近十年來，隨著GMP改造在我國的推行，壓片機及壓片技術亦獲得了快速發展，中國的壓片機制造商已有近30多家，能夠生產高速壓片機的亦有5~6家之多。然而長期以來，由于基礎研究的薄弱，人才的貧乏以及缺乏完善的創新機制，因此與國外先進的壓片機及壓片技術還存在著很大的差距。

 

近幾年來國外的壓片機又進了一步。特別是在連續參加了2005年4月在德國杜塞多夫舉行的Interpack展會，2006年5月在德國法蘭克福舉行的Achem展會和2006年12月在印度孟買舉行的CPHIindia展會之后，對這些世界性的醫藥、化工、包裝機械巨會感觸頗深，我們與國外發達國家的壓片機與壓片技術的差距還在擴大。根據筆者多年從事壓片機生產和開發的經驗來看，密閉性、模塊化、自動化、規模化及先進的檢技術將是壓片機技術最主要的發展方向，壓片機將朝著完善生產不斷進步。

 

1.向高速高產量發展是壓片機首要發展方向

 

高速高產量是壓片機生產廠商多年以來始終追求的目標，目前世界上主要的壓片機廠商都已擁有每小時產量達到100萬片的壓片機。目前國內YY0020-90行業標準中規定高速壓片機的轉臺節圓線速度應超過60m/min。按這目前個標準國外生產的壓片機大多數均超過這個速度，有些壓片機轉臺節圓線速度已達200m/min。如：Manestry公司生產的Xpress700型壓片機最高產量達100萬片/11；Korsch公司生產的XL800型壓片機最高產量達102萬片/h；Courtoy公司生產的ModulD型壓片機最高產量達107萬片/h；Fette公司生產的3090i型壓片機最高產量達100萬片/h；Fete公司生產的4090i型壓片機最高產量達150萬片/小時；4090i壓片機有三個壓輪架，也即有三個主壓三個預壓。主壓和預壓輪直徑相同，壓力均為160kN。4090iH型壓片機已達到24h無人操作的境界。為了提高產量，國外不少壓片機的轉臺越做越大，沖位數亦越來越多，當然機器的結構尺寸亦會越來越大。例如：Fette公司的4090i型壓片機轉臺節徑達1060mm，最大沖位數為122沖，外形尺寸為1810×1810×2240mm。主電機功率為18.5kW。Korsch公司的XL800型壓片機轉臺節徑達840mm，最大沖位數為95沖，TRP700/900型壓片機的轉臺節徑為780/1000mm。Manestry公司的Xpress700型壓片機最大沖位數達81沖。Courtoy生產的ModulD型壓片機最大沖位達89沖。

 

2.全封閉一體化片劑成型系統

 

當今的片劑設備面臨著兩個主要矛盾：一是在安全有效地生產出更多藥品的同時，不斷降低總的生產成本；二是在大批量規模化生產的同時亦要考慮最大的靈活性。目前國外壓片機十分注重輸入、輸出環節的密閉性，盡可能地減少交叉污染及粉塵飛揚，而國內大多數的壓片機這個過程是敞開的。斷裂的工序致使壓片間的粉塵和泄漏是藥廠的一個通病。

 

全封閉的、一體化的片劑成型系統包括：上料機、壓片、吸塵器、篩片機、檢測等多臺設備，以及這些設備的聯接。Fette公司在了解到相當多的藥廠有這方面的需求之后，于2005年年底開發成功一條經整合的、帶在位清洗的壓片機，一體化的壓片成型系統，該套設備安裝在北美PuetoRico的一家藥廠使用。

 

經檢測，這套可防外泄系統使操作者的接觸藥物的水平降低到0．7mg/m以下，遠遠低于以前的OEL標準。帶在位清洗的壓片機其周圍的空氣樣品檢測亦低于檢測極限。這些數據表明一體化的片劑成型系統成為壓片機的一個發展方向。這種片劑成型系統提供了有效的防護。同時避免了防護服的時間和花費，縮短了停工時間，延長了工人在生產車間中停留的時間。Fette公司的研發人員聲稱該系統如果由不同的廠商提供的多種設備，將出現各自為政的局面，這些相關的設備磨合的風險亦會由藥廠來承擔。同時，系統的控制也將集中到一套中央控制元中，來提示診斷，警示操作者潛在的問題。

 

3.集成化、模塊化使壓片機獲得巨大進步

 

