Оборудование_MU2

економічні методи, описані вище.

Принцип дії дистилятора: воду, що пройшла водопідготовку (в/п), поміщають у дистилятор, що складається з 3-х основних вузлів: випарника, конденсатора та збірника. Випарник з водою нагрівають до кипіння. Пари води надходять у конденсатор, де вони скраплюються й у вигляді дистиляту надходять у збірник. Всі нелетучі домішки, що перебувають у вихідній воді, залишаються в дистиляторі. По способу нагріву всі дистилятори діляться на електричні та парові. Відомі дистилятори безперервної дії марок ДЕ-1 і ДЕ25 (Росія).

Метод однократної дистиляції неекономічний, тому що при його використанні великі енерговитрати на нагрівання й випар води (близько 3000 кДж на кг пари), а також витрати води на конденсацію пари (близько 8 л води 1 кг пари). Використання однократної дистиляції доцільно при малих потребах води - 10-20 л/ч. Більше ефективним і економічним, у порівнянні зі звичайною дистиляцією, є високоефективні багатоколоночні дистилятори.

Основний принцип багатоколоночного дистиляційного апарата

полягає в тому, що різниця температур, що вимагається для переносу тепла (від першої колони до другої), отримується у вигляді пару з високою температурою при нагріванні першої колони. Пара, отримана в першій колоні, охолоджується в дистилят, даючи йому трохи підігріти працюючу при більш низькій температурі та тиску другу колону. Пара другої колони, у свою чергу, підігріває третю колону, що функціонує при атмосферному тиску. Таких колон може бути декілька (від 3 до 8). Тільки в останній колоні отримана пара вимагає для охолодження в дистилят типового охолоджувача з холодною водою. Таким чином, енергію використовують на підігрів тільки першої колони дистилятора, а охолоджуючу воду - тільки в останній колоні для охолодження пари. Збільшуючи число колон, можна зменшити витрати як пари, так і води, тому що в кожній колоні зменшується кількість випарної води і пари в охолоджувачі.

Найбільш відомі виробники багатоступеневих дистиляційних установок – STERIS Corporation - установка FINN-AQUA, BWT Group (Best Water Technology).

Для одержання води високо-очищеної в основному, можна використовувати всі приведені вище технології. Виділення виду води, проміжної між очищеною і ін'єкційною, так званої «високо-очищеної води» (Highly Purified Water.) викликано, по-перше, тим, що часто важко визначити, який вид води необхідний, так, наприклад, при роботі з субстанцією, що має ліміт по пірогенності, але яка не є кінцевим продуктом, а по-друге, тим, що вода очищена служить сировиною для отримання води для ін'єкцій.

21

Системи очищення води (системи водопідготовки). Установки очищення води методами дистиляції або двоступеневого зворотного осмосу є складовою систем очищення води, які складаються з самої установки очищення, системи зберігання і розподілу води для подачі на виробничу ділянку. Системи зберігання і розподілу води очищеної і води для ін'єкцій

представляють собою циркуляційний контур, в який включена ємкість для зберігання.

Склад і організація системи розподілу води очищеної. У системі розподілу води очищеною підтримується температура в межах15-30°С. Для підтримки мікробіологічної чистоти в циркуляційному контурі встановлюється ультрафіолетовий стерилізатор. У разі високо-очищеної води для періодичній санації застосовують очищення озоном або пастеризацію.

Склад і організація системи розподілу води для ін'єкцій. У системі розподілу води для ін'єкцій підтримується температура в межах 7085°С. Необхідно передбачати можливість парової стерилізації системи, проте на практиці, за відсутності аварійних ситуацій, гарячі системи розподілу води для ін'єкцій експлуатуються без зупинки роками. Як правило, на точки споживання вода для ін'єкцій повинна поступати при температурі від 20 до 60оС, тому в системі розподілу передбачаються теплообмінники для охолоджування. Переважно використовувати теплообмінники «труба в трубі» або кожухотрубні. Теплообмінники можуть бути встановлені попарно в лінію або на виході з системи. У другому випадку необхідно передбачити можливість періодичної парової стерилізації теплообмінника. Третім варіантом є організація холодної точки розбору з розподілом потоку. Насос системи розподілу води для ін'єкцій повинен відповідати стандарту 3A. Перевага віддається горизонтальним насосам відцентрового типу з промивним ущільненням.

