Фармацевтическая сушилка
Фармацевтическая сушилка - это оборудование для решения задач обезвоживания различных материалов в фармацевтической промышленности.
Фармацевтическая промышленность — это отрасль, в которой качество конечного продукта всегда должно быть на высоте. Поэтому любой порчи продукта (микробной, окислением, термическим разложением, загрязнением металлическими частицами или неудаленным органическим растворителем) следует избегать любой ценой. По этой причине Надлежащая производственная практика (GMP) для производства предъявляет многочисленные требования к стадии сушки в процессе производства лекарств. Используются незагрязняющие конструкционные материалы сушилки, такие как гладкие полированные поверхности. Часто требуются сушильные камеры замкнутого цикла с возможностью регенерации экстрагента, так как удаляемая влага часто представляет собой органический растворитель или их смесь. Сушку часто следует проводить в среде инертного газа, чтобы избежать окисления или взрыва, если растворитель легко воспламеняется. Чтобы избежать термического разложения, во многих случаях необходимо использовать вакуум.
Выбор сушилки для фармацевтических продуктов
Все эти требования ставят сушилки для фармацевтики в число самых дорогих и сложных сушильных установок. В то же время большое разнообразие лекарств, выпускаемых любой фармацевтической компанией (во всем мире производятся десятки тысяч отдельных лекарств) во многих различных формах, приводит к тому, что сушилки в фармацевтической промышленности охватывают широкий спектр типов, как периодических, так и непрерывных. Изготовление препарата, который будет продаваться в нежидкой форме (таблетки, капсулы, драже, порошок), осуществляется в три последовательных этапа:
- синтез промежуточных продуктов
- окончательный синтез препарата
- производство лекарственных форм
После каждого этапа изделия сушат. Выбор подходящей сушилки для этих продуктов зависит от свойств материалов, таких как их форма, термическая чувствительность, производительность, кинетика сушки и так далее. Поскольку большинство фармацевтических препаратов представляют собой малотоннажные и дорогостоящие продукты, соображения экономии энергии обычно имеют второстепенное значение при выборе процесса сушки суспензий обычно подвергают сублимационной сушке, вакуумно-импульсной сушке или холодной атмосферной сушке, особенно если продукт термолабилен.
Дальнейший выбор осушителей основывается на кинетике сушки, которая тесно связана со структурой, представленной средним размером пор и типом связи влага-материал.
С точки зрения технологии сушки все вещества, высушиваемые в фармацевтической промышленности, можно разделить на три большие группы:
- гранулированные материалы
- пастообразные материалы
- растворы и суспензии
Критерии классификации не являются четкими, и влажный гранулированный материал с небольшим размером частиц также может быть классифицирован как пастообразный, а жидкая паста может быть классифицирована как суспензия, если она поддается перекачиванию. В зависимости от типа материала выбираются соответствующие системы сушки.
Для первой группы обычно применяют следующие типы сушилок: конвективные (тарельчатые, ленточные, с псевдоожиженным слоем, флэш-сушилки и их модификации) или контактные (вакуумные сушилки типа двухконусной сушилки-смесителя, конической сушилки с вращающимся шнеком), лопастная сушилка). Пастообразные материалы сушат в лотковых вакуумно-импульсных сушилках, ленточных сушилках, снабженных экструзионными устройствами, центробежных сушилках и на столах вакуумно-импульсных. Наконец, тонкие пасты можно сушить в распылительных сушилках или на инертном носителе, а также в лотковых вакуумно-импульсных сушилках. Количественной основой классификации является минимальный диаметр пор, из которых должна быть удалена влага при сушке.
Классификация высушиваемых материалов по пористости
Четыре группы классифицируются следующим образом:
- группа I - непористые или капиллярно-пористые тела с большими размерами пор. При сушке удаляется только свободная влага. К этой группе относятся хлорид натрия и ацетилосалицикловая кислота.
- группа II - однородно и неравномерно пористые материалы с размером пор до 6 нм. Влага, удаляемая при сушке, связана физически или физико-химически. То есть она включает свободную влагу, влагу макро- и микрокапилляров и поверхностно-адсорбированную влагу. К этой группе относятся фенобарбитал, уротропин и перборат натрия.
- группа III - микропористые или коллоидно-капиллярно-пористые материалы. При сушке вся физико-химически адсорбированная влага удаляется. К этой группе относятся следующие вещества: подгруппа 6-4 нм, глюкоза и сульфадиметоксин; Подгруппа 4-2 нм, глюконат кальция и глицерофосфат кальция.
- группа IV - ультрамикропористые материалы. Размер пор сопоставим с размером молекул удаляемой влаги. Влага ультрамикропор удаляется при интенсивной сушке. При этом также удаляется химически связанная влага.
Помимо размера пор, который характеризует время высыхания отдельных частиц, гранулированные материалы обладают определенными свойствами текучести, которые характеризуют, среди прочего, насколько легко они могут быть переведены во взвешенное состояние. Материалы с большим сцеплением склонны к образованию агломератов и плохо поддаются сушке в псевдоожиженных или пневматических сушилках. Агломераты имеют больший периметр, чем отдельные частицы, а образующиеся между частицами макропоры повышают сопротивление диффузионному тепломассопереносу. Грубо гранулированные материалы классифицируются как сыпучие и липкие материалы. Степень липкости зависит от размера частиц и вязкости поверхностной влаги. Как правило, чем мельче частицы и чем более вязкая жидкость, тем более липким будет продукт. Выбор сушилки для сыпучего материала обычно прост, тогда как сушка липкого продукта может стать серьезной проблемой. Некоторые продукты, не липкие при нормальной температуре, становятся липкими при повышенных температурах из-за пластификации или растворения во влаге. Это может привести, например, к дефлюидизации слоя при определенной температуре. Липкие продукты рекомендуется сушить в вакуумно-импульсных сушилках.