核心提示: 在中药制剂的研发中,人们在选择剂型时多考虑胶囊剂,因为胶囊剂具有制备工艺相对简单、能掩盖药物不良气味以及患者顺应性好等优点。但中药胶囊剂也普遍存在载药量有限导致服用粒数多、填充内容物易吸潮粘结、颗粒圆
在中药制剂的研发中,人们在选择剂型时多考虑胶囊剂,因为胶囊剂具有制
备工艺相对简单、能掩盖药物不良气味以及患者顺应性好等优点。但中药胶囊剂
也普遍存在载药量有限导致服用粒数多、填充内容物易吸潮粘结、颗粒圆整度不
好等问题。近年来,我国的科研人员从成型工艺的角度,改进制粒技术,得到一
种新型制粒技术——挤缩制粒技术,为决解或改善中药固体制剂存在的上述共性
问题提供了新思路。本组文章对挤缩制粒技术的特点、应用等进行了全面介绍,
有较强的实用性。
——编者按
▲中药胶囊剂生产工艺难题待破解
中药胶囊剂普遍存在载药量有限导致服用粒数多、填充内容物易吸潮粘结、
颗粒圆整度不好等共性问题,其中服用粒数多和填充内容物易吸潮粘结是亟待解
决的重点问题。
服用粒数较多中药胶囊普遍服用粒数过多,特别是一些含滋补性药材较多的
复方,如:百令胶囊,一次5~15粒,一日3次;胃太平胶囊,一次8粒,一日3次;
桂附地黄胶囊,一次7粒,一日2次。胶囊服用粒数过多主要与原料提取后过高的
固形物收率、辅料的用量及中药各种制粒方法存在的不足有关。
对于固形物收率过高,目前常采用静置沉淀法、水提醇沉法、加入澄清剂滤
过法、高速离心滤过法等工艺手段,减少原料提取中有关杂质,以降低其浸出物
量。但由于中药制剂的物质基础研究中,特别是复方制剂的物质基础研究暂难取
得突破,所以从提取艺工方面来减少胶囊服用粒数较为困难。
辅料应用在现代制剂的开发、使用中占有极为重要的地位。目前中药提取物
尚为粗提物,体积较大,加上辅料的使用,使得服用体积更大,胶囊剂服用粒数
增多。而且,现有制粒技术存在或多或少的问题,所制备颗粒不能达到减少胶囊
剂粒数或缩小囊壳型号的目的。
吸潮粘结由于填充胶囊的内容物成分和形式复杂多样,大部分胶囊在贮藏过
程中常出现颗粒吸潮、粘结甚至霉变的现象,成为影响药品质量和疗效的重要原
因之一。现在一般是通过使用包装材料来改善这种情况,常用的办法是在铝塑板
外加防潮铝塑袋,以达到防潮目的。
中药胶囊剂的内容物一般为颗粒。但是由于现有制粒技术存在的问题,导致
所制颗粒大小不均匀,外观不圆整。正是由于颗粒自身密度小,比表面积大的性
质,致使其吸湿性无法有效改善,这也是胶囊剂内容物易吸潮粘结的原因之一,
同时使得颗粒包衣技术较难实现,且不便于分装。
▲我国学者提出挤缩制粒技术
中药制剂工艺分为提取工艺和成型工艺两部分,选择从研究相对较少的成型
工艺切入,从制粒角度入手,或许能够有效解决中药胶囊剂的上述问题。我国有
学者设想采用“压缩颗粒装胶囊”(如压缩饼干)的理念来解决中药胶囊剂生产存
在的共性问题。
假设胶囊总容积为V,制剂日服用量为M,根据公式M=ρV可知,由于M一定,
要减少V,就必须增大颗粒的堆密度ρ,即要减少服用粒数就必须显著增大颗粒
堆密度。若制备的颗粒比表面积缩小,外观光滑圆整,质地紧密,不仅自身抗引
湿性强,且便于包衣。通过薄膜包衣,不仅可以更加有效地增强颗粒抗引湿性,
还可以通过包裹特殊材料做成新型给药系统,同时还能改变颗粒外观色泽,提高
患者顺应性。
目前各种制粒技术,包括湿法制粒、干法制粒、喷雾制粒、流化床制粒等,
所制颗粒不是表面粗糙,比表面积大,就是质地疏松,堆密度小,没有一种方法
能够满足既减少胶囊粒数,又解决或改善颗粒防潮粘结的要求。
为了使所制颗粒达到要求,在挤压制粒技术的基础上,我国的科研人员通过
改进其制粒原理,得到了一种新型制粒技术——挤缩制粒技术,即采用双螺杆强
压式制粒机为主要工艺设备,先将物料经过润湿混料后,制成软材,再通过硬性
挤压、旋转切粒、摩擦滚圆、干燥膨胀成球4个步骤制成球形或类球形的颗粒,所
制颗粒命名为“挤缩颗粒”或“压缩颗粒”。
挤缩制粒技术可增大颗粒堆密度,在不改变单服剂量的同时提高胶囊剂装量;
制备胶囊剂时少用或不用辅料,从而达到减少胶囊剂服用粒数或缩小囊壳型号,
提高患者顺应性的目的。另外,这一技术能够有效地减小颗粒比表面积,增大颗
粒紧密度,从而防止吸附较多水分,达到防潮的目的。同时由于所制颗粒外观圆
整,真球度高,强度大,便于进行颗粒包衣,通过包衣,能更有效地起到防潮作
用。
▲挤缩制粒技术应用前景值得期待
