制剂工程复习资料

一、绪论 课程简介

制剂工程是综合了药剂学和工程学以及GMP等理论与工程技术应用的应用性课程。 是如何将药剂学研究的成果在GMP的指导下，应用工程学的原理实现生产，以保证用药安全的过程。

介绍的是制剂工程技术和GMP工程设计的原理、方法和制剂生产的设备构造

主要是通过介绍各种设备的性能与作用的基础上使大家熟悉GMP生产相关的流程与操作。

熟悉GMP车间设计的基本原则与基本方法

在现有设备性不能满足需要的情况下能提出设备改造方案或设计新设备 药物制剂学与制剂工程学

药物制剂是将原料药制成适合临床需要并符合一定治疗标准的剂型过程。 制剂工程是在GMP原则指导下各单元操作有机联合作业的过程

生产设备是实现药物制剂生产操作的关键因素，它的质量与先进性直接关系到药品的质量，也企业是能在竞争中生存关键。 制剂工程设计与GMP

制剂工程设计是一项综合性、整体性工作，涵盖的知识很多，不仅涉及到工程学还涉及到行政规范－－特别是GMP规范。

按GMP的要求设计制剂生产车间是实现药品规范生产的前提，是保证药物安全的重要手段。

学习课程的意义

按GMP规范组织生产，是生产合格药品的基本保证。

按GMP规范组织生产，是制药企业必需遵循的强制性规范。

中国制药企业要实现与WTO接轨，就必需生产出符合国际惯例要求的药品。

制剂设备发展趋势

为确保药品质量，制剂设备已向密闭生产、高效率、多功能、连续化和自动化方向发展，固体制剂生产中的流化床一步制粒设备和工艺在国外上世纪60-70年代已经推广，70-80年代又开发了混合、制粒、制丸、干燥、包衣为一体的高效设备，满足了控释缓释制剂的需要。

新一代的注射剂生产设备与空气洁净技术设备结合，如入墙层流式注射剂灌装生产线，粉针灌封。

制剂工程学的机遇与挑战

制剂处方与工艺设计程序化、标准化。使得大部分的剂型和制剂可以由程序设计完成。

药物传输系统设计理论和技术，新型缓释、控释系统的设计，靶向给药系统等新技术的应用。

生物技术的发展，对生物大分子非注射给药剂型的要求增加。

中药剂型现代化取决于中药复方的体内外物质基础和药效学基础与中药理论的有机

结合。

制剂工程学的机遇与挑战

中药现代化是突破国外药物专利实现中药走出国门的重要途径。

如果仅是将中药的丸、散、膏、丹改制成片剂，胶囊剂等是远远不能实现中药现代化的。（现代化的中药）

二、口服固体制剂

固体制剂：药物加适宜辅料经一定生产加工成固体状给药形式。 优点：剂量准确，质量稳定，服用方便，成本低，效率高 主要固体制剂有：散剂，颗粒剂，胶囊剂，片剂和丸剂 口服固体制剂工艺流程 第一节 固体物料预处理

物料的性质 固体制剂生产中涉及的物料大部分为固体，物料的形状和特性影响生产过程。物料预处理过程中设备的选型计算，流程编制、产品的粒度组成和颗粒形状及预处理过程中对工件的磨损，都与物料的性质有密切的关系。 硬度与强度

硬度：为物质的坚硬程度。影响设备的操作、功耗及对设备的磨损。对硬质物料的粉碎需要设备采取较低的转速及预防产生的粉尘落入轴承等措施（采用压力润滑）。 强度：物质承受压力或变形的能力。 强度同物料的种类和形态等有关。

对同一物料，强度还与其粒径有关，粒径小的强度教高，裂纹少。 强度还与硬度有关，强度高的强度大（粉碎的阻力较大）。 脆性和韧性

脆性和韧性：在外力的作用下，物料的内部可以产生压缩、拉伸、剪切等应力，在应力超过一定的临界值（弹性极限）时物料被破碎或发生塑形变形，这种塑形变形达到一定的程度后物料破碎。

物料在弹性变形范围破碎称为弹性破坏；塑形变形后破坏称为韧性破坏。

脆性：物质能承受冲击力的性质，脆性物质较易粉碎。粉碎处理的物料多为脆性。韧性物料需要特殊方法粉碎（高速剪切或超低温粉碎） 粉碎的目的

降低固体药物的粒径，增大表面积。增大与液体分散介质的接触面，加快药物的溶出速度，提高生物利用度。

粉碎后单位质量微粒数增多，便于混匀，提高主要在颗粒中的分散均匀性

粉碎原理：用机械方法克服固体物料内部的凝聚力，并将其破碎的操作。一般粗碎以撞击力与挤压力为主，细碎以剪切力与研磨力为主。固体物料的粉碎效果常用粉碎细度表示。

粉碎细度：粉碎前后固体药物的平均直径之比。

d－粉碎前固体药物的平均直径（单位m）， d1－粉碎后固体药物的平均直径（单位m）。 粒径常用的表示方法有： 1．质量平均粒径dep：

Wi＝i粒级颗粒的质量分数；

di＝i粒级颗粒的平均粒径（单位m）。 2．算术平均粒径： 粉碎操作

粉碎过程大多采用机械方式。

应注意可能产生不良影响：多晶型的药物粉碎后，晶型破坏，导致药效下降；粉碎过程产生的热效应可使热不稳定的药物发生降解；表面积增大使表面吸附的空气增加，易氧化的药物发生降解。 闭塞粉碎与自由粉碎

