糖衣和其他非薄膜衣的工艺技术(一)蔗糖包衣
糖衣和其他非薄膜衣的工艺技术(一)蔗糖包衣
非薄膜衣由糖和类糖类物质、巧克力、脂和类脂类物质以及蜡等材料组成。通常,所有这些材料被用于数层不同的衣层,可增加片芯体积,形成球形或类球形包衣层。术语解释隔离层和底层:用勺加法和撒粉法在片芯外所包的首层包衣。包衣糖浆:包糖衣过程中使用的含有添加剂的糖浆。每次加入量:包衣层形成过程中,每一次加入糖浆或粉末的量。勺加法:用勺子一份一份地加入,或从料桶中一份一份地倒人,而不是连续地加料,也不是滴加或喷雾加料。撒粉:由一种或者几种均匀的细粉组成,由于撒粉能吸收液体,有利于包衣层的形成。糖浆:较高浓度的粘稠糖溶液,主要是蔗糖溶液。衣层:加人几份同种包衣液形成的均匀包覆层,从包衣产物的横断面上可清楚的看到这一结构。包衣:所有衣层的统称。文中也用作动词,指形成包衣的操作。整圆:在片芯外包覆粉料和糖浆或粘合剂溶液,使片面棱边包没,外形变得圆滑。包衣层的形成有三种原理:(1)将蔗糖以及其他水溶性糖和糖醇配制成冷溶液或热溶液用于包衣,干燥后析出结晶,形成衣层。这种工艺得到硬糖衣层。(2)在片床上倒入过量含有糖和粘合剂或只含粘合剂的溶液,再撒入粉料。这种工艺通常可以防止致密结晶结构的形成。淀粉糖和其他物质能抑制结晶生成,使衣层具有较少的无定形结构。这种衣层结构不再单独由糖结晶构成,而且包含大量其他物质。它的主要成分含量并非固定不变。软糖就是采用这种工艺制成。(3)含有巧克力、脂类为主的熔融物或糖醇和山梨醇混合熔融物冷却后形成较软的衣层。这种衣层用于单层或多层包衣。  第 一节 蔗糖包衣  一、蔗糖包衣的基本原理蔗糖在水中的溶解度很大,但吸湿性不是很强,原料易得,可大量食用。蔗糖是糖衣的主要材料。1.蔗糖的溶解性、干燥及结构蔗糖的溶解度随着温度的升高而急剧增加,而糖浆的黏性则随升温而下降。蔗糖的热饱和溶液冷却后析出结晶。含糖量低于65%的糖浆在室温下稳定,一般不会析出结晶。含蔗糖50%-60%的冷糖浆,其粘度适宜于包衣。包衣液的黏度应小于0.2Pa.s。蔗糖溶液用热溶法制备佳。在热水或沸水中加入蔗糖,搅拌或进一步加热,可制得澄清的溶液。因蒸发而损失的水量可预先估算,或按重量或体积在后面补足。热的过饱和包衣溶液由初浓度70%的溶液加热煮沸,当沸点上升到一定度数“升沸点”(boiling-pointelevation)时,即达到所需的溶液浓度。这一工艺曾用于热糖浆包衣,广泛应用于糖果工业。“升沸点”是指糖的特定浓度溶液时的沸点,至今糖果工业中依然使用这一术语,用于表示糖溶液的浓度。在糖浆制备过程中要注意糖的转化。饱和糖溶液的冷制备法采用柱渗滤法:用水作为流动相,从柱的上端缓慢地流经柱内的糖结晶层。渗滤用水量和柱的高度均计算好,使从柱底流出的溶液即饱和溶液。这种工艺的卫生条件十分重要。使用的容器必须清洁,并加入防腐剂防止产品污染。用胶体磨将糖悬浮在水中,制成糖混悬液。根据糖的溶解性能,使饱和溶液和被分散的糖结晶达到平衡状态。应避免胶体磨的过热,而形成过饱和溶液。2.蔗糖的转化转化是指作为双糖的蔗糖转化为葡萄糖和果糖两种单糖。该名称来源于旋光性的不同。以下四个因素单独或共同影响糖浆的部分转化:温度升高pH降低到6.0以下加入二价或三价阳离子反应时间的长短、pH和温度3.结晶现象与其他所有结晶性的物质相同,蔗糖也会在过饱和溶液中析出结晶。当某一物质在给定温度下的溶解量超过原溶解度时,则出现过饱和现象,可以用Cs值来表示:    结晶速率同时还受其他因素影响,因此难以精确地表示其值。它被定义为:   (mg-m-1-s-1)当Cs>1.23开始析出结晶;在有晶种的情况下,当Cs≈1.06,就会析出结晶;当Cs提高到1.4(40℃)或1.5(70℃)时,结晶速率达到大值,然后稍有下降。在包糖衣过程中,糖浆在喷洒之前不应有结晶析出。隔热不良的容器或管道中的热糖浆容易过早地析出结晶,原因是局部冷却而引起局部过饱和。糖浆倒入片床,在片芯表面分布后,应该析出蔗糖结晶。当有葡萄糖、乳糖、转化糖和低聚糖之类其他糖存在时均会延迟蔗糖析晶。例如当含有7.1%葡萄糖时,可以将蔗糖的析晶速率从1.0降到0.55,若含有6.4%葡萄糖糖浆时可以降至约0.27。乳糖也有同样的作用。对于稍过饱和的溶液,在研钵中研磨,其析晶速率几乎可提高10倍。如果在包糖衣过程中,片芯摩擦,使结晶表面受到部分破坏,已受热的片芯和包衣过程中输入的热空气会使过饱和溶液的水分蒸发,结果迅速导致结晶。