第二章 固体制剂技术与设备

导入新课

常用的固体制剂包括：散剂、颗粒剂、片剂、胶囊剂、滴丸剂、膜剂等。 第一节 粉碎、筛分、混合技术与设备 常用的固体制剂包括：散剂、颗粒剂、片剂、胶囊剂、滴丸剂、膜剂等。 基本操作：称量、粉碎、过筛、混合、制颗粒、溶解、灭菌、蒸发、蒸馏和干燥。

一、粉碎技术与设备 （一）概述 1、粉碎是利用机械力破坏物料分子间的内聚力而将物料破碎成粉末的操作。 2、粉碎操作的意义： 有利于提高难溶性药物的溶出速度以及生物利用度； 有利于各成分的混合均匀； 有利于提高固体药物在液体、半固体、气体中的分散度； 有助于从天然药物中提取有效成分等。

3、分类： （1）粗碎：粒径在数十mm至数mm之间的粉碎。 （2）中碎：粒径在数mm至数百μm之间的粉碎。 （3）细碎：粒径在数百μm至数十μm之间的粉碎。 （4）超细碎：粒径在数十μm至数μm之间的粉碎。

（二）粉碎设备 （1）研钵 一般用瓷、玻璃、玛瑙、铁或铜制成， （2）球磨机 在不锈钢（或陶瓷）制成的圆筒内，装有直径不同的钢球（或瓷球），当电机转动时，这些钢球（或瓷球）正好能从最高位置落下，使药物受到强烈的撞击和研磨从而被粉碎，故而将这种粉碎机械称为球磨机。

（3）锤击式粉碎机（中碎、细碎设备）

工作原理：是利用高速旋转的锤头借助撞击作用的一种粉碎设备。 锤 式 破 碎 机 工作原理：是利用高速旋转的锤头借助撞击作用的一种粉碎设备。

（4）万能粉碎机 由机座、电机、粉碎室、转动齿盘、固定齿盘、加料斗、出料口、筛板组成。并配有粉料收集及捕尘设施。其工作原理是物料由加料斗进入粉碎室，固定齿盘与转动齿盘交错排列，转动齿盘高速旋转产生离心力使物料甩向外围，齿盘的撞击使物料粉碎成一定粒度穿过筛板。是以冲击粉碎为主的粉碎设备。结构简单，操作维护方便。

30B型万能粉碎机（组）操作规程 ① 查机器所有紧固螺钉是否全部拧紧，持别是活动齿的固定螺母一定要拧紧。 （1）开机前的准备工作 ① 查机器所有紧固螺钉是否全部拧紧，持别是活动齿的固定螺母一定要拧紧。 ② 根据工艺要求选择适当筛板安装好。 ③ 用手转动主轴盘车应活动自如、无卡、滞现象； ④ 检查粉碎室是否清洁干燥，筛网位置是否正确； ⑤ 检查收粉布袋是否完好，粉碎机与除尘机管道连接密封； ⑥ 关闭粉碎室门，用手轮拧紧后，再用顶丝锁紧。

(2）开机运行 ① 先启动除尘机，确认工作正常； ② 按主机启动开关，待主机运转正常平稳后即可加料粉碎，每次向料斗加入物料时应缓慢均匀加入； ③ 停机时必须先停止加料，待10分钟后或不再出料后再停机。

（5）流能磨（Fluid-energy mills） 流能磨系利用高压流体使药物颗粒与颗粒之间或颗粒与室壁间相互强烈碰撞而产生粉碎作用。 流体可以是空气、蒸汽或惰性气体，速度可达音速或超音速。 由于粉碎过程中高压气流（170 kPa～2070kPa）膨胀吸热，产生明显的冷却效应，可以抵消粉碎产生的热量。所以在粉碎过程中温度几乎不升高。

粉碎机的选择 1、生产所需要的粉碎能力 。 2、被粉碎物料的性质（密度、硬度、含水量）和物料颗粒的大小。 3、成品所要求的粒径的大小、粒度分布、形状 。 4、供料方式、设备安装操作场所的情况。