闭塞粉碎：粉碎时粉碎机内物料的滞留量对粉碎效果影响较大，已粉碎的粒子在排出前多次被重复粉碎。适用于破碎少量的物料并希望在一次操作中完成的粉碎。过度粉碎的能耗很大。

自由粉碎：已粉碎的粒子及时被排出的操作。 循环粉碎与开路粉碎

循环粉碎：粉碎的产品中，若含有未充分粉碎的物料时，一般经筛选后将大粒径物料返回粉碎机再次粉碎。

开路粉碎：物料只通过设备一次。 干式粉碎与湿式粉碎

干式粉碎：大多数物料的粉碎不需加入液体。

物料粉碎至一定粒径以下，粉碎设备内壁等会黏附一层微小粒子，减弱粉碎的作用力，甚至使粉碎不能继续，在此场合可以加液体成浆状使粉碎得以进行，湿式粉碎。 混合粉碎与低温粉碎

混合粉碎：两种以上的物料同时混合并粉碎。

低温粉碎：对于软化点或熔点低，并具有热塑性，强韧性，热敏性，可挥发性物料。 粉碎设备的选择原则

粉碎机的生产能力和粉碎能力；

被粉碎物料的性质与物料颗粒的大小； 成品所需要的粒径大小、粒度分布、形状； 粉碎设备操作场所的情况。 球磨机

工作特点：筒体的转速对成品的粒径影响很大。 临界转速：假设球磨机筒体的转速达到某一数值，使研磨介质升至最高点时而落下。

效率最高时的转速为最佳转速，一般为临界转速的60%－85%。

研磨介质的影响：研磨介质密度大，效率高；介质粒径大，成品的粒径大，产量

高。

适用范围：粉碎结晶或脆性药物。能进行无菌无尘操作。 缺点：粉碎时间长，单位能耗高，清洗麻烦。 锤式粉碎机

特点：结构简单，操作方便，维修和更换易损件容易。成品粒度比较均匀。 缺点：部件易磨损，产热量大。 振动磨

为一种超细粉碎设备，筒体除了公转外还有自转，使研磨介质及物料呈悬浮状态，介质的抛射冲击研磨作用可有效地粉碎物料，

特点：介质直径较小，表面积大，效率高。单位磨机容积产量大，占地面积小，流程简单。

缺点：机械部件强度及加工要求高，产生的振动噪声大。 气流粉碎机

原理：利用高速弹性气流使物料颗粒间相互碰撞达到粉碎的目的，

特点：由于粉碎由气体完成，整个机器无活动部件，效率高，可产生5um以下的粉粒。 旋流喷嘴式

粉碎机粉碎能力较低，物料与气流在同一喷嘴喷出，气流在粉磨室中高速旋转，故喷嘴和衬里磨损较快，不适于处理较硬物料。 靶式

特点：宏观上无热量产生，适于热敏无物质处理，易氧化药物处理；由于设备简单，易于对机器和气体进行无菌处理，无菌操作，

缺点：进料粒度控制在20-100目，进料速度要均匀，噪声大，产量低（仅用于精细粉碎） 三、筛分

作用：粉粒分级，整粒

物料筛选分级－－最粗粉，粗粉，中粉，细粉，最细粉，极细粉 使用单位目的含义：每平方英寸上孔的数量 三、筛分设备选择

（1）筛网规格按物料粒径选取；

（2）筛面要耐磨，抗腐蚀，可靠性好；

（3）单位处理能力高，维修时间短，噪声小。 二、混合与制粒

混合是一个减少组分非均匀性的过程。

混合涉及3种基本运动（对流混合，扩散混合和紊流混合），在固体与固体混合过程中，对流混合是唯一的机理

混合设备利用各种装置的不同结构，使物料间不断产生相对运动，改变位置，克服由于物性差异导致物料分层的趋势。 制粒

根据原料药的特性选择合适的制粒方法是保证药效的重要途径。 干法制粒，湿法制粒或其他方法

湿法制粒：原料药与辅料通过粉碎、混合并制成软材后，经制粒机压制成颗粒并经干燥，整粒、过筛等工序获得颗粒的制粒方法。

干法制粒：原料药与辅料通过粉碎、混合压制成成片后，经粉碎，整粒、过筛制成规定大小颗粒的制粒方法 制粒的目的

提高药物在混合物中分散均匀度

药物粉碎后，粒径变小，表面积增大，容易相互黏结，制粒后颗粒增大，粉粒流动提高，有利于压片和填充。 改善粉粒的可压性和黏着性。 三、干燥

干燥过程中的能量传递： 热空气－－物料表面 物料表面－－物料内部 干燥过程中的物质传递： 物料内部－－物料表面 物料表面－－热空气 干燥设备

选择干燥设备应考虑 被干燥物料的理化性质 物料的干燥特性

干燥过程中的粉尘和溶剂回收 干燥设备安装的地点和可行性

厢式干燥器

以热风通过湿物料表面达到干燥目的 优点：适应性广，价格便宜。

缺点：干燥产品含湿不太均匀，干燥效率较低，热利用率低 流化床喷雾干燥机

包衣的目的 掩盖不良气味

降低药物对消化道的刺激 提高药物的稳定性 控释

改善外观，便于区别

一般有糖衣，薄膜衣和肠溶衣 微丸

直径小于2.5mm的各类丸剂

胶囊剂生产 特点

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