在包衣过程中,不希望自发地形成大结晶。使用热饱和糖浆时,若不加入结晶抑制剂,极易发生这种现象。如果溶液析晶被强烈抑制,则由于容易产生粘连或粘性期延长,会影响硬糖层形成而干扰包衣过程。在撒粉较多的工艺中,以及在生产软糖时,由于加入的糖浆中含有较多的结晶抑制剂,不会形成均一的结晶结构,在结晶表面上可以形成过饱和的非结晶薄膜。这种薄膜是一层均一的骨架结构,其中有细小的糖结晶嵌入,这种微细的分散状态称为玻璃样状态或釉样状态。当每2.5份蔗糖中含有多于一份的结晶抑制剂时,可以达到这种状态。合适的抑制剂是转化糖、葡萄糖和葡萄糖糖浆。如果正常的无定形中间层也成为结晶,这种糖被认为已变成“消光的糖”(extinct)。在制糖工业中,即使正常的结晶过程也会出现“消光”(exfinction)。经常用这一术语表示因干燥太快所产生的大晶体结构的形成。这一结果会导致毛细管封闭,水分被包埋其中。据估计,每层结晶糖层厚约为0.01~0.013mm(或者0.003~0.012mm),这些数据与片芯表面每平方米需要16g糖浆的结果一致,但是只能把这些数据看做为大致的估计值,因为还与包糖衣工艺的所有参数有关。3.其他粘结机理在糖衣形成过程中有几种其他的粘结机理。毛细管空间被较大的压力压缩,因而增加了粘结力。粘合键由溶解的粘合剂形成,如明胶、纤维素醚、阿拉伯胶或者淀粉浆,还有熔融粘合和烧结粘合。范德华力起着次要的作用,因为该力必须在10nm以下的粒子间距离才能发挥作用。形成纤维和针状结构是另外一种机理,它的作用很小,但是在包糖衣的撒粉和制丸过程中,却起着作用。4.糖衣的保护功能糖衣的保护功能是隔离氧气和水气。它可以通过比较贮存在相对湿度74%环境中的抗坏血酸片及其糖衣片来验证。气体渗透量取决于包衣层中孔隙的直径大小。由着色糖衣层、填充糖衣层到粉底层,孔隙直径由0.22~30nm(2.0~300A),平均为5nm(50A),说明致密结晶层孔隙小。5.赋形剂的作用和分类为了了解糖衣的形成以及各种成分的作用,必须熟悉各种辅料各方面的性质和功能。这些内容将在后面章介绍。6.成膜材料这些材料依靠其本身的实体及其粘合性能形成衣层,它们包括糖类以及后面将要讨论的粘合剂和填充剂,因此他们具有双重功能。7.粘合剂粘合剂通过形成粘结键或均一的骨架增大衣层的粘合力和弹性。他们作为包衣液和粉料的一部分被用于所有包衣层。适用的有琼脂、羧甲基淀粉、各种纤维素醚、糊精、明胶、阿拉伯胶、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、海藻酸钠以及其他的淀粉和粘合剂。以粉末状使用时,应磨成细粉。8.粘合剂溶液的制备明胶溶液:粉末状或粒状的明胶都可以应用。低浓度的溶液可将粒状明胶撒到沸水中制备;高于20%的溶液可将明胶加入冷水中,快速搅拌分散,放置溶胀几个小时后,再加热制得。明胶与糖的混合物可以溶解在热水中。包糖衣所需的明胶溶液在室温下形成凝胶,但超过32℃,就会变成液体。明胶溶液与其凝胶之间的转变是热可逆性。但是因为明胶溶液容易水解,加热的温度不得超过60℃。当pH<5.0时,水解速度也相当快。明胶溶液和阿拉伯胶溶液的电荷相反,所以它们的混合物容易发生相分离现象(即凝聚现象)。其他聚合物溶液:这些物质通常需要长时间的预溶胀过程。这些物质的混合方法、温度和膨胀时间各不相同。未溶胀的聚合物一旦被加到包衣液中通常不能被分散。聚合物配成5%~10%溶液再加到糖浆中。在预溶胀过程中以及刚加入糖浆中的初几个小时,可以观察到粘度改变。其原因是溶剂化作用或水合作用,或者局部的解聚合作用,这些变化通常均不利于包衣。纤维素醚加热会脱水,利用这一性质可以易于配制成溶液。将它们在高于脱水温度的热水中混悬,不会结成团块,冷却至室温,溶解成胶态溶液。分散状态的聚合物溶解较快,可直接作粘合剂使用。9.填充剂填充剂增加衣层的体积,埋在衣层中。不但增加衣层强度,而且有利于衣层的形成。10.着色剂着色剂可以使包衣层带有颜色,而且可以遮盖芯料的颜色,避免芯料显露。11.矫味剂矫味剂有助于产品被患者接受。12.润滑剂润滑剂可减少糖衣片之间的摩擦,防止干燥过程中产生粉尘。其中有些润滑剂还作为助流剂或抗粘剂使用。例如滑石粉既可作为润滑剂,也可作为助流剂使用。13.光滑剂光滑剂可使片剂产生光滑的表面。摩擦通常是由片芯之间的相互作用引起,光滑剂同时起润滑和粘结细粉的作用。