合理選用干燥設備提高原料藥干燥效率

近年來(lái)，各原料藥進(jìn)口國對我國制藥企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程提出了更高的要求，因此各種認證迅速在制藥行業(yè)展開(kāi)。對原料藥來(lái)說(shuō)，這些認證的重點(diǎn)都集中在精、干、包崗位，所以干燥器的合理選擇顯得尤為重要。干燥設備選用時(shí)要根據藥品特性、成品要達到的理想狀態(tài)而定，尤其要考慮無(wú)菌原料藥干燥設備的材質(zhì)和無(wú)菌保證。目前，我國原料藥干燥器類(lèi)型比較多，其各自特點(diǎn)和適用條件不同。

▲真空干燥箱  用于中小試生產(chǎn)

真空干燥箱為較古老的干燥裝置，箱內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(pán)放在加熱板上，關(guān)閉箱門(mén)，箱內用真空泵抽真空。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(kāi)始蒸發(fā)并隨抽真空逐漸抽走。

此設備易于控制，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80年代，原料藥行業(yè)多用此設備為主要干燥器，但由于不易對料盤(pán)進(jìn)行在線(xiàn)清洗(CIP)和在線(xiàn)滅菌(SIP)，干燥速度慢，工人勞動(dòng)強度大，而且為實(shí)現藥品均一性，干燥后還要經(jīng)混粉裝置混合，現在原料藥大生產(chǎn)上已很少應用，多用于中、小試生產(chǎn)或包材熱處理。

▲真空回轉干燥器  須考慮空心軸密封效果

真空回轉干燥器源自雙錐混合器，多為圓柱形器身、兩頭錐形，也俗稱(chēng)雙錐干燥器。錐體中部有兩個(gè)中空懸軸，用以設備旋轉支撐和真空、熱水的通道。藥品在干燥器中邊干燥邊轉動(dòng)，對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。此設備在上世紀80年代由上海醫藥工業(yè)研究院開(kāi)發(fā)，在青霉素生產(chǎn)上試用成功，并很快在全國抗生素行業(yè)得到推廣，目前國內制造廠(chǎng)家很多。后來(lái)又出現了單軸回轉干燥器多維旋轉干燥器、傾斜式回轉干燥器等類(lèi)似產(chǎn)品。此干燥設備的配套裝備有真空系統、溶媒回收系統、清洗滅菌系統等。

由于此設備操作簡(jiǎn)單，間歇生產(chǎn)，易于調節、可以進(jìn)行在線(xiàn)清洗和在線(xiàn)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、咖啡因等都可選用。干燥設備選擇時(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，為保證設備運轉平穩，同心度要求軸端跳動(dòng)量小于0.01毫米，空心軸的密封效果主要是防止潤滑劑或填料污染藥品。

▲三合一設備  國產(chǎn)設備質(zhì)量有待提高

三合一指把過(guò)濾、洗滌、干燥三道工序合在同一設備中進(jìn)行，在醫藥行業(yè)非常具有代表性。三合一設備在上世紀90年代以后發(fā)展迅速，根據設備形式又分為帶式、罐式、離心式等幾種類(lèi)型。

帶式三合一又有步進(jìn)式和連續式兩種，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)在閃蒸干燥機內移動(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，在我國維生素C和青霉素行業(yè)應用很廣。由于此設備相對密閉性較差，不能很好地安排在線(xiàn)清洗和在線(xiàn)滅菌，因此只適合于非無(wú)菌原料藥和藥用中間體的干燥。此設備加料器和濾帶糾偏裝置對設備正常運行起著(zhù)關(guān)鍵作用，另外配套設施如加熱器、真空系統對設備產(chǎn)率也有很大影響。

用于醫藥行業(yè)的此類(lèi)設備主要是進(jìn)口的或進(jìn)口主要部件自行組裝，國產(chǎn)的此類(lèi)設備只應用在化工、食品中藥等行業(yè)，近年在藥機行業(yè)也有公司進(jìn)行仿制，但在制藥行業(yè)成功的應用并不多見(jiàn)。

