第三(sān)十三篇:製藥行業幹燥器的選用原則
信息來源:本站 | 發布(bù)日期(qī):
2007-08-04 13:20:21
| 瀏覽量:849009
關鍵詞:第三十三篇:製藥行業幹燥器的選用原則
我國原料藥和藥用中間體(以(yǐ)下統稱原料藥)以其(qí)低廉的價格在國際市場占有重要地位,我國加入WTO既(jì)給製藥行業帶來了機遇,同時(shí)也給製藥行業帶(dài)來了新的挑(tiāo)戰。出於各種(zhǒng)不同的目的,近(jìn)兩年來各原料藥進口國對(duì)我國製藥企(qǐ)業的生產過程和社會責任提(tí)出了更高的要求,因此各種^迅速在製藥行業展開,同時我國的《藥品(pǐn)生產質(zhì)量管理規範》(GMP)^工作也在加快進程。這些^的重點對原料藥來說(shuō)都集中在精、幹(gàn)、包崗位,幹燥器的(de)合理選擇顯得尤為重要。幹燥裝置必(bì)須符合GMP要求,保(bǎo)證藥品生產過程的合理、產品均(jun1)一、無積料、可以滿足(zú)在線清洗(CleaninginPlace,CIP)要求等,用於無(wú)菌原(yuán)料藥上的幹燥裝置還要滿足在線滅菌(SterilizinginPlace,SIP)的(de)要求。目前(qián),我國原料藥幹燥器類(lèi)型比較(jiào)多,大(dà)致有真空幹(gàn)燥箱、真空回轉(zhuǎn)幹燥器、三合一、氣流幹(gàn)燥(zào)器、噴霧幹燥器、沸騰床(chuáng)、流化床、冷凍幹燥機等幾大類。下麵分別就其各自特點和適用條件進行(háng)簡要論(lùn)述。
1、 真空幹燥箱(xiāng)
真空(kōng)幹燥箱為較古(gǔ)老的幹燥裝置,箱內被(bèi)加熱板分成若幹層。加熱板中通入熱水或低壓蒸汽作為加熱介質,將鋪有待幹燥藥品的料盤放在加熱板(bǎn)上,關閉箱門,箱內用真空(kōng)泵抽(chōu)成真空。加熱(rè)板在加熱介質的循環流動中將藥品加熱到指定溫度,水分即開始蒸發並隨抽(chōu)真空逐漸(jiàn)抽走。此設(shè)備易於控製,可(kě)冷凝回收(shōu)被蒸(zhēng)發的(de)溶媒,幹燥過程中藥(yào)品不易被汙染,可以用在藥品幹(gàn)燥、包材滅菌及熱處理上。在上世紀80年代原料藥行業多用此(cǐ)設備為主(zhǔ)要幹燥器,但由於(yú)不易對(duì)料盤進行在線清洗和在(zài)線滅菌,幹燥速度慢,工人勞動強度大,而且為實現藥品均一性,幹燥後還要經混粉裝置混合,現原料藥大生產上已很少應用,多用於中、小試生產或包材熱處理(lǐ)。
2、 真空回轉(zhuǎn)幹燥器
真空回轉幹燥器源自雙錐混合器,多為圓(yuán)柱形器身、兩頭錐形,也俗稱雙錐幹燥器。錐體中部有(yǒu)兩中空懸軸,用以設備旋(xuán)轉支撐和真空、熱水的通道。藥品在(zài)幹燥(zào)器中邊幹燥邊轉(zhuǎn)動,對整批藥物的均一性有良好保證。熱介質由一端中空管進入夾套,器內熱氣隨另一端中空管中的排氣管排出,並經冷凝回收揮發的溶媒。此(cǐ)設備在上世紀80年代由(yóu)上海醫藥工(gōng)業研究院開發[1],在我公司青黴素生產上(shàng)試用成功, 並很快(kuài)在全國抗生(shēng)素行業得到推廣,目前國內製造廠家很(hěn)多。後來又出現了單(dān)軸回轉幹燥器多維旋轉幹燥器、傾斜式回轉幹燥器等(děng)類似產品。此設備的配(pèi)套裝備有真空係統、溶媒回收係統、清洗(xǐ)滅菌係統等。由於此設備操作簡單間歇(xiē)生產易於調節、可以進行在線清洗和在線滅菌,因此成為中小型抗生(shēng)素原(yuán)料藥企業的^幹燥器,像青黴素、潔黴(méi)素、金黴素、咖啡因等都可選用。設備選擇時(shí)主要考慮兩個中空軸的同心度和空心軸(zhóu)的密(mì)封問題,為保證(zhèng)設備運轉平穩,同心度要求軸端跳動量(liàng)小於0.01mm,空心軸的密封效果主要是防止潤滑劑或填料汙染藥品。
3、三合一設備
三合一指把過濾、洗滌、幹燥三道工序合在同一設備中進行,在醫藥行業非常具有代表性,此種設備在上世紀90年代以(yǐ)後(hòu)發展迅速由設備形式又(yòu)分為帶式、罐式、離心式(shì)等幾種類(lèi)型。
