剪切机械

热熔挤出技术在制备共无定形药物中的应用

发布时间:2024/12/10 13:29:40   

(一)热熔挤出技术原理

在制药行业,活性药物成分(API)通常与各种辅料或载体混合制备成最终的药物产品,热熔挤出(HME)技术则是利用挤出机将API均匀分散和分布于载体中的连续工艺。HME技术通过挤出机的强剪切力可以使BCSII类和IV类难溶性药物以无定形状态或以分子水平分散在载体中,形成共无定形状态,来增加药物的溶出速率和生物利用度,能够明显提高药物的溶解度,是目前最适合工业化大规模生产共无定形药物的技术。

热熔挤出过程中,API和载体以及赋形剂的混合物进入挤出机后,在挤出机的机筒加热和强剪切力作用下,首先将物料熔融,然后进行分散、分布和混合,使API均匀分散于载体中,再进一步进行真空脱挥将水分等从物料中脱除,最后由挤出机螺杆挤压将物料从模头挤出。物料从挤出机中挤出后,下游设备可以根据不同药物需求采用拉条切粒、微丸造粒、冷却辊+粉碎机等多种方式进行冷却成型及药物制剂生产。

(二)热熔挤出技术优势

热熔挤出技术结合了共无定形药物和机械制备的诸多优势,实现了减少粉尘、无溶剂、更少的工艺步骤、连续化操作、良好的重现性、极高的生产效率和在线监测、改善药物的溶解性及溶出性和生物利用度。由于整个挤出过程持续时间很短且无须加入水或有机溶剂,不需加热干燥,因此不易发生水解问题。

此外,HME不仅可以促进难溶性药物活性成分(BCSII类、BCSIV类)溶解从而提高其生物利用度,还可用于制备缓释制剂;此外,这一技术还能用于制备掩味微丸或者其它特殊形状的制剂,如膜剂、棒剂和空心圆柱剂型等。

(三)热熔挤出设备基本构造

热熔挤出技术的设备为热熔挤出机,可分为柱塞式和螺杆式,柱塞式由于混合能力不强,逐渐被淘汰。螺杆式挤出机分为单螺杆、双螺杆和多螺杆,目前在制剂领域应用最多的为前两种。单螺杆和双螺杆挤出机都是由加料系统、传动系统、螺杆机筒系统、加热冷却系统、机头口模系统、监控系统以及下游辅助加工系统构成。

单螺杆挤出机采用整体式结构,由加料段、熔融段、计量段三部分构成。

双螺杆挤出机采用组合式结构,由固体输送区、熔融区、混合区、排气区、熔体输送区等五部分构成。

(四)双螺杆热熔挤出机的优点

与单螺杆热熔挤出机相比,双螺杆热熔挤出机具有更多的优点:

1、物料的平均滞留时间短,停留时间的分布范围窄,一般在1~10分钟之间;

2、在高剪切和捏和力的作用下,物料的混合效果会更好一些;

3、两根螺杆互相啮合,彼此刮擦,具有较高的自洁能力,减少物料的浪费;

4、操作参数可控性强,可连续操作进行挤出和混合过程,各个区段的螺杆可以任意搭配,具有灵活多变的特性,模口也能按照形状任意改变;

5、混合能力强。分布型混合和分散性混合相互交错,使得药物和载体物料的混合更加均匀。#热熔挤出机#

哈尔双螺杆热熔挤出机试机视频:

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