- •Предисловие
- •Глава 1 перспективы развития технологии современных лекарственных форм
- •Глава 2 введение в биофармацию
- •2.1. Фармацевтические факторы
- •2.2. Биологическая доступность
- •Глава 3промышленное производство лекарственных препаратов
- •3.1. Условия централизованного выпуска лекарственных препаратов
- •3.2. Общие принципы организации укрупненного фармацевтического производства
- •3.2.1. Производственный регламент
- •3.2.2. Основные понятия
- •3.2.3. Материальный баланс
- •3.2.4. Энергетический баланс
- •3.3. Общие понятия о машинах и аппаратах
- •3.3.1. Машины
- •3.3.2. Аппараты
- •Глава 4 тепловые процессы
- •4.1. Теплопроводность
- •4.2. Конвекция
- •4.3. Лучеиспускание
- •4.4. Сложный теплообмен
- •4.5. Нагревание водяным паром
- •4.6. Теплообменные аппараты
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •4.7. Парозапорные устройства
- •Объяснение в тексте.
- •4.8. Охлаждение. Конденсация
- •Объяснение в тексте.
- •Глава 5 выпаривание
- •Объяснение в тексте.
- •5.1. Простое (однократное) вакуумное упаривание
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •5.2. Трубчатые вакуум-выпарные аппараты
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение п тексте.
- •5.3. Центробежные роторно-пленочные выпарные аппараты
- •Объяснение в тексте
- •Объяснение в тексте
- •Объяснение в тексте.
- •5.4. Побочные явления при выпаривании
- •Глава 6. Сушка
- •6.1. Теоретические основы сушки
- •6.1.1. Статика
- •6.1.2. Свойства влажного воздуха
- •6.1.3. Кинетика
- •Объяснение в теисте.
- •6.2. Сушилки
- •6.2.1. Конвективные (воздушные)
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •6.2.2. Контактные
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •6.2.3. Специальные способы сушки
- •Объяснение в тексте.
- •Глава 7 измельчение, разделение, смешивание
- •7.1. Измельчение
- •7.1.1. Особенности измельчения твердых тел
- •7.1.2. Основные способы измельчения
- •7.1.3. Работа по измельчению (расход энергии)
- •7.1.4. Машины для измельчения твердых тел
- •7.1.4.1. Машины для среднего и мелкого измельчения
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •7.1.4.2. Машины для тонкого измельчения
- •Объяснение в тексте.
- •7.1.4.3. Мельницы для сверхтонкого измельчения
- •7.2. Разделение измельченных материалов
- •7.2.1. Механическое разделение (ситовое)
- •7.2.1.1. Коэффициент полезного действия и производительность сит
- •7.2.1.2. Конструкция сит
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •7.2.2. Разделение частиц в зависимости от скорости их осаждения в водной среде
- •7.2.3. Разделение частиц потоком воздуха (сепарация)
- •7.3. Смешивание
- •7.3.1. Смесители
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •Глава 8 сборы (species). Порошки (pulveres)
- •8.1. Сборы
- •8.1.1. Технология сборов
- •8.1.2. Частная технология сборов
- •6.2. Порошки (pulveres)
- •8.2.1. Технология порошков
- •8.2.2. Фасовка и упаковка порошков
- •8.2.3. Частная технология и номенклатура порошков
- •Глава 9 таблетки (tabulettae)
- •9.1. Определение, краткая историческая справка
- •9.2. Характеристика таблеток как лекарственной формы
- •9.3. Наполнители и основные группы вспомогательных веществ для таблетирования
- •9.4. Технология таблеток
- •9.4.1. Подготовка лекарственных и вспомогательных веществ
- •9.4.2. Смешивание компонентов, входящих в состав таблеток
- •9.4.3. Гранулирование
- •9.4.3.1. Гранулирование влажное
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение о тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •9.4.3.2. Сушилка-гранулягор
- •Объяснение в тексте.
- •9.4.3.3. Гранулирование в псевдоожиженном слое
- •Объяснение в тексте.
- •9.4.3.4. Гранулирование распылительным высушиванием
- •9.4.3.5. Сухое гранулирование
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •9.4.3.6. Обкатывание гранул
- •9.4.4. Прямое прессование
- •9.4.5. Технологические свойства таблетируемых материалов. Фракционный (гранулометрический) состав.
- •Объяснение в тексте.
- •9.4.6. Прессование. Таблеточные машины
- •Объяснение в тексте.
