双螺杆挤出机在连续混合和制粒方面的应用

蒲公英小可爱

双螺杆挤出机可作为一台连续的湿法制粒机或作为制备明胶液的连续混合机使用

设备和加工处理报告

双螺杆挤出机在制备无定型固体分散体以改善药物溶解度方面以及将药物装载到可以塑形成给药装置的聚合物（即：通过热熔挤出）方面已经具有工业化应用，目前也开始作为连续的湿法制粒设备以及软胶囊生产中制备明胶液的连续混合设备使用。

双螺杆制粒

口服固体制剂药物的不断发展和工业化连续生产正在为连续制粒工艺创造不断增长的机会，双螺杆制粒（TSG）已经被应用于工业化连续生产中。一些连续操作的系统，如：GEA公司的ConsiGma和Glatt公司的MODCON，都在使用TSG。双螺杆挤出机包括如下一些品牌：Coperion,CW Brabender, Leistritz, Steer, Thermo Fisher Scientific及其他。

双螺杆挤出机采用模块化设计，将不同类型的螺杆元件布置在螺杆轴上，以优化混合效果，并便于在多个位置将各个组份添加到设备中（即：混合过程的中间步骤中）。同一台设备可被用于湿法制粒以及热熔挤出，但是热熔挤出工艺需要料桶的外部加热，以便将温度升高到聚合物辅料的熔点以上，而制粒过程是在低于辅料熔点的较低温度下进行的。

TSG的主要优势是用于连续性生产。[SS1] 用户可将同一台挤出机用于研发以及生产使用，只是运行时间更久一些而已。或者，可以将该工艺进行放大，采用较大的挤出机，用于达到更高的产量。可采用转换工具包做一些硬件方面的必要改动，对这些挤出机进行设置，以便能够用于制粒生产以及热熔挤出使用。

除了生产规模具有灵活性之外，连续性工艺相比批操作工艺而言可改善工艺控制并且能够进行在线、实时监测。双螺杆挤出机被视为小容积连续式混合机，并且形成一种更均匀的混合过程，以便药物、辅料和粘合剂（2）更均一的分布。

加拿大安大略省的麦克马斯特大学化学工程系教授Michael Thompson指出“均一化是一项大优势，TSG 可以减少制粒产品批与批之间的差异，并降低对某一具体的熟练操作工的依靠，通过了解何时停止批混合机的操作来获得合适质量的产品。”TSG需要较少的粘合剂或较少量的水来生产出与批次制粒设备质量相当的颗粒，这样可降低生产成本。

TSG工艺的主要变量是如何影响产品特性的，在这点上相对来讲是容易理解的，虽然每种配方可能需要进一步优化。Thompson指出，只要配方设计师具有“浸湿”粉末的不同技术方面的应用知识，几乎任何基于已知制药成分的配方都可以制成颗粒。“我总是建议一家公司能够从零开始对每种新配方的粘合剂-粉末需求进行研究，但是初始的设备设置和操作条件可被视为相对普通的。” 从一台小型实验室设备放大为更大型的生产设备会提出很多挑战，但是，Thompson也警告道：“只有当运行了数小时之后才能够真正了解一种工艺，设备由于机械旋转而被加热，进料器已经经过了几个灌装循环，以充分了解该工艺各组分的堆密度”。“在20分钟的实验室试验中获得的产品并不一定能够转变为一种连续操作的生产工艺。”

PAT

过程分析技术（PAT）是了解和控制一种连续性工艺的关键部分，在线测量用于先进的工艺控制策略和“质量源于设计”的研究。例如，Innopharma Technology公司的Eyecon2是种直接的光学成像系统，采集颗粒的各种图像并进行实时分析。 Innopharma公司的高级产品经理Chris O’Callaghan指出，在连续性工艺中，颗粒分析仪可用于监测双螺杆、连续干燥机或磨机之后的粒度。

在连续性系统中，需要有数据来进行前馈和反馈控制，使关键性参数和属性尽可能接近理想设定点，尽管每个工艺步骤的输入和输出值会有一些变化。O’Callaghan解释道“尽管反馈控制对于确保偏差不会在未被检查的情况下继续增长是很关键的，但前馈控制可以在后续工艺步骤中对上游变化进行补偿，确保在早期出现的变化可以在最终的输出物料中得到部分或全部纠正。”

“通过测量制粒完毕之后的粒度，测量尺寸的偏差可被用于更改双螺杆参数（例如：液体添加量和螺杆速度），以纠正粒度变化，而下游粉碎步骤的速度可能会暂时升高或降低，以便更加细致或粗糙的研磨当前送入的颗粒，因此保持更为稳定的成品粒度。”

Thompson谈到需要完成更多的工作来进一步开发不同类型的TSG方面的PAT。在麦克马斯特大学实验室中，研究人员们正在查看超声波传感器，以便了解可以测得双螺杆制粒机出口处产品的那些特点信息，例如：粒度和水分。最终而言，研究人员们希望还能够确定可用来监控输入粉末的技术，该技术还可能会对成品特点产生重要影响。例如，已了解到粘合剂颗粒的大小会对热熔制粒的粒度产生影响，但是粘合剂物料的供应商可能不会测量或报告粘合过程中的粘合剂粒度的变化，因为不会对化学性质产生影响。很难将不合格颗粒的问题追踪至原料，并且配方人员可能会错误的假定为是在挤出机中出现了问题。

挤出机内置传感器还可用作PAT信号。例如，在稳定的加工处理过程中，挤出机驱动电机应保持恒定，并且可用于工艺控制。

（未完待续。。。）

syhorchid

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hyjia111

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shen123

真心想了解一下

制药人tytytyy

可以在讲的详细点吗