组合的应用意义

    2.1(料斗式混合机+提升加料机+料斗清洗机)组合在制药工业的应用

        随着人们对GMP规范的进一步提高和贴近cGMP所要求可说明性和可追溯性,传统人工清洗和物料转递的模式已不能满足现代化规模生产所需,新的制药装备的诞生将对传统制药工艺的变革。就目前技术水平而言,(料斗式混合机+提升加料机+料斗清洗机)组合将对制药工业中粉体(固体制剂等)生产应用注入新的理念,其应用将提升制药生产工艺水准和提高药品质量,组合应用如下:

        (1)用同一混合料斗(不需转料、加料、分料)就可完成固体制剂生产各工序的方案(如图2所示):

     

        此方案混合料斗在混合器上混合后,当转到下道工序时,就成为物料输送和加料容器,物料在同一容器中依次完成各工序,不需转料、加料、分料等频繁转移过程,有效地防止粉尘与交叉污染。

        (2)同一混合料斗(不需转料、分料)就可完成原料药生产大包装工序的方案(如图3所示):

        此方案适合于非无菌原料药生产的总混工序,当混合料斗在混合器混合后,转到下道工序时,就成为物料输送和加料容器,物料在同物料在同一容器中依次完成各工序,有效地防止粉尘与交叉污染。

    2.2从国内传统混合及清洗方案的弊端,看(料斗式混合机+提升加料机+料斗清洗机)组合在制药生产的应用意义

        在固体制剂生产过程中会形成如较多的粉末、颗粒、素片、包衣片等中间品,将这些中间品由上道工序传递下道工序时,需要有一个工器具盛放并运输到位的过程。从国内前几年大部分固体制剂生产项目的现状来看,大多采用小型不锈钢圆筒作料桶(盛装50~70kg物料),有的甚至采用“不规则”形状塑料筒,内放尼龙袋盛装,其传递过程仍延用多次人工转序的工艺,国内只有部分企业在使用提升加料机,特别是最终料桶之类工器具的清洗,国内绝大多数企业还是停留在手工清洗的水平。笔者把国内固体制剂生产中传统混合、物料传递及工器具清洗方案所存在的弊端归纳如下:

        (1)料桶量多、储存与管理不便

        以颗粒生产和三条固体制剂生产线规模为例,每班投1500kg物料,每天二班共投料量为3000kg,若以每桶盛装50kg量计算至少也要60个桶来装。由于压片和充填等设备运行消耗颗粒较慢,三至四天后就有近200只桶,给中间库和车间带来较大的压力。此外,由于桶多、盖多引起的储存和管理也不容易。

        (2)料桶频繁转序,易造成粉尘飞扬和交叉污染

        固体制剂生产原传统方案需把颗粒分装在一个个小料桶内,从混合机出料到压片机或充填机的进料口加料等过程均会造成粉尘的飞扬,污染场地、设备、操作人员等,对空气净化、环境卫生、人员健康也极为不利。同时,生产场所及生产设备也不易清洁,净化系统过滤装置极易堵塞或损坏造成过滤效果不良,净化级别降低。同时,其交叉污染的机遇增大,对药品质量不利。

        (3)生产效率低、清洗工作量大、劳动强度高

        由于料桶多,运输量和运输路线增加,操作人员的劳动强度也增大,物料的多次倒出或加入引起生产效率低。同时,所需手工清洗的场地大,清洗过程复杂,且劳动强度极大。

        (4)手工清洗不能确保清洗工艺要求

        一般来说,小料桶均为手工清洗,易疏忽,使料桶清洗不干净。同时,筒内水滴不易擦净,如干燥不彻底会造成药物吸潮,影响药品质量。

        而(料斗式混合机+提升加料机+料斗清洗机)组合的方案却能有效可靠地解决上述问题,采用此组合的方法,达到既混合、运输及加料又能自动清洗的目的,使整个过程均为一个料斗,这的确是一个很好的方案。其料斗为移动式,将经过整粒的干颗粒全部装入这一料斗内,该料斗移至料斗式混合机的机架上进行总混合,然后再将料斗移出,推送至料斗提升机向压片或充填工序加料。在这一过程中,仅有一个料斗,一次进料,一次出料,既可做到封闭式物料输送、防止粉尘飞出、减少产品损失、避免交叉污染、不会造成人员的健康,又能降低了劳动程度、提高了生产效率、达到文明生产的要求。