挤缩颗粒技术为中药新药、新制剂的研究开发带来了新思路,可着重在以下
领域进行推广应用。
一是应用于中药制剂的二次开发。某些改剂型品种,由于浸出物较多,导致
单服剂量大,剂型选择时不能选择胶囊剂、片剂等载药量较小的剂型,而只能选
择颗粒剂、丸剂等剂型,虽然载药量大,但是缺乏市场竞争力。某些服用粒数多
的仿制品种,以增加药味薄层鉴别或提高样品含量限度来提高品种质量,经过仿
制后,患者顺应性仍然很差。
若将挤缩制粒用于中药制剂的二次开发,通过减少服用粒数或缩小囊壳型号,
不仅在剂型选择时可考虑胶囊剂、片剂等载药量较小的剂型,而且所制品种能明
显提高患者顺应性,增强市场竞争力。
二是应用于新型给药系统。以缓释微丸释药机制中的脉冲释药系统为例,脉
冲释药微丸亦称时控爆裂系统(TES),以定时控制方式在胃肠道特定部位(如
胃、结肠)释药,其释药方式符合人体昼夜节律变化。
这种微丸从内到外分为四层:丸芯-药物层-膨胀层-水不溶性聚合物外层衣
膜。通常以糖丸为丸芯,分别以亲水及疏水药物为药物层,再裹以膨胀层,最后
以乙基纤维素为外层衣膜做成TES。
研究发现TES的大小取决于丸芯大小、药物层及膨胀层厚度,释药速度取决
于药物的溶解性,而不依赖于外界的pH值(因为膜的破裂不受pH的影响),所以
丸芯制备好坏决定了微丸好坏。所制丸芯要求大小均匀、圆整,成球性好,有一
定强度,而压缩颗粒能够满足这些要求,故可考虑用来制备缓释微丸的丸芯。
此外,挤缩制粒技术不仅可用于胶囊剂的制备,还可以应用到颗粒剂、微丸
等剂型。研究发现,含量在80%以上的物料制成挤缩颗粒后,在一定温度条件下,
颗粒含润湿剂(一般为水和乙醇)在10%以上时,挤缩颗粒全部膨化成类球形粒
子,其外观形状完全相同于微丸。利用这种粒子可制备颗粒剂、配方颗粒及速溶
微丸等。所制颗粒中空膨化,溶化性和溶散性均较好。
挤缩制粒技术的推广应用还需解决一些基础问题。众所周知,正如中药粉碎
一样,不同的粉碎程度可表现出不同的性质。通过100目筛的粉末称为细粉、过
120目筛的称为最细粉、过200目的称为极细粉,那么过300目、400目又如何表达?
因粉末达到一定的细度后,表现出与普通粉末不同的理化性质,于是有了粉体学
概念。挤缩颗粒技术是否也有类似情况?与一般挤压制粒技术比较,同样都是通
过机械力挤压制粒,不同的只是压力高低,但是颗粒所表现出来的与其他颗粒不
同的理化性质,是否预示挤缩颗粒可能不同于以往任何颗粒,是否是一种全新的
颗粒?这些问题还有待深入的实验研究来回答。
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△挤缩制粒命名依据
第一,在工程学中,将通过外用力将物料压制成一定形状的制粒技术统称为
压缩制粒技术,如干压制粒,在工程学中也可称为压缩制粒,而在药剂学中提到
的挤压制粒,同样是压缩制粒的一种形式;第二,根据技术特点,采用强大推进
力称之为“压”,与其他颗粒比较,单位质量颗粒比表面积减小称之为“缩”,
本技术是在原有挤压技术上的改进,为了便于区分,故将技术暂命名为“挤缩制
粒技术”。
应用挤缩制粒技术过程中,发现所制颗粒在一定温度条件下干燥易产生膨胀,
有时甚至发生爆裂现象;所制颗粒色泽普遍加深及某些全生药粉颗粒崩解时限不
合格等现象。这些现象不同于其他制粒方法所制颗粒,证明强挤压后颗粒物理性
质可能发生一定改变。故将挤缩制粒技术所制颗粒称为“挤缩颗粒”或“压缩颗
粒”。
△挤缩制粒基本原理及技术特点
挤缩制粒采用双螺杆强压式制粒机为工艺设备,将润湿剂混料制成的软材通
过机器后,经过硬性挤压、旋转切粒、干燥而制成球形的或类球形外观圆整、表
面光滑的颗粒。
挤缩制粒技术主要特点概括起来包括以下三个方面。一是所制颗粒密度较普
通颗粒大,使用这种颗粒填充胶囊,填充量将显著增加。以0号胶囊为例,最大
填充量可达到0.65克(一般来讲,其他颗粒最大填充量为0.50克)。这种技术不
但使胶囊载药量得到增加,而且在不改变原单服剂量的同时,减少了服用粒数。
二是颗粒比表面积小,外观光滑圆整,质地紧密。三是能有效降低制剂辅料使用
量,对于提取制剂,使用辅料的比例水浸膏为3%~8%,醇浸膏为8%~15%,中药
原粉一般无需辅料。
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