如何使用TRI-CAFOS® 200-7促进粉末流动和减少粉尘形成|优普惠

如何使用TRI-CAFOS® 200-7促进粉末流动和减少粉尘形成

发布者：发布时间： 2020.10.12 0

磷酸钙TRI-CAFOS® 200-7是一种具有颗粒结构的磷酸钙类的助流剂材料。200-7的高堆密度和独特的颗粒结构，可显著增强粉末流动性并减少粉尘的形成，并且推动了生产向更有效工艺的转换，例如，从制粒到直接压片。

1、助流剂助流机制

无论最终产品是固体、半固体或液体剂型，几乎每个药物生产过程都涉及固体物质的处理。粉状物料常通过漏斗、管道等多种设备输送，因此，粉末的流动性显得非常重要，粉末流动性不好可能导致严重的问题，例如API剂量不均匀和随后的批次拒收或批次撤回。

必须知道是什么原因导致了粉体流动性差，从而有针对性的提高其流动性。常见的粉末流动差的原因有很多，如：

粉末密度的影响
影响粉层孔隙率
颗粒形状/形态(表面粗糙度)
粒度分布
含水量
存储压缩

通常用助流剂来提高API粉体的流动性，增强流动性的机制概括来说有如下几种:

物理分离引起的范德华相互作用的减少，如图1所示
由于表面光滑而减少摩擦(用于颗粒)，如图1所示
主体颗粒中的静电荷的分散
助流剂优先吸附水分

图1. 物理分离和促进颗粒表面光滑图示

少量助流剂即可达到很好的助流效果，其用量通常为1-3%，用量太大甚至会产生相反的效果，并降低粉末的流动性，如图2所示。

图2. 助流剂用量对粉体颗粒流动性的影响

2、新型助流剂磷酸钙

磷酸钙 TRI-CAFOS^® 200-7：

分子式：Ca₅（PO₄）₃OH

CAS号：12167-74-7

符合：NF，Ph.Eur.

TRI-CAFOS^® 200-7在气体扩散中测量PSD(体积分布)：

图3. 磷酸钙200-7的粒径分布和电镜图

3、磷酸钙与二氧化硅对比

图4. 磷酸钙200-7、布洛芬及混合后的电镜图

从图3可以看出磷酸钙200-7的小颗粒非常均匀的包裹在API的表面，使得API当中有沟壑的地方得到填充，让其表面变得光滑，从而提高了其流动性。

电镜图对比

图5.磷酸钙200-7、二氧化硅及分别与布洛芬混合后的电镜图

A：布洛芬

B：TRI-CAFOS^® 200-7

E：亲水性胶体二氧化硅

以及如下几组，助流剂在布洛芬晶体表面分布，减弱了API颗粒间的相互作用：

C-D：表面覆盖TRI-CAFOS^® 200-7的布洛芬

F-G：表面覆盖二氧化硅的布洛芬

从上图可以看出布洛芬分别与TRI-CAFOS^® 200-7及二氧化硅混合后，图C-D里的粉尘比F-G的明显减少，TRI-CAFOS^® 200-7的粉尘形成优于二氧化硅。

流动性能对比：

图6. 不同混合器速度和不同进料速率下粉体的基本流能(BFE)

在不同混合器速度和不同进料速率下，使用TRI-CAFOS^® 200-7混合可以降低粉体BFE，同时混合物具有较高的堆密度，表明粉末流动性得到改善。

图7. 布洛芬混合物的流动函数(FF)

通常，较高的FF值表示物料易于流动，而较低的FF值表示物料难以流动。与二氧化硅的共混物相比，测量到的布洛芬和TRI-CAFOS^® 200-7混合物的流动性明显更高，被证明具有更好的流动性。

4、磷酸钙200-7助流效果

材料

1、MCC type 101、红色食用色素、TRI-CAFOS^® 200-7

2、流动性差的API：对乙酰氨基酚（扑热息痛）、布洛芬、TRI-CAFOS^® 200-7

方法

1、MCC type 101、红色食用色素粉末和TRI-CAFOS^® 200-7一起混合5分钟后放入漏斗中观察其流动性。

2、原料药在不经过筛分的情况下，使用滚筒式混合机以32转/分的速度混合15分钟，每5分钟进行一次感官检查。

实验结果：

图8. 是否添加磷酸钙200-7的流动性差别

示例：有色纤维素细粉在有/无TRI-CAFOS^® 200-7的情况下通过漏斗的流动情况。试验中，“normal”粉末混合物中流动性差的微晶纤维素细粉（type 101）占比97%，流动性差的着色剂占比3％。“flowenhanced”的粉末混合物包含96％的流动性差的微晶纤维素细粉（type 101）、3％的流动性差的着色剂，以及1％的磷酸钙TRI-CAFOS^® 200-7。

结论：从以上试验可以看出，没有添加TRI-CAFOS^® 200-7的粉末混合物流动性非常差，粉末会卡在漏斗中，而添加TRI-CAFOS^® 200-7的粉末混合物不会被卡在漏斗中，流动性增强。

与布洛芬混合后的结果：