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Vol.34,Issue 3
February,2009
第 34 卷第 3 期
2009 年 2 月
不同制粒方式所制颗粒的粉体学特征与
颗粒的引湿性关系的研究
孙淑萍 1*,狄留庆 2
(1. 皖南医学院,安徽 芜湖 210024;2. 南京中医药大学,江苏 南京 210029)
[摘要] 目的:筛选吸湿性比较小的制粒方式。方法:用 5 种方法分别制粒,测颗粒的引湿性大小和粉体学特征,找出粉体
学特征与引湿性大小的关系。结果:吸湿性较小的制粒方式是干式制粒和摇摆式制粒机二次制粒。结论:不同制粒方式所制颗粒
的引湿性大小可以从颗粒的粉体学特征得以说明,筛选出的吸湿性比较小的制粒方式是干式制粒和摇摆式制粒机二次制粒。
[关键词] 制粒方式;粉体学;引湿性
1中药全浸膏制剂是现代中药制剂的主要形式,
而经过提取分离制成的中药全浸膏固体制剂皆具
有不同程度的吸湿性,导致中药制剂吸潮后变软、
结块、甚至霉变,从而影响药品的质量和疗效。因
此,中药制剂的吸潮问题一直是制药工作中较为普
遍的难题。国家中药制药工程技术研究中心主任沈
平壤指出虽然中药固体制剂一般都存在不同程度
易吸湿变质的特征,但从防潮角度对中药固体制剂
的研究报道很少。要解决中药固体制剂的吸湿潮解
问题,较好的工艺就是制粒工艺和包衣工艺。现有
的制粒工艺主要包括高速剪切混合制粒、离心包衣
造粒机制粒、摇摆式制粒机制粒、干压式制粒等方
法。不同制粒方式所制颗粒的粉体学特征有差异,
究竟制粒方式、颗粒的粉体学特征、颗粒的吸湿性
之间的关系如何,研究的比较少。本研究就制粒方
式、所得颗粒的粉体学特征及与引湿性的关系进行
探讨,以求获得防潮效果较好的制粒方式。
1 材料
摇摆式制粒机(上海天凡药机制造厂);HLY10
混合制粒机(上海天祥健台制药机械有限公司);
BZJ-360MII 包衣造粒机(北京长征天民高科技有限
公司);GL 系列干法制粒机(江苏张家港市开创机
械制造有限公司);DZF-6050 型真空干燥箱、
[收稿日期] 2008-03-17
[基金项目] 校科研启动金(K000102)
[通讯作者] *孙淑萍,硕士,讲师,从事药物新剂型新技术及其功能
性食品、功能性化妆的研发,Tel:(0553)3932497,E-mail:sun5587001@
163.com
DHG-9240A 型电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实
验设备有限公司);电子天平 BP211D(德国 Sartorius
公司)。黄芪浸膏粉(实验室制备)。
2 方法与结果
2.1 样品的制备
2.1.1 摇摆式制粒机一次制粒 取 500 g过 80目筛
的黄芪浸膏粉,用 90%乙醇作润湿剂,用摇摆式制
粒机制粒,收集制得的颗粒,将颗粒摊置于不锈钢
托盘中约 2 cm 厚,置烘箱中 45 ℃干燥 4 h,取出
置干燥器中放凉,用 20 目和 80 目筛整粒,取能通
过 20 目不能通过 80 目筛的颗粒为合格颗粒。
2.1.2 摇摆式制粒机二次制粒 取部分一次制粒
的颗粒,置烘箱中 80 ℃干燥 6 h,置干燥器中放冷,
粉碎,过 80 目筛,按摇摆式制粒机一次制粒方法
重新制粒、整粒、干燥,取能通过 20 目不能通过
80 目筛的颗粒为合格颗粒。
2.1.3 干式制粒 取 500 g 过 80 目筛的黄芪浸膏
粉,干挤制粒,干挤压力为 3 MPa,进料速度为 60
r·min-1,取能通过 20 目不能通过 80 目筛的颗粒为
合格颗粒[1]。
2.1.4 混合制粒 取 1 500 g 过 80 目筛的黄芪浸膏
粉,加入混合制粒机中,用喷枪喷 90%乙醇作润湿
剂,开启搅拌浆和刮刀,3 min 后关上搅拌浆、刮
刀,再喷润湿剂,如此反复,直至加润湿剂适量,
停止喷润湿剂,继续高速搅拌、切割,直至制粒完
成,出料,将能通过 20 目筛的颗粒摊置于不锈钢
托盘中约 2 cm 厚,置烘箱中 45 ℃干燥 4 h,取出
