如何通过高剪切制粒机精准控制颗粒粒径分布与硬度？

更新时间：2026-01-19

点击次数：3

　　高剪切制粒机是湿法制粒的核心设备，广泛应用于片剂前处理。其通过高速搅拌桨与切割刀的协同作用，将粉末、液体粘合剂混合并团聚成颗粒。要实现对颗粒粒径分布(PSD)的精准调控，需系统优化设备参数与处方设计。

　　一、关键影响因素解析

　　搅拌桨转速：转速越高，剪切力越大，颗粒碰撞频率增加，易形成致密、小粒径颗粒；但过高会导致过度破碎或局部过湿。

　　切割刀转速：主要控制颗粒上限尺寸。高转速可及时打碎大团聚体，使粒径分布更集中。

　　喷液速率与方式：慢速均匀喷液利于形成均匀液膜，避免“鱼眼”或软材结块；顶喷vs侧喷影响润湿均匀性。

　　粘合剂性质：高浓度或高粘度粘合剂(如PVP K30)促进颗粒生长，但可能增加硬度；低粘度溶液(如HPC)则利于细颗粒形成。

　　二、控制策略与实操建议

　　设定目标粒径范围：根据压片需求(如普通片要求80–400μm)，反推制粒参数。

　　采用功率/扭矩监控：制粒过程中电机负载曲线可反映湿团形成与颗粒成长阶段，峰值后小幅下降常为理想终点。

　　分段控制程序：例如先低速混合1–2分钟，再中速喷液3分钟，最后高速整粒1分钟，避免一次性高剪切导致粉体飞扬。

　　结合在线分析：引入近红外(NIR)监测水分分布，或使用声学传感器判断颗粒致密程度。

　　三、硬度与溶出的平衡

　　颗粒过硬虽利于压片抗裂，但可能延缓药物溶出。可通过调整粘合剂种类(如用羟丙甲纤维素替代淀粉浆)或降低制粒时间来优化。

　　最终，建立“处方–参数–颗粒属性”响应面模型，是实现高剪切制粒工艺稳健放大的关键。通过科学设计与过程监控，全部可在保证生产效率的同时，获得符合QbD要求的理想颗粒。