藥物熱熔雙螺桿擠出機(jī)11

機(jī)筒溫度

熱熔擠出過程中主要受熱能和剪切力，其中熱能為主，因此，機(jī)筒溫度是首要考慮的因素。機(jī)筒溫度可以分段設(shè)定，加料口（喂料）溫度略低于熔融段，防止物料在加料口融化粘住，造成物料堆積。熔融段溫度則根據(jù)處方組成設(shè)定，保證其流動性和熱穩(wěn)定性符合要求，同時(shí)需要考慮體系的粘度和相容性等。一般來說，①載體玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）高于藥物熔點(diǎn)（Tm），但在藥物的熱分解溫度之下，機(jī)筒溫度熔融段設(shè)定值則高于載體Tg 20~40℃，保證藥物和載體處于熔融或軟化狀態(tài)，藥物分子體積較小，可能會進(jìn)入到高分子鏈間，形成均一的單相。②載體Tg高于藥物Tm，同時(shí)在藥物的熱分解溫度之上，需要加入增塑劑來降低載體的Tg。如果藥物和載體的相容性較好，則熔化的藥物本身可作為增塑劑降低載體的Tg，防止藥物降解；除此之外，還可以添加木糖、聚乙二醇、檸檬酸等增塑劑。③藥物的Tm高于載體Tg，此時(shí)將機(jī)筒溫度設(shè)定在藥物Tm附近，保證兩者都處于熔融或軟化態(tài)。機(jī)筒溫度過低時(shí)，物料未軟化或者融化，粘度大，流動性差，物料滯留時(shí)間長，此時(shí)扭矩大，難易操作。機(jī)筒溫度過高時(shí)，粘度降低，流動性好，物料滯留時(shí)間短，但藥物易受熱降解。

螺桿結(jié)構(gòu)

熱熔擠出機(jī)有單螺桿和雙螺桿兩種模式，相對于單螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)投料簡單、混合更均勻、藥物分散度更高、滯留時(shí)間更短，故雙螺桿擠出機(jī)更為常用。不同廠家或者型號的雙螺桿擠出機(jī)之間，其螺桿長度、長徑比、螺紋單元都不一樣。螺桿一般是積木式結(jié)構(gòu)，可根據(jù)處方工藝的要求，靈活組合輸送元件、分散混合元件（捏合盤）和分布混合元件，滿足不同藥物的加工需要，減小藥物粒徑，使藥物更好的分散在載體中。螺桿通常有2個(gè)及以上捏合盤，捏合盤主要提供剪切作用。一般情況下，捏合盤越多，施加在物料上的剪切力越大，藥物受熱時(shí)間越長，藥物晶體被破壞程度越深。

加料速度和螺桿轉(zhuǎn)速

加料速度和螺桿轉(zhuǎn)速的設(shè)定需要相匹配，保證物料在機(jī)筒內(nèi)有效填充。當(dāng)加料速度快于螺桿轉(zhuǎn)速時(shí)，物料會堆積在加料口；當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速快于加料速度時(shí)，物料在機(jī)筒中有效填充率偏低，可能會引起螺桿空轉(zhuǎn)，產(chǎn)生磨損。

螺桿轉(zhuǎn)速影響剪切作用。一般情況下，增大轉(zhuǎn)速，會增加剪切力，降低物料粘度（剪切稀化作用明顯），增加混合對流的可行性，但可能會導(dǎo)致黏性耗散增大，產(chǎn)生的熱量過多，局部高溫，藥物發(fā)生熱降解。

螺桿轉(zhuǎn)速影響滯留時(shí)間，從而影響藥物的受熱程度。螺桿轉(zhuǎn)速過低時(shí)，物料滯留時(shí)間過長，受熱過多，也可能會導(dǎo)致藥物熱降解。

螺桿轉(zhuǎn)速影響扭矩。相同溫度下，轉(zhuǎn)速越大，扭矩越小。這是因?yàn)椋阂弧⒏咿D(zhuǎn)速對應(yīng)高剪切力，剪切稀化作用明顯，降低粘度和扭矩；二、轉(zhuǎn)速大，粘性耗散熱大，增加熔化溫度和降低扭矩。