    2.3从清洗验证和现代制药工艺要求,看(料斗式混合机+提升加料机+料斗清洗机)组合在制药生产应用的意义

       从《药品生产验证指南(2003)》对设备清洗验证的目的作了定义,“设备清洗验证的目的是通过测试证明该设备的自动清洗程序或人工清洗程序能够清除设备部件上的活性药物残留物,并达到可接受的合格标准,并证明此清洗程序的稳定性和重演性。”同时也指出:“应尽量使有关清洗的各项变量标准化,尽可能加以控制并测量及记录。”其中所述的稳定性和重演性也是《药品生产验证指南》03版与00版文献的区别,它凸显了cGMP可说明性和可追溯性的要求。其要求在具体清洗验证的参数中,诸如洗涤水的压力、流量、水量、水温及时间都要有量化的可靠记录。试想,手工清洗过程能对每个料桶对这些参数能有可靠详实的记录吗? 实在的回答只能是粗略的记录,而不能详实,更谈不上对每个料桶进行清洗工艺的重演。由此看来,传统手工清洗离cGMP可说明性和可追溯性的要求差之千里。

        而料斗清洗机正能弥补传统手工清洗验证的不完善之处,其采用PLC控制系统,全部操作可根据用户设定的程序参数自动完成,按需要进行清洗程序(热水、洗涤剂、工艺用水、热风)的设定、清洗时间和干燥时间的设定,并能自动打印所有程序数据,原始记录真实可靠,符合cGMP所要求可说明性和可追溯性。

        同时,考察一个制药生产企业现代程度的一个标志便是减少转序克服交叉污染,同时操作人员的简洁性。而(料斗式混合机+料斗提升加料机+料斗清洗机)组合方案真是此标志的再现,它完美地体现了文明生产的内含。

    3(料斗式混合机+提升加料机+料斗清洗机)组合应用的经济性

        首先看一下传统工器具手工清洗方案与料斗清洗机方案清洗方法与时间也不同(如表1所示),当然物料品种工艺制定SOP不同也略不同(下表仅参考,应根据工艺要求和验证结果而定)。

        方案1:传统混合、输送及工器具手工清洗方案,选择一个多向混合机、若干个小料桶(带盖),按工艺要求放入水槽泡浸及冲洗,最终用压缩吹干;

        方案2:组合方案,选择(自动提升料斗混合机+料斗提升加料机+料斗清洗机)按工艺要求清洗及烘干。

        有人担心组合方案的投入和运行费用太大,还不如用传统的混合、输送及工器具清洗方案来得实惠。笔者也带着此疑惑去研究此问题,真的不算不知道,一算就明白,表2即为二者方案的比较。

        以颗粒生产和三条固体制剂生产线为例,每班投1500kg物料,每天二班共投料量为3000kg模式计算。(计算过程价格为市场参考价)

        从上比较计算可看到(料斗式混合机+料斗提升加料机+料斗清洗机)组合方案远远比传统方案1要划算,试想,一个组合既能减少经济运行成本、降低劳动力及提高生产条件档次,又能满足cGMP中关于清洗方面的可追溯性,其意义不大吗?  

