薄膜包衣技术.docx
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薄膜包衣技术
一．药用薄膜包衣简介
二．药用薄膜包衣对象
三．药品包衣原因
四．药用薄膜包衣原理
五．药用薄膜包衣原则
六．药用薄膜包衣影响因素
七．及薄膜包衣相关一些术语
一、药用薄膜包衣简介
药用薄膜包衣起源于英国,最初目是对品上色,也就是说最初薄膜包衣材料只是一种染料。
发展到现在,薄膜包衣已是集多种功能于一身,技术含量相当高一种药品包装技术。
以专业角度讲,药用薄膜包衣是一种包覆在药品表面一层高分子薄膜,对药品起上色、保护、美化以及控制药效等多种作用。
也因为这些不同作用,薄膜包衣也发展成为以口含、胃溶、肠溶、控释、缓释为主多品种、多功能材料总称。
以操作技术讲,薄膜包衣还包括将包衣材料采用一定工艺,包覆于药品上,起到预想作用,也达到薄膜包衣功效。
所以药用薄膜包衣不仅是一种性能优越材料,而且是一种先进技术,更是一个尖端产业。
二、药用薄膜包衣对象
药品片剂、滴丸、微丸等都可以采用不同工艺和设备进行薄膜包衣。
总之,几乎所有药品固体制剂都可以薄膜包衣。
1.片剂:
片剂是药品细粉及适宜辅料压制而成固体制剂。
根据片剂外
观形状主要分为:
深弧片、浅弧片、平片、异形片、其中浅弧片最适于薄膜包衣。
根据药品材料和辅料不同,又可分为浸膏片、半浸膏片和全粉片,西药都是全粉片。
2.丸剂:
指药品细粉加适宜黏合剂或其他辅料制成球形或类球形制
剂,分为蜜丸、水蜜丸、水丸、糊丸、浓缩丸、蜡丸和微丸等类型。
三、药品包衣原因
药用薄膜包衣技术很大程度是包糖衣发展而来,药品薄膜包衣功能其实质是克服了药品本身诸多缺点。
如味苦、外观差、不易吞服等。
综合起来,主要有以下原因:
◆片芯中某一种或几种物质气味不佳或口味不爽;
◆片芯中某些成分受热、光和湿度易发生变质、变性;
◆片芯表面粗糙,颜色不均匀,包衣可改善外观;
◆片芯有色成份不稳定,易发生迁移,对患者和患者物品易发生污染;
◆片芯比较松散,易掉粉、掉粒,甚至掉块,影响片型完整和药效;
◆功能需要,如药效需缓释或控释;
◆隔离片芯两种不同作用成份;
◆比包糖衣操作更方便、性能更优越;
◆提高药品档次。
四、药用薄膜包衣原理
简单地说,薄膜包衣是利用高分子材料在一定温度、压力等条件下迅速成膜原理,在药品表面形成一种具有多种作用和特殊功能高分子薄膜。
药用薄膜包衣原理相对简单,但成膜过程却是相当复杂。
在现存药用薄膜包衣中,包衣材料通常以分散体系（包括水溶剂和有机溶剂）通过喷雾工艺成膜。
当高分子材料分散体系经喷枪雾化以微小液滴喷到药品表面后,这些小液滴在表面张力和摩擦力作用下,迅速铺展于药品表面,经过热空气热作用,带走溶剂迅速成膜。
包衣过程是一个物料平衡和热量平衡维持过程,是传热、传质动态平衡。
包衣主要目是将包衣材料喷到片芯上,给它一个合适环境,让它形成最好膜。
这个环境有温度、湿度、撞击、磨擦等因素。
进风量、进风温度、排风量、喷量、喷程,以及雾化等调节,即可确定片床湿度、温度和压力。
转速快慢即可确定片芯在包衣时所处运动状态,受到撞击和磨擦等。
这个温度、湿度、压力、撞击、磨擦构成环境,就是包衣材料赖以成膜环境,这个环境选择和确定直接关系包衣质量好坏。
在包衣前,首先根据片芯性能、包衣材料性能以及包衣液溶剂类型确定一个合适环境,如怕高温产品片床随时处于低温环境,易吸潮产品片床随时保持干燥等。
当这个环境确定后,片床将处于这个环境中,接受包衣材料,并使包衣材料在这个环境中成膜。