帶式三合一又有步進式和連續式兩種,主要是濾(lǜ)帶的前進方式不同,工作流程(chéng)完全相同物料由加料器均勻地鋪在濾帶上,濾(lǜ)帶由傳(chuán)動裝置拖(tuō)動在幹燥機內移動。在洗滌、抽濾段進行溶媒洗滌(dí),真空冷(lěng)抽回收(shōu)溶(róng)媒母液;幹燥段熱空氣進入(rù),真空排除並冷凝回(huí)收溶媒。用於(yú)大產量成批生產,適用於透(tòu)氣性較好的顆粒(lì)物料的(de)幹燥,成品幹(gàn)燥均勻(yún),在(zài)我國維生素C和青黴素行業應用很廣。由於此(cǐ)設備相對密(mì)閉性較差,不能很好地安排在線清洗和(hé)在線滅菌,因此隻適合於非無菌原料藥(yào)和藥用中間體的幹燥。此設備加料器和濾帶糾偏裝置對設備正常運行起著關鍵作用,另外配套設施如(rú)加熱器、真空係統對設備(bèi)產率也有很大影(yǐng)響。用於醫藥行(háng)業的此類設備(bèi)主要是進口的或(huò)進口主要部件(jiàn)自行組裝,國產的此(cǐ)類設備隻應用在(zài)化工、食品中藥等行業,近年在(zài)藥機行業也有公司進行仿製,但在製藥行業(yè)成功的應用並不多見。罐式(shì)三合一,罐體類似一個大型抽濾器,底盤為金屬燒結板濾網、支撐板和加熱板組合而成,罐身有(yǒu)夾套用於加(jiā)熱(rè)和冷卻,罐內(nèi)有可上下運動的攪拌器,攪(jiǎo)拌器為中空結構,通入介質用於加(jiā)熱和冷卻,在(zài)幹(gàn)燥階段起(qǐ)主要作用(yòng)。物料進入設備後先進行抽濾,然後加入洗滌(dí)介質浸泡(pào)一定時間,冷抽或加壓抽濾到一定程度,攪拌、底盤、夾套同時通(tōng)入加熱介質,同時抽真空進行幹燥,根據經驗並取樣合格後停(tíng)止幹燥,由出料口出料。此設(shè)備的攪拌密封和燒結板^為關鍵,配(pèi)套設備有(yǒu)液壓係統、真空係統、加熱和冷卻單元等。由於此設備是全密(mì)閉的,如再增加自動排料係統,設備完全可以(yǐ)做到在線清(qīng)洗(CIP)和在線滅菌(SIP),所以非常適用於無菌原料藥的(de)生產,近幾年此(cǐ)類設(shè)備已大量應用於青黴素鈉鹽和半合抗生產。進入21世紀隨著GMP^步伐的加快,我國藥機行業大力開發(fā)或仿製同類進口(kǒu)設備,但由於加工精度和工序控製方麵的差距(jù),國產的三合一設備主要(yào)應用在非無菌原料藥的生產上。
離心式三合一,在立式過濾離心(xīn)機的基礎上增加了熱風幹燥(zào)的功能,有過濾袋或金屬(shǔ)濾板等多種形式(shì),生產過程(chéng)和罐式三合一基本相同,隻不過把抽幹變為離心甩幹,可大(dà)大降低單批料的生產時間,但受離(lí)心機料倉容積限製,單批生產能力有(yǒu)限(xiàn),比較適合中、小批量無菌原料藥的生產使用。由(yóu)於此設備可以把料倉和傳動裝置分別放在無菌室內、外,設備檢修不需進入無菌室(shì),生產使用很方便。近年國內原料藥行業有合資企業(yè)引進此類設備,國內近年(nián)也有仿製品問世。
4、氣流幹燥(zào)裝置(zhì)
氣流幹燥機適用於易脫水的顆粒、粉末狀物料,可迅速除去物料水分(主要是表(biǎo)麵水分)。在氣流幹燥中,由(yóu)於物料在幹燥器內停留(liú)時間短,使幹燥成品的品(pǐn)質得到^佳的控製。濕物料通過(guò)加料器與熱氣流充分混合,在幹燥的同時在風力吸引下進入幹燥管進一步均勻幹燥。風力無法吸引的(de)濕重顆粒在幹燥器內繼續被撞擊、破碎(suì)、幹(gàn)燥,直到(dào)能被風吸起進入幹燥管,幹燥(zào)管末端為旋風分離器。此設備在製藥行業主(zhǔ)要(yào)用於土黴素和部分保健品的生產。
5、噴霧幹燥器