    4.小结

        本文从药品生产的现状、运行费用比较及清洗验证角度入手,对(料斗式混合机+料斗提升加料机+料斗清洗机)组合应用作了探讨。总的来说,这一组合将为中国制药工业生产水平贴近cGMP要求、提高生产率、确保清洗验证的有效性等方面做出贡献,这一组合对推动制药工业生产现代化和现代文明生产有着现实和深远的意义。

    参考文献

    1.王双乐,固体制剂生产中新工艺路线与设备,中国制药装备杂志,总11辑,05/4

    2.国家食品药品监督管理局,药品生产验证指南(2003),化学工业出版社,2003

    本文改编于:田耀华. (料斗式混合机+提升加料机+料斗清洗机)组合的特点与意义.中国制药装备[J].总13期.2005(8)

  • 2012-05-02 高效湿法混合制粒机结构、原理与功能

    1 结构

      目前市场上常见的高效湿法混合制粒机,其外形如图1。主要由锥形料斗、搅拌桨、制粒刀、进料装置、进液装置、出料和控制系统及充气密封、充水清洗、夹套水冷却等辅助系统所组成,其结构如图2。

    2 工作原理

      高效湿法混合制粒机的整个工作过程是由混合、制粒两个工序组成。其工作原理如图3。

      (1)中药药材细粉或提取物干浸膏细粉等粉状物料从锥形料斗上方进入物料锅,待料斗关闭后在混合桨的搅拌下,粉料在容器内作上下翻滚的旋转运动,同时物料又被搅拌桨的离心力作用沿锥形壁方向作运动变化,形成半流动的高效混和状态,物料被碰撞分散达到充分的混和。制粒时由于粘合剂(糖浆、流浸膏等流体)的注入,使粉料逐渐湿润,物料性状发生变化,加强了桨叶和筒壁对物料的挤压、摩擦、捏合,在粘合剂的作用下,逐步生成液桥,物料逐步转变为疏松的软材。

      参考文献::高效湿法混合制粒机在中药制剂生产中的应用. 中国制药装备[J].总73期.2011(8)

    撰稿人:田耀华改编 

  • 2012-05-18 高速压片冲模尺寸对压片的作用及检测方法
    摘要:在分析冲模主要尺寸及对片剂生产的影响同时,提出高速压片冲模主要尺寸的测量方法,为片剂生产厂家建立正确的冲模采购和尺寸检验,以及冲模制造商建立冲模尺寸检验规范提供参考。
    关键词:压片机;冲模;尺寸;测量
     
        在片剂生产中,冲模对片剂质量是至关重要的,随着有电子自动监控片重系统的高速压片机的逐步地推广,这种重要性进一步地突现出来。倘若,片剂生产厂家使用不符合标准的冲模,就会影响片剂质量、压片机性能、以及片剂生产速度,不符合标准的冲模还会产生如下问题:(1)降低冲杆的使用寿命;(2)有损于机械的有效运行;(3)对冲模和压片机造成严重损坏。因此,去年颁布的中华人民共和国制药机械行业标准《高速压片冲模(T系列):尺寸与片形》[JB/T 20080.1-2006](下简称行业标准),对规范冲模的生产、销售和使用有着十分积极的引导意义。
     
    1冲模的主要尺寸及作用
        冲模与装冲模的压片机之间正确地相互作用是确定压片冲模的合适尺寸和公差之关键。为了认识到按标准化尺寸和公差对冲模检验的必要性,有必要理解冲模的主要尺寸对压片生产过程的作用及影响。
     
