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2014执业药师考试讲义 药剂学 片剂上

来源:九壹网
 《药剂学》

第三章 片剂 第一节 概述

一、片剂的概念和特点 (一)片剂的概念

片剂是指药物与适宜的辅料混匀压制而成的圆片状或异形片状的固剂,它是现代药物制剂中应用最为广泛的重要剂型之一。

近四十年以来,国内外药学工作者对片剂成型理论、崩解溶出机理以及各种新型辅料进行了不断的研究,片剂的生产技术和加工设备也得到了很大的发展,包括全粉末直接压片、流化喷雾制粒、全自动高速压片机、全自动程序控制高效包衣机等新技术、新工艺和新设备已经广泛地应用于国内外的片剂生产实践,从而使片剂的品种不断增多,质量也得到了很大的提高。 (二)片剂的特点

从上述片剂的概念中可以明显的看出:片剂是将药物粉末(或颗粒)加压而制得的一种密度较高、体积较小的固剂,生产的机械化、自动化程度较高,因而产品的性状稳定,剂量准确,片剂成本及售价都较低;其运输、贮存、携带及应用也都比较方便。

二、片剂的种类和质量要求 (一)片剂的种类 根据用法、用途以及制备方法的差异,同时也为了最大限度地满足临床的实际需要,已经制备了各种类型的片剂。除了最常用的口服普通压制片以外,另有含片、舌下片、口腔、贴片、咀嚼片、分散片、可溶片、泡腾片、阴道片、阴道泡腾片、缓释片、控释片与肠溶片等,现分述如下: 含片 系指含于口腔中,药物缓慢溶化产生局部或全身作用的片剂。

含片中的药物应是易溶性的,主要起局部消炎、杀菌、收敛、止痛或局部麻醉作用。可在局部产生较高的药物浓度从而发挥较好的治疗作用,其硬度一般较大,以便于含服,如常用的复方草珊瑚含片等。含片应进行释放度检查。

舌下片 系指置于舌下能迅速溶化,药物经舌下黏膜吸收发挥全身作用的片剂。

舌下片中的药物与辅料应是易溶性的,主要适用于急症的治疗。由于舌下片中的药物未经过胃肠道,所以可以避免药物受胃肠液酸碱性的影响以及酶的破坏,同时也避免了肝脏对药物的破坏作用(首过作用),如甘油舌下片用于心绞痛的治疗,吸收迅速、起效很快。

口腔贴片 系指粘贴于口腔,经黏膜吸收后起局部或全身作用的片剂。口腔贴片应进行溶出度或释放度检查。 咀嚼片 系指于口腔中咀嚼或吮服使片剂溶化后吞服,在胃肠道中发挥作用或经胃肠道吸收发挥全身作用的片剂。

咀嚼片口感、外观均应良好,一般应选择甘露醇、山梨醇、蔗糖等水溶性辅料作填充剂和黏合剂。咀嚼片的硬度应适宜。因常加入蔗糖、薄荷油等甜味剂及食用香料调整口味,较适合于小儿服用。另外,崩解困难的药物制成咀嚼片还可加速崩解和吸收。

分散片 系指在水中能迅速崩解并均匀分散的片剂(在21℃±1℃的水中3分钟即可崩解分散并通过180μm孔径的筛网)。

分散片中的药物应是难溶性的。分散片可加水分散后口服,也可将分散片含于口中吮服或吞服。分散片应进行溶出度检查。

可溶片 系指临用前能溶解于水的非包衣片或薄膜包衣片剂。

可溶片应溶解于水中,溶液可呈轻微乳光。可供口服、外用、含漱等用,如复方硼砂漱口片等。

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泡腾片 系指含有碳酸氢钠和有机酸,遇水可产生气体而呈泡腾状的片剂。

泡腾片中的药物应是易溶性的,加水产生气泡后应能溶解。有机酸一般用枸橼酸、酒石酸、富马酸等。因为泡腾片崩解时产生气泡,其现象比较直观有趣,所以非常适用于儿童使用,同时也比较适用于那些直接吞服药片有困难的病人。

阴道片与阴道泡腾片 系指置于阴道内应用的片剂。

阴道片和阴道泡腾片的形状应易置于阴道内,可借助器具将阴道片送入阴道。阴道片为普通片,在阴道内应易溶化、溶散或融化、崩解并释放药物,主要起局部消炎杀菌作用,也可给予性激素类药物。具有局部刺激性的药物,不得制成阴道片。阴道片应符合普通片的规定。阴道泡腾片应符合泡腾片规定。 缓释片 系指在规定的释放介质中缓慢地非恒速释放药物的片剂,如非洛地平缓释片等。缓释片应符合缓释制剂的有关要求(《中国药典》2010年版二部附录XIX D)并应进行释放度检查。