Дуже важливе значення при проектуванні установки очищення води для фармацевтичного виробництва мають точний хімічний склад початкової води, його сезонні коливання, а також відомості про чинники, що можливо дестабілізують склад води, наприклад, можливе погіршення якості води із-за викидів, іржи і т.п.

Кожна установка очищення води для фармацевтичного виробництва повинна обов'язково бути адаптована до якості фінішної води на місці монтажу.

Необхідно також знати наступне:

-джерело води (глибинне джерело або поверхневі води, морська або річкова вода, наявність декількох джерел);

-склад води (бажано мати посезонний аналіз). Якщо можливо

22

проведення декількох аналізів води (для визначення сезонних коливань);

-тиск, температура води в передбачуваному місці монтажу.

Дані про джерело води дозволяють визначити основні методи

попереднього очищення води:

-якщо йдеться про артезіанську воду, в більшості випадків можна відмовитися від попереднього очищення;

-якщо використовуються поверхневі води, як правило, потрібне додаткове попереднє очищення.

У будь-якому випадку, в відповідності з нормами вода повинна мати якість, як мінімум питною води (СанПіН 2.2.4-171-10 "Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною") вже на вході в систему.

ЗАВДАННЯ ДО ПРАКТИЧНОГО ЗАНЯТТЯ

1.Скласти технологічну схему одержання води очищеної, якщо джерелом водопостачання є міський водопровід. Здійснити і обґрунтувати вибір обладнання за каталогами.

2.Скласти технологічну схему одержання води для ін’єкцій, якщо джерелом водопостачання є міський водопровід. Здійснити і обґрунтувати вибір обладнання за каталогами.

3.Скласти технологічну схему одержання води очищеної, якщо джерелом водопостачання є міський водопровід. Здійснити і обґрунтувати вибір обладнання за каталогами.

ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ ТА СИТУАЦІЙНІ ЗАДАЧІ

1.Вода питна і знесолена використовується:

a)для кінцевого ополіскування посуду й устаткування перед стерилізацією

b)виготовлення нестерильних лікарських засобів

c)для одержання пари

d)на перших стадіях підготовки устаткування і ємкостей, наприклад, для мийки ампул

e)на першій стадії мийки устаткування й посуду, а також для одержання інших типів води

f)як розчинник ін'єкційних і інфузійних препаратів

2.При використанні води з незначним змістом зважених речовин (наприклад, артезіанської) у деяких випадках для попередньої підготовки води обмежуються використанням тільки:

a.багатошаровими фільтрами

b.патронними мікрофільтрами з розміром пор 5...10 мкм.

23

c.напірними піщаними фільтрами

d.фільтрами обеззалізування

e.всі відповіді вірні

f.фільтрами з активованим вугіллям

g.автоматичними іонообмінними колонами, заповненими катіонитом натрію

3.Зворотний осмос використовується в системах одержання води для фармацевтичних цілей у наступних випадках:

a)для одержання води пом’ягшеної

b)перед установками іонного обміну для зниження витрати кислоти й лугів, необхідної для регенерації;

c)перед фільтрами з активованим вугіллям на стадії попередньої підготовки води

d)як кінцевий етап для одержання води для ін'єкцій

e)для одержання води очищеної

4.В установках зворотного осмосу при використанні мембран, що не витримують впливу вільного хлору, обов'язковим є пропускання води через:

a)установку мікрофільтрації

b)фільтри для видалення заліза

c)вугільний фільтр

d)іонообмінну установку

e)установку багатоступеневої дистиляції

f)установку ультрафільтрації

5.При використанні води водопровідної для одержання води очищеної попередню підготовки води здійснюють за допомогою:

a.багатошарових фільтрів

b.патронних мікрофільтрів з розміром пор 5...10 мкм

c.напірних піщаних фільтрів

d.фільтрів обеззалізування

e.всі відповіді вірні

f.фільтрів з активованим вугіллям

g.автоматичних іонообмінних колони, заповнених катіонитом натрію

h.зворотно-осмотичних установок

6.Вода очищена використовується для:

a)кінцевого ополіскування посуду й устаткування перед стерилізацією

b)виготовлення неін'єкційних лікарських засобів;

c)одержання пари;

d)санітарної обробки;

24

e)на перших стадіях підготовки устаткування і ємкостей, наприклад, для мийки ампул.

f)на першій стадії мийки устаткування й ампул і флаконів, а також для одержання інших типів води

g)при готуванні лікарських форм як розчинник ін'єкційних і инфузійних препаратів.

