CN110585008A - 一种通过湿式制粒法制备粒料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过湿式制粒法制备粒料的方法，包括：(1)按照配方将各组分混合在一起，获得待制粒物料；(2)通过湿式制粒法将所述待制粒物料制备成具有规定粒径范围的待干燥粒料；(3)对所述待干燥粒料进行干燥，得到干燥粒料；(4)从所述干燥粒料中筛分出合格粒料和非合格粒料，并将非合格粒料重新用于制备随后批次的待制粒物料。本发明方法能够不经过整粒便可直接进行干燥，简化制粒工艺，降低能耗，避免了物料浪费，节省生产成本，提高生产能力，从而最终提高了经济效益。

Description

一种通过湿式制粒法制备粒料的方法

技术领域

本发明属于涉及制粒技术领域，具体而言，涉及一种通过湿式制粒法制备粒料的方法。

背景技术

目前在制药行业内，制粒的方法很多，但主要采用的是湿法制粒机、摇摆式颗粒机、流化床干燥和振动筛分机的工艺流程进行制粒(参见图1)。采用湿法制粒干燥工艺所制的颗粒主要用于冲剂或压片；湿法制粒干燥工艺的特点是制粒时间短，颗粒不规则，需要摇摆式颗粒机整粒后才能进入流化床内进行干燥，干燥后的物料再经振动筛分机将合格物料与粗颗粒、细粉分离出。

在制药行业里，有一部分物料含糖量高，粘度大，用常规的湿法制粒工艺制粒，湿法制粒机制出的物料很难过摇摆式颗粒机，经常出现摇摆式颗粒机筛网破损的现象，影响整个系统制粒的能力，造成很大的浪费，不利于药厂提高经济效益。

以一种冲剂的制备工艺为例，需称取淀粉61.0kg、糊精66.6kg、琥珀粉13.4kg、浸膏(含水量为30质量％)80.0kg，先将淀粉、糊精、琥珀粉添加到湿法制粒机中，干混3分钟，再添加浸膏，设置搅拌桨线转速为1.17m/s，切碎刀线速度为4m/s，制粒90秒，制成初步颗粒后出料到暂存仓内。其中添加物料时间为7分钟，出料时间为6分钟，总湿法制粒时间约为17.5分钟，湿料的含水量为15％。因湿法制粒的初步颗粒粒径不均，大部分均为不合格的颗粒，所以，暂存仓内物料需经过摇摆式颗粒机整粒后才能进入到流化床内干燥。但是，湿料因其粘度较大，在经过摇摆式制粒机的筛网时，随着温度的增加，会慢慢地糊住筛网，使落料速度变慢，甚至会出现筛网破损现象，在发生这种现象的情况下，会有少部分大颗粒物料落入到流化床内，形成不合格颗粒。另外，在流化床中也容易出现塌锅现象。采用摇摆式颗粒机整粒的情况下，平均会出现2～3次筛网破损，每次换筛网需要约10分钟，使得总的摇摆制粒时间达到64分钟以上。摇摆后的湿料进入沸腾床后需要20分钟即可干燥完成，干燥后物料随着出料即同时完成筛分，时间约为15分钟，筛分出合格物料占总重的90％左右。

以另一种冲剂的制备工艺为例，需称取糖粉98.5kg、对乙酰胺基酚1.26kg、马来酸氯苯那敏20.1kg、浸膏(含水量48质量％)11.7kg，先将糖粉、对乙酰胺基酚、马来酸氯苯那敏添加到湿法制粒机中，干混3分钟，再添加浸膏，设置搅拌桨线速度为1.00m/s，切碎刀线速度为3.2m/s，制粒48秒，制成初步颗粒后出料到暂存仓内，其中添加物料时间为6分钟，出料时间为5分钟，总湿法制粒时间约为14.8分钟，湿料的含水量为6.6％。因湿法制粒的初步颗粒粒径不均，大部分为不合格的颗粒。因此，暂存仓内物料需要经过摇摆式颗粒机整粒后才能进入到流化床内干燥。但是，湿料由于其粘度较大，在经过摇摆式制粒机的筛网时，随着温度的增加，会慢慢地糊住筛网，使落料速度变慢，甚至会出现筛网破损现象，在出现这种现象的情况下，会有少部分大颗粒物料落入到流化床内，形成不合格颗粒。另外，在流化床中也容易出现塌锅现象。采用摇摆式颗粒机整粒的情况下，摇摆制粒时平均会出现3～4次筛网破损，每次换筛网需要约10分钟，使得总的摇摆制粒时间达到45分钟以上。摇摆后的湿料进入沸腾床后需要25分钟即可干燥完成，干燥后物料随着出料即可同时完成筛分，时间约为13分钟，筛分出合格物料占总重的80％左右。

