3混合能力
影响抗生素制剂混合能力的指标主要包括容重、粒度、流动性、分散性等几个方面。
3.1容重:
饲料中一些主要原料的容重为:玉米粉(2.5mm筛)650-700g/L,豆粕粉(2.5mm筛)700-720g/L,粗粉的小麦750-780g/L,4%预混料850-900g/L。如果抗生素与饲料原料粉末密度相近,则容易混合均匀,不容易产生分级。抗生素制剂的容重最好能控制在600-800g/L。
表3 不同剂型抗生素的容重
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药物添加剂品种 |
原粉(g/L) |
微囊制剂(g/L) |
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吉他霉素 |
465 |
732 |
|
硫酸粘杆菌素 |
432 |
701 |
|
硫酸新霉素 |
401 |
689 |
从表3可知,抗生素的原粉容重都很低,与主要的饲料原料粉差异很大。经微囊颗粒化处理后,产品容重可以提升到700g/L左右,混合过程中不容易产生分级。而对于预混料和浓缩料来说,长途运输中由于震动容易产生分级,这一点上来看颗粒剂比粉剂更有优势。
3.2粒度:
粒度一般以颗粒直径表示,粒度差异过大也是引起分级的重要原因。生产中常用的直径为2.5mm、3.0mm和4.5mm的筛,粉碎后物料的几何平均粒度玉米为261μm、352μm和432μm,豆粕粒度为388μm、414μm和498μm,配合饲料的粒度为282μm、323μm和345μm(王卫国,2000)。抗生素制剂的粒度应与饲料原料粒度基本一致,建议控制在250-550μm(30-60目)为宜。
表4 微囊抗生素制剂的粒径分布情况
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产品 |
24-30目 |
30-40目 |
40-50目 |
50-60目 |
60目以上 |
|
10%微囊硫酸粘杆菌素(%) |
6.83 |
56.88 |
24.41 |
5.44 |
6.44 |
|
50%微囊吉他霉素(%) |
17.78 |
44.74 |
36.81 |
0.57 |
0 |
|
22%微囊硫酸新霉素(%) |
6.23 |
43.93 |
31.94 |
10.28 |
7.62 |
硫酸粘杆菌素、吉他霉素和硫酸新霉素原粉的粒径都在180μm以下(80目以上),由于粒径的差异,容易在饲料混合过程中产生分级。而微囊制剂粒度主要在30-60目之间(85%以上),在饲料中容易均匀混合。
3.3流散性
流散性决定了抗生素能否在短时间内均匀分布于饲料中,评价流散性的指标是休止角。休止角是指粉体堆积层的自由斜面与水平面所形成的最大角。休止角越小,摩擦力越小,流散性越好。表5是不同剂型抗生素产品的休止角:
表5 不同机型抗生素的休止角
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产品 |
吉他霉素 |
硫酸粘杆菌素 |
硫酸新霉素 |
|
微囊 |
原粉 |
微囊 |
原粉 |
微囊 |
原粉 |
|
休止角 |
27º |
43º |
30º |
- |
29º |
- |
正常水份条件下,玉米的休止角为20°,粗玉米粉休止角为30°,细玉米粉为35°,小麦休止角为25°,小麦粗粉休止角为28°,小麦细粉休止角为40°,而鱼粉、肉骨粉等的休止角可达60°以上(过世东)。通过微囊颗粒化处理后的的抗生素制剂休止角在30º左右,与粗玉米粉相当,满足快速混合均匀的要求。
3.4分散性
这里说的分散性是将抗生素按一定比例添加到饲料中后,单位质量的饲料中抗生素的分布能力。抗生素的分布能力主要与单位质量中的颗粒数目有关。数目越多,理论上说可以在每颗饲料中更均匀分布,但数量多又意味着颗粒变小,容重更轻,而后面两个指标也是影响混合能力的重要指标。同时由于抗生素基本都有苦味,太多颗粒分布在饲料颗粒的表面会影响适口性。而颗粒数太少,又不容易在饲料颗粒中均匀分布。表6是几个抗生素制剂的粒子数量:
