一种静电纺丝胶囊制胚机的制作方法

文档序号:14960684发布日期:2018-07-18 00:28阅读:402来源:国知局

本发明涉及一种新型胶囊制胚机,特别是指一种利用静电纺丝的原理进行胚体制作的新型胶囊制胚机。



背景技术:

胶囊自诞生以来,就被广泛应用于药物、保健品甚至食品的包封,由于其对包含物良好的保护作用,使其在制药和保健品加工等领域拥有不可替代的地位。目前的硬胶囊制胚机几乎都是使用蘸裹法,由于制作工艺的限制,导致其胶囊厚度和强韧度不稳定,且拔囊工序的存在也限值了胶囊形态的多样化。

目前静电纺丝更多的用于制备纳米纤维膜,或者特殊的药物制剂如粒径极小的微胶囊。比如CN104818537A公开了旋转式双针头静电纺丝装置及其制备均匀纳米纤维膜方法,该装置包括旋转喷丝装置、收集装置和调温调湿装置;旋转喷丝装置包括水平喷管,水平喷管通过升降架固定在旋转平台上,旋转平台与旋转轴连接,通过电机驱动旋转轴旋转,从而带动旋转平台旋转,旋转平台上还设置有微量注射泵和直流高压发生器;水平喷管顶部设置有一对金属针头,水平喷管底部通过导线与直流高压发生器连接,水平喷管的进液口通过导液管与注射器连接,注射器由微量注射泵驱动注射。

但是这些用于静电纺丝对原料要求高、价格高昂,并未广泛引用于实际生产中,也没有相关报道将其用于制药领域常见的硬胶囊壳的生产,尤其是用于明胶胶囊和淀粉胶囊壳中。



技术实现要素:

为了解决上述裹蘸式制备胶囊胚体具有的产品质量不可控的问题,本发明设计了一种静电纺丝胶囊制胚机。可以实现胶囊胚体各项参数的稳定可控,同时拥有更好的强韧度和更多形状的选择。

其制作过程的原理为:将制备好的胶囊原胶液装入储料罐中,通过静电纺丝喷头将胶液喷射成纳米纤维并均匀的透射到胶囊模具内表面,通过快速风干后成形得到胶囊胚体。

本发明提供的技术方案如下:

一种静电纺丝胶囊制胚机,其特征在于,由储料罐、电纺丝喷头、胶囊模具、传输装置、涂油机、干燥机、接料口构成,其中,所述电纺丝喷头插进所述储料罐底部;所述传输装置通过数控履带式运输实现,履带上拥有胶囊模具插孔,所述胶囊模具插孔中插入所述胶囊模具;所述涂油机在所述胶囊模具的内表面涂油;所述干燥机使所述制胚完毕的胶囊模具冷却干燥;冷却干燥完毕的胶囊模具通过传输装置运转到接料口处。

所述的静电纺丝胶囊制胚机,其特征在于,储料罐为单物料储料罐或多物料储料罐,配备有高压供电装置、控温装置、数控马达、数控加料口和数控机床。

所述的静电纺丝胶囊制胚机,其特征在于,电纺丝喷头可拆卸替换,喷管内中空,管壁和喷头顶部有喷口。

所述的静电纺丝胶囊制胚机,其特征在于,胶囊模具为一端开口的中空桶状,由可分开的两瓣紧密咬合而成,根部有开合关节并有一定规格的插头,模具材质为导电材料。

所述的静电纺丝胶囊制胚机,其特征在于,传输装置为数控的履带式传送带,传送带上有供模具插入的插孔,插孔处有控制模具开合的数控动力装置,插孔内有接地线的导电结构。

所述的静电纺丝胶囊制胚机,其特征在于,涂油机可提供油刷的伸缩和旋转功能。

所述的静电纺丝胶囊制胚机,其特征在于,干燥机能对胶囊胚体进行特定温湿度的冷却干燥。

所述的静电纺丝胶囊制胚机,其特征在于,静电纺丝喷头的针管顶部有一个垂直的主喷口,针管侧面有多个位置不等的侧面喷口,喷头腹部有一圈可活动的卡槽。

本发明所述的胶囊不是微胶囊,优选口服硬胶囊,进一步优选明胶胶囊或者淀粉胶囊。

附图说明

该图示说明仅仅是本发明的一种实施例,而不是对本发明进行进一步的限制,在同样的原理下,不进行创造性劳动而得出的其他静电纺丝制作胶囊类产品生产设备同样属于本发明的保护范围。

