麦克粉末流动性应用—针对压片的粉体表征技术

美国麦克仪器 2019-12-06 | 阅读：3044

在日常生活中易服用的片剂发挥着重要的作用。生产片剂的历史悠久，可追溯到一个世纪之前，但现如今生产中仍然会发出现失败的情况。为了实现更为高效的生产、使用更为强效的有效成分以及更复杂的片结构，都使得现今药厂面临巨大的挑战。由此，知道如何控制混合物的特性，对于实现良好的加工性能并获取高质量的最终产品而言至关重要。

片剂生产过程中的各个阶段都使得粉体混合物面临不同的环境条件。首先，须将混合物从料斗转移至料靴，再旋转到工作台上，使其流入冲模。连续行进的料靴使得粉体完全填入冲模。之后的“小步骤”是预压，冲头行进将冲模内一定量的粉体压缩至预设的深度，形成稳定的片。最后，片从冲模中顶出，完成整个过程。

图1 - 压片机

图2 - 片的压实过程

一般片剂厂商使用单一参数或单一行为来描述混合物的粉体行为。例如卡尔指数，这是一种基于松装特性的计量标准，又或是剪切盒分析。然而，在过去十年间，粉体的表征方法发展迅速。FT4等现代仪器基于动态测试，除去表征了松装特性还补充了自动化且精密的剪切测试。同时能够分析运动状态下的粉体，这对于工艺相关的研究以及量化粘性和充气作用下的流动性而言都极具效果。

针对压片的应用，动态流动特性可量化混合物夹带空气或进入部分填充冲模的难易程度。事实上还包括API小颗粒与辅料之间分离并且最终偏析的可能性，还可以直接研究透气性。在理想的情况下，粉体混合物进入冲模后，应该尽快释放空气，确保填充完全。否则夹带的空气受到压缩，从而导致压实后腰裂或顶裂。

压缩性也是与压实步骤极其相关的另一项松装特性。对于高度可压的混合物，片的厚度、硬度和机械完整性都将受到影响；然而，对于不易压的粉体，冲头所施加的压力将均匀传递下去，从而得到更为均匀和稳定的片。如需预测混合物是否易于“堆积”或是粉体对加工设备的粘结作用时，剪切盒和壁面摩擦的数据也非常有用。

这种简易的分析强调了不同的粉体性能参数与工艺不同阶段的相关性。提供混合物的一系列性能而非单一参数，使得研发或生产者更能看清这种“整体画面”。而在处方设计时，这类的信息也使得更为全面的方法，结合良好的加工特性可用作成功的指导标准。而在之后的工艺设计阶段，这些数据还有助于全面理解，并减少调试或更改的需求。最后，在日常生产过程中，详细、敏感的粉体特性能够最大限度上减少原材料或中间体批次之间的变化，并且更好地排除故障。

在以上这些方法中，在前期投资最合适的分析仪器，将为片剂生产周期的每个阶段带来受益，从而确保粉体与设备的良好适配，并且具有最佳的长期稳定性。可见关注于粉体测量也可带来丰厚的收益。