7.Вода для ін’єкцій використовується:

a)для кінцевого ополіскування посуду й устаткування перед стерилізацією

b)виготовлення нестерильних лікарських засобів

c)для одержання пари

d)санітарної обробки

e)на перших стадіях підготовки устаткування і ємкостей, наприклад, для мийки ампул

f)на першій стадії мийки устаткування й посуду, а також для одержання інших типів води

g)при готуванні лікарських форм як розчинник ін'єкційних і інфузійних препаратів

8.Пом'якшення води використовується в системі попередньої водопідготовки найчастіше:

a. перед зворотним осмосом і дистиляцією; b. після зворотного осмосу та дистиляції

c. у випадку, коли достатнім є одержання пом'якшеної води (застосування води в автоклавах, мийних і т.п.)

d. для одержання води для регенерації установки іонного обміну e. після установки електродеіонізації

f. перед установкою з піщаними фільтрами

9.Переваги одержання води очищеної і для ін’єкцій методом зворотного осмосу у порівнянні з методом дистиляції:

a)забезпечує високий ступінь очищення

b)невисокі затрати на сервіс та технічний догляд

c)низькі енергетичні витрати,

d)низькі витрати води,

e)можливість одержання гарячої води

10.Методом дистиляції на практиці отримують воду: a. очищену,

b. високо-очищену (стерильну) c. для ін’єкцій

d. знесолену

25

e.питну

f.пом’ягшену

11.На ХФП налагодили випуск ін’єкційних розчинів. В якості джерела водопостачання використовується вода з міської мережі водопостачання. Система водопідготовки була введена в експлуатацію в зимовий період. Моніторинг якості одержуваної води для ін’єкцій показав, що весною якість води перестала відповідати за показником питома електропровідність. Пояснить, яка була допущена помилка при проектуванні системи водопідготовки.

12.На ХФП воду для ін’єкцій з ділянки підготовки води транспортують по трубопроводах в цех ін’єкційних розчинів, який знаходиться на іншому поверсі. Було встановлено, якість води після транспортування не відповідає ДФУ за показником стерильність. Пояснить причину та запропонуйте шляхи

їїусунення.

Звіт повинен містити:

1.Тему та цілі практичного заняття.

2.Технологічну схему одержання води згідно завданню 1, 2 або 3 та обґрунтування вибору обладнання

3.Протокол виконання тестових і ситуаційних завдань

4.Висновки

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1.Дайте характеристику обладнанню, яке застосовують на стадії попередньої підготовки води для її пом’якшення (видалення іонів жорсткості).

2.Фармакопейні методи одержання води очищеної. Конструкційні особливості установок (фінішна стадія одержання води очищеної).

3.Фармакопейні методи одержання води для ін’єкцій. Конструкційні особливості установок.

4.Фармакопейні методи одержання води високоочищеної. Конструкційні особливості установок.

5.Дайте характеристику методу дистиляції, який застосовують на фармацевтичному підприємстві для одержання води для ін’єкцій

6.Конструкційні особливості установок для одержання води очищеної методом зворотного осмосу.

7.Принцип роботи багатоколоночних дистиляційних установок для одержання води для ін’єкцій.

8.Фармакопейні методи одержання води високоочищеної. Конструкційні особливості установок.

26

9.Установки зворотного осмосу, конструктивні особливості.

10.Установки іонообмінні, типи та конструктивні особливості

Практичне заняття № 3

ОБЛАДНАННЯ У ВИРОБНИЦТВІ ТВЕРДИХ ЛІКАРСЬКИХ ФОРМ

Мета заняття:

1.Ознайомлення з обладнанням для виробництва порошків, гранул, таблеток, медичних капсул

2.Набуття практичних навичок з вибору технологічної схеми виробництва порошків, гранул, таблеток, медичних капсул.

Питання для самостійної роботи:

1.Характеристика типів та конструкцій машин для подрібнення лікарських та допоміжних речовин у фармацевтичного виробництві

2.Типи і конструкції машин для класифікації матеріалів в ХФВ

3.Типи та характеристики машин для виготовлення таблеток. Вимоги

GMP.

4.Типи та характеристики машин для виготовлення капсул.

