制藥機(jī)械原理及設(shè)計(jì)(第一章)

1、 課程性質(zhì)：選修 學(xué) 時(shí)： 32 教 材：藥物制劑機(jī)械 趙宗艾主編 化學(xué)工業(yè)出版社 制藥行業(yè)現(xiàn)狀：興旺2009年，我國(guó)醫(yī)藥行業(yè)累積實(shí)現(xiàn)銷售產(chǎn)值9915.9億元，同比增長(zhǎng)21.4%；2009年，我國(guó)醫(yī)藥行業(yè)整體產(chǎn)銷率為95.5%，同比提高0.15%；2010年，我國(guó)醫(yī)藥制造業(yè)資產(chǎn)總計(jì)達(dá)到10，236.85億元，同比增長(zhǎng)19.47% 制藥行業(yè)前景：廣闊 人口增長(zhǎng)； 人口老齡化； 環(huán)境惡化 制藥行業(yè)人才需求：增長(zhǎng) 制藥裝備行業(yè)的現(xiàn)狀 我國(guó)制藥裝備工業(yè)雖然起步較早，但發(fā)展速度緩慢。直到1978年，生產(chǎn)制藥裝備的廠家還不足10家。目前我國(guó)制藥裝備行業(yè)企業(yè)已達(dá)800余家，年產(chǎn)值約150億元，我國(guó)已成為制藥

2、裝備生產(chǎn)大國(guó)。 產(chǎn)品創(chuàng)新能力不強(qiáng)，行業(yè)整體生產(chǎn)工藝水平不高，制藥裝備企業(yè)低價(jià)、低水平競(jìng)爭(zhēng)影響到出口信譽(yù)等等，拖住了我國(guó)向制藥裝備強(qiáng)國(guó)前進(jìn)的步伐。 我國(guó)制藥裝備業(yè)的復(fù)合人才奇缺。制藥裝備是一個(gè)特殊的專業(yè)，融制藥工藝、生物技術(shù)、化工機(jī)械、機(jī)械及制造工藝、聲學(xué)、光學(xué)、自動(dòng)化控制、計(jì)算機(jī)運(yùn)用等專業(yè)于一體。制藥裝備研發(fā)的思路是要把這些相關(guān)專業(yè)貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，而現(xiàn)在從事于制藥裝備研發(fā)的人員能熟練兼顧其中兩三個(gè)專業(yè)的人寥寥無(wú)幾，而單一專業(yè)人才難以在研發(fā)構(gòu)思中注入這些專業(yè)元素。 目錄液體藥劑制備及機(jī)械粉體藥劑制備機(jī)械片劑機(jī)械膠囊劑機(jī)械注射劑機(jī)械其他制劑設(shè)備緒論0123456緒論藥物生產(chǎn)的過(guò)程包括處方設(shè)計(jì)、

3、原料藥制備、藥物制劑和合理應(yīng)用的過(guò)程，本課程就是講述藥物制劑這一中間環(huán)節(jié)。藥物制劑就是將原料藥經(jīng)過(guò)調(diào)配、造型制成便于醫(yī)學(xué)臨床使用的各種形式的藥物，如內(nèi)服、外用、注射等。氣霧劑（云南白藥（云南白藥氣霧劑）氣霧劑）膏劑（如眼藥膏，狗（如眼藥膏，狗皮膏藥、創(chuàng)皮膏藥、創(chuàng)可貼等）可貼等）栓劑注射劑（青霉素、（青霉素、各種疫苗各種疫苗）散劑（指一種或數(shù)種藥（指一種或數(shù)種藥物經(jīng)粉碎、混勻物經(jīng)粉碎、混勻而制成的粉而制成的粉狀藥劑）狀藥劑）丸劑（中藥、預(yù)防小（中藥、預(yù)防小兒脊髓灰質(zhì)炎兒脊髓灰質(zhì)炎的糖丸、大的糖丸、大力丸）力丸）顆粒劑（一般為中藥（一般為中藥沖劑，如沖劑，如胃舒靈）胃舒靈）膠囊劑（速效傷風(fēng)（速效傷

4、風(fēng)感冒膠囊）感冒膠囊）片劑（去痛片、安（去痛片、安乃近等）乃近等）常用劑型 將藥物用水或植物油煎熬濃縮而成的劑型，可內(nèi)服，可外用。外用包括軟膏劑、膏藥、橡皮膏三種類型。 常用外用藥劑，將藥物與適宜的基質(zhì)制成一定固體形狀，然后從人體腔道給藥。 本課程將針對(duì)廣泛使用的基本劑型的制備過(guò)程和原理，制備機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)功能進(jìn)行論述。藥物制劑以前機(jī)械設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，但是又不同于一般加工機(jī)械，普通的化工、輕工機(jī)械。一、液體藥劑：以液體形態(tài)應(yīng)用于各種治療的所 有藥劑劑型。（內(nèi)服、外用）二、液體藥劑的組成：藥物：固相、液相、氣相 分散劑：分散藥物的液體 附加劑：改善分散相溶解度，增加穩(wěn) 定性，減少不良嗅味 對(duì)液體藥劑