排风
成膜环境
（温度、湿度、负压和摩擦等）进风（热风）
喷枪
片芯流动
片床
片床温度由排风温度指示
其中:
片床以连续稳定流动为最佳。
排风量>进风量
负压=排风-热风-溶剂蒸气
1.一次性成膜（包括受液→铺展→溶剂挥发→成膜四个阶段）。
摩擦、压力、碰撞
A.受液:
指片芯接受包衣液。
喷量
相关因素雾化
喷程
液体浓度
B.铺展:
指包衣液接触片芯后浸润片芯过程。
润湿性（可能问题:
填字、不光滑、颜色不均匀等）
喷量:
喷量大小会影响润湿性。
相关因素受液干湿情况:
受液太干不利于铺展,如果所受包衣液变成干粉,就不能铺展。
喷程
温度
C.溶剂挥发:
指包衣液中溶剂受热后变成蒸汽,再被排风带走过程。
温度
排风
相关因素溶剂类型
喷量
喷程（及干燥时间相关）
D.成膜:
溶剂挥发后、高分子成膜剂借助粘性,分子缠绕、粘结在一起成膜。
铺展性是关键
相关因素材料粘性
温度（不同材料不同成膜温度）
干燥速度
2.膜增厚
A.一次性成膜较好,即每次受液都能很好铺展、成膜。
原理:
每一层衣膜靠分子间力、粘性等一层一层增厚（通常衣膜完整,表面光洁,颜色均一、光亮）。
B.一次成膜性较差,即每次均不能形成完整衣膜。
原理:
每次受液后,包衣材料均以点状,或片状粘附于片芯表面,多次受液后,材料之间靠粘性、分子间力、结合在一起成膜。
特点:
通常材料铺展性差,对材料用量,转速依赖较强。
材料用量:
需达到一定量才能成膜。
转速:
转速太低,均匀性不够,表面光洁度、颜色均一性均会受到较大影响。
五、药用薄膜包衣原则
包衣过程中,为维持一个合适包衣环境,或者由于包衣进程需要,需改变这个环境时,都需要调节工艺参数,如何调节这些工艺参数,主要应遵循以下原则:
◆不要对某一个或几个工艺参数机械应用某一数值,片芯所处包衣环境是所有工艺参数共同作用结果,各工艺参数之间有一个合理对应关系。
◆目是将片芯包上薄膜衣,所以着眼点侧重于片床情况,而不是工艺参数某一数值。
◆当片芯有特殊性（如不耐高温、不耐磨等）,首先根据其特殊性确定
一个或几个主要工艺参数,然后调节其它参数来实现需要包衣环境。
◆包衣过程中随时掌握片床、片芯及衣膜情况,随时注意工艺参数调节,以保证片床随时处于最佳成膜环境。
◆合适包衣环境确定后即可稳定操作,并可编写SOP文件。
六、药用薄膜包衣影响因素
1.片芯
A.硬度:
要求:
不小于3kg,最好大于5kg。
硬度偏小,通常出现药品易碎、掉粉、磕边、磨损严重等现象,因薄膜衣是一层很薄薄膜,按原则应体现片芯原形,包衣片通常会出现麻面,表面粗糙,片型不完整等。
B.片芯表面效果
要求:
片芯表面光洁、细腻、平整。
片面不平（即有凸起或缺陷）,包衣过程中磨擦较大,流动性差,包衣均匀性差,包衣片表面依然体现片芯表面不平现象,甚至视觉效果更明显,且光亮度差。
片芯表面光洁、细腻、平整可包出轮廓清晰、光滑亮丽薄膜衣片。
C.片芯形状及大小
要求:
片芯有一定厚度,较大面有一定外凸弧度（即凸片）。
在包衣过程中,片床流动性是相当重要因素。
片芯太薄和外凸弧度太小都会导致片床流动性差,从而影响包衣。
平片和凹片因其流动性极差而很难包衣。
片芯太小因其比表面积太大而要求包衣理论增重较大,片芯太大不但流动性差,而且由于其势能较大而碰撞力度较大,对片芯硬度和强度都有相当高要求,否则会导致严重碎片、断片、磕边等现象。
D.脆碎度和耐磨性
要求:
脆碎度不得大于0.2％,耐磨性要求片芯至少应经得起包衣机以最低转速转动五分钟以上。
脆碎度太大,易造成片芯掉粉、掉碴,损坏包衣表面效果。