    1.1冲杆的片形深度、总长度和工作长度
        片形深度、总长度和工作长度是冲模的最关键尺寸(见图1),它们直接与片剂的片厚、片重和硬度有关[1]
        总长度是参考尺寸,因此没有公差的规定。参考尺寸仅用于提供信息的尺寸,通常没有公差。它被看作是辅助信息,并不约束生产或检验工作。参考尺寸是尺寸的重复,是根据图纸或相关图纸所示的其他值所得到尺寸。[2]
        普通冲杆的总长度包括二个公差尺寸(平面冲头结构除外):工作长度尺寸,公差为±0.02mm[3];而不同深度的片形,其公差分别为±0.030、±0.037、±0.045mm[3];将工作长度和片形深度这二个公差组合,所产生的总长度的偏差分别为±0.050、±0.057、±0.065mm[3]
        对片形深度和工作长度的主要考虑是保持整套上冲杆和下冲杆的一致性。这二个尺寸中最关键的是工作长度,即从冲尾端面至片形面底部的尺寸,尤其下冲杆工作长度的差异直接造成片重差异。实践证明,冲杆工作长度的公差范围对片重的影响对于大片剂可小至1%,对于极小片剂可大至2%。在压片机压制恒定片厚的片剂时,冲杆工作长度的差异还会造成片厚的相应差异。此外,当有电子自动监控片重系统(通过监控压片压力和片剂厚度实现对片重自动控制)的压片机用于实际片重控制时,所受冲杆工作长度差异的影响更加明显,冲杆工作长度差异程度将直接影响电子监控片重系统的工作稳定性,而造成片重的不一致。
        工作长度需要作为一个单独的尺寸来检验,应在规定的公差范围内检验其一致性,而不是检验将总长度减去片形深度所得到的值。一套冲杆应分成上冲杆和下冲杆,然后检验它们的工作长度在公差范围内的差异。例如,对于同一台压片机,先检查所有上冲杆的一致性,然后检查下冲杆的一致性,只要上冲杆和下冲杆在所要求的公差范围内,片厚、硬度和片重就能保持一致。
        尽管片形深度与片厚无关,但为了保持片剂的整体一致性,需确定片形深度是否在规定的公差范围内。片形深度也应作为一个单独尺寸来检验。
     
    1.2冲尾厚度及冲尾端面直径
    1.2.1冲尾厚度
        在许多压片机中,下冲杆的冲尾厚度对于保持片重一致性、实现最终片重调整以及在片剂出片点限制冲杆上抛等方面起到重要作用(见图2)。尽管冲尾厚度的公差为±0.135mm[3] (见图3),但是在整套新模具中该偏差通常比公差范围要小得多。冲尾,特别是冲尾内侧斜角是最常修整的压片模具部位。当修整冲尾时,主要考虑整套冲杆(即在同一台压片机上的所有冲杆)的冲尾厚度一致性。
    1.2.2冲尾端面直径
        冲尾端面直径(见图4)与压片机转台速度决定了片剂承受最大压力的时间量。最长压片时间通常称为保压时间,直接影响到片剂的硬度。
        对于B型和D型冲模的冲尾端面分别为12.70mm和19.05mm[3]。这些尺寸指在冲尾外测斜角和冲尾端面之间倒角成7.94mm[3]圆弧之前冲尾端面的尺寸。该尺寸指标以“倒角前”尺寸为基础,而不是最终实际尺寸,因为很难确切测量倒角圆弧的尽头和冲尾端面的始点。这些倒角前尺寸通常称为“锐边尺寸”。
    1.3片形外侧面、冲头非工作面及导向键
    1.3.1片形外侧面
        片形外侧面(见图1)是下冲杆的标准特性,也可应用于上冲杆。冲头的该突出区域将冲杆导入中模,使冲杆和中模紧紧吻合,防止细小颗粒从中模内孔逸出。
    2.3.2冲头非工作面
        常凹陷,允许冲杆在中模内孔移动自如。凹陷面减少了冲头与中模内孔的接触区域,从而降低了冲头在中模内孔中粘住的机会。冲头非工作面,即凹陷面,在片形外侧面的背部边缘构成锐角,随着冲杆在中模中上下移动,该锐角可刮掉中模壁上的粉末膜层。
    1.3.3导向键
        通常将导向键安装在异形的上冲杆上(见图1),在某些情况下也可安装在圆形的上冲杆上,或者同时安装在上下冲杆上,可防止冲杆转动。若异形上冲杆的转动导致冲头与中模内孔不重合,会造成冲模和压片机损坏。此外,某些刻字的、或者有平分线的、或者有图案的圆形冲杆转动,有可能导致双重标识以及平分线或图案错位。
     