控释片 系指在规定的释放介质中缓慢地恒速释放药物的片剂,如硫酸吗啡控释片等。控释片应符合控释制剂的有关要求(《中国药典》2010年版二部附录XIX D)并应进行释放度检查。 肠溶片 系指用肠溶性包衣材料进行包衣的片剂。

为防止药物在胃内分解失效、对胃的刺激或控制药物在肠道内定位释放,可对片剂包肠溶衣;为治疗结肠部位疾病等,可对片剂包结肠定位肠溶衣。肠溶片除另有规定外,应进行释放度检查。 (二)片剂的质量要求 根据药典附录“制剂通则”的规定,片剂的质量要求主要有以下几个方面:

①硬度适中;②色泽均匀,外观光洁;③符合重量差异的要求,含量准确;④符合崩解时限或溶出度的要求;⑤小剂量的药物或作用比较剧烈的药物,应符合含量均匀度的要求;⑥符合有关卫生学的要求。

第二节 片剂的常用辅料

从总体上看,片剂是由两大类物质构成的,一类是发挥治疗作用的药物(即主药),另一类是没有生理活性的一些物质,它们所起的作用主要包括填充作用、粘合作用、崩解作用和润滑作用,有时,还起到着色作用、矫味作用以及美观作用等,在药剂学中,通常将这些物质总称为辅料。

根据它们所起作用的不同,常将辅料分成如下四大类:填充剂或稀释剂、黏合剂、崩解剂和润滑剂。 无论加入何种辅料,都应符合药用的要求,都不能与主药发生反应,也不应妨碍主药的溶出和吸收。目前已知乳糖能降低戊巴比妥、安体舒通的吸收,淀粉能延缓水杨酸钠的吸收,碳酸钙能影响四环素类药物的吸收。

一、填充剂或稀释剂

填充剂或稀释剂的主要作用是用来填充片剂的重量或体积,从而便于压片。

常用的填充剂有淀粉类、糖类、纤维素类和无机盐类等;由压片工艺、制剂设备等因素所决定,片剂的直径一般不能小于6mm、片重多在100mg以上,如果片剂中的主药只有几毫克或几十毫克时,不加入适当的填充剂,将无法制成片剂,因此,填充剂在这里起到了较为重要的、增加体积助其成型的作用。 (1)淀粉:在实际生产中,常与可压性较好的糖粉、糊精混合使用,这是因为淀粉的可压性较差,若单独使用,会使压出的药片过于松散。

(2)糖粉:糖粉系指结晶性蔗糖经低温干燥粉碎后而成的白色粉末,其优点在于粘合力强,可用来增加片剂的硬度,并使片剂的表面光滑美观,其缺点在于吸湿性较强,长期贮存,会使片剂的硬度过大,崩解或溶出困难,除口含片或可溶性片剂外,一般不单独使用,常与糊精、淀粉配合使用。

(3)糊精:是淀粉水解中间产物的总称,在冷水中溶解较慢,较易溶于热水,不溶于乙醇。使用不当会使片面出现麻点、水印或造成片剂崩解或溶出迟缓,很少单独大量使用糊精作为填充剂,常与糖粉、淀

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粉配合使用。

(4)乳糖:是一种优良的片剂填充剂,无吸湿性,可压性好,性质稳定,与大多数药物不起化学反应,压成的药片光洁美观;由喷雾干燥法制得的乳糖为非结晶乳糖,其流动性、可压性良好,可供粉末直接压片使用。

(5)可压性淀粉:亦称为预胶化淀粉,本品是多功能辅料,可作填充剂,具有良好的流动性、可压性、自身润滑性和干粘合性,并有较好的崩解作用。若用于粉末直接压片时,硬脂酸镁的用量不可超过0.5%,以免产生软化效应。

(6)微晶纤维素(MCC):微晶纤维素是纤维素部分水解而制得的聚合度较小的结晶性纤维素,具有良好的可压性,有较强的结合力,压成的片剂有较大有硬度,可作为粉末直接压片的“干粘合剂”使用。国外产品的商品名为Avicel。

(7)无机盐类:主要是一些无机钙盐,如硫酸钙、磷酸氢钙及药用碳酸钙(由沉降法制得,又称为沉降碳酸钙)等。应注意硫酸钙对某些主药(四环素类药物)的吸收有干扰,此时不宜使用。

(8)甘露醇:呈颗粒或粉末状,在口中溶解时吸热,因而有凉爽感,同时兼具一定的甜味,在口中无砂砾感,因此较适于制备咀嚼片,但价格稍贵,常与蔗糖配合使用。

二、黏合剂和湿润剂

某些药物粉末本身具有黏性,只需加入适当的液体就可将其本身固有的黏性诱发出来,这时所加入的液体就称为湿润剂;

