基于QBD觀念的設(shè)備設(shè)計——均一穩(wěn)定的干燥系統(tǒng)

  微丸的包衣干燥：流化床內(nèi)部的風(fēng)體動力學(xué)和熱力學(xué)對微丸的均勻干燥有著舉足輕重的作用，針對風(fēng)體動力學(xué)，《Wurster包衣（專題一）》一文詳細介紹了迦南設(shè)備對風(fēng)量的精確控制和均一分配以及其匠心獨/具的氣流分布器。

   在流化床底噴包衣中，微丸混合、噴霧包衣和溶劑蒸發(fā)是同步進行的。在噴霧潤濕過程中，微丸之間會形成液滴架橋。如果液滴架橋沒有破裂而是凝固，則會發(fā)生團聚，導(dǎo)致兩個或更多的顆粒不可逆轉(zhuǎn)的粘合。蒸發(fā)速率或干燥能力由流化風(fēng)量、進風(fēng)溫度及其絕/對濕度（露點）控制。過度干燥的環(huán)境會導(dǎo)致噴霧干燥效應(yīng)和顆粒磨損，而過度濕潤會導(dǎo)致顆粒團聚。

   物料溫度取決于包衣液成膜溫度，從實驗工藝到中試直至生產(chǎn)放大的過程中，保持物料溫度值不變是成功的關(guān)鍵。進風(fēng)溫度一般是以保持產(chǎn)品溫度恒定，進風(fēng)溫度需根據(jù)進風(fēng)濕度、噴液效率、導(dǎo)流筒高度等的變化而有所變動。

   近年來，隨著水性包衣的流行推廣，不少人誤把包衣溫度當作進風(fēng)溫度，例如處方中的包衣溫度為40℃，這里的溫度指物料溫度，此時進風(fēng)溫度設(shè)置為70℃也不影響。進風(fēng)溫度高，有利于溶劑蒸發(fā)，提高包衣效率。但過高的溫度會使表面發(fā)粘，特別是會使小丸相互粘連，使進風(fēng)相對濕度過低，產(chǎn)生靜電，影響包衣質(zhì)量。

   若包衣液為尤特奇類樹脂型產(chǎn)品，或其它溫度敏感的功能層包衣，則需保持較低的進風(fēng)溫度干燥，確保包衣致密性。

左：物料溫度于31-33℃浮動茶堿小丸

右：物料溫度穩(wěn)定于35℃茶堿小丸

▲茶堿小丸包衣電鏡圖

   導(dǎo)致圖中小丸的凹槽可能是由于球團之間的假性結(jié)合或液體橋粘接造成的涂層剝落，隨后干燥斷開。這是衣膜過濕未干燥或是溫度未達到成膜溫度造成的。

   ①迦南科技流化床采用最/高的Ⅵ級泄漏等級（也稱“零泄漏”）的蒸汽比例調(diào)節(jié)閥；

   ②進風(fēng)溫度能從15℃加熱到120℃，控制精度為設(shè)定值±1℃。

▲PLC溫度控制系統(tǒng)流程導(dǎo)圖

   季節(jié)性濕度差異是影響產(chǎn)品穩(wěn)定的重要因素之一。

   ①環(huán)境高濕度（夏季），30℃，每公斤飽和空氣中含有27.2克水，干燥能力降低，噴液速率減慢，尤其是水性包衣產(chǎn)品；水溶性藥物在功能包衣過程中可能遷移而導(dǎo)致釋放變快；水分散體型包衣膜中殘留水分可能導(dǎo)致衣膜老化；

   ②環(huán)境低濕度（冬季）冬季，5℃，每公斤飽和空氣中含有5.4克水；包衣過程中容易產(chǎn)生靜電問題，導(dǎo)致顆粒流動性減弱；包衣膜致密性可能變差。

▲物料溫度變化趨勢圖

   上圖顯示，在相同進風(fēng)溫度及風(fēng)量的條件下，在較低進風(fēng)濕度的環(huán)境下，可以更好地提高噴液效率，保持物料溫度溫度。

   迦南科技流化床在空氣處理單元可配有濕度控制系統(tǒng)，表冷除濕后可將濕度最/低降至9g/kg，轉(zhuǎn)輪除濕后可將濕度最/低降至3g/kg。冬季或是北方可配置加濕器進行加濕，進而使不同批次生產(chǎn)時達到同一生產(chǎn)環(huán)境，減少批次差異。

▲PLC濕度控制系統(tǒng)流程導(dǎo)圖

   迦南科技的設(shè)備致力于生產(chǎn)批次的穩(wěn)定控制，條件恒定，形成穩(wěn)定的底噴包衣工藝，包衣過程中的干燥能力與之息息相關(guān)。為批次重現(xiàn)性以及DOE試驗獲得合理、穩(wěn)定的條件，為工藝放大打下基礎(chǔ)。