制藥行業(yè)干燥器的選用原則 我國(guó)原料藥和藥用中間體(以下統(tǒng)稱原料藥)以其低廉的價(jià)格在國(guó)際市場(chǎng)占有重要地位,我國(guó)加入WTO既給制藥行業(yè)帶來(lái)了機(jī)遇,同時(shí)也給制藥行業(yè)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。出于各種不同的目的,近兩年來(lái)各原料藥進(jìn)口國(guó)對(duì)我國(guó)制藥企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程和社會(huì)責(zé)任提出了更高的要求,因此各種認(rèn)證迅速在制藥行業(yè)展開,同時(shí)我國(guó)的《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GMP)認(rèn)證工作也在加快進(jìn)程。這些認(rèn)證的重點(diǎn)對(duì)原料藥來(lái)說(shuō)都集中在精、干、包崗位,干燥器的合理選擇顯得尤為重要。干燥裝置必須符合GMP要求,保證藥品生產(chǎn)過(guò)程的合理、產(chǎn)品均一、無(wú)積料、可以滿足在線清洗要求等,用于無(wú)菌原料藥上的干燥裝置還要滿足在線滅菌的要求。目前,我國(guó)原料藥干燥器類型比較多,大致有真空干燥箱、真空回轉(zhuǎn)干燥器、三合一、氣流干燥器、噴霧干燥器、沸騰床、流化床、冷凍干燥機(jī)等幾大類。下面分別就其各自特點(diǎn)和適用條件進(jìn)行簡(jiǎn)要論述。 真空干燥箱 真空干燥箱為較古老的干燥裝置,箱內(nèi)被加熱板分成若干層。加熱板中通入熱水或低壓蒸汽作為加熱介質(zhì),將鋪有待干燥藥品的料盤放在加熱板上,關(guān)閉箱門,箱內(nèi)用真空泵抽成真空。加熱板在加熱介質(zhì)的循環(huán)流動(dòng)中將藥品加熱到指定溫度,水分即開始蒸發(fā)并隨抽真空逐漸抽走。此設(shè)備易于控制,可冷凝回收被蒸發(fā)的溶媒,干燥過(guò)程中藥品不易被污染,可以用在藥品干燥、包材滅菌及熱處理上。在上世紀(jì)80年代原料藥行業(yè)多用此設(shè)備為主要干燥器,但由于不易對(duì)料盤進(jìn)行在線清洗和在線滅菌,干燥速度慢,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,而且為實(shí)現(xiàn)藥品均一性,干燥后還要經(jīng)混粉裝置混合,現(xiàn)原料藥大生產(chǎn)上已很少應(yīng)用,多用于中、小試生產(chǎn)或包材熱處理。 真空回轉(zhuǎn)干燥器 真空回轉(zhuǎn)干燥器源自雙錐混合器,多為圓柱形器身、兩頭錐形,也俗稱雙錐干燥器。錐體中部有兩中空懸軸,用以設(shè)備旋轉(zhuǎn)支撐和真空、熱水的通道。藥品在干燥器中邊干燥邊轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)整批藥物的均一性有良好保證。熱介質(zhì)由一端中空管進(jìn)入夾套,器內(nèi)熱氣隨另一端中空管中的排氣管排出,并經(jīng)冷凝回收揮發(fā)的溶媒。目前國(guó)內(nèi)制造廠家很多。后來(lái)又出現(xiàn)了單軸回轉(zhuǎn)干燥器多維旋轉(zhuǎn)干燥器、傾斜式回轉(zhuǎn)干燥器等類似產(chǎn)品。此設(shè)備的配套裝備有真空系統(tǒng)、溶媒回收系統(tǒng)、清洗滅菌系統(tǒng)等。由于此設(shè)備操作簡(jiǎn)單間歇生產(chǎn)易于調(diào)節(jié)、可以進(jìn)行在線清洗和在線滅菌,因此成為中小型抗生素原料藥企業(yè)的干燥器,像青霉素、潔霉素、金霉素、等都可選用。設(shè)備選擇時(shí)主要考慮兩個(gè)中空軸的同心度和空心軸的密封問(wèn)題,為保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),同心度要求軸端跳動(dòng)量小于0.01mm,空心軸的密封效果主要是防止?jié)櫥瑒┗蛱盍衔廴舅幤贰?三合一設(shè)備 三合一指把過(guò)濾、洗滌、干燥三道工序合在同一設(shè)備中進(jìn)行,在醫(yī)藥行業(yè)非常具有代表性,此種設(shè)備發(fā)展迅速由設(shè)備形式又分為帶式、罐式、離心式等幾種類型。 帶式三合一又有步進(jìn)式和連續(xù)式兩種,主要是濾帶的前進(jìn)方式不同,工作流程完全相同物料由加料器均勻地鋪在濾帶上,濾帶由傳動(dòng)裝置拖動(dòng)在干燥機(jī)內(nèi)移動(dòng)。