水性薄膜包衣的过程

使用水作薄膜包衣溶剂的缺点是其蒸发潜热比大多数有机溶剂要高许多（大约是乙醇的3倍）蒸发速度较低时，水分可能会渗进片面，从而导致片剂的物理性破坏或有效成分降解。侧边通风包衣锅由于有较高的蒸发容量，显然可以选择用于水性包衣。随着近十年技术的发展，现在对水极敏感的片剂也不会让水分渗入片芯影响成分，从而顺利进行包衣。这样的例子有阿司匹林、甲基多巴、维生素C等。要成功开发水性薄膜包衣需解决几个问题。大多数问题都是由水的蒸发速度较慢引起的。通过增加空气流速和提高空气温度可增大其速度。但增加空气流速并不是一个简单的解决方法。热传给水相且蒸发需要一定的时间，所以如果空气流速过大，热将被浪费。另外，增加空气流速也会导致通过片床的压力及连接管道的压力增大，这就需要更大的动力。较高的空气流速、额外的动力及热损失将使成本增加，但对减少包衣时间效果不明显。因而对每种型号的包衣锅都有一个较佳流速。提高空气的温度也有帮助，但只有当片剂对热不敏感时才有用。许多实验结果表明大多数片剂的较佳进气温度在50~80℃范围内，这样可维持片床的温度大约为40~45℃。进行水性包衣的片剂比使用有机溶剂包衣工艺的片剂在锅中翻滚的时间要长。此过程中关键的一步是开始时没有衣层保护的片剂。在这个阶段易碎的片剂表面和边缘将会受到磨蚀。要记住，包衣锅与大球磨机的作用一样。而过量的液体在片面上会渗入片芯，过湿也会导致片与片之间及片剂与锅之间的粘连，因此掌握快速包衣的时间很困难。在包衣过程之初需进行衡量，要缓急得当，以免片剂磨蚀水分渗入及过湿。如果片剂相对较硬，不易碎，或对热不敏感，那么包衣过程就变的相对容易一些。不幸的是，制得的片剂既要不影响疗效，物理性质又理想，这二者不是总能兼顾的。这就是减小锅转速的主要原因，虽然减少了磨蚀，却也减少了片剂经过喷射区的几率和增加了片剂留在此区的几率。这样，又增加了片剂过湿的可能性，导致衣层不均匀，片剂不美观。应用挡板能在较低锅转速时使片剂混合均匀而减轻这个问题，使药片在锅内动作得轻一点。此举的目的是为了让片剂经过喷射区时保持不停的翻动，从而避免过湿。挡板也可避免在片床中部形成一个移动速度较慢的核心，这种核心要比其余移动的片剂接收到的衣料少。研究工作发现使用挡板对更易碎的片剂的包衣极有帮助。片剂完全覆盖挡板可减少磨蚀，但不超载也是同等重要的，因为超载会降低挡板的作用。一、喷雾系统的实施使用有机溶剂的薄膜包衣要达到高度雾化，无气喷枪是其理想的选择。粒径极小的单位体积的表面积大，可以高速蒸发产生非常均匀的衣层，因此也可能有人会认为它们也适合于水性包衣。然而水性包衣喷雾速度非常低，用无气喷枪时需减小喷速，这样要么降低液体压力，要么减小喷嘴直径。减小液体压力会导致雾化程度降低，雾滴大小不均匀，而喷嘴尺寸减小至0.07mm的孔径虽可达到水性包衣所需的喷速，但喷头被堵是个严重的问题。这个尺寸对水溶性色素的使用还可以，但它们只是特殊的一些情况而不是常见到的情况，因为有色的薄膜衣是加有不溶性的铝色淀制备的。使用0.07m的喷头，包衣液处方中加入这些色淀材料会经常堵塞喷头。在稍大的包衣锅中可以减少喷枪的数日而增加每个喷枪的液体流量，使其覆盖较大的片床部分，但结果片剂与片剂的衣层不均匀。这就意味着无气喷雾一般对水性包衣不适用。如果液体流速较低，雾化空气的体积较大，传统的气动喷雾装置对液体的雾化效果很好。