- •9.5. Характер уплотнения таблетируемых материалов. Теоретические основы прессования
- •Объяснение в тексте.
- •9.6. Покрытие таблеток оболочками
- •9.6.1. Дражированные покрытия
- •9.6.2. Пленочные покрытия
- •9.6.2.1. Методы нанесения пленочных покрытий
- •Объяснение в тексте.
- •В кипящем слое из водных дисперсий полимеров. Объяснение в тексте.
- •9.6.3. Прессованные (напрессованные) покрытия
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •9.7. Многослойные таблетки
- •9.8. Каркасные таблетки
- •9.9 Тритурационные таблетки
- •9.10. Оценка качества таблеток (бракераж)
- •Объяснение в тексте.
- •9.11. Фасовка и упаковка таблеток
- •В полимерную пленку и фольгу. Объяснение я тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •Глава 10 драже (dragae). Гранулы (granulae)
- •10.1. Драже
- •10.2. Гранулы
- •Глава 11 капсулы (capsulae). Микрокапсулы (microcapsule)
- •11.1. Капсулы
- •11.2. Получение желатина
- •11.3. Производство желатиновых капсул
- •11.3.1. Приготовление желатиновой массы
- •11.3.2. Получение оболочек - формирование капсул
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •11.3.3. Наполнение капсул
- •11.3.4. Покрытие капсул оболочками
- •11.3.5. Контроль качества
- •11.4. Микрокапсулы
- •11.4.1. Методы микрокапсулирования
- •Объяснение в тексте.
- •Глава 12 растворы (solutiones)
- •12.1. Классификация растворов
- •12.2. Технология растворов
- •12.3. Теоретические вопросы растворения
- •12.4. Перемешивание. Типы мешалок
- •12.5. Разделение жидких гетерогенных систем
- •12.5.1. Отстаивание
- •12.5.2. Фильтрование
- •12.5.3. Центрифугирование
- •12.6. Особенности технологии растворов
- •12.7 Стандартизация растворов
- •12.8. Сиропы (sirupi)
- •12.9. Ароматные воды (aquae aromaticae)
- •Глава 13 стерильные и асептически приготовленные лекарственные формы
- •13.1. Общая характеристика. Требования. Классификация
- •13.2. Схема технологии. Требования к условиям производства. Классы чистоты производственных помещений
- •13.3. Медицинское стекло. Определение основных показателей качества
- •13.4. Изготовление ампул
- •13.5. Подготовка ампул к наполнению
- •1 Корпус аппарата, 2 - подкассетник, 3 - кассета, 4 - ампулы, 5 - магнитостриктор; 6 - датчик уровня воды;
- •13.6. Растворители для стерильных и асептически приготовляемых лекарственных средств
- •13.6.1. Вода для инъекционных препаратов
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •13.6.2. Вода деминерализованная (Aquae demineralisata)
- •13.6.3. Неводные растворители
- •13.7. Приготовление растворов для ампулирования
- •13.7.1. Требования к исходным веществам. Растворение
- •13.7.2. Изотонирование
- •13.7.3. Стабилизация растворов
- •13.7.4. Введение консервантов
- •13.7.5. Стандартизация
- •13.7.6. Фильтрование растворов
- •13.8. Ампутирование
- •13.8.1. Наполнение ампул раствором
- •13.8.2. Запайка ампул и проверка ее качества
- •13.8.3. Стерилизация ампулированных растворов
- •13.9. Бракераж ампулированных растворов
- •13.10. Маркировка и упаковка
- •13.11. Глазные лекарственные формы (formae medicamentorum ophtalmicae)
- •13.11.1. Глазные капли (Guttae ophthalmicae)
- •13.11.2. Глазные мази (Unguenta ophthalmic а)
- •13.11.3. Глазные пленки (Membranulae ophthalmicae)
- •Глава 14 экстракционные препараты из лекарственного растительного сырья. Настойки (t1ncturae). Экстракты (extracta)
- •14.1. Теоретические основы экстрагирования
- •14.1.1. Экстрагирование растительного сырья
- •14.1.2. Смачивание веществ
- •14.1.3. Растворение биологически активных веществ растительного материала
- •14.1.4. Массоперенос веществ через пористые клеточные мембраны
- •14.1.5. Массопередача вещества от поверхности растительного материала в экстрагент
- •14.1.6. Виды массопереноса
- •14.1.7. Потеря на диффузии
- •14.1.8. Основные факторы технологии, влияющие на процесс экстрагирования
- •14.1.9. Факторы, влияющие на процесс массопередачи внутри частиц сырья и в свободном экстрагенте
- •14.2. Методы экстрагирования
- •14.2.1. Мацерация
- •14.2.2. Ремацерация
- •14.2.3. Перколяция
- •14.2.4. Реперколяция
- •14.2.5. Противоточное экстрагирование
- •Объяснение в тексте.