由于湿法制粒所用物料的粘度大，在制粒之后需要摇摆式颗粒机进行整粒。但是，从上文不难发现，摇摆式颗粒机整粒的时间是其他工序的3倍以上，这样在整个系统工作时，湿法制粒机和流化床就出现了等待耗损。如增加摇摆式颗粒机的数量，将会导致空间、操作人员及能源的成倍增加，使得产品的成本随之增长。如上所述，摇摆式颗粒机已经成为传统制粒工艺的瓶颈，但是现有技术中找不到可以替代例如摇摆式颗粒机整粒的设备和工艺手段，并且无法避免上述整粒工艺所带来的问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的一个或多个上述问题，本发明提供了一种通过湿式制粒法制备粒料的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)按照配方将各组分混合在一起，获得待制粒物料；

(2)通过湿式制粒法将所述待制粒物料制备成具有规定粒径范围的待干燥粒料；

(3)对所述待干燥粒料进行干燥，得到干燥粒料；

(4)从所述干燥粒料中筛分出合格粒料和非合格粒料，并将所述非合格粒料重新用于制备随后批次的待制粒物料。

本发明方法在湿式制粒法将所述待制粒物料制备成待干燥粒料之后不经过整粒即直接进行干燥，尤其是取消了摇摆式颗粒机，湿法制粒后的物料直接进入流化床内干燥，干燥后不合格粒料与下一批待制粒产品一起混合后进行制粒，从而解决了现有技术中利用粘度大、硬度大、摩擦力大和/或容易产热的物料通过湿式制粒法制粒时所存在的工艺问题，提高了高粘度等性质物料湿法制粒的生产能力，提升了生产效率，简化了制粒工艺，节省了生产成本例如设备成本、时间成本和人工成本，降低了能耗，避免了物料浪费，改善了制粒工艺，从而最终提高了经济效益。

附图说明

图1是现有技术采用的工艺流程示意图。

图2是本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如上所述，本发明提供了一种通过湿式制粒法制备粒料的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)按照配方将各组分混合在一起，获得待制粒物料；

(2)通过湿式制粒法将所述待制粒物料制备成具有规定粒径范围的待干燥粒料；

(3)对所述待干燥粒料进行干燥，得到干燥粒料；

(4)从所述干燥粒料中筛分出合格粒料和非合格粒料，并将所述非合格粒料重新用于制备随后批次的待制粒物料。工艺流程可以参见图2。

在一些优选的实施方式中，所述配方包含至少一种粘性组分，并且所述待制粒物料具有高粘度，优选的是，所述待制粒物料的粘度为不低于100cP，更优选不低于150cP，进一步优选不低于200cP。

在另一些优选的实施方式中，所述规定粒径范围为10目至80目。

在另一些优选的实施方式中，所述方法在湿式制粒法将所述待制粒物料制备成待干燥粒料之后不经过整粒而是直接进行干燥。

在另一些优选的实施方式中，所述整粒为通过整粒机尤其是摇摆式颗粒机进行。

在另一些优选的实施方式中，在步骤(4)中将非合格粒料重新用于制备随后批次的待制粒物料以使得在随后批次中获得的待制粒物料的含水量相对于根据所述配方配制得到的物料的含水量降低5质量％至30质量％(例如为10质量％、15质量％、20质量％或25质量％)，优选降低10质量％至30质量％。由于含水量的降低，可以减少流化床干燥的时间，从而在干燥环节上进行优化，进而提高生产能力。根据所述配方配制得到的物料例如可以是在步骤(1)中首批制备的没有添加有不合格粒料的待制粒物料，也可以是具有所述配方规定的组成的物料。

在另一些优选的实施方式中，在步骤(4)中将非合格粒料重新用于制备随后批次的待制粒物料以使得在随后批次中获得的待制粒物料具有相对于根据所述配方配制得到的物料更适合通过所述湿式制粒法制粒的粘度，由此在湿法制粒环节上针对湿式制粒法优化物料粘度，从而提高制粒速度，进而提高生产能力。

