胶囊填充机

胶囊填充是制药工艺的关键步骤之一，在医药公司中，实验人员通常需要进行小批量胶囊药物的生产，用于研究目的。传统的手工或半自动化填充的方式存在因大量重复操作所导致的效率低下、精度差、填充量不一致和数据难以审计追踪等问题。因此，胶囊填充工艺的自动化、高效化和精确化成为行业的重要发展方向。随着科技的不断进步与需求的日益增长，固体试剂的自动化称量技术应运而生。自动化固体加样仪的引入，通过高精度的控制系统和自动化机械装置，能够在无需人工值守的情况下实现固体试剂称量的自动化和标准化，显著提升了整体实验效率和样品质量。本报告分享了晶泰科技 ChemPlus 桌面型固体加样仪在胶囊填充中的应用，并分析其对提升填充效率和保证胶囊样品质量等方面起到的作用。● 测试方案在药物制剂研究中，常用的胶囊规格是 0、1、2 和 3 号这四种。为了验证设备在极端条件下的可靠性，我们在此次测试中选取了直径较小的胶囊（直径 5.3mm）作为容器。利用 ChemPlus 桌面型固体加样仪，我们对药企使用较多的三种胶囊粉末进行了测试（药品名称以代号 A、B、C 表示）。本次测试主要目的是验证 ChemPlus 的加粉效率是否达标，是否存在因胶囊直径过小而造成的漂粉现象，以观察评价其在胶囊填充场景中的表现。● 测试数据表 1：胶囊粉末测试结果● 胶囊漂粉验证表 2：胶囊漂粉验证结果根据上述测试数据，可以看到 ChemPlus 在面对不同目标量程的加样任务时，均能准确且稳定地称量出流动性各异的胶囊粉末，其标准偏差被严格控制在 ±0.1mg 以内。很好地解决了自动化称量中流动性良好的粉末加不准，流动性较差的粉末难以顺利加入的问题。此外，胶囊由于其口径较小，易于发生交叉污染，进一步增加了加粉操作的难度。尽管如此，ChemPlus 凭借其独特的粉桶设计，仍然成功地完成了对胶囊孔板的加粉任务。根据表 2 的结果，加粉结束后，并未观察到任何漂粉现象。特别值得一提的是，ChemPlus 通过其精准的计量和控制系统，确保了每个胶囊填充量的准确性和一致性，大幅减少了人为误差，显著提升了胶囊样品的质量。ChemPlus桌面型固体加样仪ChemPlus 桌面型固体加样仪，支持多种固体原料和接收容器，无需人工值守，自动完成重复耗时的固体称重加样操作。&bull 高通量：可放置多种固体原料和接收容器，全面提升效率；&bull 适用范围广：样品无需特殊处理，覆盖吸潮结块、较大颗粒、蓬松、流动性差的粉末；&bull 智能算法参数调节：自适应加粉算法，多类型粉末智能识别；&bull 压电陶瓷激振技术：多类型粉末出粉更流畅；&bull 除静电：有效降低静电效应，加样更准确；&bull 成本可控：耗材价格低廉，节省成本；&bull 占地小：整机尺寸小，桌面型；&bull 兼容性广：可兼容多种实验室常用尺寸小瓶；&bull 数据追踪：条形码或二维码样品管理，支持审计追踪。综上所述，使用 ChemPlus 桌面型固体加样仪进行胶囊粉末的加样操作，可以将实验人员从繁琐耗时的称量操作中解放出来，不仅能够节省大量的人工操作时间，显著提升实验效率，还极大地减少了人为误差，确保胶囊填充过程的准确性和一致性。因此，ChemPlus 是胶囊填充中不可或缺的实验工具。

4月10日，连花清瘟胶囊又一次冲上热搜，数据也表明，连花清瘟确实对新冠轻症有着相当不错的效果。这得益于我国制药对于药品质量的严格把控。 而像连花清瘟这种胶囊剂，以及片剂、冲剂等制剂在生产加工前需对粉体药物的流动性进行评价，流动性达到要求才能投放生产。 Q1 为什么要评价粉末的流动特性？粉末流动性粉末流动性指粉末流动的难易程度。据不完全统计，在所有工业应用中，超过50%的材料在某个阶段是粉末状的。这些粉末需要在运输过程中保持状态稳定，并能够在各种工艺阶段中使用并制成各种剂型，可以是片剂、悬浮液或粉末制剂等。因此，对于粉末流动性的评价，在实际生产过程有着重要作用。而影响流动性的因素有颗粒尺寸，形状，粗糙度，干湿度等。 