罐式三合一設備的罐體類(lèi)似一個(gè)大型抽濾器，底盤(pán)為金屬燒結板濾網(wǎng)、支撐板和加熱板組合而成，罐身有夾套用于加熱和冷卻，罐內有可上下運動(dòng)的攪拌器，攪拌器為中空結構，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)入設備后先進(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(pán)、夾套同時(shí)通入加熱介質(zhì)，同時(shí)抽真空進(jìn)行干燥，根據經(jīng)驗并取樣合格后停止干燥，由出料口出料。此設備的攪拌密封和燒結板最為關(guān)鍵，配套設備有液壓系統、真空系統、加熱和冷卻單元等。由于此設備是全密閉的，如再增加自動(dòng)排料系統，設備完全可以做到CIP和SIP，所以非常適用于無(wú)菌原料藥的生產(chǎn)。

近幾年此類(lèi)設備已大量應用于青霉素鈉鹽和半合抗生產(chǎn)。進(jìn)入21世紀，隨著(zhù)GMP認證步伐的加快，我國藥機行業(yè)大力開(kāi)發(fā)或仿制同類(lèi)進(jìn)口設備，但由于加工精度和工序控制方面的差距，國產(chǎn)的三合一設備主要應用在非無(wú)菌原料藥的生產(chǎn)上。

離心式三合一設備是在立式過(guò)濾離心機的基礎上增加了熱風(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，但受離心機料倉容積限制，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。由于此設備可以把料倉和傳動(dòng)裝置分別放在無(wú)菌室內、外，設備檢修不需進(jìn)入無(wú)菌室，生產(chǎn)使用很方便。近年國內原料藥行業(yè)有合資企業(yè)引進(jìn)此類(lèi)設備，國內近年也有仿制品問(wèn)世。

▲噴霧干燥器  適用于液狀料  

噴霧干燥器的干燥過(guò)程類(lèi)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)若干級過(guò)濾(按藥品等級選用)，然后于干燥室頂部蝸殼通道由熱風(fēng)分配器產(chǎn)生均勻旋轉的氣流進(jìn)入干燥室內。物料經(jīng)過(guò)濾通過(guò)離心式霧化盤(pán)或壓力噴嘴，產(chǎn)生分散、微細的料霧，料霧與旋流的熱空氣接觸，水分迅速蒸發(fā)，在極短的時(shí)間內物料得到干燥。

此干燥設備適合于溶液、乳濁液、懸濁液、糊狀液等流動(dòng)性好的液狀料干燥，現在原料藥行業(yè)生產(chǎn)鏈霉素、慶大霉素和多種生物提取物的干燥都可選用此設備。

▲沸騰床  實(shí)現CIP和SIP

沸騰床在干燥過(guò)程中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備。對一些較濕的物料可一次干燥達到要求的水分指標。流化沸騰狀態(tài)熱效率高。停留時(shí)間可以調節，易于得到低水分的成品。大小顆粒在床面上可得到分級，粗?？蓮拇采砼懦?，細粉由集塵器排出。有的物料，布袋除塵可做在主機內(內置式)，節約占地面積，結構簡(jiǎn)單，投資少。

此干燥設備適合于粉、顆粒和絲、條狀物料干燥，設備全密閉，可以進(jìn)行CIP和SIP，在制藥行業(yè)中抗生素和半合成抗生素生產(chǎn)上應用很廣。

▲流化床  熱效率高無(wú)死角

流化床分為有普通流化床和振動(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)電機產(chǎn)生激振力使機器振動(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)熱效率最高。上腔處于微負壓狀態(tài)，濕空氣由引風(fēng)機引出，干料由排料口排出，從而達到理想的干燥效果。

此干燥設備流化均勻，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  增加混粉器保證均一性

真空冷凍閃蒸干燥機適用于熱敏性或易氧化藥品的干燥，俗稱(chēng)凍干機，主要包括凍干箱、真空系統、加熱系統、制冷系統等。按擱板面積可分為小型實(shí)驗凍干機、中型生產(chǎn)凍干機、大型工業(yè)生產(chǎn)凍干機。原料藥和制劑藥的干燥應用凍干機的都很多。主要要求其可靠性高，滅菌功能齊全，同一擱板內和板層間的溫差不大于1.5℃，這也就必須要求擱板的平整度要好。

用此設備干燥原料藥時(shí)，為保證產(chǎn)品的均一性，最好增加混粉器。氨芐西林、大量血制品、人工培養藥物、抗體、疫苗等大都選用凍干機。