在另一些更优选的实施方式中，单批次从所述干燥粒料中筛分出的非合格粒料全部重新制备下一批次的待制粒物料。在该实施方式中，可以通过调节上述三个环节的工艺参数(例如湿法制粒机、干燥流化床、振动筛分机的工艺参数)，使得将单批次从所述干燥粒料中筛分出的非合格粒料全部用于制备下一批次的待制粒物料之后，所得到的待制粒物料具有最优的粘度和/或含水量，从而能够顺畅地通过制粒环节、干燥环节和筛分环节，使得这三个环节不存在明显的瓶颈，从而使得生产能力最优化。所述最优的粘度和/或含水量，本领域技术人员有能力在阅读本申请之后在本发明构思的教导下通过试验确定。

在另一些优选的实施方式中，步骤(1)中所述的混合和步骤(2)中所述的湿式制粒法通过湿法制粒机进行；在步骤(3)中，所述干燥通过流化床进行；和/或在步骤(4)中，所述筛分通过振动筛分机进行。

在另一些优选的实施方式中，当所述非合格粒料的质量达到预定量时，将所述非合格粒料加入到下一批物料中用于制备待制粒物料。

在另一些优选的实施方式中，所述非合格粒料的质量不超过单批次制得的待制粒物料的质量的50质量％，优选不超过30质量％，并且优选不低于5质量％，更优选不低于20质量％。

在另一些优选的实施方式中，在步骤(2)中，所述湿式制粒法通过湿法制粒机进行，所述湿法制粒机设置有搅拌桨和切碎刀，并且所述搅拌桨的线速度、所述切碎刀的线速度和单批次物料制粒时间分别根据如下公式(i)、(ii)和(iii)设置：

v1＝340/x～280/x (i)

v2＝x/50～x/20 (ii)

s＝m/x～3m/x (iii)

其中，x为待制粒物料的粘度值，单位为cP；v1为搅拌桨的线速度，单位为m/s；v2为切碎刀线的速度，单位为m/s；m为单批次待制粒物料的重量，单位为kg；s为单批次待制粒物料的制粒时间，单位为秒。

本领域技术人员在阅读本申请说明书之后，在本申请的教导和启发下，有能力根据需要根据物料例如粘度等具体情况对工艺参数进行适当调整以使生产能力处在可接受的范围内或者以进一步提高生产能力，但是这些调整得到的技术方案是基于本发明的发明构思，因此并没有超出本发明的保护范围。

在另一些优选的实施方式中，所述方法的生产能力与采用摇摆式颗粒机的工艺相比提高至少50％，更优选提高至少80％，进一步优选提高至少100％，所述生产能力以下式计算：生产能力＝合格粒料量/生产时间。

在另一些优选的实施方式中，所述配方为如下配方之一：

配方(1)：淀粉61.0kg；糊精66.6kg；琥珀粉13.4kg；和浸膏80.0kg；

配方(2)：糖粉98.5kg；对乙酰胺基酚1.26kg；马来酸氯苯那敏20.1kg；和浸膏11.7kg。

本发明方法针对粘度大、硬度大、摩擦力大或容易产热等物料，在湿法制粒时通过提高搅拌桨和切碎刀的转速，控制物料的制粒时间，使物料在湿法时即形成较均匀的颗粒(而不像老工艺那样对于这类物料，湿法制粒时因为随后还有整粒工艺而无需制成最终颗粒，同时还可以避免过摇摆困难)，湿法制粒后的颗粒不经过摇摆式颗粒机直接进入到流化床内干燥，干燥后的物料再经振动筛分机将合格物料与粗颗粒、细粉分离出。因湿法制粒后的物料不经过摇摆式颗粒机，直接进入沸腾床干燥，筛分出粗颗粒的比例较大，约占总比例的30％左右，将此不合格物料与下一批待制粒的产品一起加入湿法制粒机内混合后进行制粒。因为有干料的加入，降低了制粒后物料的含水量，避免干燥过程中塌锅现象的出现，提升了干燥效率。第二次干燥后仍会形成不合格物料，此部分物料再与下一批待制粒的产品进行制粒，如此循环生产，即提高了整体的生产效率，又不会产生物料的浪费。

实施例

下文将以实施例的形式对本发明的技术方案进行举例说明，但是本发明的保护范围不限于这些实施例。

表1.实施例中使用到的主要设备

设备名称	厂家	型号
			湿法制粒机	北京长峰金鼎科技有限公司	HLSG400
摇摆式颗粒机	上海优润机械设备有限公司	YD-160
			流化床	北京长峰金鼎科技有限公司	GWL1.5
振动筛	北京长峰金鼎科技有限公司	VSR4-1260-M10-M80