图1全自动静电纺丝胶囊制胚机示意图;

其中:1、垂直喷口;2、侧面喷口;3、数控马达;4、储料罐;5、高压供电装置;6、控温装置;7、数控加料口;8、胶囊模具;9、自动涂油刷;10、传输装置;11、恒温恒湿干燥吹风机;12、胚体接料口;13、胶囊胚体。

图2为单物料储料罐示意图;

图3为三物料储料罐示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和实现方法进行描述,所用实例是为了进一步阐述本发明内容,而非对该发明保护范围的限制。

实施例1

1)将制备好的明胶胶液倒入储料罐内,选择合适的喷头并安装到加料口下方,根据喷头的规格调节单次加料量,调节控温装置使温度维持在65℃,调节高压供电装置的电压设定值在1000V,调节喷头旋转速度为30rad/s,纺丝时间设定为1.5min;

2)选择相应的形状和型号的模具,安装到主体传输装置上,模具通过传送履带上的金属接口直接接地,胚体出料口放置好收容物品;

3)传输装置转动停顿时间设定为纺丝时间加上喷头模块上下移动的时间,油刷使用玉米油,油刷涂油时间设定为5s,转速为10rad/s,干燥吹风机的温度设定在25±5℃,湿度设定在45%;

4)启动该设备的运行开关,传输装置将第一个被上好油的模具转送至喷头正下方,喷头通过数控机床下伸进模具内,储料罐内的明胶胶液通过数控加料口添加到喷管中,数控马达带动喷头旋转,同时高压供电装置通过金属卡簧对喷头施加高正电荷,在静电力和离心力的作用下,明胶胶液通过细小的喷口拉成微米级或纳米级的纺丝纤维均匀的喷射至胶囊模具上,纺丝时间结束后在胶囊模具内壁附着了一层纤维网状结构的明胶胶囊胚体,喷头通过数控机床上移后,传输装置接着将第二个上号油的模具送至喷头下方,开始下一轮的静电纺丝制胚;

5)制胚完毕的胶囊模具通过传输装置运转到恒温恒湿干燥吹风机处进行冷却干燥,由于胶囊胚体是通过纺丝制成的,故其在纺丝的过程中就已经得到了一定的干燥效果,并且由于胚体的纤维网状结构使其中的水分更易挥发,故要比传统的蘸裹干燥时间短很多;

6)冷却干燥完毕的胶囊模具通过传输装置运转到接料口处时,胶囊模具根部的开合装置打开,使胶囊自动脱落掉入接料口中,如有仍粘附在模具上的胶囊胚体,可使用人工或自动的方式用软毛刷刷下来;

7)生产完毕后关闭设备使其停止运行,切断电源待其冷却至室温,卸下喷头和模具并对其进行彻底的清洗,干燥后收纳整齐,储料罐、数控加料口以及自动涂油刷也应进行清洗和维护,模具插孔应进行清洁,确保无污渍残渣,干燥机出风口以及设备其他的外表面都应进行清洁和维护。

实施例2

1、将制备好的淀粉胶液倒入储料罐内,选择合适的喷头并安装到加料口下方,根据喷头的规格调节单次加料量,调节控温装置使温度维持在60℃,调节高压供电装置的电压设定值在1000V,调节喷头旋转速度为35rad/s,纺丝时间设定为2min;

2、选择相应的形状和型号的模具,安装到主体传输装置上,模具通过传送履带上的金属接口直接接地,胚体出料口放置好收容物品;

3、传输装置转动停顿时间设定为纺丝时间加上喷头模块上下移动的时间,油刷使用玉米油,油刷涂油时间设定为5s,转速为10rad/s,干燥吹风机的温度设定在25±5℃,湿度设定在45%;

