硬胶囊剂成型过程与设备
硬胶囊剂成型过程与设备
胶囊剂系指药物装于空心硬质胶囊中或密封于弹性软质胶囊中而制成的固体制剂，具有掩盖药物的不良气味，使液态药物固体化，提高药物的稳定性，药物体内起效快，缓释和定位释药的特点。胶囊剂可分为硬胶囊剂和软胶囊剂(亦称胶丸)两类。硬胶囊剂系将固体药物填充于空硬胶囊中制成。硬胶囊呈圆筒形，由上下配套的两节紧密套合而成，其大小用号码表示，可根据药物剂量的大小而选用。硬胶囊剂的制备分为空胶囊的制备和药物的填充。软胶囊剂又称胶丸剂，系将油类或对明胶等囊材无溶解作用的液体药物或混悬液封闭于软胶囊中而成的一种圆形或椭圆形制剂。软胶囊剂又可分有缝胶丸和无缝胶丸，分别采用压制法和滴制法制成。由于胶囊壳的主要成分是水溶性明胶，胶囊在体内溶化后，局部药量很大，因此，水溶液和稀醇溶液的药物、易溶性的刺激性药物、易风干、易潮解的药物不能制成胶囊剂。
一、硬胶囊剂成型过程
硬胶囊剂是将粉状药物、颗粒状药物、片剂或液体药物直接灌装于胶壳中而成。能达到速释、缓释、控释等多种目的，胶壳有掩味、遮光等作用，利于刺激性、不稳定药物的生产。根据药物剂量的大小，可选用000、00、0、1、2、3、4、5号8种规格的硬胶囊。硬胶囊剂的溶解时限优于丸、片剂，并可通过选用不同特性的囊材以达到定位、定时、定量释放药物的目的，如肠溶胶囊、直肠用胶囊、阴道用胶囊等。
1.硬胶囊的原料 空胶囊的主要成囊材料为明胶。明胶是由骨、皮水解而制得的，分为A型与B型两种。由酸水解所制得的明胶被称为A型明胶，等电点pH7～9；由碱水解所制得的明胶被称为B型明胶，等电点pH4.7～5.2。以骨骼为原料所制得的骨明胶，质地坚硬，透明度差且性脆；以猪皮为原料所制得的猪皮明胶，透明度好，富有可塑性。因此，为兼顾胶囊壳的强度和可塑性，采用骨、皮的混合胶较为理想。同时，为了进一步增加明胶的可塑性，通常还需加入甘油、山梨醇、CMC-Na、HPC、油酸酰胺磺酸钠等增塑剂，以及增稠剂琼脂、遮光剂二氧化钛(2%～3%)、食用色素等着色剂、防腐剂尼泊金等辅料。但是以上组分并不是任一种空胶囊都必须具备，而应根据具体情况加以选择。
2.胶囊的型号 空胶囊的规格由大到小分为000、00、0、1、2、3、4、5号共8种，一般常用的是0～5号，相对应的容积分别为0.75、0.55、0.40、0.30、0.25、0.15mL。
3.胶壳(空胶囊)的制备 空胶囊的制作过程可分为溶胶、蘸胶制坯、干燥、拔壳、截割及整理等六个工序，主要由自动化生产线完成。空胶囊应贮存在密闭的容器中，环境温度不应超过37℃(15℃～25℃最适宜)，RH(相对湿度，Relativehumidity)不得超过40%(30%～40%最适宜)，即应阴凉干燥处避光保存备用。
4.填充 若药料的粒度适宜，能够满足硬胶囊剂的填充要求，即可直接填充。但是若由于药物流动性差等原因，则需加一定的稀释剂、润滑剂等辅料。胶囊有平口与锁口两种，生产中一般使用平口胶囊，待填充后封口，以防其内容物漏泄。
二、硬胶囊剂的填充设备