ІНФОРМАЦІЙНИЙ МАТЕРІАЛ.

Обладнання для подрібнення та просіювання (класифікації).

Хіміко-фармацевтична промисловість використовує різні за типами та розмірами подрібнювачі в залежності від фізико-хімічних властивостей твердих матеріалів та ступеню подрібнення. Подрібнювані матеріали можуть бути твердими, м'якими, крихкими, в'язкими, липкими, термічно нестійкими, вибухонебезпечними, шкідливими і нешкідливими для оточуючих. Така різноманітність властивостей матеріалів змушує використовувати різні способи їх подрібнення.

Способи подрібнення. Твердий матеріал можна подрібнити до частинок бажаного розміру різними способами - роздавлюванням, розколюванням, розламуванням, різанням, розпилюванням, стирання, ударом і різними комбінаціями цих способів. Спосіб подрібнення залежить від величини частинок, шматків матеріалу і їх міцності. З перерахованих способів подрібнення придатними для промислового подрібнення є розколювання, розламування, роздавлювання, стирання і удар.

Для подрібнення використовують механізми і машини різних конструкцій - від великих щелепних дробарок до колоїдних млинів. Для досягнення оптимального ступеню подрібнення матеріал обробляють по

27

стадійно на послідовно сполучених машинах для дроблення та помелу. Стирання застосовують для тонкого подрібнення (помелу). При цьому його завжди комбінують з роздавлюванням і ударом. Стирання покращує процес тонкого подрібнення і перемішування матеріалів. У роботі переважної більшості сучасних подрібнювачів використані способи розколювання, роздавлювання удару, а також поєднання цих способів з розламуванням і стиранням.

Процеси подрібнення широко використовуються в технології фармацевтичних препаратів. Машини для подрібнення у виробництві ЛЗ, можна умовно розбити на групи за способом подрібнення:

1)траворізки, соломорізки, коренерізки, машини з дисковими пилами (спосіб подрібнення: різання і розпилювання);

2)щелепні і конусні дробарки (розколювання, розламування);

3)дробарки з гладкою та нарізною рифленою поверхнею (роздавлювання);

4)дискові млини – ексцельсіор (роздавлювання та стирання );

5)молоткові млини, дезінтегратори, дисмембратори (удар);

6)кульові та вібраційні млини (удар, стирання);

7)колоїдні, струменеві і вібраційні подрібнювачі (стирання)

Для крупного дроблення використовують щелепні і конусні дробарки, для середнього і дрібного - валкові і ударно - відцентрові млини. Для тонкого помелу використовують барабанні і кільцеві млини, для дрібного (колоїдного) - вібраційні, струменеві і колоїдні млини.

Рослинну сировину в ХФП подрібнюють в машинах, що відрізняються конструкцією і способом подрібнення. У траво - соломорізках використовуються барабанні і дискові ножі. У коренерізках застосовуються ножі гільйотинні для подрібнення щільного і дерев'янистого коріння. Для подрібнення особливого твердого рослинного матеріалу (корінь елеутерококка) використовують дискові пили.

Молоткові дробарки (ударно-стираючої дії) за конструктивними ознаками поділяються на однота двороторні, за способом кріплення молотків – з жорстко підвішеними та шарнірно підвішеними молотками, за розміщенням молотків – однота дворядні. Ступінь подрібнення регулюється розміром отворів з'ємного сита. Застосовують для подрібнення коренів, стебел, солі, цукру тощо.

Дискові дробарки застосовуються для подрібнення насіння, плодів, стебел рослин. За принципом дії відносяться до ударно-відцентрових дробарок. По конструкції можуть бути з одним диском і контр-ножем і з двома дисками.

28

Дезінтегратор є ударним млином, що складається з двох роторів, які обертаються назустріч один одному. Штифти одного ротора входять між двома рядами штифтів другого ротора. Подрібнюваний матеріал з воронки потрапляє в зону подрібнення і подрібнюється ударами штифтів і дисків. Дисмембратор є також ударним млином з двома роторами, але відрізняється від дезінтегратора тим, в ньому обертається тільки один ротор, другий - нерухомий. переваги. Дезінтегратор і дисмембратор використовують для подрібнення в'язкої та волокнистої рослинної сировини з підвищеною вологістю.

