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新型多功能干燥設(shè)備的組成特點與應(yīng)用方案
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新型多功能干燥設(shè)備的組成特點與應(yīng)用方案
我國干燥設(shè)備的應(yīng)用已有幾十年的歷史，但大規(guī)模干燥技術(shù)的開發(fā)是近20年的事。而用于藥品生產(chǎn)的各種干燥裝置必須符合GMP規(guī)范的要求，如保證藥品生產(chǎn)質(zhì)量整批均一、設(shè)備中不應(yīng)存在“積料”現(xiàn)象、設(shè)備還須原位清洗(CIP)與原位滅菌(SIP)以及對直接接觸藥品的材質(zhì)也有特殊要求等。
多功能回轉(zhuǎn)型干燥設(shè)備
江蘇省無錫市科學(xué)技術(shù)局在無錫組織并主持召開無錫市張華醫(yī)藥設(shè)備有限公司自主研發(fā)的“多功能回轉(zhuǎn)型干燥設(shè)備”產(chǎn)品科技成果鑒定會。
鑒定會由無錫市科學(xué)技術(shù)局主持，受委托方委托，邀請中國制藥裝備行業(yè)協(xié)會專家委員會專家、中西制藥與檢測專家以及大專院校等相關(guān)人士組成鑒定委員會。
鑒定委員會專家考察了現(xiàn)場和樣機演示，聽取了項目完成單位所做的報告、課題組的技術(shù)工作匯報，審查了相關(guān)文件資料，經(jīng)質(zhì)疑和討論，形成如下主要鑒定意見：該機采用防爆型旋轉(zhuǎn)軸電源傳輸、反吹功能的無菌級抽真空過濾、翻轉(zhuǎn)式真空出料等自主創(chuàng)新技術(shù)，使產(chǎn)品技術(shù)有重大突破，具有反應(yīng)、結(jié)晶、濃縮、過濾、洗滌、干燥、破碎等多功能特點，符合GMP要求，屬國內(nèi)首創(chuàng)，綜合技術(shù)水平達到國內(nèi)領(lǐng)先。
藥品的干燥根據(jù)不同的性質(zhì)和要求大致可采用二類方法：一類是從水溶液直接噴霧干燥成為顆粒，如鏈霉素、慶大霉素等；另一類是溶液經(jīng)結(jié)晶、過濾后將結(jié)晶物進行干燥，其中對于熱敏性藥物（如生物制劑等）可選用冷凍干燥。
1.問題的提出
在無菌原料藥生產(chǎn)中，對結(jié)晶狀藥物干燥而言，除了生產(chǎn)工序嚴格要求無菌潔凈環(huán)境外，干燥過程也嚴格要求無菌。
在結(jié)晶類原料藥生產(chǎn)設(shè)備中，較早干燥設(shè)備多采用真空干燥箱干燥，由于其干燥速度慢、干燥箱體不易清洗等缺點，現(xiàn)部分生產(chǎn)單位已改用回轉(zhuǎn)真空干燥機。但結(jié)晶類藥物干燥還要經(jīng)過結(jié)晶罐、反應(yīng)罐、濃縮罐、壓濾機、離心機、過濾器等工序，再通過干燥箱、雙錐回轉(zhuǎn)干燥等設(shè)備逐步做出成品。一個結(jié)晶類產(chǎn)品須經(jīng)多道工序、多種設(shè)備加工，會引起投資成本高、管路繁瑣、不易清洗消毒(滅菌)、勞動強度大、安全系數(shù)低等狀況。
