论文部分内容阅读
摘要:近20年来随着改革开放的进程,制药行业迅猛发展,同时药机行业也呈现百花齐放的大好局面。干燥器选用时要根据药品特性、成品要达到的理想状态而定,尤其要考虑无菌原料药干燥设备的材质和无菌保证。我国制药干燥设备发展很快,专业干燥设备厂非常多,其产品既有通用性,也各有特点,这就为用于原料药干燥的进口设备国产化和选择符合《药品生产质量管理规范》(GMP)的理想干燥器提供了条件。
关键词:制药 干燥 原则 原理
近年来,各原料药进口国对我国制药企业的生产过程提出了更高的要求,因此各种认证迅速在制药行业展开。对原料药来说,这些认证的重点都集中在精、干、包岗位,所以干燥器的合理选择显得尤为重要。干燥设备选用时要根据药品特性、成品要达到的理想状态而定,尤其要考虑无菌原料药干燥设备的材质和无菌保证。目前,我国原料药干燥器类型比较多,其各自特点和适用条件不同。
一、各种常用干燥器的工作原理
1、 真空干燥箱
真空干燥箱为较古老的干燥装置,箱内被加热板分成若干层。加热板中通入热水或低压蒸汽作为加热介质,将铺有待干燥药品的料盘放在加热板上,关闭箱门,箱内用真空泵抽成真空。加热板在加热介质的循环流动中将药品加热到指定温度,水分即开始蒸发并随抽真空逐渐抽走。此设备易于控制,可冷凝回收被蒸发的溶媒,干燥过程中药品不易被污染,可以用在药品干燥、包材灭菌及热处理上。
2、 真空回转干燥器
真空回转干燥器源自双锥混合器,多为圆柱形器身、两头锥形,也俗称双锥干燥器。锥体中部有两中空悬轴,用以设备旋转支撑和真空、热水的通道。药品在干燥器中边干燥边转动,对整批药物的均一性有良好保证。热介质由一端中空管进入夹套,器内热气随另一端中空管中的排气管排出,并经冷凝回收挥发的溶媒。此设备的配套装备有真空系统、溶媒回收系统、清洗灭菌系统等。由于此设备操作简单间歇生产易于调节、可以进行在线清洗和在线灭菌,因此成为中小型抗生素原料药企业的首选干燥器,像青霉素、洁霉素、金霉素、咖啡因等都可选用。设备选择时主要考虑两个中空轴的同心度和空心轴的密封问题,为保证设备运转平稳,同心度要求轴端跳动量小于0.01mm,空心轴的密封效果主要是防止润滑剂或填料污染药品。
3、三合一设备
三合一指把过滤、洗涤、干燥三道工序合在同一设备中进行,在医药行业非常具有代表性,此种设备在上世纪90年代以后发展迅速由设备形式又分为带式、罐式、离心式等几种类型。
带式三合一又有步进式和连续式两种,主要是滤带的前进方式不同,工作流程完全相同物料由加料器均匀地铺在滤带上,滤带由传动装置拖动在干燥机内移动。在洗涤、抽滤段进行溶媒洗涤,真空冷抽回收溶媒母液;干燥段热空气进入,真空排除并冷凝回收溶媒。用于大产量成批生产,适用于透气性较好的颗粒物料的干燥,成品干燥均匀,在我国维生素C和青霉素行业应用很广。进入21世纪随着GMP认证步伐的加快,我国药机行业大力开发或仿制同类进口设备,但由于加工精度和工序控制方面的差距,国产的三合一设备主要应用在非无菌原料药的生产上。
4、气流干燥装置
气流干燥机适用于易脱水的颗粒、粉末状物料,可迅速除去物料水分(主要是表面水分)。在气流干燥中,由于物料在干燥器内停留时间短,使干燥成品的品质得到最佳的控制。湿物料通过加料器与热气流充分混合,在干燥的同时在风力吸引下进入干燥管进一步均匀干燥。风力无法吸引的湿重颗粒在干燥器内继续被撞击、破碎、干燥,直到能被风吸起进入干燥管,干燥管末端为旋风分离器。此设备在制药行业主要用于土霉素和部分保健品的生产。
5、喷雾干燥器