    2冲模常用测量仪器的先容
    2.1比较仪
        比较仪(见图5)用于测量总长度、工作长度和冲杆冲头到冲身的同轴度。当然,带叠影的光学比较仪也可以用于检查冲尾外形、冲头外形和总长度。在使用比较仪时,应当小心地遵循以下设置步骤:
        (1)根据被测对象,将箭头或球形状接触点安装在百分表(或千分表)上。注:箭头黄铜接触点用于刻字或平分线冲杆以及带小冲头和深凹度的冲杆。球形接触点用于平形凹面冲杆。
        (2)当压下提升杆时,将在比较仪底座上的标准长度计置于百分表(或者千分表)接触点下面。
        (3)移动支柱上的百分表(或千分表),直至它的接触点与标准长度计接触。
        (4)继续移动百分表(或千分表),使得指针在刻度盘有足够的转数(为了能测量出冲杆片形凹度或斜面的适当深度),然后将百分表(或千分表)设置为零。注:指针的转数将在嵌入式小刻度盘上显示。
        (5)将标准长度计移开。
                                                   
    2.2其它冲模常用测量仪器
        (1)箭头黄铜接触点(见图6);(2)球形接触点(又称球形测量头)(见图6);(3)标准长度计,即与冲杆理论总长度等长的校准仪;(4)适当的冲杆托架(B型或D型)(见图7);(5) V形铁,将冲杆或中模置于适当位置 (见图8和图9);(6)外径千分尺 (见图10);(7) 冲尾外形和颈部“通止”规 (见图11);(8) 柱形测孔“通止”规 (见图12);(9) 杠杆千分表(见图13);(10) 放大镜(见图14)。

    3高速压片冲模的尺寸测量[4]
    3.1测量冲杆
        将冲杆工作长度保持在规定范围内,对避免片剂生产中出现问题是非常关键的。冲头与冲身同轴度、冲头尺寸和冲头半径过度偏离行业标准,会导致冲模损坏和片剂质量的下降。
    3.1.1测量总长度
        (1)将冲杆置于冲杆托架中,使冲头在凹入端,冲尾向上;(2)将冲杆托架置于比较仪的底座上;压下提升杆,使百分表(或千分表)接触点升高,轻轻地滑动接触点下冲杆和托架;(3)小心地将接触点下降到冲尾端面上,记录百分表(或千分表)的读数。
        需要说明:总长度并不是关键性的尺寸,因为冲头边缘的磨损只是在边上影响片剂重量的变化。还有,片形表面凸出的刻字和平分线,也会影响总长度的测量。
    3.1.2测量工作长度
        (1)将冲杆置于冲杆托架中,使冲尾在凹入端,冲头向上。(见图15);(2)将冲杆托架置于比较仪的底座上,压下提升杆,使百分表(或千分表)接触点升高,轻轻地滑动接触点下的冲杆和托架;(3)小心地将接触点下降到冲杆面上,通过将冲杆和托架在周围移动的方法,找到最深点,直至百分表(或千分表)显示最小读数;(4)将最小读数从实测总长度中减去,将差与理论或计算片形深度进行比较。如果冲杆达到行业标准,总长度与工作长度之差应近似于片形深度。
        应该指出:冲杆的工作长度是最关键尺寸,因为它控制片剂重量和厚度。在同一台压片机上的所有冲杆相互间的工作长度允许误差都必须在+0.02mm[3]之内。如果由于磨损、重新加工等原因,冲杆达不到这个要求,应当及时对工作长度进行调整。
    3.1.3测量片形深度
        (1)从冲模图纸中得到片形的理论深度,或使用片形深度公式计算片形深度;(2)要得到实际片形深度,将实测工作长度从实测总长度中减去。
        要指出的是:片形深度不是控制片剂重量的一个关键性尺寸。
    3.1.4测量冲头至冲身的同轴度
        (1)设置带有球形接触点和V形块的比较仪(见图16);(2)将V形块放置在比较仪的底座上;将冲杆放在V形块中,使冲头的外边或冲头外侧面在千分表接触点下面,确保充分对准表盘;(3)小心地旋转冲杆,注意指针偏差,偏差根据冲头片径大小,分别不应超过对应的0 .008、0.010、0.012、0.015mm[3]。                        
        千分表总读数是指在冲杆旋转一圈过程中最高和最低读数之差,如超过0 .008、0.010、0.012、0.015mm[3],则太大了,可能是冲模制造质量很差、冲模搬运不当、或者在压片机对冲模施加的压力过大而造成的。                                                                    
    3.1.5测量冲身和冲头的直径
        (1)用外径千分尺检查冲身和冲头的直径(见图17);(2)查看冲模图纸或者行业标准所规定的公差,确定直径是否达到技术要求。
    3.1.6测量冲杆冲尾与颈部外形
        使用冲尾外形和颈部“通止”规,首先测量冲杆冲尾能否使其穿过“通”端,;然后测量冲尾没有穿过“止”端(见图18)。
     