位于比利時布魯塞爾的世界著名壓片機制造商Courtoy公司的ModulD型壓片機采用集成組合設計技術，壓片機上靠近轉臺所有接觸成品的零部都可裝在一個可以更換的壓縮的模塊化組件ECM上(ExchangeableCompressionModule)，這使壓片機的變型或上下場更加迅速。操作者的暴露水平(OEL)可降低至1mg/m。一批產品加工完成之后操作工可簡單迅速斷開一個ECM，用另一個清潔的的ECM來替換它。整個更換過程不超過30min，而傳統的壓片機需8h。迅速改型使加工小批量，高附加值或高毒性的產品更加經濟。

 

Courtoy公司目前又推出更高等級的高密封ECM和具備清洗能力的高密封ECM，這二種機型操作的暴露水平可以降至1mg/m以下。這種無以倫比的密閉度適合于安全加工荷爾蒙或抗癌藥之類，有毒有害的藥品，也不需要操作工穿著密不透風的工作服。壓片機中獨立的ECM也免除了使用防塵罩，使壓片機的能見度大大提高，易于維護保養，可以盡量不使用費用高昂的無塵空間。

 

Fette公司新近也研發了一款新的壓片機，其核心在于用沖盤組件來代替傳統的中模臺板，而后者需要逐一把每一只中模裝入中模臺板中，再用螺釘逐一緊固。如此在更換產品或清洗上下場時非常耗時，新一款的壓片機只需要3~5個沖盤組件，每個組件只需2個卡箍和2個螺釘緊固即可。這些獨立的沖盤組件均有硬度，上面可以按所需壓片的模腔尺寸直接做在中模臺板上，而不再有分列的中模。用這種技術帶來的優勢是：

 

大大節約了拆卸裝配所需的時間，據統計可節約88%的時間

 

清潔效果更佳

 

產品損失少

 

生產能力更高

 

設備磨損小，維護簡單這項技術由Fette公司獨創，技術上處于領先地位

 

4.壓片機片重控制的新方法

 

通常國內的高速旋轉式壓片機以及由Fette、Korsch、Maestry等著名壓片機公司生產的壓片機，藥片的片重差異控制均由主壓處的壓力傳感器來控制。最近Courtoy公司在旋轉式壓片機上采用與上述原理不同的方法來控制藥片的重量。這種原理的基礎是測量固定壓力下的厚度變化，而不是固定厚度下的壓力變化，并且測量是在預壓處進行的，而非一般的壓片機在主壓處。這個原理最重要的特點是測量的厚度與所控制的重量之間呈線性關系。在預壓處，物料受到均勻的壓力時，其厚度與重量呈線性正比。片子的厚度公差作為重量公差的函數關系可以直接建立。由此減少了近似誤差，提高了控制精度，公差的極限可由控制系統的計算機自動計算，所以參數及數據的有效性也更容易建立。

 

另外，藥片厚度與重量的關系也與壓片機的剛性無關，所以壓片機之間的傳輸不會對藥片造成影響。該壓片機的另一個重要優勢是在于預壓階段，通過改變藥片厚度來控制壓力，使主控系統重新獲得校準，并且不會影響藥片的最終厚度或重量。Courtoy公司這項技術被稱作為“厚度恒定壓片”。而主壓力及藥片硬度會隨物料的特性不同而有所變化。如果藥片過硬就會被人工或自動檢測并停止壓片。“厚度恒定壓片”模式：最終主壓處的壓力感器測出各個不同的主壓力，從而計算出一個移動平均數，這個平均數信號用來調整主壓的大小，以確保這個數值在預先設置的范圍內。任何藥片厚度的變化，當然可預先設置在一定的范圍內，如果突破厚度極限的話，壓片機則會停機。實際上這種情況就意味著物料的特性已經在生產流程中發生了很大變化，以致于不可能將重量、硬度和厚度這三個相關的參數保持在預先設置的范圍內。

 

Courtoy公司的研發人員表示：用這種控制片重的方法，其重量控制系統和后面的硬度控制系統是互不相關的。因為它們在不同的壓縮階段測量，依據的是各自不同的參數。

 

5.電子記錄和電子簽名在壓片機應用

 

1997年8月20日，美國食品及藥品管理局（FDA)頒發的21CFR第11部分“電子記錄、電子簽名（ER/ES)的有關條例規定開始生效。對電子簽名和電子記錄而言，本條例是強制執行的，此項條例的目的在于，它可以為藥業及食品的產品加工過程中引入電子技術而提供便利。其可以提供適用而又實用的指導方針，闡述如何通過電子形式來完成過去以書面形式完成的任務。

 