耐磨性太差,不仅会使片芯磨损,严重时可能无法上膜。
E.片芯标识
要求:
片芯标识应是有一定深度倒梯型凹痕。
（即凹痕底部夹角应大于90度）
标识过细会因为包衣材料很难进入而成为衣膜最薄弱部位,使衣膜性能受到损害。
标识过浅容易导致标识模糊。
凹痕太直，即凹痕底部夹角接近或等于90度（不会小于90度）时,凹痕底部夹角处成膜不好而成为衣膜薄弱部位,影响衣膜性能。
此外,凹痕太细、太直都易导致填粉,影响标识清晰度。
F.片芯特性
a.对包衣液溶剂敏感
对溶剂敏感主要是指片芯易及溶剂发生溶解、反应等现象。
此类情况应视程度轻重而定。
一般情况下，只需控制包衣过程中片床干湿程度即可，即控制溶剂不浸入或不被片芯吸收。
敏感程度很高时，在设计和配制包衣材料时就需充分考虑并严格控制。
b.对光敏感
对光敏感药物，除在颜色选择时考虑其避光能力外，主要是操作环境避光处理。
c.对热敏感
要求:
软化点应大于35℃,绝不能低于25℃。
软化点较低,包衣过程受热会变软、变形,无法保持片芯原有形状,软化点低药用需采用超常规低温包衣,如肝复乐。
此外，含易挥发或升化成份药用包衣时要求片床温度较低,防止其成份挥发,并要求衣膜成膜较快,致密性好,最好具备可吸附药用挥发成份或抑制其挥发功能。
2.包衣材料特点
包衣材料特点及包衣操作紧密相关,包衣操作工艺参数都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,转速及衣膜耐磨性关系很大等。
对于药品公司（即包衣材料使用者）无需过多考虑,因材料设计和配制已针对性充分考虑,可操作性也经过了相关试验。
A.成膜性:
成膜性好及差直接关系薄膜衣性能和外观效果。
成膜性好,薄膜衣以多次成膜,再层层膜重叠、结合而形成。
此类薄膜衣不但光洁度好,颜色均一,而且衣膜完整性好,致密性、防潮性、强度、韧性等多种性能可最大限度体现,是功能性材料必备条件。
成膜较差包衣材料,虽然可以在堆积状态下,靠压力、摩擦等外在因素成膜。
但所成薄膜衣往往对衣膜厚度（或包衣材料量）依赖性较强,只有到一定厚度时方可形成完整衣膜。
此类衣膜不但表面光洁度差,而且材料性能也很难完全体现。
两者差别在包衣操作上主要体现为以下两点:
a.对成膜较差包衣材料,均匀性是包衣操作重点,即转速和喷量协调控制是此类产品包衣操作关键。
b.成膜性好材料无论厚度多少均能体现衣膜性能,只需喷上少许材料即可改变片芯强度、耐磨性等。
故在包衣操作时可根据衣膜情况较早提高喷量和转速,以提高包衣效率。
成膜性差材料则相反,它需相当厚度方可体现衣膜性能,所以需到相当量（一般以颜色均一为判断标准）才能提高转速、喷量等工艺参数,相对效率较低。
B.强度:
包衣材料所成薄膜衣强度对包衣操作影响较大。
主要体现在转速、温度和水分,衣膜强度大小直接关系衣膜耐磨性,故转速应根据衣膜强度作相应控制。
此外,在包衣过程中暴皮现象可依靠衣膜强度得以控制,当衣膜强度并不太好时,控制药品吸水量和片床温度是控制衣膜暴皮关键。
C.韧性:
材料韧性除及衣膜耐磨性关系较强外,只及成膜温度有直接关系。
每种材料成膜温度均有差异,只有成膜温度合适、材料方能体现最好性能于衣膜,故包衣操作中选择适合包衣材料片床温度是至关重要。
D.粘性:
材料粘性对包衣操作影响较大,粘性重不易干燥、易粘片,粘性小相对包衣操作简单。
对粘性重包衣材料,如何控制粘片是关键,有材料高温粘,有材料低温粘,对此应根据材料特点设制片床温度,此外控制片床干湿程度也应充分考虑材料粘性。
