（1）流化床設(shè)備結(jié)構(gòu)及制備原理
流化床頂噴制粒設(shè)備主要包括進風(fēng)空氣處理系統(tǒng)、流化床主體、排風(fēng)及排塵系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。流化床主體由物料容器、擴散室、過濾系統(tǒng)和噴霧裝置組成。頂噴技術(shù)的原理是將粉末放入至物料容器中，通過熱風(fēng)使物料流化，粘合劑溶液由噴嘴進行霧化后，噴至正上升處于擴散室流化的粉末上，粉末潤濕并通過粘合劑的作用聚集在一起形成粒子核（又稱為成核現(xiàn)象），再繼續(xù)噴入粘合劑，顆粒之間通過形成固體橋進行生長和合并（生長指小顆粒碰撞到大顆粒，粘結(jié)在大顆粒周圍，合并指兩個粒徑幾乎一致的顆粒通過碰撞和粘合劑的架橋作用合并在一起），同時，濕顆粒之間會產(chǎn)生碰撞，當(dāng)外部沖擊力超過顆粒之間固有硬度，顆粒會破碎。當(dāng)顆粒粒度符合要求，停止噴液并進行干燥，從而完成制粒過程。
（2）流化床制粒過程的影響因素
流化床制粒過程受多個因素的影響，包括進氣條件、噴槍高度和氣流分布板、噴霧速度和霧化壓力。
①進氣條件：進氣條件包括進風(fēng)溫度、進風(fēng)量和進風(fēng)濕度。進風(fēng)溫度越高，藥物粘合劑的蒸發(fā)速度越快，粘合劑的濕潤效果就越差，制得的顆粒粒徑就越小，堆密度就越低。然而，進風(fēng)溫度過高會導(dǎo)致粘合劑蒸發(fā)過快，無法有效制粒；進風(fēng)溫度過低則容易使藥物粉末過濕，干燥困難，容易形成顆粒團塊。因此，需結(jié)合物料的性質(zhì)，篩選合適的進風(fēng)溫度，比如對于水溶性粘合劑，進風(fēng)溫度可控制在22~55℃之間，對于有機溶劑溶解的粘合劑，可控制在25~40℃之間。
②噴槍高度和氣流分布板：噴槍高度和氣流分布板是設(shè)備相關(guān)的因素。降低噴槍高度可以增加顆粒的粒徑、堆密度和振實密度，并減少顆粒易碎性。然而，噴槍過低容易與沸騰的顆粒接觸，造成噴槍堵塞；噴槍過高則使粘合劑到達藥物粉末的距離過遠(yuǎn)，增加粘合劑的揮發(fā)，使得顆粒變小且細(xì)粉含量增加。
氣流分布板在流化床中主要作用一是承載物料，二是均勻分布?xì)饬?。氣流分布板開孔的形狀、大小及開孔率決定氣流阻力。氣流阻力越大，能耗損失大，流化質(zhì)量越差。目前市面上常見的氣流分布板有兩種，一種是直流式，氣流方向正對著床層，這種易產(chǎn)生溝流現(xiàn)象，且氣流分布板中小孔易堵塞，特別是在物料粒徑較小、密度大、易粘結(jié)時情況下更為明顯；一種是斜孔式，這種可以讓氣流呈旋轉(zhuǎn)式流動，消除死床現(xiàn)象，不易堵塞和泄露物料，但這種氣流分布板成本較貴。有研究發(fā)現(xiàn)，在同樣的實驗條件下，斜孔式比直流式傳熱和熱效率更高。
③噴霧速度和霧化壓力：噴霧速度和霧化壓力對顆粒的大小和粒徑分布具有顯著影響。較高的噴霧速度會促使顆粒快速增長，粒徑和堆密度增大，顆粒之間的孔隙率減小，但過高的噴速會導(dǎo)致床層塌陷。降低霧化壓力可以使噴出的粘合劑霧滴變大，有利于顆粒的生長和成核。有研究發(fā)現(xiàn)，如果物料是水溶性，可溶性成分可以溶于粘合劑霧滴中，可以進一步提升顆粒生長。此外，顆粒的大小還與制粒過程中腔體內(nèi)的濕度成正相關(guān)。
（3）流化床頂噴制粒的放大應(yīng)用
由于不同廠家生產(chǎn)的流化床設(shè)備在腔體內(nèi)可能存在一些差異，例如腔體內(nèi)的空氣氣流狀態(tài)、擴散室的形狀以及噴槍的設(shè)計等。因此，在進行放大應(yīng)用時，最好選擇同家廠家的設(shè)備進行小試和放大，同時還需注意以下幾點以保證結(jié)果的一致性：
①床層高度：床層高度對顆粒的粒徑、堆密度和振實密度有影響。隨著床層高度的增加，顆粒的尺寸、堆密度和振實密度也會增加。然而，過高的床層高度會導(dǎo)致氣流不能有效穿過物料，影響流化狀態(tài)，造成顆粒在不同區(qū)域之間的差異。因此，在放大過程中，最好保持床層高度與小試時相同。需要注意的是，由于放大設(shè)備的體積較大，物料床層會變得更加緊密。一般來說，與小試相比，放大設(shè)備所制備的顆粒堆密度會增加約20%左右。
②進風(fēng)風(fēng)量：進風(fēng)風(fēng)量對物料的流化狀態(tài)和干燥效率具有影響。為了確保放大結(jié)果的一致性，干燥效率應(yīng)保持一致。干燥效率取決于進風(fēng)風(fēng)量和氣流分布板的橫截面積。因此，在放大時，可以按照以下公式計算進風(fēng)風(fēng)量：
放大后進風(fēng)風(fēng)量 = 小試進風(fēng)風(fēng)量 * （放大后氣流分布板橫截面積 / 小試氣流分布板橫截面積）
③噴霧速度和霧化壓力：噴霧速度和霧化壓力對顆粒的大小和粒徑分布有重要影響。放大時，為了保持顆粒大小的一致性，可以根據(jù)以下公式計算放大后的噴霧速度：
放大后噴霧速度 = 小試噴霧速度 * （放大后氣流分布板橫截面積 / 小試氣流分布板橫截面積）
同時，應(yīng)保持噴霧壓力與小試時相同，以獲得相似的顆粒大小。在放大過程中，還可以通過保持噴霧速度和霧化壓力的比值與小試時一致，以減少制粒時間。例如，如果放大生產(chǎn)中有3個噴嘴，小試時噴霧壓力為2 bar，根據(jù)上述計算得到放大后噴霧速度為100 g/min，為了保持得到相似的顆粒，放大后的噴霧壓力應(yīng)設(shè)為2 bar，噴霧速度可提高至100 g/min * 3 = 300 g/min，其中3表示噴嘴的數(shù)量。
④進風(fēng)溫度和濕度：進風(fēng)溫度和濕度可以影響顆粒的生長過程。在放大過程中，需要保持進風(fēng)溫度和濕度與小試時一致，以確保結(jié)果的可比性。