某些药物粉末本身不具有黏性或黏性较小,需要加入淀粉浆等黏性物质,才能使其黏合起来,这时所加入的黏性物质就称为黏合剂。

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因为它们所起的主要作用实际上都是使药物粉末结合起来,所以也可以将湿润剂和黏合剂总称为结合剂。

(1)蒸馏水:易发生湿润不均匀的现象,最好采用低浓度的淀粉浆或乙醇代替

(2)乙醇:乙醇也是一种湿润剂。可用于遇水易于分解的药物,也可用于遇水黏性太大的药物。中药浸膏片常用乙醇做湿润剂,但应注意迅速操作,以免乙醇挥发而产生强黏性的团块。 (3)淀粉浆:淀粉浆是片剂中最常用的黏合剂,常用8%~15%的浓度,并以10%淀粉浆最为常用。淀粉浆的制法主要有煮浆和冲浆两种方法,都是利用了淀粉能够糊化的性质。具体说来,冲浆是将淀粉混悬于少量(1~1.5倍)水中,然后根据浓度要求冲入一定量的沸水,不断搅拌糊化而成;煮浆是将淀粉混悬于全部量的水中,在夹层容器中加热并不断搅拌(不宜用直火加热,以免焦化),直至糊化。因为淀粉价廉易得且黏合性良好,所以凡在使用淀粉浆能够制粒并满足压片要求的情况下,大多数选用淀粉浆这种黏合剂。

(4)羧甲基纤维素钠(CMC-Na):用作粘合剂的浓度一般为1%~2%,其黏性较强,常用于可压性较差的药物,但应注意是否造成片剂硬度过大或崩解超限。

(5)羟丙基纤维素(HPC):可溶于甲醇、乙醇、异丙醇和丙二醇中。本品既可做湿法制粒的黏合剂(无水),也可作为粉末直接压片的黏合剂。

(6)甲基纤维素和乙基纤维素(EC) (7)羟丙基甲基纤维素(HPMC):这是一种最为常用的薄膜衣材料,因其溶于冷水成为黏性溶液,故亦常用其2%~5%的溶液作为黏合剂使用。制备HPMC水溶液时,最好先将HPMC加入到总体积1/5~1/3的热水(80~90℃)中,充分分散与水化,然后在冷却条件下,不断搅拌,加冷水至总体积。

(8)其他黏合剂:5%~20%的明胶溶液,50%~70%的蔗糖溶液,3%~5%的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的水溶液或醇溶液,可用于那些可压性很差的药物,但应注意这些粘合剂黏性很大,制成的片剂较硬,稍稍过量就会造成片剂的崩解超限。

三、崩解剂

崩解剂是使片剂在胃肠液中迅速裂碎成细小颗粒的物质,除了缓(控)释片以及某些特殊用途的片剂以外,一般的片剂中都应加入崩解剂。由于它们具有很强的吸水膨胀性,能够瓦解片剂的结合力,使片剂从一个整体的片状物裂碎成许多细小的颗粒,实现片剂的崩解,所以十分有利于片剂中主药的溶解和吸收。 (1)干淀粉:是一种最为经典的崩解剂,含水量在8%以下,吸水性较强且有一定的膨胀性,较适用于水不溶性或微溶性药物的片剂。在生产中,一般采用外加法、内加法或“内外加法”来达到预期的崩解效果。

所谓外加法,就是将淀粉置于100~105℃条件下干燥1h,压片之前加入到干颗粒中,因此,片剂的崩解将发生在颗粒之间;内加法就是在制粒过程中加入一定量的淀粉,因此,片剂的崩解将发生在颗粒内部。显然,内加一部分淀粉,然后再外加一部分淀粉的“内外加法”,可以使片剂的崩解既发生在颗粒内部又发生在颗粒之间,从而达到良好的崩解效果,通常外加崩解剂量占崩解剂总量的25%~50%,内加崩解剂量占崩解剂总量的75%~50%(崩解剂总量一般为片重的5%~20%)。

(2)羧甲基淀粉钠(CMS-Na):是一种白色无定形的粉末,吸水膨胀作用非常显著,吸水后可膨胀至原体积的300倍(有时出现轻微的胶黏作用),是一种性能优良的崩解剂,价格亦较低,其用量一般为1%~6%。

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(3)低取代羟丙基纤维素(L-HPC):由于具有很大的表面积和孔隙度,所以它有很好的吸水速度和吸水量,其吸水膨胀率在500%~700%(取代基占10%~15%时),崩解后的颗粒也较细小,故而很利于药物的溶出。一般用量为2%~5%。