- •14.2.6. Циркуляционное экстрагирование
- •14.2.7. Интенсификация процесса экстрагирования
- •Объяснение в тексте.
- •14.2.8. Экстрагирование с использованием электроплазмолиза и электродиализа
- •14.2.9. Экстрагирование сжиженным углерода диоксидом
- •14.3. Настойки
- •14.3.1. Технология настоек
- •14.3.2. Хранение настоек
- •14.4. Экстракты
- •14.5. Рекуперация и ректификация
- •Объяснение тексте
- •Объяснение в тексте.
- •Глава 15 препараты из свежих растений. Препараты биогенных стимуляторов
- •15.1. Препараты из свежих растений
- •15.1.1. Экстракционные препараты из свежих растений (настойки, экстракты)
- •15.1.2. Соки растений (Succi plantarum)
- •15.2. Препараты биогенных стимуляторов
- •Глава 16 новогаленовые (неогаленовые) препараты (praeparata neogalenica)
- •16.1. Технология новогаленовых препаратов
- •16.1.1. Способы очистки извлечений, применяемые для выделения суммы действующих веществ
- •16.2. Частная технология новогаленовых препаратов
- •Глава 17 препараты индивидуальных веществ растительного лекарственного сырья
- •17.1. Классификация
- •17.2. Технология препаратов индивидуальных веществ
- •Глава 18 препараты из тканей, желез и органов животных
- •18.1. Общие методы производства органопрепаратов
- •18.1.1. Подготовка сырья
- •18.1.3. Технология экстракционных органопрепаратов для внутреннего применения
- •18.1.4. Технология органопрепаратов для парентерального введения
- •18.2. Препараты гормонов
- •18.3. Препараты ферментов
- •18.4. Препараты неспецифического действия
- •Глава 19 ферменты микробиологического синтеза. Иммобилизованные ферменты
- •19.1. Ферменты микробиологического синтеза (ферменты, синтезируемые микроорганизмами)
- •19.2. Иммобилизованные ферменты
- •Глава 20 суспензии и эмульсии (suspensiones ет emulsa)
- •Объяснение в тексте.
- •Глава 21 мази (unguenta)
- •21.1. Технология мазей
- •Глава 22 пластыри (emplastra). Горчичники (s1napismata)
- •22.1. Пластыри
- •22.1.1. Пластыри смоляно-восковые
- •22.1.2. Пластыри свинцовые
- •22.1.3. Каучуковые пластыри
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте.
- •22.1.4. Пластыри жидкие
- •22.2, Горчичники
- •Глава 23 ректальные лекарственные формы
- •23.1. Характеристика суппозиториев промышленного производства
- •23.2. Технология суппозиториев
- •Объяснение в тексте.
- •Объяснение в тексте
- •23.3. Перспективы развития ректальных лекарственных форм
- •Глава 24 аэрозоли (aerosola)
- •24.1. Устройство и принцип работы аэрозольного баллона
- •24.2. Пропелленты
- •24.3. Производство аэрозольных упаковок
- •24.4. Аэрозоли ингаляционные
- •24.5. Аэрозоли для наружного применения
- •Оглавление
12.5.2. Фильтрование
Фильтрование - это процесс разделения неоднородных систем: взвесей и аэрозолей с помощью пористых перегородок (фильтров), В данном разделе рассматриваются только закономерности процесса разделения взвесей. Жидкость контактирует с поверхностью фильтра и под действием разности давлений жидкая среда проходит через поры и собирается в виде фильтрата, а твердые частицы задерживаются. В зависимости от свойств перегородки и взвесей различают задерживание частиц в глубине или на поверхности фильтрующего материала.
Процесс задерживания частиц в глубине сопровождается механическим задерживанием твердых частиц суспензии в толще капиллярно-пористого материала перегородки, а также за счет адсорбции и электрокинетического взаимодействия, что постепенно приводит к закупориванию пор. Этот способ целесообразно применять для малоконцентрлрованных взвесей (менее 1%).
