▲贝利机工作原理图之一
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▲贝利机工作原理图之二
五、关于多种维生素软胶囊内容物配制工艺 为了表达软胶囊内容物配置工艺,再应用一个本人早期负责的成功具体事例来阐明本人的观点和认识。即“多维软胶囊制备工艺的配制工序的问题及其解决方法”,借此,向配合并参加我顺利开展此工作的韩礼生、郑畅雄、黄德明师傅致意,同时感谢跟我记录整理的戴立红劳动及领导我的孟来根及我的师傅! 多维软胶囊国内最早是上海东海制药厂开发生产的,起先只是军工品,一直是一个含有多种油溶性和水溶性维生素的软胶囊制剂产品,其中水溶性维生素等原来是由外单位加工成片剂后,再与油溶性维生素等,用半自动平模压丸机压制成含片芯的软胶囊。由于在八十年代初引进了意大利制造的马克2型(MARK II)软胶囊机,其采用滚模连续全自动压制的制备形式,生产的经济、效率、劳动强度和劳动力配置以及丸形的多样性等,具有半自动平模压丸机无可比拟的优越性。于是彻底淘汰了相对劳动强度高、生产效率低、产品质量稳定性相对较差、自动化程度较低和制造成本较高的平模压丸机。与此同时,“多种维生素胶丸”、军品“空勤用多种维生素胶丸”和“六合维他胶丸”这类使用平板模压丸机生产的内含片芯的“多种维生素胶丸”经报批审核,成为科技攻关项目(局管XX-6),成功的改型为混悬型软胶囊产品。
由于混悬液的理化性状和纯油性液体截然不同,用滚模式软胶囊机制丸工艺生产“糊状胶丸”一开始难度较大,一方面要吸收消化进口自动滚模式软胶囊机,另一方面又要上混悬型多维系列产品。要在滚模式全自动软胶囊机原有的生产工艺基础上,探索出一整套新型成熟的混悬型的制备工艺,完成对多种维生素类软胶囊的制备工艺的革新,从高层次来讲,不仅有利于企业的社会和经济效益的增长,也能大大促进企业的科研和管理水平的提高,同时为同类混悬型软胶囊的研制开发和老产品的质量稳定与提高创造必要的条件。 1.主攻方向
由于内容物——混悬液的制备是“糊状胶丸”制丸的关键,因此主攻方向首先定在混悬液的预处理及制备上。
在混悬液预处理及制备的初级阶段,通过将油溶性维生素溶于分散介质以后,再与分散相一起经高速粉碎机粉碎以后,在滚模式软胶囊机试制时发现存在两个问题:
(一) 制丸前混悬液在72小时内发生分层现象,上层为精制植物油,这势必造成制剂均一性差;
(二) 分散相微粒过大,磨损滚模式软胶囊机的油泵,堵塞油管及扇形体(喷体)喷射孔,并且还影响胶囊接缝线。因此,从理论上深层次地对混悬液存在的问题进行分析和探讨,最后一致认为,要在滚模式软胶囊机上压制成型“糊状胶丸”,必须要解决好两个问题: (1)混悬液的稳定性;
(2)分散相(水溶性维生素)微粒的粒径细度。为此,制定了对策: A.混悬液分层
目标:经添加过助悬剂的混悬液在72小时以上不分层。
措施:掌握混悬液中各种原料的理论性质;找出分层的理论原因;寻找合适的助悬剂;小样试验;样品留样观察。 B.混悬液粒径过大
目标:经特定设备处理过的混悬液细度要求满足滚模式软胶囊机。
措施:寻找理想粉碎设备;寻找确定工艺(配比及时间等);确定适合制丸设备的混悬液细度;批量中试。
在以上内容实施时,实现阶段项目的目标。 (一) 解决混悬液分层问题
(1)通过查阅资料,找出混悬液分层原因。由于水溶性维生素类粉末的比重远远大于分散介质,在没有助悬剂的情况下,虽经高速粉碎机粉碎后呈相对稳定状态,但经一段时间静止后,由于微粒自重,不断沉降,导致两相分离,且造成制丸过程装量差异大,胶囊之间其有效成份不均一。
(2)根据以上得出内容物的特性。小组成员寻找了几种助悬剂,目的使分散相与分散介质混合均匀,并能保证混悬液在72小时以上不分层。通过对各类助悬剂进行小样试验和样品留样观察,最后选出天然FL H-100剂为效果较理想的助悬剂。
