流化床包衣技术及其在缓控释制剂上的应用
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浓 度： 尽量高，一般大于25%（低剂量药物除外） 介 质： 水（疏水性较强的药物可用有机溶媒） 粘合剂： 低粘度成膜性聚合物, 用量 5 - 20%
如HPMC、PVP、 HPC等 抗粘剂： 滑石粉、硬脂酸镁、微粉硅胶 不规则重结晶抑制剂
溶液上药工艺通常可以制备表面光洁, 脆碎度低的 载药微丸, 而且药物层非常致密
- 喷嘴局部未充分雾化的包衣液
隔圈
- 喷嘴局部的负压区域
夹套
- 压缩空气高速区域
喷枪
雾化气量 (m³/h)
高速喷枪 普通喷枪
雾化压力 (bar)
高速喷液系统 － Wurster HS
喷液速率是普通Wurster系统的3 - 4倍，充分利用 流化床的干燥效率
由于夹套保护作用，喷枪可以使用较高的雾化压力 ，
颗粒
结晶
微片
包衣颗粒型物料的应用形式
胶囊
颗粒粒径 大至 2 mm
小袋
颗粒粒径 < 500 µm
片剂
颗粒粒径 < 1 mm
干混悬剂
颗粒粒径 < 500 µm
微丸制备和包衣工艺
微丸具有圆整的表面结构，有利于 良好的包衣质量和批间重现性 应用比较灵活: 1、根据需要将几种不同释药速率
的微丸混合，达到理想的释药 曲线; 2、药物分剂量只需改变填充量
进风
扩展室 物料槽 空气分配板
流化床底喷包衣技术
不同开孔率的空气分配底盘，适合于不同粒径大小的物料
A: 100 - 250 µm
A
B B: 250 - 750 µm
C: 750 - 3000 µm
D: 3000 – 10000 µm
隔圈外部分
隔圈内部分
C
D
流化床底喷包衣技术
z 微丸包衣
z 丸芯上药（溶液 / 混悬液） z 胃溶 / 肠溶 / 缓释包衣 z 水性 / 有机溶媒 / 热熔融
适用于: 药物剂量大 药物在水或有机溶媒中不稳定 对水难溶性药物，制备较低密度的
载药微丸, 达到加快药物溶出目的
z 颗粒 / 药物结晶包衣
z 粉末包衣（50 - 200 µm）
z 掩盖苦味（口崩片/分散片/颗粒剂） z 提高稳定性 z 缓释混悬剂
z 片剂包衣 ( 2 - 10mm )
流化床底喷包衣技术的特点
喷枪和物料间的距离短，有助于 减少包衣液达到物料表面前的溶 媒蒸发和喷雾干燥现象，有利于 包衣液保持良好成膜特性
工艺关键: 保证隔圈内部物料的密集状态 干燥效率和喷液速率的平衡，
通过物料温度监控
适合于中 / 小剂量药物（200 mg 以下）
微丸制备工艺
III. 粉末上药工艺
采用流化床切线喷装置，聚合物溶液作为粘合剂湿润丸芯， 将药物粉末通过加粉装置均匀地包裹至润湿丸芯表面，直至 达到所需载药量，干燥后形成载药微丸。
流化床机身的构造 出风过滤器腔室
扩展室
物料槽 进风口
顶喷 底喷 切线喷
流化床工艺装置
顶喷Βιβλιοθήκη Baidu
底喷
切线喷
流化床工艺装置的应用
• 一步制粒/干燥 • 微丸制备
溶液/混悬液上药 粉末上药 一步制丸 • 包衣 有机溶媒 水性 热熔融
顶 喷 底 喷 切线喷
＋＋＋ ＋ ＋＋
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物料呈有序的循环运动, 运动方向 和喷液方向相同, 物料接触到包衣 液的几率相似, 有利于包衣均匀性
隔圈内部为包衣区域，物料在包 衣区域里高度密集, 包衣损失少
高速喷液系统 － Wurster HS
采用新型的高速喷枪, 雾化能力增强 喷液速率通常可达400-500g/min
喷枪的夹套设计, 使物料避免接触
流化床底喷包衣技术
底喷装置也称为Wurster系统， 由Dale Wuster教授研制，是 包衣技术的一次重要突破，使 对小粒径物料的包衣成为可能， 对微丸技术的发展起到了重要 促进作用。随着技术的发展， 已经可以对小至 50 µm 的粉末 进行包衣。
流化床底喷装置（Wurster系统）
隔圈
喷枪
混悬液上药举例
电子显微镜： 药物粒径较大且不均匀是导致 微丸表面粗糙的原因