课堂练习 1、流能磨的粉碎原理（ ） A、旋锤高速转动和撞击作用 B、不锈钢齿的研磨与撞击作用 C、圆球的研磨与撞击作用 D、机械面的相互挤压与研磨作用 E、高速弹性流体使药物颗粒之间或颗粒与室壁之间碰撞作用 2.下列粉碎原则叙述中错误的是（ ） A、粉碎时达到所需的粉碎度即可 B、粉碎时尽量保存药物组分和药物作用不变 C、粉碎毒性和刺激性强的药物应防止中毒 D、粉碎易燃易爆药物要注意防火防爆 E、粉碎植物性药材前应尽量润湿

3、不适宜万能粉碎机粉碎的药物（ ） A、结晶性药物 B、非组织性块状脆性药物 C、中药根、茎、叶 D 、麝香等挥发性药物 E 、干浸膏颗粒

二、筛分技术与设备 一、概述： 1、筛分：即是用筛网按所要求的颗粒粒径的大小将物料分成各种粒度级别的单元操作。（分级） 2、筛分的目的：是为了获得粒度较均匀的药物，有利于提高混合物的均匀性。 二、筛的种类及标准： 编织筛 筛的种类 冲制筛 铜丝、铁丝、不锈钢丝、尼龙丝、绢丝 在金属板上冲压出圆形或其它形状的筛孔而制成。

中国药典筛目数粒径对照表 筛号 筛孔内经（µm) 目号(目） 1 2000±70 10 2 850±29 24 3 355±13 50 4 250±9.9 65 5 180±7.6 80 6 150±6.6 100 7 125±5.8 120 8 90±4.6 150 9 75±4.1 200

粉料粒度分级表 等级 分 等 标 准 最粗粉 能全部通过一号筛，但混有能通过三号筛不超过20％的粉末 粗粉 分 等 标 准 最粗粉 能全部通过一号筛，但混有能通过三号筛不超过20％的粉末 粗粉 能全部通过二号筛，但混有能通过四号筛不超过40％的粉末 中粉 能全部通过四号筛，但混有能通过五号筛不超过60％的粉末 细粉 能全部通过五号筛，并含有能通过六号筛不少于95％的粉末 最细粉 能全部通过六号筛，并含有能通过七号筛不少于95％的粉末 极细粉 能全部通过八号筛，并含有能通过九号筛不少于95％的粉末

三、筛分设备：根据粉末的性质、数量以及制剂对 粉末细度的要求来选用 手 摇 筛 筛分设备 电磁簸动筛粉机 旋转式振动筛 双曲柄摇动筛

手 摇 筛

适用于:小量、剧毒性、刺激性或质轻药粉的筛分，可避免细粉飞扬。

圆形振动筛（旋转式振动筛） 连续进行操作，分离效率较高，单位筛面面积处理物料能力大，维修费用低，占地小，重量轻等优点。

电磁簸动筛粉机：

工作原理 利用较高频率与较小振幅的往复振荡来实现筛分的。 筛粉效率高，适用于粘性较强的药物。

四、筛分设备的选择： １、筛分设备所用的筛网规格应按物料粒径选取。 ２、筛面要耐磨损、抗腐蚀、可靠性要好。(要求筛分机能够长时间安全可靠运行，筛面的耐磨损性是设备运行可靠的重要保证。) ３、单位处理能力要高，维修时间短、噪声低。(这样既可减小筛子的规格尺寸和占地面积，又可节省能源。)

三、混合技术与设备 （一）概述 混合：通常指用机械方法使用两种或多种药物相互分散而达到均匀状态的操作。（它是制备片剂、冲剂、散剂、胶囊剂、丸剂等固体制剂生产中的一个重要操作）。 目的：使处方中各处分分布均匀，以保证制剂中药物含量准确、色泽一致。