喷雾干燥器的干燥过程类似于气流干燥。空气初滤后由加热器加热,产生的热空气经若干级过滤(按药品等级选用),然后于干燥室顶部蜗壳通道由热风分配器产生均匀旋转的气流进入干燥室内。物料经过滤通过离心式雾化盘或压力喷嘴,产生分散、微细的料雾,料雾与旋流的热空气接触,水分迅速蒸发,在极短的时间内物料得到干燥。此设备适合于溶液、乳浊液、悬浊液、糊状液等流动性好的液状料干燥。
6、沸腾床
沸腾床在干燥过程中药品从床身上部加入,热风从底部吹入,并穿过多孔分布板与一定料层厚度的物料接触,物料呈流化、沸腾状态,在气流中上下翻动、互相混合与碰撞,气固之间接触面积大,进行剧烈的传热传质,较大地提高了干燥速度和干燥效率,是一种理想的干燥设备。对一些较湿的物料可一次干燥达到要求的水分指标。流化沸腾状态热效率高。停留时间可以调节,易于得到低水分的成品。可以进行在线清洗和灭菌,在制药行业中抗生素和半合抗生产上应用很广。
二、干燥器的选用原则
1、真空干燥箱 用于中小试生产
真空干燥箱为较古老的干燥装置,箱内被加热板分成若干层。加热板中通入热水或低压蒸汽作为加热介质,将铺有待干燥药品的料盘放在加热板上,关闭箱,箱内用真空泵抽真空。加热板在加热介质的循环流动中将药品加热到指定温度,水分即开始蒸发并随抽真空逐渐抽走。
此设备易于控制,可冷凝回收被蒸发的溶媒,干燥过程中药品不易被污染,可以用在药品干燥、包材灭菌及热处理上。在上世纪80年代,原料药行业多用此设备为主要干燥器,但由于不易对料盘进行在线清洗(CIP)和在线灭菌(SIP),干燥速度慢,工人劳动强度大,而且为实现药品均一性,干燥后还要经混粉装置混合,现在原料药大生产上已很少应用,多用于中、小试生产或包材热处理。
2、真空回转干燥器 须考虑空心轴密封效果
真空回转干燥器源自双锥混合器,多为圆柱形器身、两头锥形,也俗称双锥干燥器。锥体中部有两个中空悬轴,用以设备旋转支撑和真空、热水的通道。药品在干燥器中边干燥边转动,对整批药物的均一性有良好保证。热介质由一端中空管进入夹套,器内热气随另一端中空管中的排气管排出,并经冷凝回收挥发的溶媒。此设备在上世纪80年代由上海医药工业研究院开发,在青霉素生产上试用成功,并很快在全国抗生素行业得到推广,目前国内制造厂家很多。后来又出现了单轴回转干燥器多维旋转干燥器、倾斜式回转干燥器等类似产品。此设备的配套装备有真空系统、溶媒回收系统、清洗灭菌系统等。
3、三合一设备 国产设备质量有待提高
三合一指把过滤、洗涤、干燥三道工序合在同一设备中进行,在医药行业非常具有代表性。三合一设备在上世纪90年代以后发展迅速,根据设备形式又分为带式、罐式、离心式等几种类型。
近几年此类设备已大量应用于青霉素钠盐和半合抗生产。进入21世纪,随着GMP认证步伐的加快,我国药机行业大力开发或仿制同类进口设备,但由于加工精度和工序控制方面的差距,国产的三合一设备主要应用在非无菌原料药的生产上。
4、喷雾干燥器 适用于液状料
喷雾干燥器的干燥过程类似于气流干燥。空气初滤后由加热器加热,产生的热空气经若干级过滤(按药品等级选用),然后于干燥室顶部蜗壳通道由热风分配器产生均匀旋转的气流进入干燥室内。物料经过滤通过离心式雾化盘或压力喷嘴,产生分散、微细的料雾,料雾与旋流的热空气接触,水分迅速蒸发,在极短的时间内物料得到干燥。
5、冷冻干燥机 增加混粉器保证均一性