電子記錄，指的是諸如文本、圖形、數據、音頻、圖示或其他通過計算機系統所創建、修改、維持、存檔、調取或分配的數字形式的信息表達之間的任意組合。

 

電子簽名，指的是由個人執行、采用或授權，并經過計算機數據編譯的任意一個或一系列符號，這些符合與個人手寫簽名具有同等的法律效力。

 

21CFRPart11共分三節：第一節規定了電子記錄和電子簽名的適用范圍和定義，第二節規定了電子記錄的使用環境和控制，第三節規定了電子簽名的組成元素和控制。

 

例如：Korsch公司研發了XL200旋轉式壓片機就具有21CFRPart11的功能，壓片機具有設備診斷記錄日志、事故記錄日志和警報提示日志。在這些電子記錄和電子簽名上都詳細地記錄了各種操作數據、事故數據。符合安全進入控制，需要用戶名和密碼才能進入操作。所有數據都使用了電子簽名功能，包括操作者姓名、日期、時間、序列號、問題、解決辦法、工況數據。

 

所有原始數據都是不可被人為地修改，保證了結果的可靠性和真實性。系統和用戶存在的這些日志會自動存入整個“痕跡審查”文件夾。這些安全屬性數據格式“保證了數據的變動是在整體檢查控制下進行的。

 

21CFRPart11(電子記錄和電子簽名)技術目前已被世界各主要壓片機廠商認同，并在其產品上廣泛應用，無論是Manestry的Xpress系列壓片機，Courtoy公司的Modul型壓片機，Korsch公司的XL200、XL400型壓片機，IMA公司的ComprimA系列壓片機都能通過21CFRPart11條例的認證。

 

6.新穎的壓片機及壓片機技術層出不窮

 

(1)增加預壓力，改善壓片質量是眾多壓片機廠商推出新品種所共同考慮的，同時主壓與預壓一樣給裝配調整、制造產品變型都會帶來很大方便。

 

例如：IMJKK1L1AN的KTSIO0型壓片機主壓和預壓都是120kN。FeRe公司的3090i、4090i壓片機主壓和預壓都是160kN。Korsch公司的XL400、XL800壓片機主壓和預壓都是100kN。Manesty公司的Xpress300、500、700系列壓片機主壓和預壓都是100kN。

 

(2)為了最大程度的提高設備利用率，降低設備使用成本，使設備的清洗更規范，WIP(washinglace)在位清洗的理念在更多的壓片機上得到了貫徹。

 

目前Korsch公司的XL400Wip、TRP900Wip，FeRe公司的1090Wip、2090Wip、3090Wip，IMA公司的Comprima系列壓片機都具有WlP的功能。

 

可移動轉盤技術，無論是FeRe、Korsch、Manesty、Courtoy、還是HATA公司均已研制成功并推向市場。

 

為對生產的產品有可追溯性，Manesty公司研發的Xpress系列壓片機具有在線重量、厚度和硬度的檢測(選購件)。FeRe公司亞太地區總經理HOFFNAN先生在2006China-PHARM技術交流會上詳細介紹利用近紅外的檢測NIR系統來實現生產過程不問斷在線檢測。

 

國外先進的壓片機廠商還十分注重頂出力的研究，不少規格和型號的壓片機已在控制系統中增加了頂出力顯示，如Korsch公司生產的TRP700/900系列壓片機的最大頂出力為60kN。

 

根據客戶的要求，Korsch公司生產的TRP700/900系列67沖壓片機，可以壓制3--~5層片的片劑。

 

Manesty公司的Xpress型壓片機上的加料器與轉臺臺面的間隙為零，在保證高產的同時，加料器不會與臺面發生劇烈的摩擦，并杜絕了漏粉的回用。為了方便設備的就位與安裝，Manesty公司在壓片機的底部設計了一個氣墊裝置，在注入壓縮空氣之后，壓片機就可輕松地移動。

 

Courtoy公司在其壓片機上開發了“沖模內壁、潤滑系統”以及“沖頭表面潤滑系統”，該二個系統的研制是專門用來壓制泡騰片及一些特殊的物料。

 

壓片機的遠程服務是FetteCompacting的一個特殊服務，Fette公司的專家通過專門的調制調解器、電話線和通訊衛星進入要求的壓片機軟件部分，可以直接指導或解決設備的故障或存在的問題。

 

IMA公司推出的Comprima壓片是一種全新理念的壓片機，即中心加料型壓片機。Korsch公司推出的T技術(穿墻式壓片機)將傳動部分與壓片室徹底分開。