在湿法抛光过程中,如有粘合剂存在,可除去糖结晶细粉,为此通常将糖浆和阿拉伯胶混合使用。14.抛光剂抛光剂具有增强光的反射和颜色的作用。它们用于包衣产品的表面光亮,或者加到光滑剂中混合使用。15.助悬稳定剂助悬稳定剂主要用于防止包衣混悬液相分离或者沉淀。由于包衣混悬液的粘度不能高于 0.2Pa·S,所以增稠剂的适用性不大。表面活性剂可用做乳液稳定剂。二、包衣工艺和包衣层(一)包衣工艺糖衣层由上浆、分布和干燥三步操作重复多次形成的。可以用常温糖浆上浆(单糖浆包衣),也可交替加粘合剂溶液和撒入粉料(两组分包衣),或者用热糖浆上浆(热包衣)。糖衣片常用旋转包衣锅生产,而糖果有时用带状包衣机生产。流化床不适合包糖衣,因为流化床气流量太大,干燥过快,而且没有片芯表面的打磨作用。片芯在包衣锅内不断滚动、打磨,形成光滑的表面,再进行抛光。粉料将片芯侧边完全包覆,使片芯具有圆滑的表面。粉料的用量一般可计算如下:将片芯包成所需的圆滑外形增加10%~15%体积,但经验表明,增加25%~50%更符合实际。假定片子的直径为5~15mm,着色衣层至少还需要增加7%~20%体积。因为包糖衣工艺过程冗长,药厂和糖果厂都希望使用少的包衣材料生产出糖衣片。随着衣层厚度的增加,每层糖衣片的表面积大约增加0.475%,因此每10层约增加5%。实际上在自动包衣过程中,无不随时调整包衣量,这个百分率难以一致。此规律对热熔法包衣不适用。1.单糖浆的包衣步骤片芯在重力作用下的移动产生片芯之间的摩擦,片芯表面受到挤压,使糖衣层结构紧密,表面光滑。传统的工艺分为三步:上浆  用长柄勺或喷雾的方式在片芯上加包衣液分布  使每份包衣液均匀地分布在片芯表面。干燥  诱发结晶形成,并使每层结晶强度增加。上浆时,每份包衣液在片芯上分布得越均匀,越有利于包衣速度加快。如果包衣液分布用时很短,则新一层包衣液浸透人前一层的就越少,片芯之间的摩擦作用也将减弱,摩擦损耗越少,衣层就增加越多。然而,如果这一过程进行得过快,各层之间的粘结力就很差,包衣液的分布不均匀。相反,如果分布所用时间太长,包衣层及边缘易被磨损。因此,为了保护片芯和边缘,在包衣工艺的初始阶段,经常要缩短包衣液的分布时间。干燥使分布作用终止,包衣层不再发生变化,液体不再蒸发,塑性不再降低。干燥太快容易产生大结晶致使表面粗糙。在糖果生产中,很注重这一过程发生,以免发生所谓的“黑莓效应”。如果干燥速率很慢,或干燥得太迟,也会产生前面所说的由于分布很慢所产生的现象。使用小包衣锅时,只有将包衣锅轴调节成水平,提高转速,才能保证充分的分布。这样可以增加离心力,避免片芯相互粘连。在干燥阶段,降低包衣锅转速,调节包衣锅轴线呈较大的倾角,使片子缓和地运动。包衣锅的合理倾斜角度和转速将在后面详细讨论。下列物质的比热与包衣成分和片芯的热焙量有关。在包隔离衣和粉衣层时,这些热焙是能被快速利用的热源。冷蔗糖1.2515J·g-1·1℃-1乳糖1.2515J·g-1·1℃-1碳酸钙 0.8580J·g-1·1℃-1滑石粉大约0.8371J·g-1·1℃-1水4.187J·g-1·1℃-1空气(40℃)0.001139J·ml-1·1℃-1糖衣片的典型热焙是1.1J·g-1·1℃-12.叠层包衣工艺这一工艺使用两种不同的包衣材料分别多次包覆。先加入稍过量的糖浆或粘合剂溶液,然后加入适量粉料吸附过量液体。由于必须精确调整粉料和液体的比例,所以这一工艺不能自动化操作,但可以由熟练的操作人员完成,保证能在较短时间内加入大量物料,使片剂体积很快增大。在包衣锅中制备微丸,是一种薄层包衣工艺的特例。由于微丸是圆球形,体积和质量都很小(0.5~1mm,90~700mg范围内),其主要的运动形式是滚动,相互摩擦很小,必须很小心地把液体和粉料产生的作用协调好。如果两者配合不当,过量的粉料必须随时筛掉,而溶液过量则会引起微丸的粘连。显然,微丸的制造必须非常小心。为了获得具有一定的孔隙而非致密的结晶层,撒粉过程也要同样小心。生产软糖时,首先用糖浆将芯料潮湿软化,然后撒糖粉。不要使用鼓风干燥。再将包衣产品放在盘子里,室温干燥。因此,在糖果工业中往往将此工艺称为冷糖包衣。3.热糖包衣 在室温以上的温度中进行包衣具有以下优点:首先糖浆的粘度降低,溶液含糖量可提高;其次在糖浆中可加入明胶做粘合剂,因为含水明胶在32℃以上是液体。由于明胶在60℃以上容易水解,所以热糖包衣操作不应超过80℃。又因为糖浆的含糖量高,干燥过程中蒸发的水分少,因此蒸发能耗大幅度下降。