（二）混合设备 1、V 形 混 合 机

特点： 1、结构简单，送料、出料方便。 2、容易清洗，无需特殊保养和维修。 3、容积可根据实际生产规模进行设计，是一种较为经济的混合机械。 4、由于混合筒仅依靠筒体运动达到混合的目的，故主要适用于比重相近颗粒的混合，若固体间比重相差较大，在筒内各成分容易发生分离，无法均匀混合。

2、槽 形 混 合 机

工作原理 槽型容器内部有螺旋形搅拌桨，可将药物由外向中心集结，又将中心药物推向两边

特点： 1、槽内装料约占槽容积的80%。 2、结构简单，操作维修方便，因而应用广泛。 3、混合机的混合强度较小，所需混合时间较长。 4、当两种密度相差较大的物料相混时，密度大的物料易沉于底部，比较适合于密度相近物料的混合。

3、三维运动混合机

工作原理 主动轴转动时带动混合容器运动。 特点 可对不同密度和不同粒度的几种物料进行混合 均匀度可达99.9%以上 混合时间短，混合时无升温现象 只能间歇式操作，最大装载量小于二维运动混合机

课堂练习 1、有关摇动筛的叙述错误的是（ ） A、由摇动装置和药筛两部分组成 B、多个筛叠合成套，可用于粒度分布测定 1、有关摇动筛的叙述错误的是（ ） A、由摇动装置和药筛两部分组成 B、多个筛叠合成套，可用于粒度分布测定 C、由不平衡惯性而达到使药物过筛 D、可避免粉末飞扬 E、适于毒性、刺激性药物粉末过筛 2、适于粘性较强的药粉过筛机械（ ） A、摇动筛 B、悬挂式偏重筛粉机 C、振动筛粉机 D、圆形振动筛粉机 E、电磁簸动筛粉机

3、关于过筛操作叙述错误的是（ ） A、含水量大的药料应预先适当干燥后再过筛 B、含油脂的药材粉末易结成团块影响过筛 C、物料在筛网上堆积厚度要适宜 D、物料在筛网上运动速度愈快过筛效率愈好 E、工作场所应通风良好 4、混合均匀度较高的混合机械为（ ） A、槽型混合机 B、锥型双螺旋混合机 C、混合筒 D、流动型混合机 E、三维运动混合机

第二节 干燥技术与设备 1、干燥：利用热能使物料中的湿分汽化，并利用气流或真空带走汽化了的湿分，从而获得干燥固体产品的操作。 一、概述 第二节 干燥技术与设备 一、概述 1、干燥：利用热能使物料中的湿分汽化，并利用气流或真空带走汽化了的湿分，从而获得干燥固体产品的操作。 2 干燥的基本过程：（固体物料包括两个基本过程） ①对固体加热，以使湿分汽化的传热过程； ②湿分蒸汽由于其蒸汽分压较大而扩散进人气相的传质过程。

干燥速率： 单位干燥面积，单位时间内汽化的水量。 影响干燥速率的因素： ①物料的性质、结构和形状； ②干燥介质的温度和湿度； ③干燥操作条件； ④干燥器的结构型式。

二、干燥设备 1、厢式干燥器 ①、工作原理：以水蒸气为热源，产生热风通过物料带走湿分而达到干燥目的。 ②、工作过程

2．喷雾干燥器 (1)喷雾干燥的原理：料液在热风中喷雾成细小液滴，在下落过程中，水分被蒸发而成为粉末状或颗粒状的产品。 (2)喷雾干燥的特点 ①干燥速度十分迅速。 ②液滴的温度不高，产品质量较好 ③产品具有良好的分散性、流动性和溶解性。 ④生产过程简化，操作控制方便。 ⑤适宜于连续化大规模生产。

3．冷冻干燥技术 (1)冷冻干燥机理 在冷冻干燥过程中，被干燥的产品首先要进行预冻，然后在真空状态下进行升华，使水分直接由冰变成汽而获得干燥。

（2） 冷冻干燥工艺过程 ① 预冻：预冻温度应低于产品共熔点10～20℃。 预冻方法有速冻法和慢冻法， 速冻法就是在产品进箱之前，先把冻干箱温度降到-45℃以下，再将制品装入箱内，这样急速冷冻，形成细微冰晶，制得产品疏松易溶。 慢冻法形成结晶粗，但有利于提高冻干效率。实际工作中应根据情况选用。 预冻时间一般2～3小时，有些品种需要更长时间。