(4)交联聚乙烯比咯烷酮(亦称交联PVP):白色、流动性良好的粉末;在水、有机溶剂及强酸强碱溶液中均不溶解,但在水中迅速溶胀并且不会出现高黏度的凝胶层,因而其崩解性能十分优越。 (5)交联羧甲基纤维素钠(CCNa):当与羧甲基淀粉钠合用时,崩解效果更好,但与干淀粉合用时崩解作用会降低。

(6)泡腾崩解剂:泡腾崩解剂是一种专用于泡腾片的特殊崩解剂,最常用的是由碳酸氢纳与枸橼酸组成的混合物。

四、润滑剂

在药剂学中,润滑剂是一个广义的概念,是助流剂、抗黏剂和(狭义)润滑剂的总称,其中: (1)助流剂:是降低颗粒之间摩擦力从而改善粉末流动性的物质; (2)抗黏剂:是防止原辅料粘着于冲头表面的物质;

(3)(狭义)润滑剂:是降低药片与冲模孔壁之间摩擦力的物质,这是真正意义上的润滑剂。因此,一种理想的润滑剂应该兼具上述助流、抗黏和润滑三种作用,但在目前现有的润滑剂中,尚没有这种理想的润滑剂,它们往往在某一个或某两个方面有较好的性能,但其他作用则相对较差。按照习惯的分类方法,一般将具有上述任何一种作用的辅料都统称为润滑剂。

①硬脂酸镁 硬脂酸镁为疏水性润滑剂,易与颗粒混匀,压片后片面光滑美观,应用最广。用量一般为0.1%~1%,用量过大时,由于其疏水性,会造成片剂的崩解(或溶出)迟缓。另外,本品不宜用于乙酰水杨酸、某些抗生素药物及多数有机碱盐类药物的片剂。

②微粉硅胶 本品为优良的片剂助流剂,可用作粉末直接压片的助流剂。

③滑石粉 滑石粉主要作为助流剂使用,它可将颗粒表面的凹陷处填满补平,减低颗粒表面的粗糙性,从而达到降低颗粒间的摩擦力、改善颗粒流动往的目的(但应注意:由于压片过程中的机械震动,会使之与颗粒相分离),常用量一般为0.1%~3%,最多不要超过5%。

④氢化植物油 本品以喷雾干燥法制得,是一种润滑性能良好的润滑剂。

⑤聚乙二醇类与月桂醇硫酸镁 二者皆为水溶性滑润剂的典型代表。前者主要使用易溶于水的聚乙二醇4000和6000,制得的片剂崩解溶出不受影响且得到澄明的溶液;后者为目前正在开发的新型水溶性润滑剂。

第三节 片剂的制备工艺

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按照制备工艺的时间顺序,片剂的制备工艺主要包括:粉碎、过筛、混合、制粒、干燥与压片等,关于粉碎、过筛、混合前三个工艺过程详见第2章散剂,这里主要介绍制粒、干燥与压片后三个工艺过程。 为了掌握片剂的各种制备方法,必须了解片剂制备的两个重要前提条件,即:用于压片的物料(颗粒或粉末)应该具有良好的流动性和良好的可压性。

首先,片剂是在较大的压力下压制成型的,若想制得良好的片剂,用于压片的物料(颗粒或粉末)就必须具有良好的可压性。这种可压性实际上就是指物料在受压过程中可塑性的大小,可塑性大即可压性好,亦即易于成型,在适度的压力下,即可压成硬度符合要求的片剂;反之,则需选用可压性较好的辅料来调整或改善原物料的可压性,才能压成合格的片剂。

其次,除了可压性的要求外,在片剂的生产中还要求物料具有良好的流动性,否则,它们将难以顺利地流入压片机的模孔,或者流入量忽多忽少,造成片剂重量差异过大及含量不均匀。

为了满足这两个前提条件,产生了不同的制备方法。例如,某些药物呈立方体结晶(如氯化钾等),具有良好的流动性和可压性,经干燥即可直接压片;而另一些药物呈鳞片状结晶,可压性及流动性都很差,需加入适当辅料及粘合剂(胶浆),制成流动性和可压性都较好的颗粒后再压片,一般称其为湿法制粒压片,在本书中,我们将重点介绍这种湿法制粒压片,这也是国内采用最广泛的一种片剂制备方法;同时,也对干法压片等制备方法做一简略的介绍。