送风温度减小,而料床温度与其他包衣操作相同。为了防止蔗糖析出结晶,料锅、输液管道、阀门和喷嘴必须隔热或保温。(二)包衣层前面介绍的几种方法可以用来包覆各种糖衣。衣层的类型和先后顺序在工艺中和对产品质量都有一定目的和意义。糖衣层主要分为三层:底层 包括隔离层和粉底层。整圆层 片芯外包覆填充糖浆和粉料,使片芯外表整圆。外层 包括着色层、光滑层或抛光层、光泽层和保护层。如果前述各层包衣能用一种包衣配料包覆成一层包衣,这种包衣配料能在包衣工艺中发挥各种作用,我们称这种包衣层为均一包衣层。1.隔离层和粉底层 这种包衣层具有以下功能:防潮;粘合片芯和各包衣层的作用;包覆片芯侧面的棱边和片面的不平,这一作用也由其后的包衣和整圆工艺继续完成。阻止主药和衣层之间的相互作用。掩盖片芯中主药的气味控释作用增加片芯在包衣过程中的强度,减少摩擦和粉尘形成。所用的隔离方法取决于片芯对外界的敏感性和包衣锅的大小。通常为了避免损坏,对已整圆的产品也包一层保护层。包肠溶衣时包一层保护层尤其重要。对水敏感片芯通常在包粉底层前加保护层,有时可用保护层取代粉底层。薄膜衣的成膜材料溶于有机溶剂,分几次加到片床中包覆在片芯外。例如,喷包衣液和撒粉交替数次进行(二次或三次)包覆,这样比单独包一层厚的薄膜衣对阻止迁移更为有效。因为薄膜衣是很薄的底层,所以还需用粘合层,以确保对外层糖衣的粘附作用。2.粉底层的工艺在包衣初始阶段,片芯应预热至30~40℃。可在烘箱中预热或向缓慢旋转的包衣锅送热风预热。为了保护片芯,包衣锅通常是间歇旋转。片芯越热,干燥过程越短。用长柄勺或者喷枪向滚动的片芯洒入或喷入过量包衣液,并使其快速分布。如果使用小锅或中锅,通常手工操作,用铲或筛向滚动的片芯手工撒粉。使用糖浆时,需用常量的双倍量。粉料和液体的比例与用这两种成分制备湿颗粒时的比例相同,即1~4份粉料加入1份液体。减少磨损和加入较多的包衣物料可保证片芯外快速形成包衣层。即上浆后尽快使糖浆均匀分布,随后立即撒粉和送风干燥。如果撒粉过量,必须停机筛出过量的粉末。为此须将片芯从锅中倒出。如果比例恰当,所有粉末被液体粘住,包衣过程可连续进行。一般不必将芯料转移至另一锅中,除非包衣锅壁沉积了太多的物料。粉底层使用专门的浆液和粉料:包粉底层的浆液中可加入较大比例的粘合剂,如聚乙烯吡咯烷酮、阿拉伯胶、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、HEEC和HEHPC等,其比例可以高达10%。粉底层用浆液的粘合剂含量比糖衣层的高。其他合适的粘合剂还有聚乙烯醇和明胶,但是不太常用。明胶浆必须加热到40~60℃才可以使用,遇冷它们迅速变成凝胶。每一种含粘合剂的糖浆都适用于粉底层和各糖衣层。如果在包粉底层的粉料中含有足够量溶胀性或溶解性的粘合剂,甚至也可使用纯糖浆。转化糖或葡萄糖糖浆加入量可高达30%。包糖衣层的糖浆的糖浓度必须超过50%,否则水份会渗入片芯。粉底层粉料是由无机物和有机物组成,用作包衣成形剂、填充剂和粘合剂。它们应具有迅速吸收水份的能力,并有足够的量,使水份不会渗人片芯。粘合剂必须能使粉料形成稳定的衣层。3.撒粉阶段完成隔离层或粉底层之后,继续进行包衣,快速形成糖衣层。这步包衣操作与前一步操作不仅目的不同,更重要的是操作方法不同,干燥过程比较缓慢,使包衣层的塑性保持一段较长的时间,有利于整圆。这种方法用于糖衣层的形成和微丸制造。操作方法:包糖衣层时,可有较长时间用于糖浆的分布和撒粉,然后再进行干燥。如前面所述,糖浆和粉料量的比例必须小心匹配。衣层中残留的水分能在其后的过程中会使衣层结合更紧。尽管这阶段干燥周期缩短了,由于经历了很多次撒粉,积累了不少水分,所以后期仍需要较长的干燥时间,尤其是在结束时。如果干燥不完全,残留的水分会迁移到片芯或片面,而引起不良后果。理想的粉料粒径应小于0.01mm。否则,会形成粗糙的表面,随后仍须填平。粉料的总表面积越大,吸水能力越强。淀粉或溶胀性聚合物类物质吸水溶胀,具有相同作用。如果粉料中含有粘合剂,那么可以减少液体中粘合剂的用量。细小的糖颗粒促进结晶生成。一般而言,撒粉中可以含有主药,但在糖衣中不采用这种方法。例如抗酸剂三硅酸镁和碳酸钙糖衣片,在所撒粉料中含有高比例主药。在微丸生产中,主药也经常与粉料混合使用。4.填充糖浆层填充糖浆含有高比例的糖或者其他固体,其含量比常用的65%饱和糖浆还要大得多,因此,它是混悬液,必须加助悬剂以免沉降。