在洗滌、抽濾段進(jìn)行溶媒洗滌,真空冷抽回收溶媒母液;干燥段熱空氣進(jìn)入,真空排除并冷凝回收溶媒。用于大產(chǎn)量成批生產(chǎn),適用于透氣性較好的顆粒物料的干燥,成品干燥均勻,在我國(guó)維生素C和青霉素行業(yè)應(yīng)用很廣。由于此設(shè)備相對(duì)密閉性較差,不能很好地安排在線清洗和在線滅菌,因此只適合于非無(wú)菌原料藥和藥用中間體的干燥。此設(shè)備加料器和濾帶糾偏裝置對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行起著關(guān)鍵作用,另外配套設(shè)施如加熱器、真空系統(tǒng)對(duì)設(shè)備產(chǎn)率也有很大影響。用于醫(yī)藥行業(yè)的此類設(shè)備主要是進(jìn)口的或進(jìn)口主要部件自行組裝,國(guó)產(chǎn)的此類設(shè)備只應(yīng)用在化工、食品中藥等行業(yè),近年在藥機(jī)行業(yè)也有公司進(jìn)行仿制,但在制藥行業(yè)成功的應(yīng)用并不多見。 罐式三合一,罐體類似一個(gè)大型抽濾器,底盤為金屬燒結(jié)板濾網(wǎng)、支撐板和加熱板組合而成,罐身有夾套用于加熱和冷卻,罐內(nèi)有可上下運(yùn)動(dòng)的攪拌器,攪拌器為中空結(jié)構(gòu),通入介質(zhì)用于加熱和冷卻,在干燥階段起主要作用。物料進(jìn)入設(shè)備后進(jìn)行抽濾,然后加入洗滌介質(zhì)浸泡一定時(shí)間,冷抽或加壓抽濾到一定程度,攪拌、底盤、夾套同時(shí)通入加熱介質(zhì),同時(shí)抽真空進(jìn)行干燥,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)并取樣合格后停止干燥,由出料口出料。此設(shè)備的攪拌密封和燒結(jié)板為關(guān)鍵,配套設(shè)備有液壓系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱和冷卻單元等。由于此設(shè)備是全密閉的,如再增加自動(dòng)排料系統(tǒng),設(shè)備完全可以做到在線清洗(CIP)和在線滅菌(SIP),所以非常適用于無(wú)菌原料藥的生產(chǎn),近幾年此類設(shè)備已大量應(yīng)用于青霉素鈉鹽和半合抗生產(chǎn)。進(jìn)入21世紀(jì)隨著GMP認(rèn)證步伐的加快,我國(guó)藥機(jī)行業(yè)大力開發(fā)或仿制同類進(jìn)口設(shè)備,但由于加工精度和工序控制方面的差距,國(guó)產(chǎn)的三合一設(shè)備主要應(yīng)用在非無(wú)菌原料藥的生產(chǎn)上。 離心式三合一,在立式過(guò)濾離心機(jī)的基礎(chǔ)上增加了熱風(fēng)干燥的功能,有過(guò)濾袋或金屬濾板等多種形式,生產(chǎn)過(guò)程和罐式三合一基本相同,只不過(guò)把抽干變?yōu)殡x心甩干,可大大降低單批料的生產(chǎn)時(shí)間,但受離心機(jī)料倉(cāng)容積限制,單批生產(chǎn)能力有限,比較適合中、小批量無(wú)菌原料藥的生產(chǎn)使用。由于此設(shè)備可以把料倉(cāng)和傳動(dòng)裝置分別放在無(wú)菌室內(nèi)、外,設(shè)備檢修不需進(jìn)入無(wú)菌室,生產(chǎn)使用很方便。近年國(guó)內(nèi)原料藥行業(yè)有合資企業(yè)引進(jìn)此類設(shè)備,國(guó)內(nèi)近年也有仿制品問(wèn)世。 氣流干燥裝置 氣流干燥適用于易脫水的顆粒、粉末狀物料,可迅速除去物料水分(主要是表面水分)。在氣流干燥中,由于物料在干燥器內(nèi)停留時(shí)間短,使干燥成品的品質(zhì)得到的控制。濕物料通過(guò)加料器與熱氣流充分混合,在干燥的同時(shí)在風(fēng)力吸引下進(jìn)入干燥管進(jìn)一步均勻干燥。風(fēng)力無(wú)法吸引的濕重顆粒在干燥器內(nèi)繼續(xù)被撞擊、破碎、干燥,直到能被風(fēng)吸起進(jìn)入干燥管,干燥管末端為旋風(fēng)分離器。此設(shè)備在制藥行業(yè)主要用于土霉素和部分的生產(chǎn)。 噴霧干燥器 此設(shè)備干燥過(guò)程類似于氣流干燥?？