Задерживание частиц на поверхности. Процесс происходит с образованием осадка на поверхности перегородки, который является дополнительным фильтрующим слоем и постепенно увеличивает общее гидравлическое сопротивление продвижению жидкости. Роль перегородки в этом случае состоит в механическом задерживании частиц. Используется для фильтрования взвесей с содержанием твердой фазы более 1%.
С целью увеличения поверхности адсорбции и электрокинетического взаимодействия при фильтровании добавляют вспомогательные вещества в количестве 0,1-0,5, а иногда и до 2%. В качестве таких материалов используют кизельгур, уголь активированный, порошок целлюлозы, перлит, глину белую, кристаллы кальция сульфата.
Фильтрующие перегородки должны отвечать следующим требованиям: задерживать частицы требуемых размеров; обладать химической устойчивостью; иметь достаточную механическую прочность; обеспечивать минимальное гидродинамическое сопротивление; не изменять физико-химических свойств фильтрата; обеспечивать возможность регенерации; быть доступными и дешевыми. Их выбор обусловливается химическими свойствами фильтруемой взвеси - растворяющей способностью жидкой фазы, летучестью, вязкостью, значением рН среды; концентрацией и дисперсностью твердой фазы; требованиями к качеству фильтрата; масштабами производства и т. д.
По структуре фильтрующие перегородки делят на две группы: 1) сжимающиеся и гибкие (перегородки), поры которых могут изменять размеры и форму. Это в основном тканевые фильтры. Для уменьшения деформации их обычно укладывают па прочные перегородки, используя несколько слоев пред-фильтров. На деформацию пор и капилляров существенное влияние оказывают пульсация давления, создаваемая насосами, или изменяющаяся толщина слоя фильтруемой жидкости. Поэтому в условиях с сжимаемыми фильтрами стремятся уменьшить пульсации ресивером или монтежю; 2) несжимающиеся перегородки изготавливают в виде плит, дисков, пластин, патронов, цилиндрических пучков трубок. Получают их методом спекания или отжига однородных зерен силикатной смеси стеклянных, фарфоровых порошков с добавками 'связующих веществ и пластификаторов. В эту группу входят металлокера-мические и керамические фильтры, фильтры из пористой нержавеющей стали.
В зависимости от структуры и свойств материалы, из которых делают фильтры, делят на следующие группы: ткани из натурального хлопчатобумажного волокна, состоящего на 95% из целлюлозы; бельтинг, полотно, холст, саржа, марля и др. Они устойчивы к нейтральным, слабокислым (до 1,5% растворов кислот) и слабощелочным растворам (до 10% растворов щелочей), выдерживают температуру до 100°С, образуют фильтры с размерами пор от 2,9 до 55 мкм. Шерстяные ткани - различные виды сукна. Они устойчивы в 15-20% растворах кислот, но легко разрушаются щелочами. Синтетические ткани из полихлорвинилового, полиамидного, лавсанового и тефлоного волокна. Ткани из неорганического волокна - стекловолокно, пропитанное смолами или клеем БФ-2, БФ-6, асбестовые и металлические. Нетканные фильтры - фильтровальная бумага марки АФБ-1к с порами от 8 до 12 мкм, АФБ-5 с порами от 5 до 7 мкм, БФМ - с порами от 5 до 10 мкм. Они выдерживают температуру до 150°С. В эту группу входят также фильтры из перхлорвинила ФПП-20С, из фторсодержащих волокон Ф-42, фильтры из пористой нержавеющей стали марки ПНС-5 в виде ленты с порами от 7 до 13 мкм, нержавеющей стали марки ФНС с размерами пор 3-8 мкм. Используются в качестве фильтров намывные или наносные слои из кизельгура № 1 (мелкий) и № 2 (крупнозернистый), порошок фильтроперлита, целлюлозы, бумаги, асбеста, глины белой, угля активированного и др.
Фильтрующие материалы перед употреблением необходимо обязательно промыть для полного удаления растворимых веществ, твердых частиц или волокон.
Для установления общих закономерностей процесса фильтрования приводится основное уравнение фильтрования.
dV |
= |
ΔP |
Fdτ |
μ(Rос + Rф.п) |
где dV/ Fdτ - скорость фильтрования,м/с; V – объем фильтрата,м3; F - поверхность фильтрования,м2; τ - время фильтрования, с; ΔP - разность давлений, Н/м2; μ - вязкость жидкой фазы суспензии, Нс/м2; Roc - сопротивление слоя осадка, м-1'; Rф.п - сопротивление фильтровальной перегородки, м-1.