Валкові дробарки – це дробарки із спареними паралельно валками, які обертаються назустріч один одному. Якщо швидкість валів однакова, то сировина подрібнюється роздавлюванням, якщо різна - то роздавлюванням і стиранням. Валки з гладкою поверхнею використовуються для тонкого помелу, з рифленою - для середнього, а валки із зубами - для подрібнення плодів ягід насіння.

Всі наведені вище подрібнювачі дозволяють подрібнювати матеріали невеликої міцності та в'язкі волокнисті рослинні матеріали з вологістю до

10%.

Бігуни застосовуються для дрібного дроблення та грубого помелу сухих

івологих матеріалів. Класифікація бігунів:

1)за конструкцією (з нерухомою чашею, обертовою чашею, верхнім або нижнім урухомником);

2)за технологічним призначенням (для мокрого, сухого і напівсухого подрібнювання, змішувальні);

3)за способом дії (безперервні та періодичні).

Матеріал в бігунах подрібнюється під впливом ваги котків і за рахунок стирання, що виникає в результаті ковзання котків. Найбільш ефективне використання бігунів для подрібнення сухих і напівсухих матеріалів з розміром часток (зерен) до 0,2-0,5 мм.

Кульові барабанні млини (ударно-стираючої дії). Для тонкого помелу ЛЗ і допоміжних матеріалів широко використовуються барабанні млини ударно-істираючої дії, насамперед, кульові. Класифікація кульових млинів:

1)за принципом роботи ( періодичної і безперервної дії);

2)за способом помелу (сухий, вологий);

3)за формою робочого барабану (циліндричні, конісні, трубні);

4)за способом вивантаження (механічне або пневматичне);

5)за характером роботи (відкритий або закритий цикл роботи). Кільцеві млини (ударно-стираючої дії) застосовують для подрібнення

матеріалу м'якого та середньої твердості. Подрібнення відбувається між

29

кільцем і роликами або кулями шляхом роздавлювання або стирання. Ролики притискаються до кільця відцентровими силами або пружинами. Кільцеві млини бувають маятникові, вальцьово-пружинні, відцентрово-кульові.

Для дрібного помелу (надтонке подрібнення) використовуються

вібраційні, струменеві і колоїдні млини. Вібраційні млини представляють собою циліндровий або конусоподібний корпус, заповнений на 80% кулями. Корпус приводиться в рух валом, який забезпечений десбалансом в млинах інерційного типу, або ексцентричним валом - в гіраційних млинах. При обертанні корпусу з кулями і подрібнюваним матеріалом здійснюється рух, який гойдає по еліптичній траєкторії в площині перпендикулярної осі вібратора. Подрібнювані частинки обертаються при цьому навколо власної осі, а весь вміст корпусу здійснює рух убік, зворотний обертанню вібратора. Частинки, що мелються, подрібнюються під дією удару і стирання. Вібраційні млини використовуються для сухого і вологого подрібнення матеріалів невисокої твердості. В порівнянні з барабанними кульовими млинами вібраційні млини характеризуються високою енерго - напруженістю (з розрахунку на одиницю об'єму барабана), що призводить до підвищення температури усередині нього. Тому їх не використовують для подрібнення матеріалів з низькими температурами розм'якшення і плавлення.

Струменеві млини. В них енергія, яка необхідна для подрібнення, забезпечується струменем повітря, перегрітої пари, інертним газом, які подаються з сопел із звуковою і надзвуковою швидкістю в зону подрібнення. Сопла розташовані під кутом один до одного. Матеріал захоплюється струменем і подрібнюється в перехресних струменях.

Колоїдні млини (розмір подрібнення – колоїдний, складає долі мкм). Щоб часточки не злипалися, подрібнення проводять в присутності рідини, іноді газу. Колоїдні млини застосовують у виробництві м'яких лікарських форм (забезпечують високу дисперсність суспензій і емульсій, що містять нерозчинні лікарські речовини). В цьому випадку застосовують також

роторно-пульсаційні апарати (РПА) різних конструкцій. РПА має ротор і статор, вмонтовані в корпус. Ротор і статор виконані у вигляді співвісних перфорованих циліндрів. Апарат комплектується змінним набором циліндрів

(прохідного) типу. Перші виконують у вигляді мішалок, що поміщають в ємність з оброблюваною масою. Найбільшого застосування знаходять РПА прохідного типу, робочі органи яких (ротор і статор) вмонтовані в корпус з патрубками для входу і виходу оброблюваного середовища.

30