压片机及发展趋势

压片机及压片技术的创新与研究 压片机与压片技术是医药制剂工业中最普遍的亦是最重要的，尽管压片机从19世纪初已经出现(德国Korsch、英国Manesty、比利时Courtoy公司都有80多年的历史)，但时至今日21世纪，新的压片机及压片技术仍在不断涌现。 近十年来，压片机及压片技术亦获得了快速发展，中国的压片机制造商已有近30多家，能够生产高速压片机的亦有5~6家之多（如北京国药龙立、翰林精工、上海天祥、朝阳天亿）。然而长期以来，由于基础研究的薄弱，人才的贫乏以及缺乏完善的创新机制，因此与国外先进的压片机及压片技术还存在着很大的差距。 近几年来国外的压片机发展又进了一步。密闭性、模块化、自动化、规模化及先进的在线检测技术将是压片机技术最主要的发展方向，压片机将朝着完善生产不断进步。 一、向高速高产量发展是压片机首要发展方向 高速高产量是压片机生产厂商多年以来始终追求的目标，目前世界上主要的压片机厂商都已拥有每小时产量达到100万片的压片机。目前国内YY0020-90行业标准中规定高速压片机的转台线速度应超过60m/min。按这个目前标准国外生产的压片机大多数均超过这个速度，有些压片机转台节圆线速度已达200m/min。如：Manestry公司生产的Xpress700型压片机最高产量达100万片/h；Korsch公司生产的XL800型压片机最高产量达102万片/h；Courtoy公司生产的ModulD型压片机最高产量达107万片/h；Fette公司生产的3090i型压片机最高产量达100万片/h；Fete公司生产的4090i型压片机最高产量达150万片/小时；4090i压片机有三个压轮架，也即有三个主压三个预压。主压和预压轮直径相同，压力均为160kN。4090iH型压片机已达到24h无人操作的境界。为了提高产量，国外不少压片机的转台越做越大，冲位数亦越来越多，当然机器的结构尺寸亦会越来越大。例如：Fette公司的4090i型压片机转台节径达1060mm，最大冲位数为122冲，外形尺寸为1810×1810×2240mm。主电机功率为18.5kW。Korsch公司的XL800型压片机转台节径达840mm，最大冲位数为95冲，TRP700/900型压片机的转台节径为780/1000mm。Manestry公司的Xpress700型压片机最大冲位数达81冲。Courtoy生产的ModulD型压片机最大冲位达89冲。 二、全封闭一体化片剂成型系统 当今的片剂设备面临着两个主要矛盾：一是在安全有效地生产出更多药品的同时，不断降低总的生产成本；二是在大批量规模化生产的同时亦要考虑最大的灵活性。目前国外压片机十分注重输入、输出环节的密闭性，尽可能地减少交叉污染及粉尘飞扬，而国内大多数的压片机这个过程是敞开的。断裂的工序致使压片间的粉尘和泄漏是药厂的一个通病。全封闭的、一体化的片剂成型系统包括：上料机、压片、吸尘器、筛片机、检测等多台设备，以及这些设备的联接。Fette公司在了解到相当多的药厂有这方面的需求之后，于2005年年底开发成功一条经整合的、带在位清洗的压片机，一体化的压片成型系统。 经检测，这套可防外泄系统使操作者的接触药物的水平降低到0.7mg/m以下，远远低于以前的标准。带在位清洗的压片机其周围的空气样品检测亦低于检测极限。这些数据表明一体化的片剂成型系统成为压片机的一个发展方向。这种片剂成型系统提供了有效的防护。缩短了停工时间，延长了工人在生产车间中停留的时间。Fette公司的研发人员声称该系统如果由不同的厂商提供的多种设备，将出现各自为政的局面，这些相关的设备磨合的风险亦会由药厂来承担。同时，系统的控制也将集中到一套中央控制元中，来提示诊断，警示操作者潜在的问题。 