隨著GMP改造的洗禮，前幾年我公司研發(fā)了集過濾、洗滌、干燥功能于一體的罐式“三合一”設(shè)備，在結(jié)晶罐完成結(jié)晶后，輸入此設(shè)備進行過濾，再注入洗滌液，利用攪拌裝置進行充分洗滌，然后過濾，較后進行脫水干燥。干燥結(jié)束后，成品由器壁開孔處排出，攪拌器漿葉對物料的排出起著助推作用。“三合一”設(shè)備是結(jié)晶類原料藥生產(chǎn)設(shè)備的進步，其能免除原過濾干燥二個不同設(shè)備間的濾餅輸送，減少了產(chǎn)品交叉污染，提高了生產(chǎn)率，但美中不足的是出料不干凈。
能否有另一種設(shè)備可選擇呢?能否有一種既繼承傳統(tǒng)設(shè)備的特點，又能把多種結(jié)晶類原料藥生產(chǎn)設(shè)備于一體的設(shè)備呢? 我公司近期開發(fā)的一種多功能干燥設(shè)備正是應(yīng)對上述問題的設(shè)備，此設(shè)備則是對結(jié)晶類原料藥生產(chǎn)設(shè)備改革的一種嘗試。
2.多功能干燥設(shè)備的組成和特點
2.1多功能干燥設(shè)備的組成
多功能干燥設(shè)備由抽真空接口、進料快開接口、防爆箱、噴淋裝置、燒結(jié)網(wǎng)抽真空濾棒、內(nèi)膽、夾套和保溫材料、單抽濾用快開閥、抽濾用燒結(jié)網(wǎng)、熱水進口、熱水出口1、防爆控制面板1、防爆電機1、減速機1、壓力表1、攪拌葉1、罐體1、主軸1和底座支架1等組成。 2.2多功能干燥設(shè)備的特點
(1)在反應(yīng)、結(jié)晶、濃縮整個工藝過程中，物料在多功能干燥設(shè)備內(nèi)經(jīng)反應(yīng)、濃縮、結(jié)晶、工序后，無需通過管道輸入下道工序，避免了由于管道繁瑣而造成的藥物浪費、交叉污染以及多次清洗消毒(滅菌)問題，能防止了有可能出現(xiàn)的泄漏、污染或其它危險事故的發(fā)生。
(2)在抽濾、洗滌工藝過程中，多功能干燥設(shè)備能克服原工藝配置的抽濾器、離心機、壓濾機等設(shè)備所造成的效率低、“毛點”超標(biāo)、操作強度大、資源浪費、難以清洗消毒(滅菌)以及占地面積大等缺點。
(3)在干燥工藝過程中，多功能干燥設(shè)備能克服原工藝配置的干燥箱或雙錐回轉(zhuǎn)干燥器等設(shè)備所存在的勞動強度大、干燥過程中容易“結(jié)塊”或“起球”、干燥速度慢和有可能出現(xiàn)“混批”現(xiàn)象等問題。
3.多功能干燥設(shè)備的應(yīng)用方案
3.1應(yīng)用方案1
首先多功能干燥設(shè)備在靜止?fàn)顟B(tài)下物料通過進料管由噴淋裝置進入罐內(nèi)，進行進料、反應(yīng)、濃縮、結(jié)晶等工序，整個罐體底部設(shè)計為圓錐形，罐內(nèi)無明顯死角。在密閉狀態(tài)下，通過攪拌葉15的旋轉(zhuǎn)對物料不斷翻動，能使物料在反應(yīng)、結(jié)晶、濃縮的過程中更均勻。攪拌葉的形式可以根據(jù)物料與工藝要求配置不同的葉片，攪拌轉(zhuǎn)速則通過變頻器設(shè)置，也可用調(diào)速減速機手動調(diào)速。同時，攪拌器由防爆電機經(jīng)過減速機驅(qū)動，電源由主軸一端通過防爆箱3順著旋轉(zhuǎn)罐體圓錐面引入。其中，設(shè)備的控制面板亦采用防爆設(shè)計，并通過機械密封達到優(yōu)越的密封性能，保證操作在嚴格無菌條件下進行。在反應(yīng)過程中可擺動（+/-30?）錐體，以達到攪拌更均勻的效果。同時，在進行這幾道工序時，罐體可以加熱或冷凝，根據(jù)不同物料和工藝要求在夾套內(nèi)通入不同的熱交換介質(zhì)來控制所需溫度。進行濃縮與結(jié)晶后，罐體轉(zhuǎn)動180°進入抽濾階段。