制粒（丸）技术的研究进展

【摘要】  介绍颗粒的概念、作用，各种常用制粒方法，及各方法的适应范围，总结制粒（丸）的原理，针对现有难制粒物料如高吸湿高粘性物料，制粒方法设备的发展方向。

【关键词】 高吸湿物料  高粘性物料   制粒技术  制粒机  制丸  干燥  PLC  自动控制  生产线  低聚糖  调味品  GMP

颗粒（丸）剂因具有：“三效”(高效、速效、长效)、“三小”(剂量小、毒性小、作用小)，以及“五方便”(服用、携带、贮藏、组方、运输方便)等特点，在医药、化工、食品、催化剂等行业应用越来越普遍。

中药制粒技术是指将药材的提取物与适宜辅料或与部分药材细粉混匀，制成具有一定形状或大小的干燥颗粒的操作技术1。延伸开，制粒技术就是：将原料粉末或块状物，通过一定的工艺，利用相应的设备，制成具有一定形状或大小的干燥颗粒5的操作技术。

丸剂成形技术是指将原料粉末加适宜的黏合剂或其他材料制成的球形或类球形制剂的技术。

GMP的定义：质量保证部分，确保产品一致性生产，符合与其用法相适应的质量标准。2

由于物料之间性质的不同，针对具体物料，开发更经济、更环保、更符合GMP要求的制粒（丸）技术，已经成为热点和降本生效的重要措施之一。对于我国制药行业和食品行业的发展、对于粉体及液体需要升级到颗粒的产品行业，具有深远的现实意义。

本文就常用制粒（丸）方法及适用范围作了简单探讨，并对高吸湿高粘性物料制粒（丸）方法的改进作了展望。

常用制粒（丸）方法。
常用制粒方法有：湿法制粒、干法制粒、喷雾制粒、流化床制粒、熔融法制粒和液相中晶析制粒等。可根据所需要的颗粒特性选择适宜的制粒方法。

 　　常用制丸方法有：挤压方法、搓丸方法、流化床制丸法、滴丸方法。

一、湿法制粒应用为广泛。湿法制粒方法有：挤压制粒、转动制粒、高速搅拌制粒等，发展十分迅速。

湿法制粒原理：将原料粉末与润湿剂或黏合剂混合均匀，制成软材，再采用挤压、转动、切割的方法制成颗粒。

相应现有的机型有：YK型摇摆颗粒机；ZL型旋转式制粒机；GHL高速混合制粒机；转动圆盘造粒机。

YK型摇摆颗粒机：将潮湿粉末混合物，在旋转滚筒的正反转作用下，强制性通过筛网而制成颗粒。

ZL型旋转式制粒机：通过一组旋转碾刀，将前道工序制成的湿材注入环碾刀的不锈钢筛筒筛孔中，从而制成圆柱状的湿颗粒。

GHL高速混合制粒机：粉体物料与粘合剂在圆筒形容器中由底部混合桨混合成湿润软材，然后由侧置高速粉碎桨切割成均匀的湿颗粒。

转动圆盘造粒机：通过转盘，筒壁，重力的作用，将物料搓成颗粒。

对于加入润湿剂、粘合剂，可以形成手捏成团，而团块又可以容易分散的物料粉末，应用湿法制粒　　　　（丸）机是比较理想的选择。

二、干法制粒

干法制粒有许多优点，制得的颗粒密度较高，添加剂少，并且颗粒呈现一致性。

干法制粒的原理：通过模具的压力作用，产生粘力来源，从而将物料粉末制成颗粒。

干法制粒适用于：通过物料粉末自身的粘结力、析出的内部水产生的粘力、添加粘结剂产生的粘力，产生足够的粘力，能将物料粉末粘结起来的物料粉末。

三、喷雾法

喷雾制粒法：将物料溶液或混悬液通过雾化器喷雾于干燥室内的热气流中，使水分迅速蒸发而直接制成球状干燥细颗粒的方法。

适用于要求粒径80-300目的球形细小颗粒，物料本来是或可以制成溶液或混悬液的产品。

四、流化床5

流化床制粒3是利用热气流使流化床的“底料”呈现沸腾状，将润湿剂、黏合剂、或母液均匀喷入使之团聚成粒或包覆成粒的方法，混合、制粒、干燥在一台设备内完成，也称一步制粒法。