噴霧幹(gàn)燥器的幹燥過程類似於氣流幹燥(zào)。空氣初濾後由加熱器加(jiā)熱,產(chǎn)生的熱空氣經若幹級過濾(按藥品等級選用),然後於幹燥室頂部(bù)蝸殼(ké)通道由熱風(fēng)分配器產生均勻旋轉的氣流進入幹燥室內。物料經過(guò)濾通(tōng)過(guò)離心(xīn)式霧化盤或壓力噴(pēn)嘴,產生分(fèn)散(sàn)、微細的料霧,料霧與旋流的熱空氣接觸,水分迅速蒸發,在極短的時間內物料(liào)得到幹(gàn)燥。此設備適合於溶液、乳濁液、懸濁(zhuó)液、糊狀液等流動性好的(de)液狀料幹燥,我公司從20世(shì)紀50年代到現在一直采用此種設備(bèi)生產鏈黴素(sù),現在(zài)原料(liào)藥(yào)行業像(xiàng)鏈黴素、慶大黴素和多種生物提(tí)取(qǔ)物的幹燥都可選用此(cǐ)設備。
6、沸騰床
沸(fèi)騰床在幹燥過程中藥品從床身上部加入(rù),熱(rè)風從底部吹入,並穿過(guò)多孔分布板(bǎn)與一定料層厚度(dù)的物料接觸,物(wù)料呈流化、沸騰狀態,在氣(qì)流中上下翻動、互相混合與碰撞,氣(qì)固之間接觸麵(miàn)積大,進行劇烈的(de)傳熱傳質(zhì),較大地提高了幹燥速度和幹燥效率,是一種理想的幹燥設備。對一些較濕的物料可一次(cì)幹燥達到要求的水分指標(biāo)。流化沸騰狀態熱(rè)效率高。停留時間可以調節,易(yì)於得到低水分的成品。大小顆粒在床麵上可得到分級,粗(cū)粒可從床身排出,細粉由集塵器排出。有的物料,布袋除塵可做在主機內(內(nèi)置式),節約占地(dì)麵積,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,投資少。此設備適合於粉、顆粒和絲、條狀(zhuàng)物料幹燥,設備全密閉,可以進(jìn)行在(zài)線清洗和滅菌,在製藥行業中抗生素(sù)和半合抗生產上應用很廣。
7、流化床
流化床分為有普(pǔ)通(tōng)流化床(chuáng)和振動流(liú)化床,藥品幹燥受流動性(xìng)影響大多選用振動流化床。幹(gàn)燥(zào)器由振動電機(jī)產生激(jī)振力使機器振動(dòng),物料在(zài)給定方(fāng)向的激振力作用下跳躍(yuè)前進,同時床底(dǐ)輸入熱風使物(wù)料處於流化狀態,物料顆粒與熱風充分接(jiē)觸,進行劇烈的傳熱傳質過程,此時熱效率^高。上腔處於微負壓狀態,濕(shī)空氣由引風(fēng)機引(yǐn)出(chū),幹(gàn)料由排(pái)料口排出,從而達到理想的幹燥(zào)效果。此設備流化(huà)均(jun1)勻,無死角,溫度分布均勻,熱效率高。適用於顆粒、粉、條、絲梗狀物料幹燥,像澱粉、葡萄糖及(jí)很多大(dà)批量生產的藥用中間體均可選用。
8、冷凍幹燥機
真(zhēn)空冷凍幹(gàn)燥機適用於熱敏性或易氧化(huà)藥品的幹(gàn)燥(zào),俗稱凍幹機,主要包(bāo)括凍(dòng)幹箱、真空係統、加(jiā)熱係統、製冷係統等。按擱板麵積可分為(wéi)小型實驗凍幹機、中型生產凍幹機、大型工業生產凍幹機。原(yuán)料藥和製劑(jì)藥的幹燥應用(yòng)凍幹機的都(dōu)很多。主要要求其可靠(kào)性高,滅菌功能齊全,同一擱板內和板層間的溫差不大於1.5℃[2],這也(yě)就必須要求擱板的平整度(dù)要好。用此設(shè)備幹燥原料藥(yào)時,為保證(zhèng)產品的均一性,^好增加混(hún)粉器。氨苄青黴(méi)素、大量血製品、人工培養藥物(wù)、抗體、疫苗(miáo)等大都選用凍幹機(jī)。
近20年來隨(suí)著改革開放的進程,製藥行業迅猛發展,同時藥機(jī)行(háng)業也呈現百花齊放的大好局麵,筆者由於工作原因有幸對以上幾種(zhǒng)幹燥裝置有過(guò)應用經曆,由於見識所限(xiàn)還有(yǒu)很多好的幹燥器未介紹到,如盤式幹燥器、噴動床幹燥器、閃蒸幹燥器、微波係列幹燥器等。幹燥器選用時要根據藥品(pǐn)特性(xìng)、成品要達到的理想狀(zhuàng)態而定(dìng),尤其要考慮(lǜ)無菌(jun1)原料藥幹燥設備的材質和無菌保證。我國製藥(yào)幹燥設備在(zài)江蘇一帶發展很(hěn)快,專業幹燥設備廠非常多,其產品既有通用性,也各有特點(diǎn),這就為用於(yú)原料藥幹燥(zào)的進口設備國產化和選擇符合《藥品(pǐn)生產質(zhì)量(liàng)管理規範》(GMP)的理想幹燥器提供了(le)條件。