一、湿法制粒压片

本法可以较好地解决粉末流动性差、可压性差的问题,这里按照制软材、制粒、干燥、整粒、压片的生产工艺流程分别加以介绍。

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(一)制软材

将处方量的主药和辅料粉碎并混合均匀后,置于混合机内,加入适量的润湿剂或黏合剂,搅拌均匀,制成松、软、黏、湿度适宜的软材。黏合剂的用量与原料的理化性质及黏合剂本身的黏度皆有关。“轻握成团,轻压即散”。 (二)制粒

最简单、最直观的办法,就是将软材用手工或机械的方法挤压通过筛网,例如用摇摆式颗粒机,即可制得湿颗粒。

目前市售的筛网有尼龙筛网、镀锌筛网和不锈钢筛网,可根据生产的实际需求加以选择。

新的制粒方法中最典型就是流化沸腾制粒法,亦称为“一步制粒法”——物料的混合、黏结成粒、干燥等过程在同一设备内一次完成。这种方法生产效率较高,既简化了工序和设备,又节省了厂房和人力,同时制得的颗粒大小均匀,外观圆整,流动性好,压成的片剂质量也很好。这里以间歇式流化制粒机为例,简要介绍这种方法的工作原理。

流化室呈倒锥形,底部装有60~100目的不锈钢筛网,它支撑物料(药物与辅料的粉末)并将热空气均匀分配。当预先净化并加热至60℃左右的热空气经底部筛网进入流化室后,筛网上的物料即被这种强热空气吹起,呈现出沸腾状态(即流化状态),几分钟后,喷入润湿剂或黏合剂溶液,物料中的粉末被湿润并黏合聚结成一定大小的颗粒,水分则随气流蒸发逸出。

此过程连续不断地进行,即可得到大小均匀、含水量适宜的干燥颗粒。为了防止粉尘飞扬,设备顶部装有回收细粉的装置(滤袋)。这种流化沸腾制粒法的缺点是动力消耗较大,另外,当处方中含有密度差别较大的多种组分时,可能会造成片剂的重量差异较大或含量不均匀。

与流化制粒相类似的另一种先进制粒方法是喷雾干燥制粒法。该法是将待制粒的药物、辅料与黏合剂溶液混合,制成合固体量约为50%~60%的混合浆状物,用泵输送至离心式雾化器的高压喷嘴,在喷雾干燥器的热空气流中雾化成大小适宜的液滴,热风气流将其迅速干燥而得到细小的、近似球形的颗粒并落入干燥器的底部。

高速搅拌制粒也是近年来发展较快的另一种湿法制粒方法,这种方法是使物料的混合、制粒在密闭的不锈钢容器内一次完成,机内设有双速搅拌桨和双速切(粉)碎刀片,搅拌桨使物料充分地混合并按一定的方向翻腾,然后加入黏合剂溶液,在连续不断的搅拌下,黏合剂被分散、渗透到粉末状的物料之中,这

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些(被润滑的)粉末再相互黏结起来而形成稍大一些的颗粒,再经高速旋转的粉碎切片的粉碎作用; 即可形成大小适宜的、近似球形的颗粒。这种颗粒粒度均匀、流动性很好,能够满足高速压片机的要求,从而提高片剂的质量和压片效率,减轻工人的劳动强度,缩短工时(制粒时间一般只需8~10min),黏合剂的用量也比通常的方法少20%~25%。与流化沸腾制粒法相比,本法制得的颗粒密度稍大并且没有粉尘飞扬的缺点,当然也不存在细粉的回收问题。因此,高速搅拌制粒法将在片剂的生产中得到愈来愈加广泛的应用。 (三)湿颗粒的干燥

1.干燥的概念和方法 干燥是利用热能去除湿物料中水分或其他溶剂的操作过程,在制剂的生产中需要干燥的物料多数为湿法制粒所得的物料,但也有固体原料药以及中药浸膏等。 干燥方法可按不同的情况进行分类:

①按操作方式,可分类为连续式干燥和间歇式干燥; ②按操作压力,可分类为真空干燥和常压干燥;

③按热量传递方式,可分类为传导干燥、对流干燥、辐射干燥、介电加热干燥等。 目前在制药工业中应用最普遍的是对流干燥。

(1)常压箱式干燥:是将湿颗粒平铺于干燥盘内(薄厚应适度,一般不超过10cm),然后置于搁板上。热空气以水平方向通过最下层湿颗粒的表面,然后流经加热器,使之每通过一次湿颗粒后得到再次加热,以保证干燥室内上、中、下各层干燥盘内的物料干燥均匀。这样,每次都得到补充加热的空气依次流过以下各层搁板,最后由出口排出,也可部分地或全部地进入下一循环。