Как видно из уравнения, скорость фильтрования в каждый данный момент при ламинарном потоке пропорциональна перепаду давлений и обратно пропорциональна вязкости жидкости и гидравлическому сопротивлению перегородки и осадка. При режиме фильтрования на несжимаемой перегородке с образованием несжимаемого осадка сопротивление его слоя и скорость фильтрования с течением времени уменьшаются постоянно по мере увеличения толщины слоя осадка. При закупоривании пор интенсивно возрастает сопротивление фильтра и быстро и значительно понижается скорость фильтрования. Если для закупоривания одной поры требуется несколько частиц, скорость фильтрования понижается постепенно.
Зная эти закономерности, можно сохранить заданную скорость процесса уменьшением толщины слоя осадка своевременным проведением регенерации или заменой фильтрующей перегородки, повышением перепада давлений. Качество фильтрата повышают повторным фильтрованием через тот же фильтр с осадком или процесс ведут дополнительно через слой вспомо-' гательных веществ.
Таким образом, фильтрование может проходить при постоянном или переменном давлении и скорости.
Различают фильтры, работающие под давлением столба жидкости, а также работающие под вакуумом, и фильтры, работающие под давлением.
Фильтры, работающие под давлением столба жидкости, могут работать в двух режимах:. 1) давление создается жидкостью, которая непосредственно находится на фильтрующей перегородке. Это - фильтрующие воронки, стеклянные фильтры, фильтры-мешки. Их производительность невелика, высота слоя жидкости постоянно меняется; 2) фильтруемая жидкость подается из напорного бака в регулятор ее уровня, высота которого поддерживается постоянной.
-
Рис. 12.4. Устройство установки для фильтрования с помощью нутч-фильтра.
Рис. 12.5. Устройство установки для фильтрования с помощью друк-фильтра и монтежю.
Фильтры, работающие под вакуумом - нутч-фильтры (рис. 12.4), состоят из толстостенного цилиндрического сосуда из фаянса или керамики, внутренняя часть которого разделена перфорированной перегородкои, с укрепленной на ней несколькими слоями фильтровальной бумаги и бельтинга. В верхнюю часть фильтра заливается взвесь, фильтрат собирается па дне нижней части. Вакуум создается под перегородкой, за счет вакуумной линии, соединенной через ресивер с вакуумным насосом. Назначение ресивера - сглаживать пульсации насоса и предупреждать переброс в него капельной фазы.
Рис. 12.6. Устройство рамы и плиты фильтр-пресса.
Фильтры, работающие под давлением - друк-фильтры (рис. 12.5), представляют цилиндрическую емкость с перфорированной перегородкой в нижней части (с укрепленным на ней фильтрующим материалом), на которую подается взвесь под давлением сверху с помощью сжатого воздуха или инертного газа. Для подачи жидкости на фильтр используется монтежю. Это вертикальный резервуар из химически стойкого материала, в который заливается раствор самотеком или с помощью вакуума, а затем продавливается сжатым воздухом. Монтежю снабжается мановакуумметром, имеет трубу для заполнения и продавливания жидкости и краны для подключения вакуумной линии. Перепад давлений здесь значительно выше, чем на нутч-фильтрах и может составлять от 2 до 12 атм. Фильтры просты по устройству, имеют высокую производительность, позволяют фильтровать вязкие, легколетучие и с большим удельным сопротивлением осадка жидкости. Недостатком является то, что для выгрузки осадка необходимо снимать верхнюю часть фильтра и собирать его вручную.
Рамный фильтр-пресс (рис. 12.6) состоит из ряда чередующихся рам и плит, между которыми помещаются пластины фильтрующего материала. Герметизация между ними обеспечивается резиновыми прокладками. Плиты выполняют роль подпорки для фильтрующей ткани и имеют дренажные каналы для слива фильтрата. Рамы и плиты имеют отверстия, которые расположены так, что при сборке фильтра они образуют каналы для подачи раствора на каждую перегородку, слива фильтрата, подачи и отвода промывной жидкости с целью регенерации фильтра. Это достигается удалением осадка потоком промывной жидкости, подаваемым с противоположной стороны фильтрующей перегородки. Применяются при фильтровании растворов с небольшим количеством осадка, таких как экстракционные препараты, растворы и др. Кроме присущих друк-фильтрам преимуществ, они отличаются высокой производительностью за счет разности давлений от 2 до 15 атм, большой поверхностью фильтрования, простотой и удобством эксплуатации.