连续式包衣机的结构分析与工艺探讨

梅庆胜

（浙江迦南科技股份有限公司，浙江温州325100）

0　引言

目前，欧美及国内正热衷于建设无人化的智能工厂，仅仅将各单元设备简单连接在一起并不能有效提高产量，而智能工厂的出现将打破传统的生产模式。就制药行业的无人化智能工厂来说，从原料至成品药一次完成，中间的加工工艺过程全部由智能化系统设备来完成，真正实现无人化、高产出的智能化生产。然而，要想实现整线连续化生产还需依托各个工艺设备之间的连续化功能设计，如何在各单机设备上实现连续化生产是目前各设备生产厂家首要攻克的难题。

我国制药行业在“中国制造2025”的战略布局指导下，将固体制剂连续智能制造项目提到了发展日程上。在固体制剂整线解决方案实践中积累的大量实际经验，为固体制剂连续制造项目的实施提供了数据和经验支撑。

本文以连续式包衣机为例，结合其国内外发展现状，介绍了连续式包衣机的结构和特性以及连续包衣工艺的原理，为制药机械行业其他设备的连续化功能设计提供参考。

1　连续式包衣机的国内外发展现状

国内外药品价格长期居高不下，如何提高生产效率，降低药品生产成本，成为了各大制药企业提高市场竞争力的关键。

鉴于此，大规模连续化生产设备的研制成为各制药设备生产企业的关注热点。

连续式包衣机是近年在欧美发达国家刚刚兴起的新型包衣设备，用于大批量连续式生产，以代替传统的批次式生产模式。

连续式包衣机的主要优势在于显著提高产品产量，在以往的批次式生产模式中，时间被大量消耗在填料、片剂预热、干燥、冷却和出料上。

然而，连续式包衣工艺可以节省此部分的耗时，尤其适用于透明薄膜涂层包衣工艺的低增重生产（增重1%～2%）。由于连续式包衣机要求快速干燥，所以其一般适用于薄膜包衣，而不适用于糖包衣。

目前，连续式包衣机型号主要有美国THOMAS公司的FLEX CTC型（图1）、德国DRIAM公司的Driaconti-T Pharma型（图2）和加拿大OHARA公司的FCC型（图3）三种。

这些连续式包衣机的工作原理基本相似，只在设备外形结构上有些差异。其最大的技术难点在于起始阶段和结束阶段的进料、出料、喷枪的启停控制。由于大批量的连续生产模式在国内药厂尚未普及，目前国内设备制造商对连续式包衣机的研发还处于摸索阶段。

图1　FLEX CTC型连续式包衣机

图2　D ri acont i-T Pharm a型连续式包衣机

图3　FCC型连续式包衣机

2　连续式包衣机的结构和特性

以加拿大OHARA公司生产的FCC 1200型连续式包衣机为例，介绍其结构和特性。

（1）配备28支喷枪，这些喷枪分为5个独立的控制区段；

（2）出料端配备了气动控制的堰板，位置较低，当它抬高时，可以控制片剂流向出料口的速度；

（3）除了防滑杆，片剂在包衣锅内的运动只受控于片剂进料速率和堰板的高度；

（4）在包衣锅内没有搅拌桨，使包衣锅内部无清洁死角，更易清洗。该设备同时适用于批次生产和连续生产两种模式。

该设备拥有数项专利，包括自动上料和卸料以及启动、关闭程序等。据称，启动、关闭程序可以使该设备比其他连续式包衣机减少约80%的废片量。

启动和关闭程序通常包含以下设置：

（1）用足够的产品装填包衣机前端，开始第一次喷雾，随着片剂逐渐流到滚筒末端，依次打开每一只喷枪；

（2）一旦包衣机装填完毕，运行进入连续模式；

（3）当进料停止时，自动开启关闭程序，关闭出料板，停止自动出料，从最末端喷枪开始依次关闭喷雾，直至完成锅内剩余片剂的包衣，最后打开出料板，抬高滚筒，实现完全卸料。

3　连续式包衣工艺原理

连续式包衣工艺早在非制药行业得到了较为成熟的发展，如粮食生产行业的种子加工设备中的连续式种子包衣机（图4），其基本原理：种子在倾斜的筒体内，依靠种子自重从进料口向出料口移动，并在旋转的滚筒作用下不停翻滚，使包衣液均匀喷射到种子表面，使其均匀度达到一致。

我国制药设备行业借鉴连续式种子包衣机的工作原理，开发出了片剂连续式包衣机，由于制药行业GMP等法规的严格要求，使其真正实现连续包衣尚有难度。虽然国外有多家设备厂商已开发出连续式包衣机，但在市场上完成推广普及尚需一段时间。

近十年来，随着PAT（过程分析技术）的发展及其在药品生产过程中的使用，使得连续包衣生产成为可能，连续式包衣机可以实现实时监控与放行，并最终达到提高生产效率的目的。

连续式包衣的基本工艺控制原理如图5、图6所示。

4　结语

连续式包衣机目前在国内药企中的使用并不多，其最大性能并未真正发挥出来。这其中一个很大的原因就是受连续式包衣机前端工艺设备的生产率所限。

图4　连续式种子包衣机

图5　连续式包衣的基本工艺控制原理1

就目前固体制剂生产工艺流程而言，不论是湿法制粒，还是干法制粒，为满足如OHARA公司的FCC 1200型包衣机的产能（最大产能1 200 kg/h）要求，前端的压片机产能问题不大，而制粒设备的产能严重限制了连续式包衣机的性能发挥，故要实现固体制剂整线的连续化、高产能生产还为时尚早。

图6　连续式包衣的基本工艺控制原理2