4、启动该设备的运行开关,传输装置将第一个被上好油的模具转送至喷头正下方,喷头通过数控机床下伸进模具内,储料罐内的淀粉胶液通过数控加料口添加到喷管中,数控马达带动喷头旋转,同时高压供电装置通过金属卡簧对喷头施加高正电荷,在静电力和离心力的作用下,淀粉胶液通过细小的喷口拉成微米级或纳米级的纺丝纤维均匀的喷射至胶囊模具上,纺丝时间结束后在胶囊模具内壁附着了一层纤维网状结构的明胶胶囊胚体,喷头通过数控机床上移后,传输装置接着将第二个上号油的模具送至喷头下方,开始下一轮的静电纺丝制胚;

5、制胚完毕的胶囊模具通过传输装置运转到恒温恒湿干燥吹风机处进行冷却干燥;

6、冷却干燥完毕的胶囊模具通过传输装置运转到接料口处时,胶囊模具根部的开合装置打开,使胶囊自动脱落掉入接料口中,如有仍粘附在模具上的胶囊胚体,可使用人工或自动的方式用软毛刷刷下来。

如说明书附图图1所示,实施例1与实施例2的具体的操作流程为:

将制备好的胶囊原胶液装入储料罐(4),通过静电纺丝喷头将胶液喷射成纳米纤维并均匀的投射到胶囊模具(8)内表面,通过快速风干后成型得到胶囊胚体。

储料罐拥有电子控温系统,底部有喷头安装插口,内有数控马达(3)、高压供电装置(5)、控温系统(6)和数控加料口(7),数控加料口的数目可根据储料罐内胶液的种类数目进行调整,整个模块可以通过数控机床实现上下移动;

静电纺丝喷头的针管顶部有一个垂直的主喷口(1),针管侧面有多个位置不等的侧面喷口(2),喷头腹部有一圈可活动的卡槽,根据生产的需要喷头的形状、大小以及喷口的形状、大小和位置各有不同;将喷头插进储料罐底部后可以通过螺纹或橡胶等传动装置与数控马达联动,并通过金属卡簧与高压供电装置连接,胶液通过数控加料口定量的加入到喷头中。

传输系统(10)通过数控履带式运输实现,履带上拥有胶囊模具插孔,每个插孔配备一个小型数控动力装置,负责模具的开合动作;每个插孔内配有接地线路,使胶囊模具接通地线;模具为各种大小和形状的可开合中空桶状结构,插到传输系统上后可进行自由开合动作;模具本身为导电材料,插入传输系统的插孔中可与接地线连接;

自动涂油刷(9)的刷头可根据模具的形状和大小进行拆换,自动涂油刷可通过数控机床实现伸缩和旋转。

恒温恒湿干燥吹风机(10)可调节干燥区的温度和湿度,并进行动态实时监控。

对比例1

将制备好的明胶胶液用常规蘸膜法制得淀粉空心胶囊。

对比例2

将制备好的淀粉胶液用常规蘸膜法制得淀粉空心胶囊。

实验例

取上述各实施例和对比例制备的胶囊,对其厚度、破损及其崩解时限,结果见表一、二。

厚度:取所制备的胶囊各10粒样品测定其壁厚。

脆碎度:取所制备的胶囊各50粒样品,置表面皿中,放入盛有硝酸镁饱和溶液的干燥器内,置25℃±1℃恒温24小时,取出,立即分别逐粒放入直立在木板(厚度2cm)上的玻璃管(内径为24mm,长为200mm)内,将圆柱形砝码(材质为聚四氟乙烯,直径为22mm,重20g±1g)从玻璃管口处自由落下,视胶囊是否破裂,如有破裂,不得超过5粒。

松紧度:取所制备的胶囊各10粒样品,用拇指与食指轻捏胶囊两端,不得有粘结,变性或破裂,然后装满滑石粉,将帽、体套合并锁合,逐粒于1m的高处直坠于厚度为2cm的木板上,应不漏粉;如有少量漏粉,不得超过1粒,如超过,应另取10粒复试,均应符合规定。

崩解时限检测:取所制备的胶囊各6粒样品,置于崩解时限仪的筛网内,加盖挡板,开启仪器记录其崩解所需要的时间,大于20min内视为不合格。(方法见《中国药典2015版》附录崩解时限检查法)。

表一不同制备方法制得胶囊的厚度分布

表二不同制备方法制得胶囊的考察情况

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