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置干燥器中放凉,取能通过 20 目不能通过 80 目筛
的颗粒为合格颗粒[2]。
2.1.5 离心式包衣造粒机制粒 开动主机,调节转
盘至适当的转速后,开鼓风及排风,将过 80 目筛
的黄芪浸膏粉 800 g 直接加入离心包衣造粒机内,
盖上盖子,喷入 90%乙醇作润湿剂制粒。停止喷黏
合剂后,主机继续开动适当的时间,直至制粒完成,
以下同混合制粒的对应内容。
2.2 样品粉体学特征测定
2.2.1 颗粒得率
20 80 /g= 100%
g
×能通过 目不能通过 目筛的颗粒质量颗粒得率 干浸膏粉质量/
2.2.2 休止角的测定 休止角作为评价粉体或颗
粒流动的指标,也可间接反映吸潮性的强弱。取
20~80 目颗粒,采用固定漏斗法测定,结果见表 1。
表1 不同制粒方式所制颗粒的粉体学参数
工艺方法 颗粒 得率/%
休止
角/度
颗粒表面积
/m2·g-1
松密度
/g·mL-1
离心造粒 78 20.3 0.333 0.53
混合制粒 50 20.9 0.298 0.56
摇摆式制粒机制粒 70 22.0 0.437 0.56
摇摆式制粒机二次制粒 71 20.7 0.267 0.57
干法制粒 80 23.3 0.251 0.78
原粉 / 39.0 0.654 0.44
2.2.3 松密度的测定 松密度的测定采用量筒法。
取 50 g 黄芪颗粒(20~80 目),让其缓缓通过一玻
璃漏斗倾倒至一量筒内,测出颗粒的松容积,即可
计算出颗粒的堆密度,亦称松密度。重复测定 5 次,
取平均值。
2.2.4 颗粒表面积的测定 通过低温下颗粒吸附
氮气,高温下解吸附氮气,从而可知颗粒表面可吸
附氮气的体积,进而求得颗粒表面积。
颗粒得率、休止角、松密度、颗粒表面积的结
果见表 1。
2.2.5 颗粒形貌特征测定[3] 用肉眼观察颗粒形貌
特征如下:离心造粒:颗粒圆整,色泽一致,大小
均匀,表面光洁;混合制粒:颗粒颜色不均匀,颗
粒形状不规则;摇摆式制粒机一次制粒:所得颗粒
颜色不均匀,颗粒形状不规则。摇摆式制粒机二次
制粒:所得颗粒颜色均匀;干法制粒:所得颗粒颜
色均匀,成不规则的薄片状。
用光学显微镜在同样放大倍数(40 倍)下观察
并拍摄上述 5 种方法制得的颗粒形貌特征。取 20~
30 目颗粒测定,结果见图 1。
A.离心造粒;B.混合制粒;C. 摇摆式制粒机一次制粒;
D. 摇摆式制粒机二次制粒;干式制粒。
图1 干式制粒
2.2.6 粒度分布的测定 粒度分布是用筛析法测
定。取整粒以后的颗粒(20~80 目)进行测定[2-3]。
求得 20~30,30~40,40~60,60~80 目各粒度
范围内的质量分数。以横坐标为样品号,纵坐标为
质量分数作图(图 6)。
1. 离心造粒;2. 混合制粒;3. 摇摆式制粒机一次制粒;
4. 摇摆式制粒机二次制粒;5. 干法制粒。
图 2 不同制粒方式粒度分布
2.2.7 样品吸湿性考察 取能通过 80 目筛的黄芪
浸膏粉、20~80 目的颗粒置于 45 ℃烘箱中烘 6 h,
确保它们含水量接近。
将底部盛有过饱和氯化钠溶液的干燥器在 25
℃放置 48 h,使其内部相对湿度恒定在 75.28%。
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在已干燥至恒重的称量瓶底部放入厚约 2 mm 按以
上要求的颗粒(细粉),精密称重后置于上述干燥器
中(称量瓶盖打开),于 1,2,3,6,9,12,24,36
h,精确称量瓶与样品的质量,计算吸湿率。以时
间为横坐标,吸湿率为纵坐标绘制吸湿曲线(图 7)。
图 3 各样品的吸湿曲线
2.3 结果与讨论
由图 1 结合表 1,离心制粒由于颗粒的球形度
比较高,所以流动性比较好,休止角最小;原粉表
面积大,流动性差,休止角最大;干式制粒,由于
其制备的特殊方式,所制颗粒通过显微镜可以看
到,无论颗粒大还是小都是呈片状,这也是其休止