三、集成化、模块化使压片机获得巨大进步 位于比利时布鲁塞尔的世界著名压片机制造商Courtoy公司的ModulD型压片机采用集成组合设计技术，压片机上靠近转台所有接触成品的零部都可装在一个可以更换的压缩的模块化组件ECM上(ExchangeableCompressionModule)，这使压片机的变型或上下场更加迅速。操作者的暴露水平(OEL)可降低至1mg/m。一批产品加工完成之后操作工可简单迅速断开一个ECM，用另一个清洁的ECM来替换它。整个更换过程不超过30min，而传统的压片机需8h。迅速改型使加工小批量，高附加值或高毒性的产品更加经济。 Courtoy公司目前又推出更高等级的高密封ECM和具备清洗能力的高密封ECM，这二种机型操作的暴露水平可以降至1mg/m以下。这种无以伦比的密闭度适合于安全加工荷尔蒙或抗癌药之类，有毒有害的药品，也不需要操作工穿着密不透风的工作服。压片机中独立的ECM也免除了使用防尘罩，使压片机的能见度大大提高，易于维护保养，可以尽量不使用费用高昂的无尘空间。 Fette公司新近也研发了一款新的压片机，其核心在于用冲盘组件来代替传统的中模台板，而后者需要逐一把每一只中模装入中模台板中，再用螺钉逐一紧固。如此在更换产品或清洗时非常耗时，新一款的压片机只需要3~5个冲盘组件，每个组件只需2个卡箍和2个螺钉紧固即可。这些独立的冲盘组件均有硬度，上面可以按所需压片的模腔尺寸直接做在中模台板上，而不再有分列的中模。用这种技术带来的优势是：  大大节约了拆卸装配所需的时间，据统计可节约88%的时间  清洁效果更佳  产品损失少  生产能力更高  设备磨损小，维护简单 这项技术由Fette公司独创，技术上处于领先地位 四、压片机片重控制的新方法 通常国内的高速旋转式压片机以及由Fette、Korsch、Maestry等著名压片机公司生产的压片机，药片的片重差异控制均由主压处的压力传感器来控制。最近Courtoy公司在旋转式压片机上采用与上述原理不同的方法来控制药片的重量。这种原理的基础是测量固定压力下的厚度变化，而不是固定厚度下的压力变化，并且测量是在预压处进行的，而非一般的压片机在主压处。这个原理最重要的特点是测量的厚度与所控制的重量之间呈线性关系。在预压处，物料受到均匀的压力时，其厚度与重量呈线性正比。片子的厚度公差作为重量公差的函数关系可以直接建立。由此减少了近似误差，提高了控制精度，公差的极限可由控制系统的计算机自动计算，所以参数及数据的有效性也更容易建立。 另外，药片厚度与重量的关系也与压片机的刚性无关，所以压片机之间的传输不会对药片造成影响。该压片机的另一个重要优势是在于预压阶段，通过改变药片厚度来控制压力，使主控系统重新获得校准，并且不会影响药片的最终厚度或重量。Courtoy公司这项技术被称作为“厚度恒定压片”。而主压力及药片硬度会随物料的特性不同而有所变化。如果药片过硬就会被人工或自动检测并停止压片。“厚度恒定压片”模式：最终主压处的压力感器测出各个不同的主压力，从而计算出一个移动平均数，这个平均数信号用来调整主压的大小，以确保这个数值在预先设置的范围内。任何药片厚度的变化，当然可预先设置在一定的范围内，如果突破厚度极限的话，压片机则会停机。实际上这种情况就意味着物料的特性已经在生产流程中发生了很大变化，以致于不可能将重量、硬度和厚度这三个相关的参数保持在预先设置的范围内。 Courtoy公司的研发人员表示：用这种控制片重的方法，其重量控制系统和后面的硬度控制系统是互不相关的。因为它们在不同的压缩阶段测量，依据的是各自不同的参数 。 1新颖的压片机及压片机技术层出不穷 一、增加预压力，改善压片质量是众多压片机厂商推出新品种所共同考虑的，同时主压与预压一样给装配调整、制造产品变型都会带来很大方便。 例如：IMJKK1L1AN的KTSIO0型压片机主压和预压都是120kN。Fete公司的3090i、4090i压片机主压和预压都是160kN。