表2.实施例中使用的主要原料

设备名称	厂家	备注
			淀粉	济宁市六佳药用辅料有限公司	玉米淀粉，药用级辅料
糊精	济宁市六佳药用辅料有限公司	药用级辅料
			琥珀粉	抚顺西露天琥珀有限公司	主药之一
浸膏	有机溶剂浸提物	作为制粒的黏结剂
			糖粉	广州市华侨糖厂	一级白砂糖
对乙酰胺基酚	烟台市恒诺生物科技有限公司	主药之一
			马来酸氯苯那敏	烟台市恒诺生物科技有限公司	主药之一

实施例1

根据第一种配方(有时简称配方1)，称取淀粉61.0kg、糊精66.6kg、琥珀粉13.4kg、浸膏(含水量为30质量％)80.0kg，先将淀粉、糊精、琥珀粉添加到湿法制粒机中，干混3分钟，再添加浸膏，搅拌桨的线速度增加到1.5m/s，切碎刀的线速度由增加到7.2m/s，制得待制粒物料，其粘度为215cP。然后对待制粒物料进行制粒，制粒时间增加到180秒，制成最终颗粒，添加物料时间与出料时间不变，其中添加物料时间仍然为7分钟，出料时间仍然为6分钟，总湿法制粒时间约为18分钟，湿料的含水量为15％。在湿法制粒出料同时即依靠物料自重落入到沸腾床内干燥，物料在沸腾床内干燥时间仍为20分钟，干燥后物料又经15分钟出料、筛分完成，筛分出合格物料约占总重的70％，因未经摇摆式颗粒机整粒，虽改变了制粒参数，但其干燥的成品率还会有所降低。但可以将筛分出的30％不合格物料加入到下一锅的湿法制粒机中，与淀粉、糊精、琥珀粉干混后制粒，继续重复上述步骤，湿料的含水量为12％，因湿料的含水量减少，流化床干燥时间会减少到18分钟。

实施例1的生产能力按照如下公式进行：

具体计算如下：

对比例1

采用与实施例1基本相同的方式进行，不同之处在于，通过湿法制粒机制粒之后，采用摇摆式颗粒机进行整理，然后再在流化床中进行干燥。

生产能力计算如下：

按此种冲剂制粒工艺计算改进前后的生产能力，改进后为改进前的2倍以上，同时，不合格的物料不会损失，且节省了一台摇摆式颗粒机和至少2名颗粒机的操作人员所需的成本。

表3.实施例1和对比例1的工艺参数

实施例2

根据另一种配方(有时简称配方2)，称取糖粉98.5kg、对乙酰胺基酚1.26kg、马来酸氯苯那敏20.1kg、浸膏(含水量48质量％)11.7kg，先将糖粉、对乙酰胺基酚、马来酸氯苯那敏添加到湿法制粒机中，干混3分钟，再添加浸膏，搅拌桨的线速度增加到1.17m/s，切碎刀的线速度增加到6m/s，制得待制粒物料，其粘度为263cP。然后对待制粒物料进行制粒，制粒时间增加到60秒，制成最终颗粒，添加物料时间与出料时间不变，其中添加物料时间仍然为6分钟，出料时间仍然为5分钟，总湿法制粒时间约为15分钟，湿料的含水量为6.6％。在湿法制粒出料同时即依靠物料自重落入到沸腾床内干燥，物料在沸腾床内干燥时间仍为25分钟，干燥后物料又经13分钟出料、筛分完成，筛分出合格物料约占总重的60％，因未经摇摆式颗粒机整粒，虽改变了制粒参数，但其干燥的成品率还会有所降低。但可以将筛分出的40％不合格物料加入到下一锅的湿法制粒机中，与糖粉、对乙酰胺基酚、马来酸氯苯那敏干混后制粒，继续重复上述步骤，湿料的含水量为4.5％，因湿料的含水量减少，流化床干燥时间会减少到23分钟。

按照与实施例1相同的方式计算生产能力：

对比例2

采用与实施例2基本相同的方式进行，不同之处在于，通过湿法制粒机制粒之后，采用摇摆式颗粒机进行整理，然后再在流化床中进行干燥。

生产能力计算如下：

通过比较实施例2和对比例2可以看出，按此种冲剂制粒工艺计算改进前后的生产能力，改进后为改进前的2倍以上，同时，不合格的物料不会损失，且节省了一台摇摆式颗粒机和至少2名颗粒机的操作人员所需的成本。