(3)由于FLH-100剂的配比不同,静止后分层情况不同,根据样品留样结果表明,能保证混悬液72小时以上不分层的比例为混悬料的2%左右。 (二) 解决混悬液粒径过大问题
(1)根据《制剂学》中关于药物原料粉碎处理中介绍的粉碎设备,我们先用了球磨机来球磨混悬液料,确定了每料磨球配比数及物料比,按配方确定了分散介质与分散相的配比及球磨机的最大球磨量。
(2)确定了几个球磨时间:12小时、24小时、36小时、48小时、60小时和72小时。根据混悬液的留样观察比较,得出最佳球磨时间为48小时。混悬液可达到120目以上,以适合滚模式软胶囊机。
(3)根据现有制丸设备及球磨机的能力,进行了几次批量中试,肯定了以上所做的工作结果。 2.副攻方向
(一)问题分析与措施
通过以上实践,证实混悬液的预处理是成功的,但同时在批量中试过程中还有其他因工艺上不成熟反映出来的问题。第一是设备的内容物料管路系统易堵塞及爆裂。分析了一下原因,主要是由于设备诸多系数设计是针对油类流态较好物质的设计和配置,如果使用混悬型物料则极容易导致生产过程中的相关管路堵塞。为了能符合今后更广系列软胶囊的开发生产与加工的发展需要,在一系列摸索研究和试验的基础上,对主机设备的设计装配及配置工作系数做了认真仔细的改进,解决了以上问题。其次是经滚模式软胶囊机压制的样品在定型的滚筒式定型器中,胶囊在接缝线处非常容易破裂,开始只能放在托盘上定型,即使在这种情况下仍然有一定量的慢性漏油,既浪费劳动力又造成得率低,存在一定的质量问题。这一问题又成为必须解决的问题。由于造成这一问题的原因很多,主要通过简要简要问题措施,罗列如下:
A.确定合适氧化铁红配比和配制工艺; B.确定最合适的胶液质量标准; C.滚模模孔口内外倒角改进; D.设备装配适合性同步调整;
E.非常规简单性做好主机维修保养,确保精度,使模具运行良好; F.调整环境条件工艺参数和设备配备;
G.借等级工考核机会,提高整体制丸水平;
H.通过反复实验,调节扇形体温度,得到合适的温度范围; I.胶带冷却工艺条件改良,包括形式;
J.改进并调节设备,稳定调整胶皮厚薄等均匀度,并使两边偏差在3.5mm等;
K.确定与油性产品差异的溶胶工艺(胶液水份、粘度、冻力和一级与二级明胶配比);
L.合理真空脱泡与杀菌,真正熬和胶液;
M.掌握最佳混悬型软胶囊制备系列工艺条件。
(二)实施中首先调整胶皮厚薄,在原来工艺要求上适当又彻底地调整设备四项同步,改进设备若干参数,以能包裹混悬液又能保证产品装量差异优秀为限度,同时尽量使两边胶皮之间的偏差保持在可控范围内,再通过适当调整明胶系列温度,最后调整喷体工艺温度,经多次实践,完全取得实效。第二步对胶液进行重点攻关。对色素的理化性质再作进一步认识。由于其为遮光剂,且原料呈细粉状,溶(分散)于胶液中,因颗粒存在,影响胶液粘度,故小组采取措施,将该遮光剂粉末以1:2比例与增塑剂相混,球磨以后,达到100目以上的细度,再按规定比例投入胶液中,以减少其对胶液粘度的影响。通过几次试验,以上方法是可行的。由于常规胶囊生产使用的胶液,其原料中一般以二级明胶为主,正常水份在50%以内,而现在就容易发生因胶液粘度等不够而造成压制的软胶囊接缝线不牢,经不起初定型滚筒滚翻定型,且有大量慢性漏油。由于以上胶液的粘度、水份在软胶囊制丸中已属理想值,故小组成员大胆设想,根据“糊状胶丸”内容物的特殊性,在压丸工艺条件成熟,并严格溶胶工艺纪律的前提下,考虑调整胶液的质量参数。在此设想指导下,在溶胶中以一级明胶为主,二级明胶为辅,网胶全部回收自身利用,并保证产品的外观。经过几次这方面的试验,并每次对胶液进行测定,再进行压丸试制结果理想,能保证产品投入与产出比达到96%以上。
3.结果
