實(shí)驗室旋轉(zhuǎn)制粒機(jī)是制藥、食品及材料科學(xué)領(lǐng)域常用的粉末成型設(shè)備,通過旋轉(zhuǎn)刀片與篩網(wǎng)的協(xié)同作用,將粉末物料轉(zhuǎn)化為均勻顆粒。其操作精度直接影響顆粒的粒度分布、溶解性及壓片性能。本文基于GMP規(guī)范與設(shè)備維護(hù)要求,系統(tǒng)梳理標(biāo)準(zhǔn)化操作流程,助力科研人員實(shí)現(xiàn)高效、可重復(fù)的制粒實(shí)驗。
一、操作前準(zhǔn)備:安全與精度的基礎(chǔ)保障
1.環(huán)境檢查
確認(rèn)實(shí)驗室溫濕度(溫度15-30℃,濕度≤65%RH),避免物料吸潮結(jié)塊;檢查設(shè)備接地線是否完好,防止靜電積聚引發(fā)安全隱患。
2.物料預(yù)處理
使用200目標(biāo)準(zhǔn)篩對原料粉進(jìn)行過篩,去除團(tuán)塊;采用激光粒度儀檢測D50(中位粒徑),確保原料粒度符合工藝要求(如直接壓片用粉D50≤50μm)。
3.設(shè)備調(diào)試
①篩網(wǎng)安裝:根據(jù)目標(biāo)粒徑選擇篩網(wǎng)(如1.0mm圓孔篩),用專用扳手緊固篩網(wǎng)夾環(huán),確保無松動;
②刀片校準(zhǔn):旋轉(zhuǎn)刀片與篩網(wǎng)間隙調(diào)整至0.5-1.0mm,使用塞尺檢測間隙均勻性;
③空載試運(yùn)行:啟動設(shè)備,觀察刀片旋轉(zhuǎn)方向(應(yīng)為順時針)及振動情況,運(yùn)行5分鐘后檢查軸承溫度(≤65℃)。
二、制粒操作:參數(shù)控制與過程監(jiān)控
1.加料控制
采用“少量多次”原則,每次加料量不超過料斗容量的1/3;對于黏性物料,可預(yù)先添加0.5%-1%的微粉硅膠作為助流劑。
2.參數(shù)設(shè)定
①轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié):根據(jù)物料流動性設(shè)定刀片轉(zhuǎn)速(軟材:800-1200rpm;硬材:1500-2000rpm);
②時間控制:通過定時器設(shè)置制粒時間(通常5-15分鐘),每3分鐘暫停觀察顆粒形態(tài);
③負(fù)壓輔助:連接除塵裝置,維持制粒腔內(nèi)負(fù)壓(-50至-100Pa),減少粉塵飛揚(yáng)。
3.過程監(jiān)控
每批次取樣5g,使用標(biāo)準(zhǔn)檢驗篩(如泰勒篩)進(jìn)行濕篩分析,當(dāng)+1.0mm顆粒占比>10%時,需降低轉(zhuǎn)速或延長制粒時間;若-0.5mm細(xì)粉過多,則需縮短時間或增大篩網(wǎng)孔徑。
三、后處理與設(shè)備維護(hù):確保數(shù)據(jù)可靠性
1.顆粒處理
制粒完成后,將顆粒轉(zhuǎn)移至烘箱(40-60℃)干燥2小時,使含水量降至≤3%;采用流化床包衣機(jī)對易吸潮顆粒進(jìn)行薄膜包衣,提升穩(wěn)定性。
2.清潔驗證
①拆卸清洗:用純化水沖洗制粒腔及刀片,對篩網(wǎng)進(jìn)行超聲波清洗(頻率40kHz,時間10分鐘);
②干燥滅菌:60℃熱風(fēng)循環(huán)干燥后,采用75%乙醇擦拭接觸面,紫外燈照射30分鐘;
③殘留檢測:取最后沖洗液進(jìn)行TOC(總有機(jī)碳)檢測,確保≤0.5mg/L。
3.數(shù)據(jù)記錄
填寫《制粒工藝參數(shù)記錄表》,包括物料批號、設(shè)備編號、轉(zhuǎn)速、時間、粒度分布等關(guān)鍵信息,并附顆粒外觀照片,實(shí)現(xiàn)全流程可追溯。

結(jié)語
實(shí)驗室旋轉(zhuǎn)制粒機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)化操作需兼顧“工藝參數(shù)精準(zhǔn)控制”與“設(shè)備狀態(tài)動態(tài)管理”。通過引入PAT(過程分析技術(shù))如近紅外光譜在線檢測,未來可實(shí)現(xiàn)顆粒關(guān)鍵質(zhì)量屬性(CQAs)的實(shí)時放行,推動制藥實(shí)驗室向智能化、數(shù)字化方向升級。