生产过程流动性差流动性适中流动性太好混合难以混匀均匀混合容易分层传输振动易结块团聚不结块分层易偏析分层压片难压片容易压片难压片装填费时费力容易影响均匀性 粉末流动特性评价的作用● 降低原材料成本：在加工前拒收不良批次； ● 保持有关工艺的*配方； ● 降低工艺成本； ● 保持*产品的质量和一致性； ● 通过优化产品的储存、包装、搬运和运输，保持生产效率和成本； ● 长期保持不同供应商或同一供应商的粉末质量； ● 开发新工艺，将粉末配制成*产品； ● 检查湿度影响：在不同气候下开放系统中使用粉末； ● 调查、保持干混料的质量。 Q2 如何进行粉末流动性评价？ 堆积角（休止角）休止角是粉体堆积层的自由斜面与水平面形成的*角。 堆积角与流动性的关系根据EP可知： 30-40°可以满足生产过程中流动性的需要。休止角越大流动性越差，越不利于生产过程的控制，可以通过测量休止角，简化过程控制，降低生产成本。休止角只能定性的判断流动性的好坏或比较同种粉体因粒径和水分等引起的流动性差别。 流出速度流出速度是50g物料流过标准尺寸漏斗孔所需的时间。（GB/T 1482-2010）流出时间快，流动性好，流动的均匀性也好。 压缩度压缩度是——物质压缩的程度，反映粉体的凝聚性，松软性。 当C值20%以下时流动性较好；当C值达40%~50%时粉体很难从容器中自动流出。 Q3 PTG-S5可以测试哪些参数？传统测试方法需要实验人员分别测量粉末堆体积、质量、密度、堆角度等参数，并根据样品量和流动时间绘制流动曲线，耗时且繁琐，实验效率低，从而影响工业生产的进度。 Pharma Test全自动粉末流动性测试仪PTG-S5 针对以上问题，Pharma Test全自动粉末流动性测试仪PTG-S5可以： 1、同时测量预设质量下的粉末流动时间、粉末堆体积、粉末堆密度和堆角度（EP，USP中称休止角），并自动绘制样品流动曲线；2、预设时间下流动的样品质量，mg计；3、100g样品的流动性（EP /DAB ，USP , EP , EP ● 内置打印机，测试结束自动打印测量结果。 Q5 粉末流动性测试应用于哪些行业？● 制药：造粒、微粉化、片剂等固体剂型 ● 研磨：陶瓷、金属粉末和研磨膏 ● 催化剂：挤压物、催化剂环和细金属用粉末 ● 化学品：散装化学品、精细化学品 ● 涂料：颜料、调色剂和粘合剂 ● 清洗剂：粉状表面活性剂、填充剂和颗粒 ● 肥料：挤出物、颗粒、粉状杀虫剂

微胶囊造粒技术与冷冻干燥完美组合获取干燥微球微胶囊应用”1简介微胶囊化广泛应用于掩盖气味、延长保质期、增加存活率或改变理化性质的过程。由于其易于处理、接触二价和三价阳离子时立即凝胶化以及温和的凝胶条件等优点，海藻酸盐在生物医药、食品和饲料等领域经常用于多种封装应用中。通过将海藻酸盐滴液滴入 CaCl2 浴中，可以轻松制备钙海藻酸盐微胶囊。为了提高海藻酸盐微胶囊及其内容物的储存周期，一个重要步骤是将它们干燥至低水分含量，可以通过多种干燥方法，如空气干燥、烤箱干燥、流化床干燥或冷冻干燥，其中冷冻干燥因其温和而闻名。有报道称，从钙海藻酸盐珠中去除水分可能会导致形态发生变化，如形状失真、尺寸不均、机械强度损失和孔隙率增加。这些缺陷对于某些应用来说是可以接受的，但它们也可能导致外观不佳和处理困难。在本文中，我们的目标是通过在海藻酸盐微胶囊中加入淀粉作为固体填料来改善冷冻干燥的海藻酸盐微胶囊的物理性质。选择淀粉作为填料材料是因为它易于获得、经济成本且可食用。2设备冷冻干燥机 Lyovapor&trade L-200 Pro, BUCHILyovapor&trade 软件, BUCHI带有可加热隔板的干燥室, BUCHI微胶囊造粒仪 B-395 Pro, BUCHI▲ 图1. BUCHI 冷冻干燥机 Lyovapor TM L-200 Pro（左），微胶囊造粒仪 B-395 Pro（右）3试剂和耗材食用级玉米淀粉低粘度海藻酸钠无水氯化钙蒸馏水（为了安全处理，请注意所有相应的MSDS）4实验步骤4.1 生产含有淀粉填充剂的藻酸钙微胶囊制备 2% 的海藻酸钠溶液和 0.2M CaCl2 溶液。使用手持搅拌器将淀粉分散在 2% 的海藻酸钠溶液中。测试了两种不同淀粉浓度（15 % W/V 和 20% W/V）的明矾溶液。使用微胶囊造粒仪 B-395 Pro 设备生产微珠，参数见 表1。为了防止淀粉粉末沉降，在实验期间应用外部搅拌器保持淀粉-海藻酸钠溶液均匀。表1. 