關(guān)閉攪拌器，接上抽真空接口，抽真空接口上帶有快開接口，從快開接口2通入氮氣，對濾餅壓濾或接上抽濾進行抽真空抽濾，使固液在密封的情況下進行分離，其抽濾所用的燒結(jié)網(wǎng)可采用燒結(jié)網(wǎng)或四氟燒結(jié)過濾板、濾布等，并可以拆卸。抽濾結(jié)束后，通過進料管由噴淋裝置通入洗滌液，轉(zhuǎn)動罐體，啟動攪拌器，讓物料進一步純化。也可不轉(zhuǎn)動罐體，只通過噴淋裝置噴入洗滌液，對物料浸泡、洗滌、純化。純化到指定要求后，將有燒結(jié)網(wǎng)的一端朝下，進行再一次壓濾式過濾。
(源自：) 洗滌、抽濾結(jié)束后，在抽濾快開接口7通入正壓空氣或氮氣，反吹濾餅，使濾餅和過濾板脫離，再轉(zhuǎn)動錐體，啟動破碎裝置。此時，濾餅轉(zhuǎn)動過程中接觸到破碎裝置即可粉碎，以防止在回轉(zhuǎn)式干燥過程中濾餅成團結(jié)塊。同時，在夾套內(nèi)通入熱源，并在抽真空口1進行抽真空干燥，直達到干燥要求的指標(biāo)。其中，為防止真空管與軸之間摩擦所產(chǎn)生的金屬屑進入物料內(nèi)，真空管的抽真空頭做成燒結(jié)網(wǎng)抽真空濾棒。為增加抽真空面積，真空頭設(shè)計成四個，而且跟罐體一起旋轉(zhuǎn)，并可單獨拆下更換和清洗。
3.1應(yīng)用方案2
多功能干燥設(shè)備設(shè)備首先在靜止?fàn)顟B(tài)下進行進料、反應(yīng)、結(jié)晶、濃縮等工序。先將設(shè)備罐體轉(zhuǎn)至攪拌葉一端錐體位置朝下，此時設(shè)備類似于一個帶有側(cè)攪拌的反應(yīng)罐。蓋上兩端蓋，在快開接口內(nèi)通入需要反應(yīng)的不同物料。進料結(jié)束后，由于物料在反應(yīng)過程中需要控制不同的溫度，則通過對夾套6通入不同的熱源來控制反應(yīng)所需的溫度。如在反應(yīng)過程中物料的溫度不可超過80℃，則通入冷卻水來控制反應(yīng)溫度。當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，在結(jié)晶過程需要30℃的溫度，那可以在夾套內(nèi)通入30℃的水，使結(jié)晶過程的溫度始終保持30℃。等濃縮過程結(jié)束后要進入下一步過濾階段。進入抽濾階段前，將設(shè)備罐體旋轉(zhuǎn)180°，使裝有抽濾用燒結(jié)網(wǎng)的一端錐體朝下，接上抽真空接口，打開放液球閥，讓母液和結(jié)晶體分離。在分離過程中，由于設(shè)備是在密閉情況下操作的，在原來的快開接口上可以通入氮氣或壓縮空氣，并可以抽真空，以提高過濾速度，使母液可以更快、更徹底地與結(jié)晶體分離。抽濾結(jié)束后，在快開接口上切換進入清洗液，通過噴淋裝置讓洗滌液均勻地分布在物料的上部，并進行浸泡，或轉(zhuǎn)動錐體，同時啟動攪拌葉15，使物料和洗滌液充分洗滌，讓殘留在物料表面的母液得到更充分地洗滌。洗滌結(jié)束后，重復(fù)抽濾過程，使固液分離，達到10%--15%的含水量要求可以讓物料進行干燥。此時，關(guān)閉放液閥，拆除排液管，對夾套通入干燥熱源，一般物料的干燥溫度控制在100℃以下，由進入夾套的熱源來控制干燥所需溫度，同時通過真空泵抽真空來帶走蒸發(fā)出來的水蒸氣，也可以在真空泵前加裝一個冷凝器來回收溶媒。