光学显微镜： 载药微丸表面光洁度不理想
采用气流粉碎将药物微粉化至 10 µm 以下， 微丸表面光洁度明显改善, 而且上药率提高，脆碎度下降，药物层致密
微丸制备工艺
溶液 / 混悬液上药工艺
溶液 / 混悬液上药工艺通常采用流化床底喷装置
¾ 丸芯上药工艺： 溶液 / 混悬液 / 粉末上药
¾ 挤出滚圆工艺
微丸制备和包衣工艺
丸芯上药：溶液 / 混悬液 / 粉末上药
隔离层包衣
测定微丸含量
功能包衣（缓释 / 肠溶 / 脉冲释放）
微丸多层包衣结构
隔离包衣层
功能包衣层
外层包衣
测定包衣微丸释放度
灌装胶囊或压片
药物层
微丸制备工艺
I. 溶液上药工艺
流化床包衣技术及其在缓控释制剂上的应用
陈挺
德国Glatt公司上海实验室
流化床包衣技术的应用
¾ 流化床设备构造和工艺原理 ¾ 微丸制备和包衣工艺 ¾ 包衣工艺大生产化
流化床设备的构造
离心风机 出风处理系统
流化床机身
喷液系统
进风处理系统
控制系统
加湿器 除湿器
空气处理
单向进出风 空气处理系统
闭合回路 有机溶媒冷凝回收装置 空气处理系统
需要加入结晶抑制剂，如PVP
微丸制备工艺
II. 混悬液上药工艺
固含量：尽量高，一般 30 - 50%（低剂量药物除外） 介 质： 水 粘合剂：HPMC、PVP 、HPC等（10-30%） 抗粘剂：可不加 丸芯粒径（250µm以上） 药物粒径：不超过丸芯粒径的1/ 50 ，最好小于10 µm
以形成非常小的雾化液滴，满足对小于100微米的 粉末的包衣需求
物料避免接触喷嘴局部压缩空气高速区域，减少 包衣初期物料被磨损的几率。
带夹套的高速喷枪
不带夹套的高速喷枪
未包衣的 对乙酰氨基酚颗粒
带夹套的高速喷枪
喷枪类型对脆碎度的影响：夹套使物料避免接触压缩空气的高速区域， 减少物料的磨损
Percent Dissolved
Dissolution Profile - Sustained Release APAP
18" Wurster - Std. vs. HS
100
80
60
18" Std. 18" HS
40
20
0 0 1 2 34 5 6 7 8 9
Time (hours)
流化床底喷工艺适合对颗粒型物料的功能包衣
微丸
如HPMC、PVP、 HPC等 抗粘剂： 滑石粉、硬脂酸镁、微粉硅胶 不规则重结晶抑制剂
溶液上药工艺通常可以制备表面光洁, 脆碎度低的 载药微丸, 而且药物层非常致密
- 喷嘴局部未充分雾化的包衣液
隔圈
- 喷嘴局部的负压区域
夹套
- 压缩空气高速区域
喷枪
雾化气量 (m³/h)
高速喷枪 普通喷枪
雾化压力 (bar)
高速喷液系统 － Wurster HS
喷液速率是普通Wurster系统的3 - 4倍，充分利用 流化床的干燥效率
由于夹套保护作用，喷枪可以使用较高的雾化压力 ，
颗粒
结晶
微片
包衣颗粒型物料的应用形式
胶囊
颗粒粒径 大至 2 mm
小袋
颗粒粒径 < 500 µm
片剂
颗粒粒径 < 1 mm
干混悬剂
颗粒粒径 < 500 µm
微丸制备和包衣工艺
微丸具有圆整的表面结构，有利于 良好的包衣质量和批间重现性 应用比较灵活: 1、根据需要将几种不同释药速率
的微丸混合，达到理想的释药 曲线; 2、药物分剂量只需改变填充量
进风
扩展室 物料槽 空气分配板
流化床底喷包衣技术
不同开孔率的空气分配底盘，适合于不同粒径大小的物料
A: 100 - 250 µm
A
B B: 250 - 750 µm
C: 750 - 3000 µm
D: 3000 – 10000 µm
隔圈外部分
隔圈内部分
C
D
流化床底喷包衣技术
z 微丸包衣
z 丸芯上药（溶液 / 混悬液） z 胃溶 / 肠溶 / 缓释包衣 z 水性 / 有机溶媒 / 热熔融
适用于: 药物剂量大 药物在水或有机溶媒中不稳定 对水难溶性药物，制备较低密度的
载药微丸, 达到加快药物溶出目的
z 颗粒 / 药物结晶包衣
z 粉末包衣（50 - 200 µm）
z 掩盖苦味（口崩片/分散片/颗粒剂） z 提高稳定性 z 缓释混悬剂
z 片剂包衣 ( 2 - 10mm )