(1)在革新后的工艺指导下,用滚模式全自动软胶囊机压制的糊状胶丸成品率基本稳定,达到96%以上,且外观质量较好,如接缝线光滑无漏油,外表有光泽,且内在质量、各项指标经质监科测定也均达标(装量差异在±3%之内,VA、VC含量及崩解度等均符合产品标准)。
(2)滚模压丸机与平板压丸机在相同生产时间内的劳动生产率大为提高,比较如下:
平板压丸机8hr生产336600粒,要15人机房,耗电大,正品得率90%; 滚模压丸机8hr生产353800粒,需2人机房,耗电少,正品得率96%。 (3)混悬液中助悬剂的比例为2%。 (4)球磨时间——48小时;
(5)过滤网目数——100目以上;
(6)色素:(明胶+甘油)=1.5:1000;
(7)胶液质量要求:粘度4.9°Ε、、水份47%。 (8)扩大生产顺利。 4.尚存在的问题和打算
进一步扩大生产,尚存在的主要问题是配混悬液设备、设施尚待更新配套,如何改善制备混悬液的条件、来提高生产合格率以及进一步降低产品成本,是今后进一步所要解决的新课题。
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▲国内一配油间现场图片
通过以上两个典型案例,将转入下面制丸工序叙述。
第四章 软胶囊制备制丸工序工艺和设备应用
制丸,在我国已有约七十多年的历史了,最早的产品是鱼肝油丸,采用美国产平模设备,绝大部分是靠手工作业.。虽然对原有的平模式压丸机作了一系列改进和配套,包括工艺更新等,直到上世纪五六十年代才自行设计制造和使用了无缝滴丸机,基本实现了自动化,并迅速进步到六头型。到七八十年代,又将原来机械凸轮式改进发展成效率更高的脉冲式无缝滴丸机,同样直到改革开放后才引进意大利滚模式软胶囊机,随后北京和上海前后仿制成功II型滚模式软胶囊机。
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▲早期引进我国的滚模式MARK II型软胶囊机之一
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▲国产最早的全自动滚模式RJNJ 2型软胶囊机
软胶囊的中心工序是制丸工序。对于当机者而言,无论你在意与否,实际都在面对几乎70余个工艺及设备变数,一些很直接地显性,一些隐性,一些是共同差异而暴露现象,一些是单项差错就给你颜色看。总之,就是这写工艺参数组合成大体一致,实际各自千秋的工艺应用。比如,有的人会说,如果胶带成型的温度超过10摄氏度,简直我们就无法保证每分钟3转的正常理想制丸状态,可看本连载的一些好手还会说,如果6~10摄氏度,我们就觉得非常不理想,几乎没法保证每分钟4.6~4.8转的正常理想制丸状态。其实就是如我所言的缘故。那么,只要此温度调到10~14摄氏度就能快了吗?答案也正如我所言,非也!所以,如何系统地组合各个工序工艺参数,不断实践、不断寻找并分析解决问题,走最佳组合工艺路线才是正确发展提高之道。这正又是我们这代软胶囊人的使命,不是吗?
一.关于滚模式软胶囊成丸工作原理
对于制丸,首先应弄懂制备原理,包括设备原理,绝非简单的当机看守和*作。然后才能有的放矢的寻找与发现比较和实践,否则往往忙乎折腾好一阵子,最后还是一头雾水,当然大部分情况是有所收获而与起初目标仍有一段距离。因此,真正的好手,实际并不多,能融会贯通的更微乎其微几那么几个,所以这些人往往是本单位的顶梁柱,也是别的单位的千方百计挖掘的人才。 那么,制丸到底面对些什么呢?
首先,应了解制丸的工作原理,然后应懂得设备的构造和作用,再次需知道使用物料的特性,最后应熟悉工艺*作应用。当然要进一步成为好手,则需要更多的知识和信息,以及深入透彻的学习发现和实践了。我的体会是专业知识和基础知识往往是阻碍真正进一步深入的障碍。比如化工、机械和电气等方面的广度知识和深度知识都是绝对重要的。
如对于当前比较广泛使用的一定含量的卵磷脂软胶囊,几乎外行都会直接用