通常在包衣材料设计和配制过程中已有充分考虑,并在很大程度上控制了其粘性,故一般不存在很难控制情况。
E.成膜温度:
成膜温度对衣膜性能影响很大,故在包衣操作中应严格、科学地控制。
如高温脆性材料,当片床温度较高时,衣膜变脆,强度变小,不仅在稳定性试验中易出现裂片,甚至在包衣过程中就会出现磕边、裂片等不可补救局面,造成很高废品率。
3.包衣液特点
包衣液特点、药用特点和设备情况是包衣前重点观察三要素,故包衣液特点是影响包衣操作重要因素,必须重点对待。
A.粘度:
即包衣液稠度。
及喷量调节、雾化优劣等关系密切。
粘度较大对喷雾压力要求较高,太小可能无法喷出包衣液,且较难雾化,在专业薄膜包衣公司,一般都以在喷雾压力大于3kg 条件下能否自由调节喷量,并能调出合适雾化效果和雾化面为准。
粘度小对操作无特别影响,唯一影响就是喷量调节更敏感，故在调节喷量时应更稳定地较小幅度调整。
B.固含量:
固含量不仅是影响包衣液粘度主要因素,更是影响包衣液溶散程度,溶剂挥发,成膜关键因素。
如以酒精为溶剂包衣材料,因溶剂挥发很快而固含量相对较小,而以水为溶剂包衣液因其难挥发而固含量较高,此项指标在设计材料时已通过试验作出明确规定,使用者不要随意改动即可。
C.溶剂:
溶剂是根据材料溶解性能而定,在包衣操作中不可改动,不同溶剂因其挥发等特点不一,操作工艺上有较大差别。
有机溶剂包衣材料因其溶剂（通常是乙醇）易挥发,片芯易干燥而包衣操作相对简单,包衣时间也相对较短,但需注意空中干燥会导致干粉多,损耗大。
水作溶剂包衣材料因其难挥发,不易干燥,片床干湿程度需重点控制,如太湿会使片芯吸潮而水分含量超标,影响片芯性能,且易发生粘片。
在这两类包衣液中,有机包衣液包衣材料因其易干燥,雾化好,通常喷量较大,喷程较小,片床温度也较低,水作溶剂包衣材料正好相反。
D.雾化:
雾化是衣膜外观主要影响因素。
雾化好,雾滴小,衣膜均匀、平整光滑。
相反则衣膜粗糙,均一性差。
此外,雾化扇面大小是材料损耗重要因素。
扇面过大,相当一部分喷到锅壁,不仅损耗大,而且容易粘附药片。
扇面过小,包衣液和材料太集中,片床上膜均匀性、干湿程度等均难控制。
基本原则是扇面尽可能覆盖片床,但不能喷到锅壁上。
此外,各把枪雾化扇面尽可能独立,交叉区域应尽可能小。
4.工艺参数
A.进风（热风）:
是溶剂挥发,片芯干燥热源,是包衣材料成膜所依赖温度环境。
热风大小和温度高低直接关系到包衣效率。
热风大小和温度高低以能使片芯受液后迅速干燥为最合适。
风量不宜过大,当接近或大于排风量时,锅内负压很小或成正压,无法有效带走溶剂蒸汽,增加锅内湿度而无法干燥。
温度也不宜过高,温度过高,喷雾时空中干燥增多,损耗增大,而且片芯受液较干,润湿性差,影响成膜和衣膜外观。
B.排风:
是形成负压,带走溶剂蒸汽关键因素。
排风大小以锅内形成0.1－0.2kPa负压即可,排风温度需通过热风、喷量等调节来控制,不能自身设定和调节。
排风温度接近但略高于片床湿度,是片床温度近似显示。
C.转速:
转速高低通常需结合片芯硬度、耐磨性和衣膜强度、衣膜耐磨性来确定。
片芯性能好,衣膜强度、耐磨性好,转速高一些对包衣有利。
也就是说只要片芯和衣膜经得住碰撞和磨擦,转速可尽可能高一些。
转速高低同样影响衣膜外观和包衣效率。
转速高、磨擦大,衣膜光亮;喷量可适当加大,缩短包衣时间,并提高片芯流动性和效率,从而提高衣膜均一性。
D.喷量:
喷量是包衣效率直接影响因素。
喷量大小,需结合包衣材料特点,包衣液特点,设备情况,并配合其它工艺参数而定。