硬胶囊充填设备按主轴传动工作台运动方式分为两大类：一类是连续式，另一类是间歇式。按充填形式又可分为：重力自流式和强迫式两种。按计量及充填装置的结构可分为：冲程法、插管式定量法、填塞式。不同充填方式的充填机适应于不同药物的分装，要根据药物的流动性、吸湿性、物料状态(粉状或颗粒状、固态或液态)选择充填方式。
现以间歇回转式全自动胶囊填充机为例，介绍硬胶囊填充机的结构和工作原理。硬胶囊填充的一般工艺过程为空心胶囊自由落料—空心胶囊的定向排列—胶囊帽和胶囊体的分离—剔除未被分离的胶囊—胶囊的帽体进行水平分离—胶囊体中被填充药料—胶囊帽体再次套合及封闭—充填后胶囊成品被排出机外。
图1 填充定量方法示意图
A—冲程法：1—充填装置；2—囊体；3—囊体盘；4—药粉
B—填塞式定量法：1—计量盘；2—定量杯；3—药粉；4—填塞杆
C—间歇插管式定量法：1—药粉；2—冲杆；3—计量管；4—囊体
D—连续插管式定量法：1—计量槽；2—计量管；3—冲塞；4—囊体
胶囊的内容物可以是粉末、颗粒、微粒，甚至连固体药物及液体药物都可进行填充。填充粉末及颗粒的方法如下图1所示，有：
①冲程法，是依据药物的密度、容积和剂量之间的关系，直接将粉末及颗粒填充到胶囊中定量。可通过变更推进螺杆的导程，调节充填机速度，来增减充填时的压力，从而控制分装重量及差异。半自动填充机就是采取这种充填方式，它对药物的适应性较强，一般的粉末及颗粒均适用此法。
②填塞式定量法，它是用填塞杆逐次将药物装粉夯实在定量杯里，达到所需充填量后药粉冲入胶囊定量填充。定量杯由计量粉斗中的多组孔眼组成。工作时，药粉从锥形贮料斗通过搅拌输送器直接进入计量粉斗的定量杯中，并经填塞杆多次夯实；定量杯中药粉达到定量要求后充入胶囊体。充填重量可通过调节压力和升降充填高度来调节。这种充填方式装量准确，对流动性差的和易粘的药物也能达到定量要求。
③插管式定量法，这种方法将空心计量管插入贮料斗中，使药粉充满计量管，并用计量管中的冲塞将管内药粉压紧，然后计量管旋转到空胶囊上方，通过冲塞下降，将孔里药料压入胶囊体中；每副计量管在计量槽中连续完成插粉、冲塞、提升，然后推出插管内的粉团，进入囊体。填充药量可通过计量管中冲杆的冲程来调节。
微粒的填充主要依据容积定量法，具体方法有逐粒充填法及双滑块定量法等。
硬胶囊剂填充机是硬胶囊剂生产的关键设备，由机架、胶囊回转机构、胶囊送进机构、粉剂搅拌机构、粉剂填充机构、真空泵系统、传动装置、电气控制系统、废胶囊剔出机构、合囊机构、成品胶囊排出机构、清洁吸尘机构、颗粒填充机构组成。
硬胶囊填充机工作时，首先由胶囊送进机构(排序与定向装置)将空胶囊自动地按小头(胶囊身)在下，大头(胶囊帽)在上的状态，送入模块内，并逐个落入主工作盘上的囊板孔中。然后，拔囊装置利用真空吸力使胶囊帽留在上囊板孔中，而胶囊体则落入下囊板孔中。接着，上囊板连同胶囊帽一起被移开，胶囊体的上口则置于定量填充装置的下方，药物被定量填充装置填充进胶囊体。未拔开的空胶囊被剔除装置从上囊板孔中剔除出去。最后，上、下囊板孔的轴线对正，并通过外加压力使胶囊帽与胶囊体闭合。出囊装置将闭合胶囊顶出囊板孔，进入清洁区，清洁装置将上、下囊板孔中的胶囊皮屑、药粉等清除，胶囊的填充完成，进入下一个操作循环。由于每一工作区域的操作工序均要占用一定的时间，因此主工作盘是间歇转动的。