②升华干燥：升华干燥法有两种，一种是一次升华法，另一种是反复预冻升华法。 一次升华法：此种升华法适用于共熔点-10℃～-20℃的制品，装量厚度在10～15mm的情况。 具体方法如下：先将处理好的制品溶液在干燥箱内预冻至低共熔点以下10～20℃，同时将冷凝器温度下降至-45℃以下，启动真空泵，通过搁置板下的加热系统缓缓加温，温度逐渐升高至约-20℃，药液中的水分就可升华，最后可基本除尽，然后转入再干燥阶段。

反复预冻升华法：此方法适用于某些熔点较低，或结构比较复杂粘稠如蜂蜜、王浆等产品，某制品低共熔点为-25℃，可速冻到-45℃左右。 然后将制品升温如此反复处理，使制品晶体结构改变，制品表层外壳由致密变为疏松，有利于水分升华。 此法可缩短冷冻干燥周期，处理一些难于冻干的产品。

(3)再干燥：当升华干燥阶段完成后，为尽可能除去残余的水，需要进一步干燥。 再干燥温度，根据制品性质确定，如0℃、25℃等。制品在保温干燥一段时间后，整个冻干过程即告结束

缺点：不能有效控制晶型，设备成本高 冷冻干燥的优点是： ①可避免药品因高热而分解变质，如产品中的蛋白质则不致变性； ②所得产品质地疏松，加水后迅速溶解恢复药液原有的特性； ③含水量低，一般在1～3%范围内，同时干燥在真空中进行，故不易氧化，有利于产品长期贮存； ④产品中的微粒物质比用其它方法生产者少，因为污染机会相对减少； ⑤产品剂量准确，外观优良。 缺点：不能有效控制晶型，设备成本高

第三节 胶囊剂生产设备

概述 胶囊剂（Capsules）系指将药物填装于空心硬质胶囊中或密封于弹性软质胶囊中而制成的固体制剂。 构成上述空心硬质胶囊壳或弹性软质胶囊壳的材料（以下简称囊材）都是明胶、甘油、水以及其它的药用材料， 但各成分的比例不尽相同，制备方法也不同 所用设备也不一样

一、硬胶囊剂生产设备 硬胶囊剂是将一定量的药物加辅料制成均匀的粉末或颗粒,充填于空心胶囊中制成的剂型。 胶囊填充主要设备有半自动胶囊填充机和全自动胶囊填充机，辅助设备有真空泵、空气压缩机、抛光机、吸尘器。

NJP-C、NJP-D型 系列全自动胶囊充填机

全自动胶囊填充机 全自动胶囊填充机由主要由机座和电控系统、液晶界面、胶囊料斗、播囊装置、旋转工作台、药物料斗、充填装置、胶囊扣合装置、胶囊导出装置组成。 1、全自动胶囊填充机的特点 全自动胶囊填充机是近年研制开发的新型设备，主要功能是向空心胶囊内填充药物，配备不同规格的模具，能同时完成播囊、分离、充填、剔废、锁紧、成品出料、模块清洗等动作。机器全封闭设计，符合GMP要求，具有结构新颖、剂量准确、生产效率高、安全环保等特点，广泛应用于药品的生产。

全自动胶囊填充机的工作原理

2、工作过程 ①空胶囊排序与定向 ②拔囊：利用真空吸力使胶囊落入下囊板孔中 ③囊体囊帽分离，囊体上口置于定量填充装置下方 ④药物填充 ⑤剔除未拔出的空胶囊 ⑥囊体囊帽闭合 ⑦出囊 ⑧清洁