干燥速度过快时,很容易造成外壳干而颗粒内部残留水分过多的“虚假干燥”现象,给下一步的制片工艺带来不利影响,有时也会造成可溶性成份在颗粒之间发生“迁移”而影响片剂的含量均匀度。 (2)流化床干燥:这种方法与流化制粒的工作原理相同,但上宽下窄的流化室底部筛网上放置的是待干燥的湿颗粒,这些湿颗粒在强热空气的吹动下,上下翻腾,处于流化状态(沸腾状态),快速地与热气流进行热交换,蒸发的水分则随着上升的热气流带走,这种传热、传质的过程,在流化室内连续不断地进行,这样就实现了连续化的流化干燥与制粒相互联接的自动化生产。

流化干燥法效率高,速度快,时间短,对某些热敏感物料亦可采用,操作方便,劳动强度小,自动化程度高,所得产品干湿程度均匀,流动性良好。与箱式干燥相比,由于在干燥过程中颗粒上下翻腾,互相并不紧密接触,所以一般不会发生可溶性成份的“迁移”现象,片剂的含量均匀度较好。除了上述这些优点以外,也有其不足之处,比如设备不易清洗、细颗粒比例较高等等。

(3)喷雾干燥:喷雾干燥的蒸发面积大、干燥时间非常短(数秒~数十秒),温度一般为50℃左右,对热敏物料及无菌操作时较适合。干燥的制品多为松脆的颗粒,溶解性好。喷雾干燥器内送入的料液及热空气经过除菌高效滤过器滤过可获得无菌干品,如抗菌素粉针的制备、奶粉的制备都可利用该干燥方法。 (4)红外干燥:红外干燥是利用红外辐射元件所发出来的红外线对物料直接照射加热的一种干燥方式。红外线干燥时,由于物料表面和内部的物料分子同时吸收红外线,故受热均匀、干燥快、质量好。缺点是电能消耗大。

(5)微波干燥:属于介电加热干燥器。把物料置于高频交变电场内,从物料内部均匀加热,迅速干燥的方法。微波干燥器加热迅速、均匀、干燥速度快、热效率高;对含水物料的干燥特别有利;微波操作控制灵敏、操作方便。缺点是成本高,对有些物料的稳定性有影响。因此常用于避免物料表面温度过高或防止主药在干燥过程中的迁移时使用。

(6)冷冻干燥:是利用固体冰升华去除水分的干燥方法,详见第8章注射剂的有关内容。 2.干燥的基本原理及影响因素

(1)干燥的基本原理:在干燥过程中,水分从物料内部移向表面,再由表面扩散到热空气中。当热空

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气与湿物料接触时,热空气将热能传给物料,这个传热过程的动力是二者的温度差;湿物料得到热量后,

其中的水分不断气化并向热空气中移动,这是一个传质过程,其动力为二者的水蒸气分压之差。 干燥过程得以进行的必要条件是被干物料表面所产生的水蒸气分压pW大于干燥介质(热空气)的水蒸气分压p,即pW-p>0;如果pW-p=0,表示干燥介质与物料中水蒸气达到平衡,干燥即行停止;如果pW-p<0,物料不仅不能干燥反而吸潮。

采用热空气作为干燥介质的目的不仅是为了提供热能,而且是为了降低干燥介质的水蒸气分压p以提高吸湿能力。

(2)物料中水分的性质:研究物料中水分的性质对提燥速率很有帮助。

①平衡水与自由水 根据物料中所含水分能否被干燥除去,可划分平衡水和自由水,平衡水系指在一定空气状态下,物料表面产生的水蒸气压与空气中水蒸气分压相等时,物料中所含的水分叫平衡水,是干燥除不去的水分;

自由水系指物料中所含大于平衡水分的那一部分水称为自由水分,也称为游离水,是在干燥过程中能除去的水分。各种物料的平衡水量随空气中相对湿度(RH)的增加而增大。

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②结合水分与非结合水分

结合水分系指主要以物理化学方式与物料结合的水分,它与物料的结合力较强,干燥速度缓慢。结合水分包括动植物物料细胞壁内的水分、物料内毛细管中水分、可溶性固体溶液中的水分等。 非结合水分系指主要以机械方式结合的水分,与物料的结合力很弱,干燥速度较快。

(3)干燥速率及其影响因素:干燥速率是在单位时间内、单位干燥面积上被干物料所能气化的水分量。即水分量的减少值,其单位为kg/(m·s)。

从物料含水量随时间变化的干燥速率曲线图可知:从A到B为物料短时间的预热段;在含水量从X’减少到X0的范围内,物料的干燥速率不随含水量的变化而变化,保持恒定(BC段),称为恒速干燥阶段。

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在含水量低于X0直到平衡水分X*为止,干燥速率随含水量的减少而降低,称为降速干燥阶段。恒速干