表6 几个抗生素制剂单位质量的粒子含量
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产品 |
每g产品粒数 |
|
50%微囊吉他霉素 |
10240 |
|
10%微囊硫酸粘杆菌素 |
10129 |
|
22%微囊硫酸新霉素 |
13503 |
根据表6来计算,如果每吨饲料添加1000g 10%硫酸粘杆菌素或600g 22%硫酸新霉素或150g 50%吉他霉素,相当于每100g饲料中含有硫酸粘杆菌素颗粒约1000颗,硫酸新霉素颗粒810颗,吉他霉素150颗。单位质量的饲料中抗生素应该分布多少颗为最佳没有定论,但从生产实践来看,每g抗生素制剂含10000个左右的粒子使用效果是非常好的。
4动物体内的适用性
4.1崩解时间
颗粒抗生素制剂还有一个很重要的要求,就是进入肠道后能够迅速崩解,将有效成分释放出来。如果选择了不合适的载体或者包衣材料,则可能导致抗生素经过胃肠道后没有全部释放,直接随粪便排出。
表7 几个抗生素微囊制剂的崩解时间
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产品 |
崩解时间(分) |
|
50%微囊吉他霉素 |
3 |
|
10%微囊硫酸粘杆菌素 |
3 |
|
22%微囊硫酸新霉素 |
4 |
4.2某些特定产品的胃肠道作用:
以吉他霉素为例,由于具有强苦味,对胃粘膜有刺激性,并且在强酸性环境下容易被破坏失活,因此吉他霉素制剂需通过包被或微囊化处理以量减少在胃中的溶出。另一方面,又要避免制剂在肠道中释放不完全,不能发挥作用。表8是对市场上几个吉他霉素颗粒制剂使用药物溶出度测定仪测定的结果(冯静波,2007):
表8 几种吉他霉素颗粒制剂的溶出度测定结果
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测定条件 |
时间 |
样品1 |
样品2 |
样品3 |
样品4 |
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模拟胃液 |
2小时 |
32.3% |
37.4% |
76.9% |
29.2% |
|
模拟肠液 |
2小时 |
47.3% |
53.2% |
2.6% |
29.4% |
|
4小时 |
54.7% |
56.1% |
15.5% |
37.6% |
|
6小时 |
68.5% |
67.1% |
31.2% |
41.1% |
|
8小时 |
68.2% |
66.7% |
33.4% |
41.2% |
从表8可知:在模拟胃液中,样品1、2和4溶出在30%-40%,而样品3溶出达76.9%,因此可以判定样品3是未做肠溶包被的普通颗粒;在模拟肠液中,经过8小时后,样品4溶出只有41.2%,加上模拟胃液的溶出总共70.4%,剩余部分都将作为无效成分随粪便排出,而样品1号和2号在模拟胃液和肠液中溶出量共计100.5%和104.1%(有一定测定误差)。可以确定:样品1号和2号是相对较好的肠溶包被产品,样品3号不是肠溶产品,而样品4号包衣材料选择不合适,不能在肠道中全部溶出。
5 小结
抗生素的制剂加工,不只是通过预混合降低含量的过程。最重要的是要虑从原粉到制剂成品再到动物肠道利用的过程中,如何通过制剂加工降低不利因素对产品的影响,最大限度地提高抗生素生物利用率。或者说,制剂加工是一个定位于动物肠道利用的加工过程,含量合格只是制剂加工的最基本要求。
参考文献
1王卫国.饲料粉碎粒度研究[J]. 粮食与饲料工业. 2000. 8:22-23,36
2 过世东.水产饲料生产技术[M].北京:农业出版社2003:226-245
3 冯静波.吉他霉素肠溶颗粒剂的溶出度问题解析[J].中国牧业通讯.2007.24:91,93
【通讯地址:江苏省无锡市新区梅村群兴路51号 214112】
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