微胶囊造粒仪 B-395 Pro 过程设置_15% 淀粉20% 淀粉对照组(不添加淀粉)喷嘴种类单喷嘴喷嘴直径(μm)450750450压力(mbar)250330200震动频率(Hz)9540110海藻酸钠浓度%1.71.62.0固化液0.2M CaCl2 溶液，搅拌固化后，海藻酸钙微胶囊通过筛分和两次用蒸馏水冲洗去除额外的 CaCl2 。然后将微胶囊转移到金属托盘中，在﹣24℃ 下冷冻。4.2 冷冻干燥含有淀粉填充剂的藻酸钙微胶囊将带有金属托盘和搁板的样品从冰箱取出并转移到 LyovaporTM L-200 Pro 冷冻干燥机中。使用 LyovaporTM 软件编程进行初级和次级干燥步骤，如 表2 所示。在这个冷冻干燥过程中，使用带有加热搁板和空气的干燥室，干燥温度设置为 -35℃，总冷冻干燥时间为 28h。表2. 使用 LyovaporTM L-200 Pro 的参数_初级干燥次级干燥时长(hrs)226隔板温度(℃)-1530加热梯度(℃/min)0.170.38真空度(mbar)0.2000.2005实验结果和讨论当采用冷冻干燥法处理时，海藻酸钙微球无法保持其结构，从而发生塌陷。这导致了形态学上的变化，如形状失真和不均匀的大小（见 图2）。为了提高冷冻干燥微球的质量，我们研究了淀粉作为不可溶填料，用作微球的支架。▲ 图2. 冷冻干燥的海藻酸钙微球的电镜图（左）和显微镜图（右）在微胶囊造粒仪 B-395 Pro 设备中，海藻酸钙微球中添加了 15% 和 20% 的淀粉作为填料材料，并成功地生产出来。如图3所示，使用 450μm 和 750μm 的喷嘴，分别生产出了直径约为 900μm 和 1500μm 的微球，海藻酸钙微球显示出均匀的球形形态和光滑的表面。▲ 图3. 未干燥的微球（左）和对应的显微镜图像（右）。上部含有 20% 淀粉，底部内含有 15% 淀粉冷冻干燥后，微球的结构得以保持，如图3所示。使用 SEM 显微镜对冷冻干燥结构进行分析（见图4），进一步证实了这一点。添加了15%和20%淀粉的微球冷冻干燥后的尺寸约为 1.2mm 和 1.5mm，如 图4 所示。微球在 LyovaporTM L-200 Pro 设备中进行冷冻干燥后，保持了原有的尺寸和形态，淀粉颗粒可以在微球表面均匀分布。填料很可能在微球内部也呈现均匀分布，因此可以通过填充间隙和充当支撑结构来强化凝胶网络 。▲ 图4. 添加15%淀粉（上）和20%淀粉（下）的冷冻干燥微球结构。6实验结论在本应用中，使用了不溶性填料来改性冷冻干燥海藻酸钙微球特性。添加淀粉作为填料，能够在冷冻干燥过程中保持微球的结构，发现它能够改善微球的球形度、流动性以及视觉质量。这些特性对于加工、处理和客户使用都是非常重要的。扫描电子显微镜观察显示，淀粉颗粒在微球表面的分布均匀，不仅能够填充海藻酸盐网络的间隙，又能在冷冻干燥过程中起到骨架作用，并能增强水凝胶结构。可以像对淀粉一样也对其他不溶性填料，如二氧化硅 SiO2、二氧化钛 TiO2 或微晶纤维素进行类似的配方设计，以增强冷冻干燥微球的结构。这些微球将来作为生物稳定剂，用作如封装活细胞或酶的载体材料。7参考文献Chan, E.S Lee, B. B, et al. Prediction models for shape and size of calcium-alginate microbeads produced through extrusion technique. Journal of Colloid and Interface Science, 2009, 338, 63 – 72.Tal, Y. van Rijn J., et al. Improvement of structuraland mechanical properties of denitrifying alginate beads by freeze-drying. Biotechnology Progress, 1997, 13, 788 – 793.Chan, E.S et al. Effects ofstarch filler on the physical properties of lyophilized calcium-alginate beads and the viability of encapsulated cells. Carbohydrate Polymers, 2011, 83, 255-232.