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燥阶段与降速干燥阶段的分界点称为临界点(C点),该点所对应的含水量X0为临界含水量。 因为上述不同干燥阶段的干燥机理不同,所以干燥速率的影响因素也不相同。

在恒速干燥阶段,其强化途径有:①提高空气温度或降低空气中湿度(或水蒸气分压p),以提高传热和传质的推动力;②改善物料与空气的接触情况,提高空气的流速使物料表面气膜变薄,减少传热和传质的阻力。

在降速干燥阶段,其强化途径有:①提高物料的温度;②改善物料的分散程度,以促进内部水分向表面扩散。而改变空气的状态及流速对干燥的影响不大。 (四)整粒与总混

在上述的干燥过程中,某些颗粒可能发生黏连,甚至结块。因此,要对干燥后的颗粒给予适当的整理,以使结块、黏连的颗粒散开,得到大小均匀一致的颗粒,这就是整粒的过程。一般采用过筛的办法整粒,所用筛网要比制粒时的筛网稍细一些;但如果干颗粒比较疏松,宜选用稍粗一些的筛网整粒,此时如果选用细筛,则颗粒易被破坏,产生较多的细粉,不利于下一步的压片。

整粒完成后,向颗粒中加入润滑剂(外加的崩解剂亦在此时加入),然后置于混合简内进行“总混”。如果处方中有挥发油类物质,可先从干颗粒内筛出适量细粉,吸收挥发油,然后再与干颗粒混匀;如果处方中主药的剂量很小或对湿、热很不稳定,则可先制成不含药的空白干颗粒,然后加入主药(为了保证混合均匀常将主药溶于乙醇喷洒在干颗粒上,密封贮放数小时后压片),这种方法常称为“空白颗粒法”。 (五)压片 1.片重的计算

(1)按主药含量计算片重:药物制成干颗粒时,由于经过了一系列的操作过程,原料药必将有所损耗,所以应对颗粒中主药的实际含量进行测定,然后按照下面的公式计算片重:

为:0.2/0.5=0.4(g)

例如,某片剂中主药每片含量方0.2g,测得颗粒中主药的百分含量为50%,则每片所需颗粒的重量应 即片重应为0.4g,若以片重的重量差异限度为5%计算,本品的片重上下限为0.38~0.42g。 (2)按干颗粒总重计算片重:在药厂中,已考虑到原料的损耗,因而增加了投料量,则片重的计算可按公式计算(成份复杂、没有含量测定方法的中草药片剂只能按此公式计算):

2.压片机 有单冲压片机和多冲旋转压片机两大类,单冲压片机仅适用于很小批量的生产和实验室的试制,因而这里仅做简单的介绍。如图3—4所示,单冲压片机主要由转动轮、冲模冲头及其调节装置、饲粉器三个部分组成:

①转动轮是压片机的动力部分,可以电动也可以手摇,压力约在1~5吨范围,压片时的撞击噪音较大(由上冲单向加压),产量也很小,约为100片/分钟;

②冲模冲头指的是上冲、下冲和模圈,是直接实施压片的部分,并决定了片剂的大小、形状和硬度;调节装置调节的是上、下冲的位移幅度,其中压力调节器负责调节上冲下降到模孔中的深度,深度愈大,则加压时上下冲间的距离愈近,压力愈大;片重调节器负责调节下冲下降的位置,位置愈低,模孔中容纳的颗粒愈多,则片重愈大;出片调节器负责调节下冲抬起的高度,使之恰好与模圈的上缘相平,从而把压成的片剂顺利地顶出模孔;

③饲粉器负责将颗粒填充到模孔中,并把上述下冲顶出的片剂推至收集容器中。

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《药剂学》

多冲旋转式压片机是目前生产中使用的压片机,有19冲、33冲、55冲等多种型号,压力分布均匀(上、下冲同时加压),饲粉方式合理,机械噪音很小,生产效率较高。51冲、55冲压片机是效率更高的高速压片机,目前已在国内药厂应用。

二、干法压片

干法压片一般包括结晶压片法、干法制粒压片法和粉末直接压片法三种,现分述如下: (一)结晶压片法

某些流动性和可压性均好的结晶性药物,只需适当粉碎、筛分和干燥,再加入适量的崩解剂、润滑剂即可压成片剂,如氯化钾、氯化钠、硫酸亚铁等。 (二)干法制粒压片

某些药物的可压性及流动性皆不好,应该采用制粒的办法加以改善,但是这些药物对湿、对热较敏感,不够稳定,所以,可改用干法制粒的方式压片。即:将药物粉末及必要的辅料混合均匀后,用适宜的设备将其压成固体(块状、片状或颗粒状),然后再粉碎成适当大小的干颗粒,最后压成片剂。通常是采用液压机将药物与辅料的混合物压成薄片状固体,也可采用特制的、具有较大压力的压片机先压成大型片子(亦称为“压大片法”),再破碎成小的颗粒后压片。