諝獬鯙V后由加熱器加熱,產(chǎn)生的熱空氣經(jīng)若干級(jí)過(guò)濾(按藥品等級(jí)選用),然后于干燥室頂部蝸殼通道由熱風(fēng)分配器產(chǎn)生均勻旋轉(zhuǎn)的氣流進(jìn)入干燥室內(nèi)。物料經(jīng)過(guò)濾通過(guò)離心式霧化盤或壓力噴嘴,產(chǎn)生分散、微細(xì)的料霧,料霧與旋流的熱空氣接觸,水分迅速蒸發(fā),在很短的時(shí)間內(nèi)物料得到干燥。此設(shè)備適合于溶液、乳濁液、懸濁液、糊狀液等流動(dòng)性好的液狀料干燥,我公司從20世紀(jì)50年代到現(xiàn)在一直采用此種設(shè)備生產(chǎn)鏈霉素,現(xiàn)在原料藥行業(yè)像鏈霉素、慶大霉素和多種生物提取物的干燥都可選用此設(shè)備。 沸騰床 此設(shè)備藥品從床身上部加入,熱風(fēng)從底部吹入,并穿過(guò)多孔分布板與一定料層厚度的物料接觸,物料呈流化、沸騰狀態(tài),在氣流中上下翻動(dòng)、互相混合與碰撞,氣固之間接觸面積大,進(jìn)行劇烈的傳熱傳質(zhì),較大地提高了干燥速度和干燥效率,是一種理想的干燥設(shè)備。對(duì)一些較濕的物料可一次干燥達(dá)到要求的水分指標(biāo)。流化沸騰狀態(tài)熱效率高。停留時(shí)間可以調(diào)節(jié),易于得到低水分的成品。大小顆粒在床面上可得到分級(jí),粗?？蓮拇采砼懦?細(xì)粉由集塵器排出。有的物料,布袋除塵可做在主機(jī)內(nèi)(內(nèi)置式),節(jié)約占地面積,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,投資少。此設(shè)備適合于粉、顆粒和絲、條狀物料干燥,設(shè)備全密閉,可以進(jìn)行在線清洗和滅菌,在制藥行業(yè)中抗生素和半合抗生產(chǎn)上應(yīng)用很廣。 流化床 此設(shè)備有流化床和振動(dòng)流化床,藥品干燥受流動(dòng)性影響大多選用振動(dòng)流化床。干燥器由振動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生激振力使機(jī)器振動(dòng),物料在給定方向的激振力作用下跳躍前進(jìn),同時(shí)床底輸入熱風(fēng)使物料處于流化狀態(tài),物料顆粒與熱風(fēng)充分接觸,進(jìn)行劇烈的傳熱傳質(zhì)過(guò)程,此時(shí)熱效率。上腔處于微負(fù)壓狀態(tài),濕空氣由引風(fēng)機(jī)引出,干料由排料口排出,從而達(dá)到理想的干燥效果。此設(shè)備流化均勻,無(wú)死角,溫度分布均勻,熱效率高。適用于顆粒、粉、條、絲梗狀物料干燥,像淀粉、葡萄糖及很多大批量生產(chǎn)的藥用中間體均可選用。 冷凍干燥機(jī) 真空冷凍干燥機(jī)適用于熱敏性或易氧化藥品的干燥,俗稱凍干機(jī),主要包括凍干箱、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)等。按擱板面積可分為小型實(shí)驗(yàn)凍干機(jī)、中型生產(chǎn)凍干機(jī)、大型工業(yè)生產(chǎn)凍干機(jī)。原料藥和制劑藥的干燥應(yīng)用凍干機(jī)的都很多。主要要求其可靠性高,滅菌功能齊全,同一擱板內(nèi)和板層間的溫差不大于1.5℃[2],這也就必須要求擱板的平整度要好。用此設(shè)備干燥原料藥時(shí),為保證產(chǎn)品的均一性,增加混粉器。氨芐青霉素、大量血制品、人工培養(yǎng)藥物、抗體、疫苗等大都選用凍干機(jī)。  近20年來(lái)隨著改革開放的進(jìn)程,制藥行業(yè)迅猛發(fā)展,同時(shí)藥機(jī)行業(yè)也呈現(xiàn)百花齊放的大好局面,筆者由于工作原因有幸對(duì)以上幾種干燥裝置有過(guò)應(yīng)用經(jīng)歷,由于見識(shí)所限還有很多好的干燥器未介紹到,如盤式干燥器、噴動(dòng)床干燥器、閃蒸干燥器、微波系列干燥器等。干燥器選用時(shí)要根據(jù)藥品特性、成品要達(dá)到的理想狀態(tài)而定,尤其要考慮無(wú)菌原料藥干燥設(shè)備的材質(zhì)和無(wú)菌保證。我國(guó)制藥干燥設(shè)備在江蘇一帶發(fā)展很快,干燥設(shè)備廠非常多,其產(chǎn)品既有通用性,也各有特點(diǎn),這就為用于原料藥干燥的進(jìn)口設(shè)備國(guó)產(chǎn)化和選擇符合《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GMP)的理想干燥器提供了條件。