    3.2测量中模
    3.2.1测量中模高度
        用一把外径千分尺进行测量(见图19)。
    3.2.2测量中模外径
        用一把外径千分尺进行测量(见图20)。
     
    3.2.3测量圆形中模孔
        测量方法是使中模孔通过柱形测孔“通止”规的通端。如果孔的尺寸正确,通端将穿过孔,而止端则不能(见图21)。此外,三爪内径千分尺也可以用来测量圆形中模孔。
    3.2.4测量异形中模孔
        用一把内径千分尺进行测量;长轴和短轴都能用这把内径千分尺进行测量。然后,测量异形中模孔的另一种替换方法是将冲头直接插入模孔内。
    3.2.5测量圆形中模孔的同轴度
        用比较仪进行测量。中模置于一个V形块中,压下千分表的球形接触点,使之进入中模孔。然后用手漫漫地旋转中模,直至观察到千分表上的总偏差。该偏差根据片径大小,分别不应超过0.008、0.010、0.012、0.015mm[3](见图22)。
                                              
    4 结束语
        正确的冲模尺寸给片剂生产质量、片剂生产效率、压片机使用寿命等带来的好处是显而易见的。随着有电子自动监控片重系统的高速压片机的广泛使用,高速压片冲模的尺寸检测已是冲模日常管理必不可少的重要环节。好在由中国制药装备行业协会提出的中华人民共和国制药机械行业标准《高速压片冲模:检测》正在起草之中,不久将要问世,这将为冲模生产、销售、采购和使用等方面提供科学的、标准的、可行的管理规范。
     
     
    参考文献:
    [1] 《制药业基本生产过程中药物和药物产品的热分析:基本原理》,药学技术百科全书第15卷,主编:斯沃布里克·J,博伊兰·JC,纽约;马赛尔·德克出版企业;1997年;第168~175页、第183页、第184页、第186~188页。
    [2] 《机械手册》,主编:阿米斯·J,纽约;工业出版社;1992年。
    [3]  中华人民共和国制药机械行业标准《高速压片冲模(T系列):尺寸与片形》,JB/T 20080.1-2006,第7~12页。
    [4]  《Tableting Specification Manual (Seventh Edition)》, published by the American Pharmaceutical Association, 2005.
     