真空冷冻干燥机适用于热敏性或易氧化药品的干燥,俗称冻干机,主要包括冻干箱、真空系统、加热系统、制冷系统等。按搁板面积可分为小型实验冻干机、中型生产冻干机、大型工业生产冻干机。原料药和制剂药的干燥应用冻干机的都很多。主要要求其可靠性高,灭菌功能齐全,同一搁板内和板层间的温差不大于1.5℃,这也就必须要求搁板的平整度要好。
关键词:制药 干燥 原则 原理
近年来,各原料药进口国对我国制药企业的生产过程提出了更高的要求,因此各种认证迅速在制药行业展开。对原料药来说,这些认证的重点都集中在精、干、包岗位,所以干燥器的合理选择显得尤为重要。干燥设备选用时要根据药品特性、成品要达到的理想状态而定,尤其要考虑无菌原料药干燥设备的材质和无菌保证。目前,我国原料药干燥器类型比较多,其各自特点和适用条件不同。
一、各种常用干燥器的工作原理
1、 真空干燥箱
真空干燥箱为较古老的干燥装置,箱内被加热板分成若干层。加热板中通入热水或低压蒸汽作为加热介质,将铺有待干燥药品的料盘放在加热板上,关闭箱门,箱内用真空泵抽成真空。加热板在加热介质的循环流动中将药品加热到指定温度,水分即开始蒸发并随抽真空逐渐抽走。此设备易于控制,可冷凝回收被蒸发的溶媒,干燥过程中药品不易被污染,可以用在药品干燥、包材灭菌及热处理上。
2、 真空回转干燥器
真空回转干燥器源自双锥混合器,多为圆柱形器身、两头锥形,也俗称双锥干燥器。锥体中部有两中空悬轴,用以设备旋转支撑和真空、热水的通道。药品在干燥器中边干燥边转动,对整批药物的均一性有良好保证。热介质由一端中空管进入夹套,器内热气随另一端中空管中的排气管排出,并经冷凝回收挥发的溶媒。此设备的配套装备有真空系统、溶媒回收系统、清洗灭菌系统等。由于此设备操作简单间歇生产易于调节、可以进行在线清洗和在线灭菌,因此成为中小型抗生素原料药企业的首选干燥器,像青霉素、洁霉素、金霉素、咖啡因等都可选用。设备选择时主要考虑两个中空轴的同心度和空心轴的密封问题,为保证设备运转平稳,同心度要求轴端跳动量小于0.01mm,空心轴的密封效果主要是防止润滑剂或填料污染药品。
3、三合一设备
三合一指把过滤、洗涤、干燥三道工序合在同一设备中进行,在医药行业非常具有代表性,此种设备在上世纪90年代以后发展迅速由设备形式又分为带式、罐式、离心式等几种类型。
带式三合一又有步进式和连续式两种,主要是滤带的前进方式不同,工作流程完全相同物料由加料器均匀地铺在滤带上,滤带由传动装置拖动在干燥机内移动。在洗涤、抽滤段进行溶媒洗涤,真空冷抽回收溶媒母液;干燥段热空气进入,真空排除并冷凝回收溶媒。用于大产量成批生产,适用于透气性较好的颗粒物料的干燥,成品干燥均匀,在我国维生素C和青霉素行业应用很广。进入21世纪随着GMP认证步伐的加快,我国药机行业大力开发或仿制同类进口设备,但由于加工精度和工序控制方面的差距,国产的三合一设备主要应用在非无菌原料药的生产上。
4、气流干燥装置
气流干燥机适用于易脱水的颗粒、粉末状物料,可迅速除去物料水分(主要是表面水分)。在气流干燥中,由于物料在干燥器内停留时间短,使干燥成品的品质得到最佳的控制。湿物料通过加料器与热气流充分混合,在干燥的同时在风力吸引下进入干燥管进一步均匀干燥。风力无法吸引的湿重颗粒在干燥器内继续被撞击、破碎、干燥,直到能被风吸起进入干燥管,干燥管末端为旋风分离器。此设备在制药行业主要用于土霉素和部分保健品的生产。
5、喷雾干燥器
喷雾干燥器的干燥过程类似于气流干燥。空气初滤后由加热器加热,产生的热空气经若干级过滤(按药品等级选用),然后于干燥室顶部蜗壳通道由热风分配器产生均匀旋转的气流进入干燥室内。物料经过滤通过离心式雾化盘或压力喷嘴,产生分散、微细的料雾,料雾与旋流的热空气接触,水分迅速蒸发,在极短的时间内物料得到干燥。此设备适合于溶液、乳浊液、悬浊液、糊状液等流动性好的液状料干燥。