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《药剂学》

(三)粉末直接压片

避开制粒过程,将药物粉末直接压成片剂的方法有许多突出的优点,如:省时节能、工艺简便、工序减少、适用于湿热条件下不稳定的药物等等。 对辅料有特殊的需求,因为绝大多数药物粉末不具有良好的可压性和流动性,需加入辅料来弥补这些不足。已有许多用于粉末直接压片的药用辅料,如各种型号的微晶纤维素、喷雾干燥乳糖、磷酸氢钙二水合物、可压性淀粉、微粉硅胶(优良的助流剂)等。 压片机的饲粉器应加振荡装置,实施强制饲粉;另外,粉末直接压片时,产生的粉尘较多,因此压片机上应加吸粉捕尘装置。

三、片剂的成型及其影响因素

片剂成型是一个物理压缩过程。模孔中的颗粒受到上、下冲的挤压后,首先发生相对移动或滑动(例如小颗粒挤入到大颗粒的空隙当中),从而排列得更加紧密合理,然后,颗粒被迫发生塑性或弹性变形,使体积进一步缩小,同时,亦有部分颗粒破碎而生成大量新的、未被污染(未吸附空气)的颗粒,具有较大的比表面积和表面自由能。

因此表现出较强的结合力,加之静电力的作用,终于使原来松散堆积的颗粒固结成具有一定孔隙率的片状物——这就是片剂。另外,物料受压时产生的热量及颗粒间相互擦摩所产生的热量,会使相邻颗粒的接触点局部升温而发生熔融现象,当压力解除后,在这些部位发生重新结晶而形成“固体桥”,使众多的相邻颗粒借助于这种“固体桥”而联接起来。

这种固体架桥现象也是片剂成型的重要因素之一,固体桥愈多,片剂的硬度愈大。此外,可溶性成份的重结晶也可在相邻颗粒之间形成这种“固体桥”。综上所述,可以归纳出影响片剂成型的主要因素有: (1)药物的可压性:任何物质都兼有一定的塑性和弹性,若其塑性较大,则称其为可压性好,压缩时主要产生塑性变形,易于固结成型;若弹性较强,则可压性差,即压片时所产生的形变趋向于恢复到原来的形状,致使片剂的结合力减弱或瓦解,发生裂片和松片等现象。这种弹性复原现象可以用弹性复原率定量地加以测定,弹性复原率大,说明压缩时发生的弹性变形比例大,物料的可压性不好,应该在处方中增加易于塑性变形的辅料,减小弹性复原率,以制成合格的片剂。

(2)药物的熔点及结晶形态:由上述片剂成型理论已知,药物的熔点较低有利于“固体桥”的形成,

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《药剂学》

在其他条件相同时,药物的熔点低,片剂的硬度大(但熔点过低,压片时容易黏冲);立方晶系的结晶对称性好、表面积大,压缩时易于成型;鳞片状或计状结晶容易形成层状排列,所以压缩后的药片容易分层裂片,不能直接压片;树枝状结晶易发生变形而且相互嵌接,可压性较好,易于成型,但缺点是流动性极差。

(3)黏合剂和润滑剂:一般而言,黏合剂的用量愈大,片剂愈易成型,但应注意避免硬度过大而造成崩解、溶出的困难;润滑剂在其常用的浓度范围以内,对片剂的成型影响不大,但由于润滑剂往往具有一定的疏水性(如硬脂酸镁),当其用量继续增大时,会过多地覆盖于颗粒的表面,使颗粒间的结合力减弱,造成片剂的硬度降低。

(4)水分:颗粒中含有适量的水分或结晶水,有利于片剂的成型。这是因为干燥的物料往往弹性较大,不利于成型,而适量的水分在压缩时被挤到颗粒的表面形成薄膜,起到一种润滑作用,使颗粒易于互相靠近,从而片剂易于形成。另外,这些被挤压到颗粒表面的水分,可使颗粒表面的可溶性成分溶解,当压成的药片失水后,发生重结晶现象而在相邻颗粒间架起了“固体桥”,从而使片剂的硬度增大。当然,颗粒的含水量也不能太多,否则会造成黏冲现象。

(5)压力:一般情况下,压力愈大,颗粒间的距离愈近,结合力愈强,压成的片剂硬度也愈大,但当压力超过一定范围后,压力对片剂硬度的影响减小。加压时间延长有利于片剂成型,并使之硬度增大。

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