喷量调节（特别是调大时）应注意以下几点:
a.喷量调大之前,应充分考虑是否可再加大喷量,否则,不宜变动。
b.调大喷量,应先调整调大喷量所需其它工艺参数,如温度调高、转速加快以后方可调调大喷量。
否则粘片、吸潮等现象就容易发生。
c.喷量以稳定及合适为好。
即喷量合适了,最好以一稳定喷量包衣。
如此衣膜效果、均一性等均会有较好结果。
E.负压:
负压是排风量－进风量－溶剂蒸汽量差值,其作用不仅是带走溶剂蒸汽和热交换后热风,也是促使溶剂挥发动力,利于片床干燥。
故在包衣过程中必须保持一定负压,没有负压将难以包衣。
F.喷程（喷距）:
是喷枪喷嘴到片床距离,也是包衣液雾滴喷到片芯表面空中历程。
喷程大小及包衣材料特点和溶剂种类密切相关。
如果包衣材料易干燥,粘性小,喷程应较小,反之应适度加大。
酒精为溶剂包衣液因其易挥发,其喷程通常小于水作溶剂包衣液。
喷程大小直接影响包衣效果和材料损耗,直接判别因素为片床干湿情况。
G.泵速:
即蠕动泵运行速度。
蠕动泵作用是向喷枪输送包衣液。
通常情况下,只有泵速偏小,包衣液不足才会影响喷量,但也有一些设备直接用泵速（即包衣液输送量）控制和调节喷量。
H.气压（即压缩空气压力）:
气压大小可直接影响雾化效果和喷量,通常应大于3kg（单枪情况）,并要求稳定。
5.人员
人员:
指包衣操作者。
是包衣过程中唯一人因素,无法量化,但有判断和识别能力。
在薄膜包衣中人经验和操作手法不象包糖衣那么重要,但在发生意外和不正常现象时,人判断和识别能力,以及即时采取措施就非常重要。
在药品生产厂家成熟品种包衣几乎都有严格SOP,故操作相对简单,对人依赖性很小。
6.设备
设备:
是实现包衣工具。
设备优劣、运行正常及否可决定包衣能否正常进行和包衣结果好坏。
在包衣过程中,除考察包衣设备能否正常运行外,不同包衣设备各工艺参数调节方式也需要重点注意。
随着高效、自动化程度更高包衣设备出现和改造糖衣锅减少,包衣设备已进入一个相对先进时期,薄膜衣片批量生产也将全面展开。
7.及包衣相关一些术语
◆包衣:
是指将包衣材料喷涂于药品表面,形成功能性保护膜过程。
◆包衣粉:
药用薄膜包衣粉状包衣材料,其性状为彩色粉末。
◆包衣剂:
药用薄膜包衣中包括粉状和液状包衣材料统称。
◆包衣液:
包衣材料按配液说明配制而成浆状混悬液。
◆暴皮:
指包衣材料在片芯上成膜后,突然暴开现象。
◆成膜性:
指包衣材料在片芯上成膜特性。
◆风量:
指进风或排风单位时间内流动体积数。
◆负压:
指锅体内及外界环境压力差。
负压＝排风量－进风量－溶剂蒸汽时量
◆附着力:
指衣膜及片芯结合强度,即分开衣膜及片芯所需力。
◆固含量:
指包衣液浓度,即包衣液中固体份（包衣粉）质量百分比。
◆桔皮:
指衣膜皱折现象。
◆开裂:
指包衣过程中衣膜或片芯破裂现象。
◆磕边:
指片芯因脆性和强度不够,在包衣过程中因流动和碰撞发生边角破损现象。
◆理论增重:
指片芯包衣所需包衣粉量及片芯重量比例。
◆流动性:
指片床流动特性,包括流动速度、稳定性和流动状态。
◆喷量:
指单位时间内以喷枪喷出包衣液多少。
◆片床:
指包衣过程中,所有片芯形成整体。
◆片芯:
有待包衣药品固体制剂,也称素片。
◆溶剂类型:
包衣液中溶剂种类。
◆药用薄膜包衣:
对象为药品薄膜包衣。
◆粘片:
因粘性和湿度促使有衣膜片芯之间互相粘连,拉掉某些衣膜现象。
◆转速:
指包衣过程中锅体转动速度,单位为转／分。
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