高固形物含量软胶囊生产工艺技术研究开发

高固形物含量软胶囊生产工艺技术研究开发一、项目任务书的规定的项目实施主要内容软胶囊具有生物利用度高、含量准确、均匀性好、外观美观等特点。一般用于包封油状溶液、固型物含量小于20％的油状混悬液，工艺相对比较成熟；固型物含量大于20％，特别是高达35％以上时，包封工艺的难度就比较大了，极易出现内容物装量不稳定、生产过程不稳定、成品率低、漏油率高等问题，从而造成产品质量不稳定、成本过高，极大影响了产品的良好生产经营。我省是中药材资源大省，云药产业得到各级政府及省内制药企业的极大重视。将软胶囊这一先进剂型应用于云药，必将对云药产业的发展起到较大的促进作用，但一般中药处方复杂，出膏率到，吸水性强，要满足处方的要求，就必须将内容物制成混悬液或糊状物，并且内容物固型物含量高，这对软胶囊生产工艺技术是个巨大的挑战。本项目研究的目的是利用我公司从意大利引进的先进软胶囊生产线，选取有云南特色的药材及浸膏粉，按市场进一步调查的结果选择2-3个内容物固型物含量大于35%的配方，对内容物进行下列研究；1、高固型物含量内容物的配制技术研究：较佳润湿剂、混悬剂的品种及数量等参数研究：较佳混悬设备及参数研究，从而使高固型物含量内容物具有较好的流动性、较好的沉降稳定性。2、适合包封高固型物的胶液配方及工艺参数研究。3、适合充填包封高固型物衡量内容物的软胶囊制粒参数如转速、封口温度等研究。4、适合高固型物含量内容物软胶囊的干燥、洗囊及检选工艺参数研究。通过上述系列研究开发，解决包封高固型物含量内容物中药软胶囊时易出现的药液装量不稳定、生产过程不稳定(调机次数过多)、包封率低以及干燥过程中和储存过程中漏油率较高等问题，同时也完成了新产品开发的工艺研究内容，可为申请新保健品批文打下基础。本项目的技术关键是生产过程各项最佳技术参数的优化，控制与协调，最终提高成品率及降低漏油率，提高产品的质量。本项目的创新点是形成系统的适合包封高固型物含量内容物中药软胶囊的生产工艺，使成品率达到90%以上，成品漏油率控制在0.1%以下，从而为开发适合中药复方的软胶囊新产品打下坚实基础。二、项目实施完成的研究开发内容（一）2006年2月—6月，在工艺技术人员的努力下，完成了生产工艺的试验室和小试工作，经过大量的实验研究后，采用降低混悬颗粒的粒度、增加助悬剂的用量及通过胶体磨乳化均质等手段，使混悬体系的均匀性、稳定性得到了很大的提高，并进行了8次上机实验，平均成品率达到了95.2%。同年4月份，对由丹参、葛根、川芎、灯盏细辛四种浸膏粉组成的固形物含量高达47.3%的丹灯通脑软胶囊进行了采用降低混悬颗粒的粒度及通过胶体磨乳化均质等手段，使混悬体系的均匀性、稳定性也得到了很大的提高，（二）2006年10月-11月，工艺技术人员在公司软胶囊车间完成了绿A牌软胶囊3批（每批投料6万粒）及丹灯通脑软胶囊3批(每批投料9万粒)样品中试的生产工作。07年1月完成了绿A牌脂平软胶囊3批样品试生产工作，投料量均为内容物30公斤(6万粒)，成品率平均达到98.05%；丹灯通脑软胶囊3批样品试生产，每批投料80公斤(14.5万粒)，成品率平均达到99.07%，形成了比较稳定的生产工艺。（五）针对产品在生产及贮存过程中发现的漏油问题，结合项目的要求，公司于2006年初组织相关人员对绿A牌脂平软胶囊及丹灯通脑软胶囊进行了专门的立项研究，在较短时间内解决了存在的问题，为产品规模化生产打下了基础。并且通过本项目的实施，进一步提高了科技人员对软胶囊剂型内容物、胶液、包囊及干燥等生产要点的认识，为以后该剂型的开发打下了基础。并提高了设备维修、生产操作等所有相关人员对软胶囊设备维护及生产操作的熟练程度。（六）2007年，利用绿A牌脂平软胶囊及丹灯通脑软胶囊高固形物含量软胶囊工艺研究的成果，进行了含固形物45%的螺旋藻软胶囊的开发及设计，经小试、中试及试生产，产品各项质量指标稳定。