液体一般是从压力容器中进入这种喷枪。流速的快慢会导致雾滴大小的变化，因而会产生衣层不匀或过湿现象。为得到均匀流速，用于水性包衣的雾化喷射，可采用许多方法，例如 MancslyCo-Tab和Spay-Tab装置。Spray-Tab装置尤其适用于水性包衣工艺。这些装置采用环流系统使包衣混悬液流速一致。许多水性包衣材料均能得到极优的效果。这些包衣材料包括甲基纤维素、羟丙纤维素、羟丙甲纤维素、丙烯酸树脂混悬液、EudragitL30D等。二、操作方法喷雾的操作条件至关重要。当雾滴从喷枪喷往片子表面时就开始干燥，打到片面时部分干燥状态。沉积到片面后液体变得更浓，同时残留的液体被快速蒸发掉可免片芯将其吸收。喷枪在包衣锅中的位置不是特别严格，但必须依照操作条件保证正确操作。喷射的方向和角度必须考虑。一般尽可能喷向片床上部，因为这样，片子在片床表面上停留的时间长，同时，这里的蒸发速度也更高。立刻从喷射区向下一点取样会感到片子略有粘性，而在片子将要接触锅壁与其他片子混合前在其底部取样时，片子应不再有粘性。但此阶段内片子并不会被完全干燥。若片床底部的片子仍有粘性，要进行以下几个选择：减小喷速；提高温度和（或）增加干燥空气体积；调整喷射角度和雾化的空气压力。这种情况下如果将片子混合会导致片与片之间衣层粘连，分离时一小部分衣层会从片子上被粘掉（即通常所谓的"剥离")，如果发生"剥离"现象将得到极差的包衣质量。当片子与片床中其余的片子混合的时候即进入干燥的过程，而它们重新经过喷射区前应完成整个干燥过程。片床的顶部片子更少，蒸发也更快，所以喷头直接喷向此区不太合适。喷向由片床顶部向下三分之一左右处喷向的效果更好。喷头距片床的距离根据所用的物料和操作条件可以略做变动，但通常都在250-350mm之间。如果喷枪太靠近片床会发生过湿现象，太远或干燥空气温度太高又会发生喷干现象。从而经排气系统造成物料损失，阻塞滤器、在锅内、排风系统和管道中造成物料堆积。使用正确的操作条件，沉积于片子上衣料的重量与所用的衣料量的比，即回收率，可达到很高的程度。有药厂声称它的回收率已高达99%。尽管此数据不容置疑，但一般结果在95％左右。如果喷雾条件不正确，则易发生溶液喷干现象，因此更强调喷枪需喷出非常均一的雾滴。雾滴粒径分布过宽时很难找出更优的操作条件。大多数工艺参数是相关连的，变化提高其中一个将至少影响另外一个参数。条件的波动不可避免地会使包衣质量变差。仪器的使用至关重要，要既能灵活变化，又能够在条件优化后保持恒定。三、开发前景目前研究的方向之一就是研究包衣系统总体的热效率。在美国，一般购买的装置没有辅助仪器。用户需设计和安装自己的排气进气系统。在欧洲和其他大多数地区都购买完整的一整套设备。理想的装置是应为用户建立专用的系统，每个安装的部件都用自己设计的参数。一般来说，用户不进行条件优化，一旦按经验操作条件被设定后，将一直沿用而不做进一步的研究。然而这些详细的操作条件远不是更佳条件却在工业中被循环使用。尤其是商品快速包衣机（Accelacota）在这方面由于热效率较低已受到了指责。从不同厂家的几个装置调研的结果来看，包衣周期十分相似；一些药厂使用较长的包衣周期但较少的空气体积，而其他一些药厂则使用增大空气体积缩短周期的操作过程，操作费用及过程的成本十分接近。