填充糖浆能迅速形成糖衣层而不用撒粉。因此填充糖浆没有撒粉法的缺点(此法要求粉料和糖浆配比严格精确),可用于快速包衣工艺。包衣后的外表通常不是佳,因此填充糖浆不适用于末尾阶段的包衣。5.着色层着色包衣通常是糖衣工艺的末尾一道工艺。着色层包覆在表面平整圆滑的包衣片艺外,要求显出所需的确定颜色。有色糖浆分儿次包覆在片芯的表面,因此对片芯质量没有过高要求。它们通常含有1%~9.5%的白色二氧化钛。如果预先已经包上白色遮光层,无色糖浆只能包在白色片芯上,这种片芯外观圆整,而且已包覆过白色的不透明物料,色调均匀。随后的几层包衣必须经过强力摩擦才能形成。末尾的着色包衣层不要使用饱和糖浆。这一措施加上使用小风量热风,可以减少粉末产生,形成一层光滑平整具有微细结晶结构的糖衣层。6.填平和抛光(平滑层和抛光层)填平工艺的目的是消除表面的粗糙。这一步是必须的,因为先前所包的衣层一般不够平整。在粗糙凹凸不平、含有粉末的底层上无论如何也不可能得到满意的光泽。填平通常与光泽有关,这就是为什么有时会与抛光相混淆。操作方法:外面几层包衣应在强烈摩擦条件下,不用热风干燥,在冷片芯外包覆,必要时在封闭式包衣锅中包覆。无论如何片芯不能完全干燥,须保留少量残留水分,但不能太多,否则外层糖衣变软。如果包衣过程连续进行,末尾几步操作中由于引人冷风使片芯因水分蒸发而变冷。这样,外层就成为一层致密的结晶结构。7.均一包衣均一包衣是从包隔离层开始或包隔离层后一直到包色衣或填平层,均采用单一糖浆配方。只有送风或供热发生了变化。这种现代的工艺使包衣操作更经济方便。这种工艺一步完成了从内层稍粗糙的包衣层到外表光亮、符合一定要求的产品。使用安阳天助药业的“糖衣预混剂”可以节省费用,在包衣过程中无须更换干净的包衣锅,也无须耗费时间清洗喷液系统。另一个优点是:可以用于各种形状片芯的包衣,还可以使用几种颜料,只要包几层就能得到均匀的着色层。  8.抛光层和保护层将蜡、脂肪和光泽剂一起用于外层包衣,可消除包衣的乳浊色调。空气和白色颜料间的界面被蜡(或光泽剂)与白色颜料间的界面所取代,这样就形成了一层透明的、玻璃样有反光的包衣层,增强了颜色,消除了白色反射光。蜡和成膜剂,或者二者混合物也可以使片面长期保持光亮。操作方法:抛光是用冷的糖衣片在一个干净密闭的包衣锅中进行的。当使用小包衣锅时,应该低速旋转,并使包衣锅稍微倾斜,也可以用衬有纤维布的抛光机抛光。如糖衣片表面平滑,每平方米上加20~50mg蜡或脂肪就足够。如果用太多的抛光剂,或者抛光剂的熔点太低,抛光后的片面对触摸很敏感。固体脂肪抛光不要溶剂,是在抛光机中使糖衣片不断滑动完成的。蜡及其类似物常溶于有机溶液或配成乳剂使用。现在对包衣产品光泽度的要求不像以前那么严格。9.印字为了便于识别糖衣片,需在其光滑的表面上印字。此时,外层的衣层必须含有硬蜡或成膜剂。如果包衣片有几个对称的表面,要求片芯能在印字机上准确定位。这对糖衣片不成问题,但是对于宽边的椭圆形的薄膜衣片就比较困难。10.成膜剂的混合包衣使用糖、山梨醇、甘露醇和乳糖进行混合包衣,或使用HPMC、HPC、PVA加上高含量PEG进行混合包衣是糖衣向薄膜衣转变的开始。在包糖衣过程中,这些成膜剂被大量用作粘合剂。如果糖的作用只是改变薄膜的性子质,可看作为薄膜包衣。
2025.04.14
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包糖衣
包糖衣
以前曾试图用侧边通风包衣锅包糖衣没有成功,这主要是因为较高的干燥速度使得衣层粗糙。甚至用室温空气干燥衣层仍然不均匀。  经过大量的试验工作,建立了一套包括用量、翻转和干燥的方法,可令人满意地制得与传统锅包衣工艺相媲美的产品。加入糖浆后立即关闭干燥空气,在此期间,糖浆在片剂与片剂之间铺展,直到整批片剂表面部分布均匀,包上一薄层糖浆再开始干燥。此时打开干燥空气使用较大干燥速度就可得到一光滑衣层。  加料和翻转期间关闭进口和出口的风门即可关闭气流。风机不宜立即关停,这是因为:1.要花费很长的时间才能使风机减慢停转;2.即使风机停转也会有相当一部分干空气通过包衣锅和管道引起干燥现象,便衣层稍有不匀。  在这种情况下的包衣系统仍可应用传统包衣锅。一般干燥时间只占整个包衣循环时间的30%,因此若侧边通风包衣锅能减少50%的时间,它只能节省整个包衣循环时间的15%。使用侧边通风包衣锅包糖衣的优点如下:  半自动操作:侧边通风包衣锅容易做到半自动操作。