三、项目实施所取得的主要研究成果和创新性（一）通过本项目的实施，解决了高固形物软胶囊生产过程中的工艺问题，形成了稳定的生产工艺。生产出质量稳定的产品，产生了一定的经济效益。（二）针对本产品的生产，对相关技术及生产操作人员进行了工艺规程及岗位操作法的培训，使员工对软胶囊生产有了更深入的了解与认识，为以后更多品种的软胶囊生产打下了坚实的基础。（三）本项目的关键技术是提高成品率。经过实验室研究和小试、中试及试生产的研究，成品率已达到95%以上，满足了生产、销售的需要。在提高成品率的研究过程中，对产品的生产工艺有以下几点创新：1、调整了产品胶皮配方，将色素添加物由3种减少到2种，绿A牌脂平软胶囊中色系物料的添加量由原来的1.63%降为0.30%，丹灯通脑软胶囊中色系物料的添加量由原来的2.76%降到了0.56%，从而降低了生产成本。2、将胶皮配方各组份由原来的分别加入改为集中加入，缩短了加料时间，提高了溶胶的效率和胶液的均匀性，改善了产品的漏油和外观不圆整现象，并且缩短了产品的生产周期。3、针对干燥间干燥空气单向流动的特点，利用电扇加快干空气流动并形成错流的方法进行干燥，效果明显，将干燥时间从原来的72－96小时左右缩短到了40－50小时，从而有效降低了能耗。针对高固形物含量软胶囊在干燥过程中容易漏油的情况，将捡囊时间从干燥后改为干燥中进行，并在捡囊后采用95％的食用酒精对软胶囊进行洗囊，之后再进行二次干燥，有效地在生产过程中剔除漏油的胶囊，进一步降低了软胶囊在储存及销售过程中漏油的情况。制订了软胶囊干燥后胶皮水的控制范围，防止软胶囊长时间干燥后胶皮过度收缩引起漏油。4、将原来进口溶胶罐上使用的螺旋桨式搅拌桨改为了框式搅拌桨，溶胶时能使胶液各组分混合更均匀，明胶溶解更充分，提高了工作效率，增强了胶液的稳定性。并针对本公司软胶囊机的型号，通过专门生产模具的北京航月长征公司设计生产了专门适用于高固形物含量软胶囊的新型模具。四、项目实施过程中遇到的问题及解决对策在项目实施过程中，小试和初期的中试产品在干燥捡囊环节及在贮存期间，均发现有漏油的情况发生，通过咨询设备厂家并邀请其专家到我公司对原有软胶囊生产设备进行检查后发现，生产用的设备模具为砝码胶公司早期生产的，不太适于高固形软胶囊的生产，而且已严重受损，该模具造成包封的软胶囊接封处存在厚薄不均，甚至有缺损等缺陷，导致了软胶囊出现漏油的情况；而且生产时的设备及工艺参数发生了一定程度的偏移，致使生产出的软胶囊外观的圆整度达不到要求。根据设备厂家工程技术人员提供的相关信息，积极联系模具维修改进及新模具的选购工作。因公司的软胶囊机为意大利生产，而模具及设备配件原厂报价极高，最终只能联系国内的相关厂家，经与北京专业生产模具的北京航月长征公司进行沟通的过程中，发现了该公司新近设计了一种新的模具套件，其喷体的喷注口针对中药软胶囊进行了重新设计，将两侧开孔改为了向下开槽，可通过含较大颗粒的内容物，便针对本公司软胶囊机的型号让该公司设计生产了该类型的新模具。通过对胶液配方做进一步调整，并利用部分废弃的藻粉进行了近十次的小试、中试试验，最终取得明显的效果，漏油率明显降低，软胶囊外观得到较大改善，基本达到了生产工艺改进的目的，为产品批量生产和销售打下了良好的基础。五、对项目研究的进一步考虑虽然绿A牌脂平软胶囊及丹灯通脑软胶囊的生产工艺得到了改进，产品成品率达到了95%以上，漏油率也控制在了0.1%以下，基本完成了项目的技术考核指标，但我公司的软胶囊生产线仍存在着一些问题，主要表现在：（一）我公司软胶囊车间目前缺少洗囊间，如产量提高要求连续生产，洗囊会成为很大的问题。（二）软胶囊车间的定型转笼目前只有两节，可能只能在2.5速内生产，难以进一步提高生产速度。（三）生产胶液的设备性能较差、产量较小，溶胶罐目前的生产能力只有150Kg左右，而且胶液不能过滤，供胶方式依靠重力，比较落后。（四）如要进一步提高生产能力，干燥、内包装、胶皮回收利用等相关设备都必须完善或增加，但存在场地受限等等许多难题。