二、软胶囊剂生产设备 1、软胶囊剂（又称胶丸）：系指将一定量的药液（或药材提取物）加适宜的辅料密封于各种形状的软质囊材中制成的剂型。囊材由明胶、甘油、水或和其它适宜的药用材料制成。囊壳柔软、有弹性、含水量高。 2、软胶囊的生产方法有压制法和滴制法两种，生产时成型与填充药物是同时进行的。现介绍压制法的生产流程及操作。生产工艺流程如下：

化胶 明胶液 配制成药液 压制成型 干燥 蒸发洗涤溶剂 拣丸 内包装 纯化水 药 物 洗丸 外包装 检验 增塑剂 明 胶

旋转压囊机

3、工作原理 将明胶与甘油、水等溶解后制成胶带，再将油类药液或糊状药物定量注入两层明胶带之间，借钢模压制，使明胶包封药物，形成密封的软胶囊。

第四节 片剂生产设备 概述 片剂 （Tablets）是指药物与辅料均匀混合后压制而成的片状制剂，它是现代药物制剂中应用最为广泛的重要剂型之一，其外观既有圆形的，也有异形的（如椭圆型、三角形、菱形等）。

100目 制软材 干 燥 润滑剂 辅 料 整 粒 外崩解剂 颗 粒 素 片 包糖衣或薄膜衣 包衣材料 待包装片 内包装 外包装 外包材料 制湿颗粒 干 燥 润滑剂 辅 料 粘合剂制备 整 粒 总 混 外崩解剂 颗 粒 素 片 包糖衣或薄膜衣 包衣材料 待包装片 内包装 外包装 外包材料 检验 压 片 原 料 粉碎、过筛、混合 过 筛 包衣液配制 内包材料

学习目标 1、能说出摇摆式颗粒机的结构和原理 2、能说出单冲压片机和旋转式压片机的结构和工作过程

一、制粒设备 制粒是将粉状物料加工成颗粒并加以干燥的操作。常作为压片和胶囊填充前的物料处理步骤，以改善粉末的流动性，防止物料分层和粉尘飞扬。 制粒操作包括湿法制粒、干法制粒和一步混合制粒等方法。 常用的制粒设备主要包括摇摆式颗粒机、高速搅拌制粒机和流化喷雾制粒机。

摇摆式颗粒机

1、组成：由制粒部分和传动两部分组成，主要由机座、电机、胶带轮、加料斗、七棱滚筒、筛网、置盘架构成。 2、工作原理：利用装在机转轴上棱柱的往复转动作用，将药物软材从筛网中挤压成颗粒。可用于制颗粒和整粒。 3、操作：

二、压片设备 压片是整个片剂生产的关键部分。由压片机完成 压片机常用的单冲压片机、旋转式压片机、全自动压片机、异形冲压片机、真空压片机、高速压片机等种类。 冲模是压片机的基本、重要部件。 构造：上冲、下冲及中模

（一）单冲压片机

主要结构： ①加料器—加料斗、施料器； ②压缩部件—上、下冲和模圈； ③各种调节器—压力调节器、片重调节器、推片调节器。 工作过程：填料、压片 出片

（二）旋转式压片机

旋转式压片机是目前生产中应用较广泛的多冲压片机。旋转式压片机通常按转盘上的模孔数分为5冲、7冲、19冲、21冲、27冲、33冲等；按转盘旋转一周填充、压缩、出片等操作的次数，可分为单压、双压等。单压指转盘旋转一周只填充、压缩、出片一次；双压指转盘旋转一周时填充、压缩、出片各进行两次，所以生产效率是单压的两倍，故目前药品生产中多应用双压压片机。双压片机有两套压轮，为使机器减少振动及噪音，两套压轮交替加压可使动力的消耗大大减少，因此压片机的冲数皆为奇数。

全自动压片机（高速压片机） 是一种先进的旋转式压片设备，通常每台压片机有两个旋转盘和两个给料器，为适应高速压片的需要，采用自动给料装置，而且药片重量、压轮的压力和转盘的转速均可预先调节。压力过载时能自动卸压。片重误差控制在2％以内，不合格药片自动剔出，生产中药片的产量由计数器显示，可以预先设计，达到预定产量即自动停机。该机采用微电脑装置检测冲头损坏的位置，还有过载报警和故障报警装置等。其突出优点是产量高、片剂的质量优。

