浅论颗粒浆液使用自动打浆设备的工艺探讨

芦林 王皓宇

摘要：在片剂的生产过程中，需要使用到不同浓度的玉米淀粉浆液，而实际生产中往往采用传统的手工搅拌的方式来制备玉米淀粉浆，难以保证所得的浆液足够均匀且效率较低，使得最终生产出的片剂产品在脆碎度、溶出度等方面指标存在差异，不利于产品性质的均一稳定与生产的质量与效益。本文提出使用自动化设备替代手工完成玉米淀粉浆的制备以解决上述问题的设想，从制备得到的浆液外观性质以及对最终产品的各项参数进行检测两方面入手，通过对三条不同生产线进行工艺验证，来确认使用机器的新工艺是否切实可行并可以投入生产。实验结果表明，使用真空乳化机制备出的玉米淀粉浆液外观达标且均匀度好，后续用其生产出的成品片剂各项指标均符合规定，溶出度和脆碎度等关键指标均有所改善，对于优化生产工艺具有积极作用与意义。

关键词：玉米淀粉浆;自动打浆设备;工艺探讨

1.1课题提出背景

在片剂的制备过程中，需要使用8%至18%不同浓度的玉米淀粉浆液作为粘合剂处理粉碎过筛后的原辅料。而实际生产中往往采用传统的手工搅拌的方式来制备玉米淀粉浆，这一方式需要耗费较长的时间与较大的人力成本并且难以保证所得的浆液足够均匀，从而对后续制粒、压片等工序产生影响，进而使得最终生产出的片剂产品在脆碎度、溶出度等方面指标存在差异，不利于产品性质的均一稳定与生产的质量与效益。

近年来着眼于药用辅料在药剂中的作用的研究表明，辅料在药物制剂中所起到的关键作用越来越不容忽视，不仅决定了药物制剂的剂型，还对生物利用度和质量有著更为深远的影响，对推进药物发展具有重大意义。

本文主要研究内容是以玉米淀粉为浆料，使用自动打浆设备制备不同浓度的玉米淀粉浆以用于后续片剂生产，并对浆液的性能以及产品的特性进行研究分析。其中对浆液的性能的研究以外观和其物理性质为表征，将其与既有相关标准比对以得出结论。产品特性的研究分为片重差异、溶出度等检测项目，具体研究内容如下：

1、使用自动打浆设备制备不同浓度玉米淀粉浆工艺的可行性研究。通过使用浆料和水的不同比例进行不同浓度浆液的制备，并按照工艺标准评判其品质，根据既有的生产工艺章程验证该方法能否达到预期的效果，是否切实可行。

2、分别测定使用由自动打浆锅制备的玉米淀粉浆按照既有工艺流程生产制造出的三种不同药物片剂的溶出度、脆碎度等指标，判断其质量是否符合标准，该工艺能否投入实际生产规程中应用。

2.1 使用自动打浆设备制备玉米淀粉浆液的工艺研究

2.1.1 引言

约五十余年前，淀粉在全球就已作为辅料被广泛应用于以固体制剂为主的各类药物制剂的生产当中。时至今日，淀粉依然是我国制药行业中使用得最多的一种辅料，可用作药物制剂的填充剂、粘合剂、崩解剂等，具有用途广泛、价格低廉等优点。由于淀粉属于高分子物质，其溶解过程会发生溶胀现象即体积膨胀不易于搅拌操作，加之工业化生产中常常需要同时配制较大量的浆液，所以逐渐发现手工搅拌制备玉米淀粉浆液的方式存在着较大的局限性。并且玉米淀粉遇水易结块不易搅拌均匀、浆液属于非牛顿流体搅拌需要耗费大量体力与时间等种种因素都使得手工搅拌的制备方式亟需优化改良。

2.1.2 玉米淀粉浆的制备方法

淀粉浆的制备过程即淀粉的糊化，本质上是淀粉分子在水中获得热量与能量后改变晶体结构，向四周扩展并彼此缠绕牵连而形成稠状溶液的过程。一般来说，玉米淀粉浆液的制备方法主要分为冲浆法和煮浆法两种。冲浆法顾名思义就是先将所有淀粉浆料混悬于少量水中，此时冷水并不能改变淀粉的性质，而水的量以淀粉浆料的1倍至1.5倍为宜，再根据浓度的要求加入剩余量的沸水冲泡。

2.1.3 真空均质乳化机的原理

真空均质乳化机的搅拌混合功能是由高剪切乳化器的转子所完成的。这一工序的本质实际上就是一个通过转子旋转产生的动能将不溶相均匀分布到另一个连续相之中的过程。

当转子高速转动时，转子和叶轮与腔壁之间由于高速旋转产生的强大离心力会在中心形成强大的空心的负压区，即高剪切区，混合物料在压力和自吸作用下以一定初速度进入空腔间隙之中。根据流体力学效应，加之间隙十分微小而物料通过其的速度很大，混合物料将受到十分强大的剪切力作用，从而使得物料得以和破碎了的分散相颗粒或液滴混合。

2.1.6 真空均质乳化机的特点

真空均质乳化机是指在真空的状态下，利用高剪切乳化器快速均匀地将物料分布至另一个连续相中，通过撞击、挤压、离心等物理外力综合作用，迅速地分散乳化两相并不断循环，最终获得无气泡细腻及稳定的高品质产品的设备。真空均质乳化机是生产各类软膏、药膏等其它制剂的重要设备，具有操作简便、性能稳定、生产效率高、清洗方便、自动化程度高等特点。

该机组采用上部三重型同轴搅拌器，液压升降开盖。配有变频调速的快速均质搅拌器和慢速刮壁搅拌器，能有效地对浆液进行均匀搅拌且覆盖锅壁以及锅底所有面积，能够避免浆料团块以及粘壁，还具有设定搅拌时间功能，并配有CIP清洗装置。

2.2 实验方案设计

2.2.1 使用自动打浆设备制备淀粉浆工艺验证的设计

在本车间许多片剂的生产当中都需要用到玉米淀粉浆液作为黏合剂，因此本实验拟在生产线中选取三种药品，每种药品分三个批次将其工艺流程中的制浆工序交由自动打浆设备完成，通过对新的工艺流程进行验证以评价使用自动打浆设备制备颗粒浆液的可行性。选择进行工艺验证的三种片剂分别为：安乃近片、茶苯海明片与盐酸吡硫醇片。其主要工艺流程大致相似，因本实验主要研究制浆工序，故在后文实验记录中省略了之后的制粒和压片等工序，大致通用的工艺流程图如下：

所有工艺验证都按照相应的规程与要求展开。

2.2.2 成品质量检测的设计

评判一个工艺是否达标合格，从最直观的角度上就是看其能否生产出符合质量标准的产品。在工艺验证过程中将通过实际操作初步验证使用自动化设备制备不同浓度玉米淀粉浆液的可行性，但仅仅局限于浆液外观等外部特征，其制得浆液的实际质量还有待更进一步的研究。故还需根据相关的产品质量标准要求和检验操作规程，使用崩解仪、脆碎度检查仪、高效液相色谱仪等仪器，分别对三种片剂的中间体和最终产品的各项参数，如片重差异、溶出度等进行检验，判断其是否符合标准。