总之，我公司的软胶囊生产线还存在许多问题，难以大规模化生产，并且MK4软胶囊机现在来看已比较落后，如按法码胶公司目前提出的改进措施，投入较大，接近100万元。这些问题都必须随着生产量的不断提高逐步研究解决。六、完成相关技术研究及生产情况报告（一）：工艺技术研究报告工艺技术研究目的：（一）对绿A牌脂平软胶囊及丹灯通脑软胶囊样品试制过程中成品率仅达到80%，主要原因是内容物的粘度、流动性等技术指标还达不到软胶囊机的理想要求，需降低混悬颗粒的细度、增加助悬剂的用量和采用高压均质等手段使混悬系统更均匀、稳定。还需进一步研究工艺技术条件，以使成品率到95%以上，降低生产成本。（二）形成系统的适合包封高固形物含量内容物软胶囊的生产工艺。实施完成的工艺技术研究（一）小试研究阶段一）研究内容概述绿A牌脂平软胶囊的内容物为红曲粉、螺旋藻粉与月见草油等植物食用油的混悬物，粉末状固形物的含量达到45%，而丹灯通脑软胶囊的内容物为丹参、葛根、川芎、灯盏细辛四种浸膏粉与大豆油组成混悬物，固形物含量高达47.3%，两个产品在样品试制过程中成品率均偏低，仅达到80%左右，故极有必要进行工艺研究，以提高产品成品率、降低生产成本，保证产品质量。二）试验方法和过程1、因开启软胶囊设备费用极高，故前期先进行混悬粒子大小(取80目、100目、120目、140目、160目、180目六个水平)及胶体磨处理参数的选择(为控制胶体磨间隙大小的参数，刻度为4、7、10、13、16、19)对内容物的沉降比(为静置6小时后沉降部分的高度与内容物总高度的百分比)及粘度的影响进行研究。绿A牌脂平软胶囊还进行了助悬剂用量(添加1%、1.5%、2%、2.5%、3%)的对比实验。2、依据上述研究结果及工艺难易、成本高低等因素选择适当的水平进行每批5000—10000粒的小试研究，确定较好的工艺参数后，再重复进行验证。三）试验结果1、脂平软胶囊的实验1）、不同参数对内容物的沉降比及粘度的影响结果采用U*6(64)均匀设计表安排试验得出的结果粒子大小(目)助悬剂用量胶体磨处理参数沉降比(%)Y粘度(CP)Y123平均123平均1801%1090.192.993.992.3399041804160411021002%1985.187.385.686.0425040804150416031203%797.595.397.396.7423041804280425041400.5%1692.793.794.193.5351037003650362051601.5%497.798.195.597.1410042104110414061802.5%1394.396.196.795.74210415040004120将各因素水平及结果归一化处理：各因素水平及结果归一化处理结果=(实际值—最小值)/(最大值—最小值)，后按y=A*X1+B*X2+C*X3+D方程用最小二乘法进行拟合，得各参数如下：系数沉降比回归值粘度回归值A0.3455-0.0455B0.07340.1134C-0.1941-0.0941D0.66770.8871可见粒子细度在80目—160目的范围内对沉降比的影响最大，过筛目数越大，粒子越细，沉降比越高，内容物越不易沉降；对粘度的影响最小，但随着粒子越细，粘度有细微的下降。用蜂蜡作为助悬剂，添加量在0.5—3%范围内，对控制颗粒沉降有一定的作用，但仅达到控制粒子细度作用的21.2%；随着添加蜂蜡量的增加，混悬液的粘度有一定增加，但粘度上升得不快。胶体磨间隙调节得越小，沉降越慢，是增加蜂蜡的2.64倍，对混悬液的粘度也有一定程度的下降作用。2）、小试研究结果根据以上研究结果，在2006年12月进行了小试研究。选取120目、200目的粉体，添加1%、3%的蜂蜡组成4个配方，分别按4和7两个参数过胶体磨，得到8组内容物，测量沉降比及粘度结果，并与计算值比较如下：粒子大小(目)助悬剂用量%胶体磨处理参数沉降比的理论计算值粘度的理论计算值沉降比的实测值粘度的实测值11201495.1±1.874164±17