    参考文献:
    陈露真.论高速压片冲模的尺寸检测.中国制药装备.总30
    陈露真.上海天祥健台制药机械有限企业总工,高级工程师.上海200050
  • 2012-05-31 2012年我国包装机械行业竞争情况研究分析
    2012年我国包装机械行业竞争情况研究分析
     
    华夏印刷网
     
    包装机械已成为我国机械工业中十大行业之一。我国食品包装机械设备不仅上规模,而且正加速向光机电一体化、自动化推进。在灌装设备、包装设备、包装材料生产设备等方面有了长足的进步。但是,我国包装机械出口额还不足总产值的5%,进口额却与总产值大体相当。这说明我国对包装机械的需求缺口很大,国产包装机械与国外产品相比,科技水平差距仍然较大,远远满足不了国内需求。
     
        在包装机械飞速发展的同时,市场的竞争激烈程度是可想而知的,那么多的生产厂家,企业只有不断的想办法把别人的缺点转变为自己的优点,不断学习、创新才能才夹缝中生存,让自己在激烈的竞争中不被淘汰且稳定提升自己的市场地位。
     
        一个设备不论从创新还是其它别的什么,都是在围绕着提高设备质量,创造更大利益,更多生产价值在转,这其中就包括包装机械安全问题,这方面形势严峻,造成这方面的原因除了企业本身的管理问题外,更多的是国家对这个行业的管理及社会方方面面的制约还不够。从这个表面现象中所透视出的深层次问题和因素也值得有关部门深思和重视。就比如在行业管理上,从事食品塑料包装的企业没有纳入食品的行业卫生管理范畴,致使这些企业在生产食品包装用塑料材料时,等同于生产工业、农业及其他用途的产品,在卫生安全方面没有任何规定和控制,如对生产环境、人员卫生健康、原材料的选用、生产工艺控制、产品的检验以及检测手段等都没有专项或特定的要求,安全卫生处于失控状态。
     
        在另一个方面,包装机械追求包装加工一体化。有很多包装新技术建立在包装新思维之上。包装新思维就意味着超脱现有的包装技术与产品,将其它相关技术组合应用到包装上形成新的包装技术,这方面包括包装切割成型技术、包装固化技术、包装功能保护技术、包装与加工结合技术、包装功能借用技术。除前面说的几种外还应有其它一些技术,如活鲜物的包装技术。另外,随着包装新材料的出现,一些包装过程中的技术也有了新的变化。如自枯拉伸缠绕膜的出现,使得裹包、收缩、捆扎等工序合为一体,操作得以简化而且快捷。这种包装加工一体化解决了很多处理工艺,直接借用包装机理,实现包装加工一体化,使包装更具潜力和有效。
  • 2012-06-09 制药企业装备更替亟待摆脱“进口依赖症”

    新版GMP推进一年以来,专家在现场考察GMP实施进展中发现,一些制药企业在GMP硬件装备置换上有热衷于追求采购进口装备的倾向。新版GMP起草专家、中国医药设备工程协会副会长、四川省医药保化品质量管理协会会长钟光德对此表示十分担忧:“企业目前受到一些‘模糊’说法的影响,对国产设备现状不了解,在抉择时不敢大胆选择国产设备,在一些场合对国产设备是否能满足新GMP的要求也存在不少偏见。这可能会导致企业再走弯路,交上沉重的学费。”

    国产GMP制药装备缘何不受本土药企青睐?钟光德向记者深度剖析了业界滋生GMP置装“进口依赖症”的根源。

    不容忽视的URS

    据了解,目前全国有注射剂生产企业近1200家,绝大多数企业都已经积极行动起来,按2010年版GMP的要求讨论、设计自己的改造方案。但由于新版GMP中引入了风险管理理念与要求,并要求无菌药品生产环境达到或接近国际cGMP标准,不少企业在短时间内还难于适应,特别是在URS(user requirement specification,用户需求说明)上,仍不能提出较为透彻的方案。

    据悉,在专家现场考察中发现,目前一些制药企业仍然在工艺路线设计上偏重依赖于设计单位,甚至有的企业在没有提任何产品方案时就把工艺平面布局图画出来了。而过度依赖设计单位设计方案,不重视自己的URS,在钟光德看来,这是与2010年版GMP的本意相违背的。