Korsch公司的XL400、XL800压片机主压和预压都是100kN。Manesty公司的Xpress300、500、700系列压片机主压和预压都是100kN。 二、为了最大程度的提高设备利用率，降低设备使用成本，使设备的清洗更规范，WIP(washinglace)在位清洗的理念在更多的压片机上得到了贯彻。 目前Korsch公司的XL400Wip、TRP900Wip，FeRe公司的1090Wip、2090Wip、3090Wip，IMA公司的Comprima系列压片机都具有WlP的功能。 可移动转盘技术，无论是Fete、Korsch、Manesty、Courtoy、还是HATA公司均已研制成功并推向市场。 。

下面是菲特P2020高速压片机介绍： 可转换冲台，机器冲台转换工作可作为标准操作程序（所需时间1h）。其作用： （1）反映了灵活性强，无须对原P2020型机器进行任何改变，就可使用D、B、BB、BBB等各种型号冲头在同一台机器上进行生产； （2）即使在不更换冲台的情况下，拆换和清洗冲头的时间也大为缩短。

菲特（南京）压片机械有限公司 无液压系统 不需要维修及更换冲头压力部分零件，也不会发生液压油泄漏而引起交叉污染和添换液压油的浪费。 预压轮和主压轮直径相同，能达到更大预压压力值，预压轮和主压轮直径相同，都为250mm，其作用： （1）在压椭圆形或深凹型药片时，较大的预压力保证了药片在最终成型前的良好排气，大大减少了药片的破损几率，而对容易破损的产品采用较大的预压力，可以将压片的速度提高了约50%； （2）万一不慎将主压轮损坏，可以将主预压轮互换使用，直到收到配件，而不必停止生产。 对冲台直接驱动 对冲台进行直接驱动，没有机械部件摩擦，不会产生热量或部件磨损。 压力由重力传感器直接测出 重力传感器安装在压轮中心的正下方，最大可承受10t压力，其特点： （1）直接测量，因为安装在压轮中心的正下方，重力传感器可避免测量错误，因此可以避免错误地调节填充量及造成片重不均现象； （2）对每一个冲进行多点测量，保证了对压力的准确认定； （3）更换/校准简便，可直接由操作者在现场操作完成； （4）不受时间和温度的影响，比应变计更优越； （5）易于验证。 下冲紧固环统一，这样的作用有：

（1）不需要单独调节每一个冲的固定环，冲头更换速度快，需清洗的部件少； （2）此结构使紧固每一冲的阻力都相等，不需再调节。 特殊密封结构 （1）采用特殊清洗时可拆卸的结构与材质对窗口进行密封，保证了机器压片工作室彻底密封，杜绝粉尘引起的叉交污染； （2）冲台周身螺钉孔封闭，其采用硅橡胶密封圈覆盖了冲台周身的螺钉孔，以防粉灰进入，相应减少了清洗时间。 符合GMP要求的工作窗框结构 （1）采用无框双层真空玻璃构成四面开窗结构，表面光滑易于清洗，结构密封能降低噪声； （2）控制窗户的气压弹簧在压片区域之外，不会聚集粉尘，不用清洗，窗户开启方便。 模块化结构 主机采用模块化结构，具有更高的安全性能，降噪减振。 电脑控制 机器由电脑控制，性能更稳定，安全性更高。其采用摩托罗拉的VME-bus电脑系统，实时的数据处理，可以通过与PC连接存盘进行再编程。 伺服电机 伺服电机分别控制填料、预压和主压，实时反馈与调节，定位准确。同时，下压轮的压力单独可调，最小调节幅度为0.1kN，对填充量的调节精度达0.01mm。 快速剔废功能（选项） 根据压力反馈信息判断得出的不合格药片在出口处将被单片剔除，可选择机械快门或气动快门。 开机保护功能（选件） 此功能保证机器开机后运转速度从零直接增加到设定的速度，而不需逐步增速或重新调整。 总体来说，P2020高速压片机是菲特在华推出的一款全电脑控制的高速压片机，它具有6种可供更换的数目不等的冲台，因此可适用于生产多种规格的药片，每小时产量最高可达32万片。其高产出、精确操作、远程维修等特点受到了客户的青睐。