淺論顆粒漿液使用自動打漿設備的工藝探討

蘆林 王皓宇

摘要：在片劑的生產過程中，需要使用到不同濃度的玉米淀粉漿液，而實際生產中往往采用傳統的手工攪拌的方式來制備玉米淀粉漿，難以保證所得的漿液足夠均勻且效率較低，使得最終生產出的片劑產品在脆碎度、溶出度等方面指標存在差異，不利于產品性質的均一穩定與生產的質量與效益。本文提出使用自動化設備替代手工完成玉米淀粉漿的制備以解決上述問題的設想，從制備得到的漿液外觀性質以及對最終產品的各項參數進行檢測兩方面入手，通過對三條不同生產線進行工藝驗證，來確認使用機器的新工藝是否切實可行并可以投入生產。實驗結果表明，使用真空乳化機制備出的玉米淀粉漿液外觀達標且均勻度好，后續用其生產出的成品片劑各項指標均符合規定，溶出度和脆碎度等關鍵指標均有所改善，對于優化生產工藝具有積極作用與意義。

關鍵詞：玉米淀粉漿;自動打漿設備;工藝探討

1.1課題提出背景

在片劑的制備過程中，需要使用8%至18%不同濃度的玉米淀粉漿液作為粘合劑處理粉碎過篩后的原輔料。而實際生產中往往采用傳統的手工攪拌的方式來制備玉米淀粉漿，這一方式需要耗費較長的時間與較大的人力成本并且難以保證所得的漿液足夠均勻，從而對后續制粒、壓片等工序產生影響，進而使得最終生產出的片劑產品在脆碎度、溶出度等方面指標存在差異，不利于產品性質的均一穩定與生產的質量與效益。

近年來著眼于藥用輔料在藥劑中的作用的研究表明，輔料在藥物制劑中所起到的關鍵作用越來越不容忽視，不僅決定了藥物制劑的劑型，還對生物利用度和質量有著更為深遠的影響，對推進藥物發展具有重大意義。

本文主要研究內容是以玉米淀粉為漿料，使用自動打漿設備制備不同濃度的玉米淀粉漿以用于后續片劑生產，并對漿液的性能以及產品的特性進行研究分析。其中對漿液的性能的研究以外觀和其物理性質為表征，將其與既有相關標準比對以得出結論。產品特性的研究分為片重差異、溶出度等檢測項目，具體研究內容如下：

1、使用自動打漿設備制備不同濃度玉米淀粉漿工藝的可行性研究。通過使用漿料和水的不同比例進行不同濃度漿液的制備，并按照工藝標準評判其品質，根據既有的生產工藝章程驗證該方法能否達到預期的效果，是否切實可行。

2、分別測定使用由自動打漿鍋制備的玉米淀粉漿按照既有工藝流程生產制造出的三種不同藥物片劑的溶出度、脆碎度等指標，判斷其質量是否符合標準，該工藝能否投入實際生產規程中應用。

2.1 使用自動打漿設備制備玉米淀粉漿液的工藝研究

2.1.1 引言

約五十余年前，淀粉在全球就已作為輔料被廣泛應用于以固體制劑為主的各類藥物制劑的生產當中。時至今日，淀粉依然是我國制藥行業中使用得最多的一種輔料，可用作藥物制劑的填充劑、粘合劑、崩解劑等，具有用途廣泛、價格低廉等優點。由于淀粉屬于高分子物質，其溶解過程會發生溶脹現象即體積膨脹不易于攪拌操作，加之工業化生產中常常需要同時配制較大量的漿液，所以逐漸發現手工攪拌制備玉米淀粉漿液的方式存在著較大的局限性。并且玉米淀粉遇水易結塊不易攪拌均勻、漿液屬于非牛頓流體攪拌需要耗費大量體力與時間等種種因素都使得手工攪拌的制備方式亟需優化改良。

2.1.2 玉米淀粉漿的制備方法

淀粉漿的制備過程即淀粉的糊化，本質上是淀粉分子在水中獲得熱量與能量后改變晶體結構，向四周擴展并彼此纏繞牽連而形成稠狀溶液的過程。一般來說，玉米淀粉漿液的制備方法主要分為沖漿法和煮漿法兩種。沖漿法顧名思義就是先將所有淀粉漿料混懸于少量水中，此時冷水并不能改變淀粉的性質，而水的量以淀粉漿料的1倍至1.5倍為宜，再根據濃度的要求加入剩余量的沸水沖泡。

2.1.3 真空均質乳化機的原理

真空均質乳化機的攪拌混合功能是由高剪切乳化器的轉子所完成的。這一工序的本質實際上就是一個通過轉子旋轉產生的動能將不溶相均勻分布到另一個連續相之中的過程。

當轉子高速轉動時，轉子和葉輪與腔壁之間由于高速旋轉產生的強大離心力會在中心形成強大的空心的負壓區，即高剪切區，混合物料在壓力和自吸作用下以一定初速度進入空腔間隙之中。根據流體力學效應，加之間隙十分微小而物料通過其的速度很大，混合物料將受到十分強大的剪切力作用，從而使得物料得以和破碎了的分散相顆粒或液滴混合。

2.1.6 真空均質乳化機的特點

真空均質乳化機是指在真空的狀態下，利用高剪切乳化器快速均勻地將物料分布至另一個連續相中，通過撞擊、擠壓、離心等物理外力綜合作用，迅速地分散乳化兩相并不斷循環，最終獲得無氣泡細膩及穩定的高品質產品的設備。真空均質乳化機是生產各類軟膏、藥膏等其它制劑的重要設備，具有操作簡便、性能穩定、生產效率高、清洗方便、自動化程度高等特點。

該機組采用上部三重型同軸攪拌器，液壓升降開蓋。配有變頻調速的快速均質攪拌器和慢速刮壁攪拌器，能有效地對漿液進行均勻攪拌且覆蓋鍋壁以及鍋底所有面積，能夠避免漿料團塊以及粘壁，還具有設定攪拌時間功能，并配有CIP清洗裝置。

2.2 實驗方案設計

2.2.1 使用自動打漿設備制備淀粉漿工藝驗證的設計

在本車間許多片劑的生產當中都需要用到玉米淀粉漿液作為黏合劑，因此本實驗擬在生產線中選取三種藥品，每種藥品分三個批次將其工藝流程中的制漿工序交由自動打漿設備完成，通過對新的工藝流程進行驗證以評價使用自動打漿設備制備顆粒漿液的可行性。選擇進行工藝驗證的三種片劑分別為：安乃近片、茶苯海明片與鹽酸吡硫醇片。其主要工藝流程大致相似，因本實驗主要研究制漿工序，故在后文實驗記錄中省略了之后的制粒和壓片等工序，大致通用的工藝流程圖如下：

所有工藝驗證都按照相應的規程與要求展開。

2.2.2 成品質量檢測的設計

評判一個工藝是否達標合格，從最直觀的角度上就是看其能否生產出符合質量標準的產品。在工藝驗證過程中將通過實際操作初步驗證使用自動化設備制備不同濃度玉米淀粉漿液的可行性，但僅僅局限于漿液外觀等外部特征，其制得漿液的實際質量還有待更進一步的研究。故還需根據相關的產品質量標準要求和檢驗操作規程，使用崩解儀、脆碎度檢查儀、高效液相色譜儀等儀器，分別對三種片劑的中間體和最終產品的各項參數，如片重差異、溶出度等進行檢驗，判斷其是否符合標準。