6、沸腾床
沸腾床在干燥过程中药品从床身上部加入,热风从底部吹入,并穿过多孔分布板与一定料层厚度的物料接触,物料呈流化、沸腾状态,在气流中上下翻动、互相混合与碰撞,气固之间接触面积大,进行剧烈的传热传质,较大地提高了干燥速度和干燥效率,是一种理想的干燥设备。对一些较湿的物料可一次干燥达到要求的水分指标。流化沸腾状态热效率高。停留时间可以调节,易于得到低水分的成品。可以进行在线清洗和灭菌,在制药行业中抗生素和半合抗生产上应用很广。
二、干燥器的选用原则
1、真空干燥箱 用于中小试生产
真空干燥箱为较古老的干燥装置,箱内被加热板分成若干层。加热板中通入热水或低压蒸汽作为加热介质,将铺有待干燥药品的料盘放在加热板上,关闭箱,箱内用真空泵抽真空。加热板在加热介质的循环流动中将药品加热到指定温度,水分即开始蒸发并随抽真空逐渐抽走。
此设备易于控制,可冷凝回收被蒸发的溶媒,干燥过程中药品不易被污染,可以用在药品干燥、包材灭菌及热处理上。在上世纪80年代,原料药行业多用此设备为主要干燥器,但由于不易对料盘进行在线清洗(CIP)和在线灭菌(SIP),干燥速度慢,工人劳动强度大,而且为实现药品均一性,干燥后还要经混粉装置混合,现在原料药大生产上已很少应用,多用于中、小试生产或包材热处理。
2、真空回转干燥器 须考虑空心轴密封效果
真空回转干燥器源自双锥混合器,多为圆柱形器身、两头锥形,也俗称双锥干燥器。锥体中部有两个中空悬轴,用以设备旋转支撑和真空、热水的通道。药品在干燥器中边干燥边转动,对整批药物的均一性有良好保证。热介质由一端中空管进入夹套,器内热气随另一端中空管中的排气管排出,并经冷凝回收挥发的溶媒。此设备在上世纪80年代由上海医药工业研究院开发,在青霉素生产上试用成功,并很快在全国抗生素行业得到推广,目前国内制造厂家很多。后来又出现了单轴回转干燥器多维旋转干燥器、倾斜式回转干燥器等类似产品。此设备的配套装备有真空系统、溶媒回收系统、清洗灭菌系统等。
3、三合一设备 国产设备质量有待提高
三合一指把过滤、洗涤、干燥三道工序合在同一设备中进行,在医药行业非常具有代表性。三合一设备在上世纪90年代以后发展迅速,根据设备形式又分为带式、罐式、离心式等几种类型。
近几年此类设备已大量应用于青霉素钠盐和半合抗生产。进入21世纪,随着GMP认证步伐的加快,我国药机行业大力开发或仿制同类进口设备,但由于加工精度和工序控制方面的差距,国产的三合一设备主要应用在非无菌原料药的生产上。
4、喷雾干燥器 适用于液状料
喷雾干燥器的干燥过程类似于气流干燥。空气初滤后由加热器加热,产生的热空气经若干级过滤(按药品等级选用),然后于干燥室顶部蜗壳通道由热风分配器产生均匀旋转的气流进入干燥室内。物料经过滤通过离心式雾化盘或压力喷嘴,产生分散、微细的料雾,料雾与旋流的热空气接触,水分迅速蒸发,在极短的时间内物料得到干燥。
5、冷冻干燥机 增加混粉器保证均一性
真空冷冻干燥机适用于热敏性或易氧化药品的干燥,俗称冻干机,主要包括冻干箱、真空系统、加热系统、制冷系统等。按搁板面积可分为小型实验冻干机、中型生产冻干机、大型工业生产冻干机。原料药和制剂药的干燥应用冻干机的都很多。主要要求其可靠性高,灭菌功能齐全,同一搁板内和板层间的温差不大于1.5℃,这也就必须要求搁板的平整度要好。