无粉尘操作:真正消除了片剂的"疙瘩"。  操作灵活:操作条件非常灵活,可适用于宽范围的不同包衣操作。在某些极端的情况下可洗去有大量斑点的糖衣,即将锅槽装水,让片剂在水中轻轻翻动以充分除去衣层。然后将槽排空,快速干燥片剂,可以避免影响片芯。  提高稳定性:有报道称,使用侧边通风包衣锅比使用传统包衣锅同样产品包衣时稳定性得到提高。这可能是由于缩短了包衣循环时间及防止水分渗入片芯。  低温操作:由于可以使用外界空气来干燥衣层,所以可用于热敏感片剂的包衣,这是其显著的一个优点。它还适用于糖果业的巧克力芯包衣。节约能量。  衣层光滑:甚至在包衣的极早期阶段就能得到非常光滑的衣层。达到片芯重50%时就能得到较佳的结果,如果有必要,所用包衣材料可更少。这对公司仿制现有品种可能兴趣不大,但对开发新的糖衣产品很有吸引力。  包衣均匀:在高速下糖衣趋向于顺应片剂的形状,正常或微凸的片芯能在包衣后尽管衣层光滑仍能保持较锐的棱角。若不期望这样,延长转动的时间可得到更光滑的表面。因为此阶段糖浆呈塑性态从而使片棱变圆。
2025.04.02
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水性薄膜包衣的过程
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。
2025.04.02
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使用有机溶剂的薄膜包衣过程
使用有机溶剂的薄膜包衣过程
使用有机溶剂的薄膜包衣也是可以选择的,但现在已被水性包衣所取代。常用的成膜材料为羟丙甲纤维素(HPMC)。采用其低粘度级(5~64mPa s)与增塑剂和色料一起使用。典型的用于喷雾的系统含60%二氯甲烷和40%的乙醇,操作条件如下:包衣液处方HPMC 15mPa.s300g增塑剂(丙二醇)50g色料(通常为"色淀")适量二氯甲烷60L酒精(乙醇)4.5L排出口空气流速160~240m-3温度大约20~25℃进口空气流速130~150m-3温度50~65℃相对湿度40%~60%使用量每kg片剂需要的较小覆盖量为0.4L包衣液批量150kg锅转速6~7r/min喷雾类型无气喷枪数2喷头尺寸0.4mm喷头/60°喷角,能上调至1000ml/min喷速(由片剂的量和能蒸发的容量而定)液体压力50~80kg/cm2(由溶液粘度而定)包衣时间40min到1h实际操作发现无气喷雾的结果较好。300kg容量包衣锅所有片剂充分包衣需安装4支喷枪;150kg容量安装2支;75kg和15kg容量的安装1支喷枪。正常情况下,持续不断的喷雾能得到更好的衣层。然而在15kg 容量的锅中若不用特制的喷头,一个标准的喷枪较低喷速也会使片面过湿,要解决这个问题需间断循环喷雾。可以使用不同型号的喷头,标准的喷头孔径为0.4~2.0mm。一般更换喷头的原因是为了避免过湿或雾滴早干。小片的片床密度大、孔隙非常小且片面上凹刻标识精细,包衣时会出现一些问题。沿用以前的喷雾条件容易将片上标识(阴文)填平。这一般是由于片床密度大限 制了气流和循环,从而减小了蒸发容量所致。防止的办法之一就是减小雾滴大小。增大液压可以达到期望的效果但同时也会提高喷速导致过湿。另一可供选择的方法是将溶液稀释,减小表面张力,提高喷速。当喷速减小时,雾化程度也会降低,产生一些大的雾滴,从而造成开始时的问题。另外增加包衣时间会导致片剂使用时衣层脱落。因此,较好的解决办法就是减小喷头尺寸而保持原有的液压。一般情况下,若产生衣层粘连片剂的标识,如不是由片剂或操作的特殊性质引起的,就可能是以下的某种原因造成的:喷速过高;雾滴太大;喷枪的位置太靠近片床。
2025.03.25
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包衣材料对包衣工艺及包衣片质量的影响研究
包衣材料对包衣工艺及包衣片质量的影响研究