小结 1、摇摆式颗粒机的结构和工作原理 2、单冲压片机的结构和工作过程 3、旋转式压片机的结构和工作过程

三、片剂包衣设备 包衣是指在片剂表面包裹上适宜材料的衣层。 片剂包衣一般所用的设备有：滚转包衣法包衣设备、悬浮包衣法包衣设备、压制包衣法包衣设备。

滚转式包衣机 组成：一般由荸荠型或球型（莲蓬型）包衣锅、动力部分、加热器和鼓风装置等组成。 工作原理：包衣锅轴与水平成30～45°角，使药片在包衣锅转动时呈弧线运动，在锅口附近形成旋涡。包衣时，包衣材料直接从锅口喷到片剂上，用可调节温度的加热器对包衣锅加热，并用鼓风装置通入热风或冷风，使包衣液快速挥发。

四、包装设备

泡罩包装机

工作流程：输送 加热 成形 加料 检整 印刷 密封 压痕 冲裁

第五节 丸剂生产设备 概述 丸剂是指药物细粉或药材提取物中加适宜的粘合剂或辅料制成的球形或类球形制剂。 第五节 丸剂生产设备 概述 丸剂是指药物细粉或药材提取物中加适宜的粘合剂或辅料制成的球形或类球形制剂。 丸剂按其制法，或赋形剂可分为如下几类 （1）按制备方法分类 塑制丸：系指药物细粉与适宜的粘合剂混和制成软硬适度的可塑性丸块，然后再分割成丸粒。如蜜丸、糊丸、部分浓缩丸、蜡丸等。 泛制丸：系指以药物细粉用适宜的液体为粘合剂泛制成小球形的丸剂。如水丸、水蜜丸、部分浓缩丸、糊丸等。

滴制丸：此法又称滴聚法。系利用一种熔点较低的脂肪性基质或水溶性基质，将主药溶解、混悬，乳化后利用适当装置滴入一种不相混溶的液体冷却剂中而制成的丸剂。 （2）按赋形剂分类 分为蜜丸、水蜜丸、水丸、糊丸、蜡丸和浓缩丸等类型。

一、丸剂塑制设备 1、工艺流程： 原辅料 润湿剂、粘合剂 制 丸 湿 丸 干 丸 抛光、包衣 分 装 外包装 检验 粉碎、过筛 药物细粉 干燥、整理 湿 丸 干 丸 分 装 内包材料 外包装 外包材料 检验 抛光、包衣 1、工艺流程：

制丸包括：制丸块、制丸条、分割及搓圆 2、设备 ①捏丸机

②丸条机 ③轧丸机 ④制丸连动装置 塑制法是制备中药丸剂的常用方法，目前多采用制丸连动装置，主要设备有全自动制丸机，辅助设备有炼蜜锅、混合机、干燥设备、抛光机。塑制法利用现代化生产设备，自动化程度高，工艺简单，丸大小均匀、表面光滑，而且粉尘少，污染少，效率高，目前药厂多采用塑制法制备中药丸剂。 全自动制丸机主要由捏合、制丸条、轧丸和搓丸等部件构成，其工作原理是：将药粉置于混合机中，加入适量的润湿剂或粘合剂混合均匀制成软材，即丸块，丸块通过制条机制成药条，药条通过顺条器进入有槽滚筒切割、搓圆成丸。

二、丸剂泛制设备 1、工艺流程：药物+辅料 泛丸 干燥 选丸 包衣 质检 包装 2、设备：CW-1500型水丸连续成丸机组 1、工艺流程：药物+辅料 泛丸 干燥 选丸 包衣 质检 包装 2、设备：CW-1500型水丸连续成丸机组 结构：泛丸、成丸、选丸三部分。

三、丸剂滴制设备 1、工艺流程：药物+基质 熔融 滴制 冷却 洗丸 干燥 选丸 质检 分装 2、设备

软胶囊(胶丸)滴制法生产过程示意