5、的一般要求：1. 1.真溶液型藥劑應(yīng)澄清透明；混懸型和乳濁型藥劑 的分散相要小而均勻，易分散。2. 2.分散劑最好是水，其次是稀乙醇或乙醇，以及基 他毒副作用小的有機(jī)分散劑。3.3.有效成分的濃度應(yīng)準(zhǔn)確、穩(wěn)定。4. 4.內(nèi)服制劑應(yīng)適口、無(wú)刺激性。5. 5.包裝容器應(yīng)嚴(yán)密且便于使用。6. 6.制劑應(yīng)具有一定的防腐能力，并符合國(guó)家規(guī)定的 藥品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。第一節(jié) 液體藥劑的分類及制備方法液體藥劑的分類按分散系統(tǒng)分按給藥途徑和應(yīng)用方法分真溶液膠體溶液乳濁液混懸液內(nèi)服外用分散相為固體顆粒，外觀混濁（加穩(wěn)定劑）分散相為液滴，乳狀或半透明（加穩(wěn)定劑）分散相為分子或離子，外觀透明分散相為高分子或溶膠體粒子（一）

6、真溶液型藥劑的制備方法 1.溶液劑的制備（分散劑一般為水） 1)溶解法將固體藥物直接溶于溶劑中 （攪拌反應(yīng)釜） 2)稀釋法將高濃度溶液稀釋至治療濃度范圍 3)化學(xué)反應(yīng)利用化學(xué)反應(yīng)制備（蒸發(fā)、蒸餾）稱重檢驗(yàn)過(guò)濾包裝溶解過(guò)程2.糖漿劑的制備（藥物的濃蔗糖水溶液） 溶解法：將蔗糖加入一定量的沸水中，加熱溶解后再加入各種藥物，攪拌溶解。 混合法：將藥物與單糖漿（單純蔗糖近飽和的水溶液）直接混合而成。3.芳香水劑的制備（芳香揮發(fā)性藥物的飽 和水溶液）溶解法、稀釋法、蒸餾法4.甘油劑的制備（以甘油為分散劑的藥劑） 溶解法、化學(xué)反應(yīng)法（二）膠體溶液型藥劑的制備 親水性膠體溶液藥劑：制備簡(jiǎn)單，采用溶解法，直接

7、膠體藥物溶于水。 疏水性膠體溶液藥劑： 分散法：機(jī)械分散用膠體磨 超聲波分散將超聲波發(fā)生器發(fā)出的超 聲波直接進(jìn)入分散系中，實(shí)現(xiàn)振蕩破碎， 使粗粒子分散細(xì)化成膠粒。 凝聚法：用氧化、還原、水解等物化方法，改善 溶解條件，將分子或離子相互凝聚成膠 體微粒。（三）混懸液型藥劑的制備方法 混懸液型藥劑是指難溶的固體藥物粉末分散在液體分散劑中所制成的液體藥劑。 分散法：利用研磨器將不溶性藥物研磨 成細(xì)粉，并分散到溶液中。 凝聚法：將兩種或兩種以上的化合物經(jīng) 化學(xué)反應(yīng)生成不溶性藥物微粒， 并混懸于溶液中的過(guò)程。（四）乳濁液型藥物的制備 乳濁液：兩種互不相溶的液體，經(jīng)過(guò)乳化形成 的非勻相分散系。 干膠法直接

8、勻化法濕膠法交替加液法新生皂法干膠法：將膠粉與油混合研磨均勻，加入一定量 的水制成初乳，再加水稀釋至全量。濕膠法：將膠粉溶于水中，再加油，研磨成乳， 再稀釋。新生皂法：將植物油與堿水溶液混合攪拌，發(fā)生 皂化反應(yīng)成肥皂，以肥皂為乳化劑來(lái) 制備乳化。直接勻化法：用表面活性劑作乳化劑，將油水乳 化劑加在一起振蕩。交替加液法：將油水分次少量交替加入乳化劑中。第二節(jié) 液體藥劑制備機(jī)械一、攪拌器：攪拌所用的器具（又叫槳葉或葉 輪） 一般用“ ”表示。1. 攪拌器的安裝中心 (普遍)釜內(nèi)各點(diǎn)壓力不同，運(yùn)動(dòng)加劇，效率提高，易振動(dòng)，于小型設(shè)備偏心用于簡(jiǎn)單圓筒敞開(kāi)式設(shè)備上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 傾斜 軸短，安裝維修方便，密封