    “大家在现场考察中发现,部分企业不能很熟练地根据自己的产品特点和内在质量要求提出比较透彻的URS计划,致使提出的方案仍然具有相当浓厚的1998年版GMP中的呆板痕迹,如总体布局缺少内在逻辑联系,设备与设施选型、设置不当,对国外技术不能消化而盲目跟进等。”钟光德表示,必须编制适合并满足企业自身需要的URS,已经成为相当多企业在实施2010年版GMP中遇到的首个难题。

    此外,如果不是將产品定位于打入国际巿场,确立以进口装备为主的采购倾向,將可能影响企业在2013年新版GMP改造时限期內完成任务。

    记者发现,根据新版GMP要求,企业在实施GMP改造方案时,需要综合根据自己的使用目的、环境、用途等,对设备、厂房、硬件设施系统等提出希望使用需求说明方案。而设备供应商则必须依据使用方提供的URS方案进行设备设计(或确认自己已经完成设计的设备符合需方的要求),待客户完成DQ(设计确认)后,再进行设备的制造,因此,在与国际装备生产订购方面需要大量的沟通时间。事实上,目前不少药企向外国制药装备企业提交的国际订单已经排期制造,甚至收货时间延后至一年半以上,而在2013年新版GMP认证到期后,可能都没有办法收到采购的国外装备,由此耽误改造时机。

    需发挥国产优势

    “其实目前进口设备的价格约为国产设备价格的5~10倍,而选择进口装备或是国产装备,在新版GMP审核通过率方面,绝对不存在差别。”钟光德认为,就目前国情来看,不可能通过在这一轮GMP实施中大量采用国外设备来提高我国制药业的整体水平。

    尽管国产GMP装备还有值得完善之处,但其跟进方向是应该肯定的,应给予鼓励。

    从现实来看,在2010年版GMP的实施中,国产制药装备仍是主力军。一方面是国产装备价格远远低于进口装备,另一方面,在交货时间上也远快于进口设备。而充分挖掘国产优质装备,既可以有效解决国际装备采购的拖延性,又能充分满足高效沟通改造的需求。

    事实上,近几年国产制药设备所取得的成绩也不容小觑。在新版GMP(专家稿)公布以后,一些国内制药机械企业对发源于美国的新技术—RABS系统对传统注射剂联动线作了消化性跟进,比如对洗、烘(灭菌)、灌、封、压塞、扎盖环境作分段监控;对工艺与质量标准的实现过程尽可能作自动化处理;对必要的人员介入采取保护与控制性设施;按2010年版GMP关于废弃物需设专用通道的理念,增设玻削、铝渣的自动化搜集设施,最有效地控制可见异物的发生;优化无菌转移环节;关键部位、核心区域使用的材质大幅度提高等,已经取得可喜进展。包括楚天科技有限企业、上海新旭发机械科技有限企业、山东新华医疗器械股份有限企业温州亚光机械制造有限企业、上海东富龙制药设备有限企业、南京长江制药装备有限企业、江苏奇星流体工程有限企业等在解决上述新版GMP关键环节上也贡献了许多创新智慧。

    “民族制药装备更适于中国的GMP改造,而民族制药装备工业也需要官方的大力支撑。”钟光德认为,虽然在新版GMP改造的一些关键环节上,国内部分GMP专家仍然不太认可国产设备,由此也传出一些不利于国产设备发展的舆论。但如果重视发挥国产制药装备的优势,也能有效避免制药企业在新版GMP认证中再走弯路。

    据悉,中国国产制药装备(无菌药品)新技术交流会将于今年4月下旬在成都召开,这是首次将国产制药装备生产企业汇集于一起,系统深入地先容其技术特点的一次交流展示。会议展示与交流的重点在无菌药品制药装备新技术上,并在此基础上充分先容如何有效掌握URS的编制方法。
     

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