对于不吸湿物料但喷入粘结剂可以团聚、吸湿但产生的粘性不足以粘壁的物料、在流化状态下粉末可以很好沉降的物料，流化床制粒均可以很好的适应。

五、熔融法

熔融法制粒：通过熔融的黏合剂将物料粉末黏合在一起制成颗粒的方法，或将物料直接熔融后，冷却制成颗粒（丸）的方法。

前种方法适用于对水、热不稳定的物料。后种方法适用于物料可以很好熔化，并且可以很好冷却、冷却后不易粘的物料。

六、液相中晶析制粒法

原理：物料在液相中析出结晶的同时，借液体架桥和搅拌的作用聚结成不规则颗粒或球形颗粒的方法。
本文属于日发技术探讨性文章

制粒（丸）的原理总结
  总结制粒（丸）的原理，才能对现有制粒（丸）的方法、设备进行改进。

制粒（丸）的原理有：

一、              液体物料

1、  直接喷雾造粒。

2、  利用晶种，再喷雾到晶种上造粒（丸）。

3、  液相中晶析制粒法。

二、              固体粉末

1、  加入润湿剂、黏合剂、母液、熔融液，使粉末间产生适当的粘合力制成软材，再采用挤压、切割、搓动的方法，来制粒（丸），然后干燥。即湿法制粒。

2、  通过模具的压力作用，使粉末间产生粘力，从而将物料粉末制成颗粒。

粘力来源有：物料粉末自身的粘结力、析出的内部水产生的粘力、添加粘结剂产生的粘力。

3、  喷入润湿剂、黏合剂、母液、熔融液，让处在流化或运动状态中的粉末之间产生足够团聚力，从而形成颗粒。如果能返回足够的晶种或连续加入晶种，就可以连续制粒。

4、  将物料熔融后，再冷却制粒。

三、              块状物料

1、  直接粉碎成颗粒。

2、  粉碎成细粉采用固体粉末的制粒方法。

3、  溶化后采用液体的制粒方法。

  现有难制粒的物料
  作者根据长期的实践，总结以下一些目前制粒存在困难或制粒方法不经济的物料种类。

1、  高吸湿性，吸湿后呈现高粘性的物料。比如各种低聚糖类，如黄原胶、异麦芽酮糖醇、异麦芽酮糖、果寡糖（FOS、低聚糖）、多糖等。

2、  吸湿强、粘度大、热敏性的物料。如含有较多粘稠成份的中药类。

3、  物料粉末较细小于200目，易飘浮并且使用湿法无法制粒的物料。如调味品洋葱粉，此类物料较轻较细，并且粒度分布不均匀、吸水强，飘浮到空中对环境污染也较大，要求做成70-100目流动性好的细小速溶颗粒。

4、  用湿法制粒无法制粒，或需要大量有机溶剂才能做，成品为大颗粒冲剂的物料。如大豆提取物的食品冲剂。

5、  不能添加任何成杂质成份，依靠自身粘结力又不能

1、       需要堆密度较大和产品品质一致性（堆密度、粒径、外观球形化）的颗粒。

2、       高吸湿、高粘物料采用现有制粒方法根本制不成颗粒的物料。

以上物料，现有制粒方法有：

1)  采用乙醇湿法制粒，再烘干，成品在开始和乙醇挥发后品质不一样，成本较高。制粒过程中因为溶剂，也存在环保和安全性的问题。

2)  干法制粒：一方面因为高吸湿和高粘性使制粒变得困难，另一方面制成的颗粒因太紧而使溶解度不合格。

3)  普通流化床制粒（包括沸腾制粒和喷雾制粒）：适用于粘度一般、吸湿一般的物料，对于以上物料，不适用的问题有：

因为了保证流化，所需风量较大，在物料颗粒小于150目时，物料易跑入布袋，造成成品率较低。

使用沸腾制粒时，使颗粒堆密度较小和颗粒较小从而达不到要求；使用旋流床时，风量太小，会导致物料从旋流板漏下；在采用流化床制以上物料颗粒时，物料易死床，从而破坏制粒操作，并且制成的粒干燥度常有不合格的问题。

当使用溶剂作为粘结和润湿剂时，安全和经济性又不好。

3、       因是大颗粒，采用底喷包衣包层易产生裂纹（底喷包衣适用于0.4-1.3mm丸剂）、旋流包衣风量太大或包不好（适用于1-3mm的丸剂）、高效包衣机效率太低（主要适用于片剂），上述包衣机包不好的物料可以考虑该种机型。

制粒（丸）技术的展望
  由于不同制粒方法和制粒条件所获得的颗粒不同，如何根据不同制粒目的和物料性质选用与操作设备，确定制剂的成型工艺起着重要作用。针对所制粒的用途或物料进入机体，同机体发生作用4的具体特性，从而决定物料合适的操作配方和成型工艺。

  颗粒的成品指标主要有：粒形、粒度、相对密度、成份指标、溶解性、稳定性、色泽、收率、卫生指标、含水量、杂质、吸湿性等。根据所要求目的和各机型的特点，确定机型和改进的需要。
本文属于技术探讨性。