9、要求高，防止軸處物料粘結(jié)（產(chǎn)品，藥物變質(zhì)），影響產(chǎn)品質(zhì)量底攪拌密封困難，應(yīng)用少旁入臥式分組降低設(shè)備高度，提高抗振性和攪拌效果 安裝很重要，設(shè)計(jì)要求實(shí)用，不能紙 上談兵2.攪拌器的結(jié)構(gòu)功能a.提供過(guò)程所需的能量 通過(guò)攪拌器自身的旋轉(zhuǎn)把機(jī)械能 傳遞給液體b.適宜的流動(dòng)狀態(tài) 攪拌器附近造成了高湍流混合區(qū) 高速射流推動(dòng)全部液體沿一定途 徑在罐內(nèi)循環(huán)流動(dòng)目的：使物料混勻，乳化分類軸向流：葉片與旋轉(zhuǎn)平面夾角90 特點(diǎn)：流體沿?cái)嚢栎S平行流動(dòng)徑向流：葉片與旋轉(zhuǎn)平面夾角為90 特點(diǎn)：液體沿葉片半徑或切線 方向流動(dòng)或液體從葉片 徑向流出，軸向流入按流動(dòng)分按槳葉結(jié)構(gòu)分：槳式、框式、錨式、渦輪式、 推進(jìn)式、螺桿式、螺

10、帶式1、槳式平直葉：葉面與旋轉(zhuǎn)平面相互垂直折葉：葉面與旋轉(zhuǎn)平面成一傾斜角度二者比較：平葉使物料產(chǎn)生切線方向流動(dòng)，可 起到軸向攪拌，折葉軸向分流高?；緟?shù)：攪拌器直徑 釜徑（D） 圓周速度：1.05.0m/s 3231d2.框式：水平槳葉與垂直槳葉聯(lián)成一體3.錨式：與釜底形狀相似 基本參數(shù)： 槳寬:槳徑0.070.1 槳高:槳徑0.51.0 槳徑 釜徑 線速度1.05.0m/s109324.渦輪式開(kāi)啟式圓盤式平直葉旁葉折葉旁葉直葉 線速度410m/s基本參數(shù) 槳徑:槳葉長(zhǎng):槳寬20:5:4 葉數(shù)：6 Dd31特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜5.推進(jìn)式（旋槳式）外形似直升機(jī)螺旋槳 特點(diǎn)：形式復(fù)雜，鑄

11、造， 做動(dòng)平衡,攪拌效果好 基本參數(shù)： 線速度315m/sDd31416.螺桿式：同螺桿，螺距，螺紋深度加大 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難， 多用于粘性高的藥液7.螺帶式二、蒸餾設(shè)備 蒸餾是指對(duì)揮發(fā)性液體加熱氣化，再經(jīng)冷凝為液體的過(guò)程。 用途 （分離） 分類濃縮的途徑不唯一，如膜濃縮，蒸餾發(fā)生相變，需要能量，所以膜濃縮可能更好，二者皆為物理過(guò)程。獲得揮發(fā)性液體-如藥物的精制，貴重溶劑的回收獲得難揮發(fā)的液體稀溶液的濃縮常壓蒸餾減壓蒸餾加壓蒸餾常用于熱敏性藥物適用于在常壓下為氣態(tài)的混合物溫度高，對(duì)熱敏性藥物不利蒸餾裝置組成蒸餾釜+冷凝器減壓蒸餾：系統(tǒng)密閉，用真空泵抽去裝置內(nèi)的部分氣體，使系統(tǒng)處于低壓。常壓蒸餾：系統(tǒng)與大氣相通，釜內(nèi)保持常壓過(guò)程開(kāi)啟加熱蒸汽冷凝、收集氣液分離進(jìn)料1.蒸餾釜 有不同的傳熱方式：功能：用以貯存物料并使之氣化夾套傳熱種類有：凝液排出加熱蒸汽可拆節(jié)后和不可拆結(jié)構(gòu)整體夾套和非整體夾套蛇管傳熱優(yōu)點(diǎn)是直接給介質(zhì)加熱，不用通過(guò)器壁傳導(dǎo)，節(jié)省能量。當(dāng)需要傳熱量較大，夾套傳熱不滿足要求時(shí)采用電加熱