薄膜包衣过程中时常会遇到各种问题:比如薄膜包衣材料与片芯的相容性问题,或者包衣工序放大过程中常遇到的粘片、破皮、橘皮、开裂等问题。遇到这些问题有时候会不知所措,尤其对于一个新手来说。所以笔者觉得,想要包好衣,首先要先对包衣材料的配方组成具备一定的了解,在此基础上,基于包衣材料的特点(比如不同的成膜材料所具备的较佳成膜温度有所不同)才能做出包衣参数的合理优化,提高产品的包衣效率。薄膜包衣技术的原理即将包衣溶液或混悬液以喷雾的方式喷射到片芯的表面,通过接触、铺展、液滴间的相互聚结作用而在片芯表面形成的一层衣膜。如果以成膜材料是否在介质中溶解为依据,包衣材料可以分为溶液型和分散型,溶液型包衣液是通过雾化、接触片面并铺展、溶剂蒸发、聚合物链相互渗透,经历凝胶状态,然后进一步干燥形成薄膜;而分散型(雾滴内成膜材料是混悬状态)即通过雾化、接触片面并铺展、溶剂蒸发、互不连接的独立分子进一步加热(超过较低成膜温度)、软化、流动,相互连接成膜。薄膜包衣材料一般是由成膜剂、增塑剂、抗粘剂和着色剂四部分组成: 1)成膜材料药物包衣中的抗黏剂用于防止包衣过程中药片或颗粒之间的粘连,确保包衣均匀、光滑。以下是关于抗黏剂的详细信息:1.抗黏剂的作用  -防止粘连:减少药片或颗粒在包衣过程中的粘连。  -改善流动性:提高包衣材料的流动性,使包衣更均匀。  -提高生产效率:减少生产中的停机清理时间。2.常用抗黏剂  -滑石粉:常用且成本低,具有良好的抗黏性和流动性。  -硬脂酸镁:兼具润滑和抗黏作用,但过量可能影响药物释放。  -二氧化硅:如胶体二氧化硅,抗黏效果好,用量少。  -微晶纤维素:兼具填充和抗黏作用,适合多种药物。  -淀粉:天然抗黏剂,适用于对合成材料敏感的药物。 3.选择抗黏剂的考虑因素  -相容性:确保与药物及其他辅料无不良反应。  -用量:过量可能影响药物释放或稳定性。  -法规要求:需符合药品监管机构的规定。  -工艺适应性:需适合包衣工艺,如薄膜包衣或糖衣。 4.应用方法  -直接加入包衣液:将抗黏剂加入包衣液中,喷涂在药片表面。  -预混合:与包衣材料预混合后再使用。  -外部添加:在包衣过程中直接喷洒在药片表面。 5.常见问题  -包衣不均匀:抗黏剂用量不足或分散不均可能导致包衣不均匀。  -药物释放受影响:过量抗黏剂可能延缓药物释放。 -工艺参数影响:包衣速度、温度等参数需优化。6.市场趋势  -多功能辅料:开发兼具抗黏、润滑等多种功能的辅料。  -天然抗黏剂:随着对天然产品的需求增加,天然抗黏剂的使用增多。 7.未来发展  -新型抗黏剂:开发更效率、安全的抗黏剂。  -智能包衣技术:研究具有控释功能的智能包衣材料。2)增塑剂薄膜包衣是一个复杂的过程,为了确保包衣溶液的扩散及成膜能力,在以HPMC或PVA为基础的包衣配方中通常会加入增塑剂。加入增塑剂可以软化薄膜,降低脆性,增加柔韧性和改变热稳定性,提高片面的耐磨损性,降低玻璃转变温度等。常用的增塑剂包括:水溶性的丙二醇、甘油、聚乙二醇,或非水溶性的邻苯二甲酸酯、蓖麻油等。例如有文献研究在以HPMC为成膜剂的包衣配方中加入增塑剂PEG-400(1.5%)和PG(1%)对HPMC的成膜性能有显著影响。用HPMC+PEG400(1.5%)或PG(1%)形成的薄膜无表面粗糙、开裂、橘皮、粘片等主要缺陷,且片面的光泽度更好。在包衣配方中,增塑剂的加入方式主要有两种:a.物理混合物(常见的都是这种方式);b.预先将高分子化合物与增塑剂复合(这样能够尽可能多的提高分子链的柔韧性,提高膜的韧性)。且增塑剂在包衣配方中的用量要适中,用太少不能克服高分子物质变形的缺点,太多就会使包衣液的浓度相对增大,流动性减弱,不利喷雾操作。配方中含有增塑剂,可能带来的另一问题是:因液体增塑剂在干燥过程中可能会进行迁移,,从而导致片面出现油斑或者局部有色差等问题;此外,增塑剂可能存在与片芯不相容问题,如PEG会分解出甲醛,从而与片芯反应生成一些含甲氧基等的杂质。因此,大家在选择包衣材料时,还需要关注包衣材料的组成成分与片芯的相容性问题。3)抗粘剂药物包衣中的抗黏剂用于防止包衣过程中药片或颗粒之间的粘连,确保包衣均匀、光滑。以下是关于抗黏剂的详细信息: 1抗黏剂的作用  -防止粘连:减少药片或颗粒在包衣过程中的粘连。  -改善流动性:提高包衣材料的流动性,使包衣更均匀。  -提高生产效率:减少生产中的停机清理时间2.常用抗黏剂  -滑石粉:常用且成本低,具有良好的抗黏性和流动性。  -硬脂酸镁:兼具润滑和抗黏作用,但过量可能影响药物释放。  -二氧化硅:如胶体二氧化硅,抗黏效果好,用量少。  -微晶纤维素:兼具填充和抗黏作用,适合多种药物。  -淀粉:天然抗黏剂,适用于对合成材料敏感的药物。 3.选择抗黏剂的考虑因素  -相容性:确保与药物及其他辅料无不良反应。  -用量:过量可能影响药物释放或稳定性。  -法规要求:需符合药品监管机构的规定。  -工艺适应性:需适合包衣工艺,如薄膜包衣或糖衣。 4.应用方法  -加入包衣液:将抗黏剂加入包衣液中,喷涂在药片表面。  -预混合:与包衣材料预混合后再使用。  -外部添加:在包衣过程中直接喷洒在药片表面。5.常见问题  -包衣不均匀:抗黏剂用量不足或分散不均可能导致包衣不均匀。  -药物释放受影响:过量抗黏剂可能延缓药物释放。  -工艺参数影响:包衣速度、温度等参数需优化。 6.市场趋势  -多功能辅料:开发兼具抗黏、润滑等多种功能的辅料。  -天然抗黏剂:随着对天然产品的需求增加,天然抗黏剂的使用增多。7. 未来发展  -新型抗黏剂:开发更效率、安全的抗黏剂。  -智能包衣技术:研究具有控释功能的智能包衣材料。如需更详细信息,请提供具体背景或需求。4)着色剂是指用于药物包衣的着色剂,这些着色剂用于药品的外层包衣,以改善外观、区分不同药物或提供功能性保护。以下是相关信息:1.药物包衣着色剂的作用  -外观改善:使药品更具吸引力。  -区分药物:通过颜色区分不同剂量或类型。  -遮光保护:防止光敏感成分降解。  -掩盖味道:改善口感,便于服用。 2.常见着色剂类型  -天然着色剂:如胡萝卜素、叶绿素、胭脂红等。  -合成着色剂:如二氧化钛、5)其他添加剂有一些包衣配方,除以上基本组成外,也会引入一些别的填充剂,比如会加入一定量的表面活性剂如十二烷基硫酸钠、吐温80等,因为包衣配方中的疏水性成分可能会阻碍薄膜包衣溶液的渗透和铺展性,而加入表面活性剂可以改善该作用,使其在片芯表面的涂布铺展效率更为均匀。另外,也可以基于产品特性,在基础的包衣配方中加入一些微晶纤维素、乳糖等,例如有文献研究了在包衣配方中引入了微晶纤维素、乳糖、吐温20的添加剂,结果表明添加剂的加入影响了薄膜包衣在片芯表面的附着力。当包衣配方中加入微晶纤维素时,获得了较大的附着力,这可能允许与片芯中的相同成分MCC发生强烈的相互作用。且纤维素是双极性的,并且会与片剂核心的其他主要成分乳糖相互作用。在较高的压实力下制作片芯时,附着力增强。如果片芯的配方与所研究的不同,则不一定会观察到与MCC包合所表现出的粘附性。这提示我们,如果薄膜包衣材料与片芯的附着力不强,其实可以与包衣材料厂家尝试进行沟通,基本产品的特性,特意定制包衣配方,从而提高片剂的包衣效率,提高产品的稳定性。综上,我们制剂研发人员还是需要对包衣的配方组成做出一定详细的了解,才能在产品包衣过程中发现问题时,而有针对性的解决问题。当然,了解包衣配方组成只是第 一步,此外还需要结合包衣的性能参数,如包衣操作的工艺参数需严格参照包衣材料特点,如片床温度必须结合材料成膜温度、转速与衣膜的耐磨性关系等来参考设计包衣参数,从而提高产产品的美观度和稳定性。
2025.02.26
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安阳天助药业新年联欢系列活动
安阳天助药业新年联欢系列活动
欢聚一堂 辞旧启新章——安阳天助药业开展丰富多彩的“庆新春”系列联欢活动欢聚庆新年辞旧启新章转眼间2023即将过去新的一年即将到来让我们以好的姿态迎接2024的到来再见2023,你好2024欢聚庆新年辞旧启新章     为迎接2024新年的到来,营造健康活泼、积极向上的企业文化氛围,让员工充分感受浓浓的节日气息,2024年02月03日,伴随着欢声笑语,安阳天助药业有限责任公司的员工开展了丰富多彩的“迎新年”系列联欢活动。企业精彩瞬间   上午9点开始,在公司空地上,举行了各种小游戏,大家争相参赛,乐在其中,为一年的忙碌添上了喜庆的色差。气氛热烈 联欢晚会上,歌舞表演、乐器演奏、相声小品轮番上演,员工们倾情演绎、尽展所长,歌声、笑声、掌声响彻会场的每个角落。表演精彩为感谢全体员工一年的辛苦付出,使员工们感受到来自天助药业大家庭的温暖,联欢会后,全体员工齐聚一堂,共进晚餐,互送节日的祝福。当晚联欢活动分为三大环节:领导致辞、节目表演和幸运大抽奖。  节日的祝福和问候安阳天助药业的领导们为大家送上节日的祝福和问候,向辛勤耕耘、努力付出的员工们表示感谢,并希望团结上进的天助人彼此珍惜、共赴未来。幸运大抽奖三等奖二等奖一等奖特等奖
2024.02.18
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