流化床底喷包衣技术的特点
喷枪和物料间的距离短，有助于 减少包衣液达到物料表面前的溶 媒蒸发和喷雾干燥现象，有利于 包衣液保持良好成膜特性
工艺关键: 保证隔圈内部物料的密集状态 干燥效率和喷液速率的平衡，
通过物料温度监控
适合于中 / 小剂量药物（200 mg 以下）
微丸制备工艺
III. 粉末上药工艺
采用流化床切线喷装置，聚合物溶液作为粘合剂湿润丸芯， 将药物粉末通过加粉装置均匀地包裹至润湿丸芯表面，直至 达到所需载药量，干燥后形成载药微丸。
流化床机身的构造 出风过滤器腔室
扩展室
物料槽 进风口
顶喷 底喷 切线喷
流化床工艺装置
顶喷Βιβλιοθήκη Baidu
底喷
切线喷
流化床工艺装置的应用
• 一步制粒/干燥 • 微丸制备
溶液/混悬液上药 粉末上药 一步制丸 • 包衣 有机溶媒 水性 热熔融
顶 喷 底 喷 切线喷
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物料呈有序的循环运动, 运动方向 和喷液方向相同, 物料接触到包衣 液的几率相似, 有利于包衣均匀性
隔圈内部为包衣区域，物料在包 衣区域里高度密集, 包衣损失少
高速喷液系统 － Wurster HS
采用新型的高速喷枪, 雾化能力增强 喷液速率通常可达400-500g/min
喷枪的夹套设计, 使物料避免接触
流化床底喷包衣技术
底喷装置也称为Wurster系统， 由Dale Wuster教授研制，是 包衣技术的一次重要突破，使 对小粒径物料的包衣成为可能， 对微丸技术的发展起到了重要 促进作用。随着技术的发展， 已经可以对小至 50 µm 的粉末 进行包衣。
流化床底喷装置（Wurster系统）
隔圈
喷枪
混悬液上药举例
电子显微镜： 药物粒径较大且不均匀是导致 微丸表面粗糙的原因
光学显微镜： 载药微丸表面光洁度不理想
采用气流粉碎将药物微粉化至 10 µm 以下， 微丸表面光洁度明显改善, 而且上药率提高，脆碎度下降，药物层致密
微丸制备工艺
溶液 / 混悬液上药工艺
溶液 / 混悬液上药工艺通常采用流化床底喷装置
¾ 丸芯上药工艺： 溶液 / 混悬液 / 粉末上药
¾ 挤出滚圆工艺
微丸制备和包衣工艺
丸芯上药：溶液 / 混悬液 / 粉末上药
隔离层包衣
测定微丸含量
功能包衣（缓释 / 肠溶 / 脉冲释放）
微丸多层包衣结构
隔离包衣层
功能包衣层
外层包衣
测定包衣微丸释放度
灌装胶囊或压片
药物层
微丸制备工艺
I. 溶液上药工艺
流化床包衣技术及其在缓控释制剂上的应用
陈挺
德国Glatt公司上海实验室
流化床包衣技术的应用
¾ 流化床设备构造和工艺原理 ¾ 微丸制备和包衣工艺 ¾ 包衣工艺大生产化
流化床设备的构造
离心风机 出风处理系统
流化床机身
喷液系统
进风处理系统
控制系统
加湿器 除湿器
空气处理
单向进出风 空气处理系统
闭合回路 有机溶媒冷凝回收装置 空气处理系统
需要加入结晶抑制剂，如PVP
微丸制备工艺
II. 混悬液上药工艺
固含量：尽量高，一般 30 - 50%（低剂量药物除外） 介 质： 水 粘合剂：HPMC、PVP 、HPC等（10-30%） 抗粘剂：可不加 丸芯粒径（250µm以上） 药物粒径：不超过丸芯粒径的1/ 50 ，最好小于10 µm
以形成非常小的雾化液滴，满足对小于100微米的 粉末的包衣需求
物料避免接触喷嘴局部压缩空气高速区域，减少 包衣初期物料被磨损的几率。
带夹套的高速喷枪
不带夹套的高速喷枪
未包衣的 对乙酰氨基酚颗粒
带夹套的高速喷枪
喷枪类型对脆碎度的影响：夹套使物料避免接触压缩空气的高速区域， 减少物料的磨损
Percent Dissolved
Dissolution Profile - Sustained Release APAP
18" Wurster - Std. vs. HS
100
80
60
18" Std. 18" HS
40
20
0 0 1 2 34 5 6 7 8 9
Time (hours)
流化床底喷工艺适合对颗粒型物料的功能包衣
微丸