角较大,颗粒流动性差的原因。
由图 3 知,采用这几种制粒方式所得颗粒与原
粉相比,吸湿性都显著降低,吸湿性降低的顺序依
次为:干式制粒﹥摇摆式制粒机两次制粒﹥混合制
粒﹥离心造粒﹥摇摆式制粒机一次制粒﹥原粉。
这个结论可以从图 6 颗粒的粒度分布得以说
明。20~60 目颗粒所占比例由大到小顺序依次为:
干式制粒﹥摇摆式制粒机二次制粒﹥混合制粒﹥
离心造粒﹥摇摆式制粒机一次制粒,在同样质量的
情况下,颗粒越大,颗粒的表面积越小,越不容易
吸湿;也可以从表一颗粒的松密度得以说明,颗粒
的松密度由大到小顺序依次为:干式制粒﹥摇摆式
制粒机两次制粒﹥混合制粒﹥离心造粒﹥摇摆式
制粒机一次制粒﹥原粉,颗粒的松密度越大,同样
重量的情况下,体积越小,说明颗粒越致密,表面
积越小,越不容易吸湿。混合制粒由于制备过程中
搅拌和切割同时进行,制得的颗粒较致密。摇摆式
制粒机二次制粒,制得的颗粒也较致密。
由表 1 可知,各样品表面积由大到小依次为:
原粉>摇摆式制粒机一次制粒>离心造粒>混合制
粒>摇摆式制粒机两次制粒>干式制粒。颗粒的表面
积越大,越容易吸湿,所以干式制粒最不容易吸湿。
可以从表 1 颗粒的休止角得以说明。
综上所述,干式制粒和摇摆式制粒机 2 次制粒
是吸湿性比较小的制粒方式,这个结论是否适合其
他原料药制粒的情况,还需要进一步探索。
[参考文献]
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[2] 王 晋,张汝华,张晓菁,等. 高速搅拌制粒工艺的定量化控制
用于制备阿司匹林控释骨架片[J]. 中国医药工业杂志,1999,30
(3):104.
[3] 黄 虹,华 捷,何国珍,等. 三种方法制备的结代停冲剂颗粒
的形貌特征及其溶解速率[J]. 中成药,2002,22(2):120.
Studies relationship between powder characteristic of kinds of
granules and their hygroscopicity
SUN Shuping1 ,DI Liuqing2
(1. Wannan Medical College,Wuhu 241002,China;
2. Nan jing University of Traditional Chinese Medicine,NanJing 210029,China)
[Abstract] Objective:To choose the granuling way for preparing granules that had low moisture-absorption characteristics.
Method:Granules were prepared by five ways,for studying the relationship between characteristics of powder and hygroscopicity
were determined. Result: The prepared ways of granuling that had low hygroscopicity were dry granuling and secondary swinging
granuling. Conclusion:The hygroscopicity of granules can be explained by characteristics of powder,which are made in different
granuling ways. The prepared ways of granuling that have low hygroscopicity are dry granuling and secondary swinging granuling.
[Key words] prepared ways of granules;powder;hygroscopicity
[责任编辑 鲍 雷]