挤出机的小型化
有着9mm 平底定量仪的微型熔融挤出机
药品的形状对药物的特性有一定的影响，例如药物有效成分的释放速度和溶解性。而对药品剂型研发人员提出的任务和挑战就是，开始时最小的药物有效成分量的尝试，另一方面就是为找到最佳的制剂配方对不同制剂形状的尝试。因此也就有了制剂剂型研发人员这一非常专业的职业，因为几乎没有适合于微小批量制剂剂型研发的生产设备。药品的挤出生产工艺也是这样，把不宜溶解的药物有效成分制成合适的药品剂型。
一种螺杆直径为5mm、9mm或者12mm 的双螺杆挤出机能够为制剂剂型研发提供帮助。这是由Three-Tec 公司与Boehringer-Ingelheim 公司合作在9mm 直径双螺杆挤出机和平底定量仪基础上的微型熔融挤出机。由于定量仪的定量控制原理与挤出机的工作原理相似，这也是研发的微型挤出机第一次试用就满足了用户要求的主要原因。
微型挤出机研发的主要问题是，娇小的机械零部件能否承受挤出时很高的机械负荷。研发合同中没有对微型挤出机样机提出加热的要求，控制也是非常简单的控制，只有一级变速。形状简单的圆柱形药物料筒的长径比L:D为15:1。两侧的三卡箍连接方式允许快速地与驱动装置和微型挤出板相连接。
第一次试用即获得了成功
微型挤出机的第一次试用就获得了成功，它能够挤出高粘度的药物原材料，其最小挤出量比迄今为止最小型的16mm 挤出机明显减小了。由于挤出机内部药物原材料的残留量很少，因此其生产能力明显提高，在试用过程中也没有出现机械故障。在这一试用的基础上采取了以下进一步改进提高的优化措施。具体的讲，直角设计的圆柱形原料桶底保证了最少的残留量，增加了加热棒和湿式挤出时使用的加液管等。另外就是对圆柱形原料桶进行了分隔，以便得到更好的温度梯度。优化后的挤出板、模块化的挤出螺杆、进一步研发的控制系统9mm 双螺杆的安装和2008 年问世的5mm 双螺杆挤出机的模块化螺杆机构等都使得这一熔融挤出机更加完美。而5mm 双螺杆挤出模块能够实现在最小挤出量为0.5g，但却有着与大型号挤出机相同的结构，也就是保证了很好的比例缩放功能。
Three-Tec 公司研发生产的微型挤出机的优点如下：5mm 螺杆微型挤出机的最小挤出量为0.5~1g，从而明显减少了对药物有效成分的需求量。提供原料桶和挤出螺杆的优化设计可以使挤出温度降低大约20℃，也就是说温度对药品挤出时的影响明显的减少了。很短的设备调整时间使其可以在相同的时间里比传统挤出机完成多达3~4 倍的挤出试验任务。这就明显提高了设备的使用效率，能够明显缩短药品研发时间，也就能够在药品专利期内有更长的市场销售时间。由于它的体积较小、重量较轻，因此使它有着更加宽广的应用领域，使用时所占用的实验室面积也更小。同样，在挤出含有有毒、有害药物有效成分的试验中也可以在有通风装置或者在隔离室中使用。
本文作者是德国Pharma Consulting公司总裁。
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