另外，在端蓋一端設(shè)置一個原位取樣口，可以檢測干燥物料在不同時間段內(nèi)的物料干燥程度。此外，根據(jù)物料的特性，還可以在干燥過程中通過進料管2由噴淋裝置4通入氮氣，既加快干燥速度，又能保護物料在干燥過程中不至于破壞特性。在這樣的工作條件下，一般只需3—4個小時就能把物料烘干。由于物料在回轉(zhuǎn)干燥過程是在作圓周運動，一些帶有粘性的物料特別容易“起球”，起球后在球的內(nèi)部不易干燥，還易結(jié)塊，這樣就很難控制物料的水分和色澤。在此種情況下可以啟動攪拌裝置，當(dāng)設(shè)備轉(zhuǎn)動一周，粉體就和攪拌葉接觸一次。一般在轉(zhuǎn)動過程中，攪拌葉與物料接觸的時間為1/3轉(zhuǎn)。攪拌葉的轉(zhuǎn)速通過變頻器調(diào)節(jié)較高可達到280轉(zhuǎn)/分。這樣，物料在回轉(zhuǎn)干燥過程中的起球、結(jié)塊問題就能解決了。
4.結(jié)語
該設(shè)備在國內(nèi)已有兩家單位試用，他們生產(chǎn)無菌磷霉素鈉產(chǎn)品，已使用半年，至今未發(fā)現(xiàn)設(shè)備的不適應(yīng)性，且給他們解決了投資成本大，管道輸送復(fù)雜，有雜菌，不溶物等問題。
該設(shè)備所有附件均便于單獨拆洗、消毒，并可通過進料管2由噴淋裝置4通入122℃的干蒸汽進行原位清洗（CIP）和原位滅菌（SIP）。
就我個人認為：該機組今后能替代結(jié)晶罐、過濾器、干燥設(shè)備等機組。 碳酸鈣是石灰?guī)r石（簡稱石灰石）的主要成分，其分子式為CaCO3，相對分子質(zhì)量為100.09。其中氧化鈣占56.03%，二氧化碳占43.97%，一種重要的無機化工產(chǎn)品，在橡膠、塑料、油漆、涂料、造紙等各行業(yè)有著廣泛的用途。說了這么多專業(yè)東西可能還不了解是什么那就說說大家較熟悉的水泥，水沸騰制粒干燥機用粉末生產(chǎn)顆粒以改善顆粒的溶解度，混合造粒干燥3個過程在一臺機器中完成，采用防靜電濾芯，保證安全運行，有壓力釋放孔以保證操作安全，機械按GMP標(biāo)準(zhǔn)制造，采用不銹鋼制造，優(yōu)點是無盲區(qū)，裝料和卸料方便快捷，清洗方便。 主要應(yīng)用：沸騰制粒干燥機適制粒機與高效沸騰烘干機的應(yīng)用制粒機主要用于醫(yī)藥、食品、化工等行業(yè)的粉末物料混合、干燥、制粒、顆粒“頂噴”包衣等作業(yè)。如片劑顆粒、速溶飲料、調(diào)味品用顆粒。制粒機綜合國內(nèi)外同類產(chǎn)品的應(yīng)用情況設(shè)計的新型產(chǎn)品。 制粒機特點： （1）混合、制粒、干燥一步法制粒；&e值得注意的是，流化床干燥器不適合笨重的材料，如礦石，因為它需要這么多的能量使他們。一般來說，然而，無論是烘干機是足夠的選擇，每個提供自己的優(yōu)點和缺點�！ ×蜾@專用振動流化床干燥機提供更小的體積，并提高業(yè)務(wù)增長機會。一些材料，同當(dāng)前空氣流動服務(wù)關(guān)閉，殘余水分物料進入流化床。這將創(chuàng)建一個硬化，再結(jié)晶 專門為適當(dāng)?shù)牧骰蛢?yōu)異的熱傳遞而制造的連續(xù)式流化床干燥機，廣泛用于化工、食品和飲料等不同行業(yè)中。 特點： *傳熱率高 *統(tǒng)一而正確的結(jié)果 *高度衛(wèi)生 優(yōu)點：&emsp
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