表4.实施例2和对比例2的工艺参数

实施例3

按实施例1基本相同的方式进行，不同之处在于，不改变湿法制粒参数直接进入到沸腾床内干燥。配方为淀粉61.0kg、糊精66.6kg、琥珀粉13.4kg、浸膏80.0kg。先将淀粉、糊精、琥珀粉添加到湿法制粒机中，干混3分钟，再添加浸膏，设置搅拌桨线转速为1.17m/s，切碎刀线速度为4m/s，制粒90秒。其中添加物料时间为7分钟，出料时间为6分钟，总湿法制粒时间约为17.5分钟，湿料的含水量为15％。在湿法制粒出料同时即依靠物料自重落入到沸腾床内干燥，因湿法制粒的初步颗粒粒径不均，大部分为不合格的颗粒，物料在沸腾床内出现多次塌锅现象，需人工清理后才能继续干燥，干燥总时间增加到90分钟，干燥后物料又经30分钟出料、筛分完成，筛分出合格物料约占总重的20％，因未经摇摆式颗粒机整粒，也未改变制粒参数，所以，制粒效果不好，细颗粒、大颗粒均较多。

生产能力计算如下：

通过比较发现，生产能力与实施例1相比出现明显下降。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种通过湿式制粒法制备粒料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)按照配方将各组分混合在一起，获得待制粒物料；

(2)通过湿式制粒法将所述待制粒物料制备成具有规定粒径范围的待干燥粒料；

(3)对所述待干燥粒料进行干燥，得到干燥粒料；

(4)从所述干燥粒料中筛分出合格粒料和非合格粒料，并将所述非合格粒料重新用于制备随后批次的待制粒物料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述配方包含至少一种粘性组分，并且所述待制粒物料具有高粘度，优选的是，所述待制粒物料的粘度为不低于100cP，更优选不低于150cP，进一步优选不低于200cP；

另外优选的是，所述规定粒径范围为10目至80目。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述方法在湿式制粒法将所述待制粒物料制备成所述待干燥粒料之后不经过整粒而是直接进行干燥；

优选的是，所述整粒为通过整粒机尤其是摇摆式颗粒机进行。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

在步骤(4)中将非合格粒料重新用于制备随后批次的待制粒物料以使得：(i)在随后批次中获得的待制粒物料的含水量相对于根据所述配方配制得到的物料的含水量降低5质量％至30质量％，优选降低10质量％至30质量％，和/或(ii)在随后批次中获得的待制粒物料具有相对于根据所述配方配制得到的物料更适合通过所述湿式制粒法制粒的粘度；

更优选的是，将单批次从所述干燥粒料中筛分出的非合格粒料全部用于制备下一批次的待制粒物料。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

步骤(1)中所述的混合和步骤(2)中所述的湿式制粒法通过湿法制粒机进行；

步骤(3)中所述的干燥通过流化床进行；和/或

步骤(4)中所述的筛分通过振动筛分机进行。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述非合格粒料的质量达到预定量时，将所述非合格粒料加入到下一批物料中用于制备所述待制粒物料。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述非合格粒料的质量不超过单批次制得的待制粒物料的质量的50质量％，优选不超过30质量％，并且优选不低于5质量％，更优选不低于20质量％。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述湿式制粒法通过湿法制粒机进行，所述湿法制粒机设置有搅拌桨和切碎刀，并且所述搅拌桨的线速度、所述切碎刀的线速度和单批次物料制粒时间分别根据如下公式(i)、(ii)和(iii)设置：

v1＝340/x～280/x (i)

v2＝x/50～x/20 (ii)

s＝m/x～3m/x (iii)

其中，x为待制粒物料的粘度值，单位为cP；v1为搅拌桨的线速度，单位为m/s；v2为切碎刀线的速度，单位为m/s；m为单批次待制粒物料的重量，单位为kg；s为单批次待制粒物料的制粒时间，单位为秒。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法的生产能力与采用摇摆式颗粒机的工艺相比提高至少50％，更优选提高至少80％，进一步优选提高至少100％，所述生产能力以下式计算：

生产能力＝合格粒料量/生产时间。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配方为如下配方之一：

配方(1)：淀粉61.0kg；糊精66.6kg；琥珀粉13.4kg；和浸膏80.0kg；

配方(2)：糖粉98.5kg；对乙酰胺基酚1.26kg；马来酸氯苯那敏20.1kg；和浸膏11.7kg。