Các quá trình trong Công nghệ sản xuất Dược phẩm

CÁC Q TRÌNH CƠNG NGHỆ CƠ BẢN TRONG SXDP Giảng viên:ThS.Nguyễn Hồng Việt MỤC TIÊU HỌC TẬP Trình bày nguyên tắc cấu tạo, nguyên lý hoạt động, trường hợp ứng dụng thiết bị : máy nghiền búa, máy nghiền bi, máy xay cắt, máy xay keo Trình bày nguyên tắc cấu tạo, nguyên lý hoạt động, trường hợp ứng dụng thiết bị : máy trộn hộp ( lập phương, chữ V, trụ côn hai đầu) máy trộn cánh khuấy chữ Z, máy trộn cao tốc Trình bày nguyên tắc cấu tạo, nguyên lý hoạt động, trường hợp ứng dụng thiết bị : máy phun sấy, máy sấy tầng sơi, máy sấy đơng khơ Trình bày nguyên tắc kỹ thuật tiệt khuẩn dùng dùng hóa chất, khí chun dụng, dùng tia xạ… nhiệt khô, dùng nhiệt ẩm, XAY NGHIỀN VẬT LIỆU Khái niệm chung Xay trình học làm giảm kích thước hạt rắn Máy xay phân loại theo kích thước sản phẩm xay: xay thơ, xay trung bình, xay mịn Ví dụ: Xay thơ: Xay trung bình: Xay mịn: Siêu mịn: Cỡ hạt xay 840 µm 75 - 750 µm 75 µm µm Mục đích xay, nghiền: - Tăng tốc độ hòa tan, đặc biệt vật liệu có độ tan - Giảm thời gian chiết,chiết nhanh triệt để - Giảm thời gian sấy - Tạo thuận lợi cho trình trộn - Một số nguyên liệu (tá dược màu,tá dược trơn) cần nghiền đến kích thước mịn để phát huy tác dụng Nhược điểm: giảm độ ổn định thuốc Các loại lực Lực đập: lực tác dụng vng góc lên bề mặt tiểu phân nguyên liệu, lực phân tán theo nhiều hướng làm vỡ vụn tiểu phân Lực cắt: lực tác dụng lên nguyên liệu đường hẹp, phân chia tiểu phân hai phần nhỏ Lực mài: lực tác dụng nghiêng góc lên bề mặt tiểu phân nguyên liệu, tiểu phân nhận lực trượt lên bị tách thành tiểu phân nhỏ mịn từ bề mặt bị mài nghiền Các phương pháp Xay khô: vật liệu xay nghiền trạng thái khô, thường áp dụng công nghệ sản xuất thuốc bột, cốm, viên Xay ướt: vật liệu phân tán môi trường lỏng trình xay nghiền, thường áp dụng công nghệ sản xuất thuốc hỗn dịch nhũ tương Hóa lý: kết tủa vi tiểu phân từ dung mơi, tạo vi hạt cách bốc dung môi từ nhũ tương Kích thước tiểu phân (mm) Loại lực phân tán Mức độ xay Ban đầu Sau xay 150 – 25 25 – Lực cắt Xay thô (mảnh, phiến) Lực đập + lực cắt Xay thô 25 – 5–1 Lực đập + lực mài Xay mịn 5–1 Nhỏ 0,075 0,2 – 0,1 Nhỏ 0,0001 Mài + nghiền ( xay ướt ) Xay keo Máy xay búa • Nguyên tắc cấu tạo - Cửa cấp vật liệu có nắp đậy - Khoang xay hình trụ chứa vật liệu cần xay, trục quay nằm ngang gắn với vịng đĩa treo búa làm thép khơng gỉ - Mô tơ điện tạo lực quay gắn với trục quay đĩa búa - Cửa có lắp rây Máy xay búa • - Nguyên lý hoạt động : - Đĩa búa quay tạo dòng thổi vật liệu xay qua rây - Vật liệu xay cửa có kích thước theo cỡ rây Khi quay búa tạo lực đập làm vỡ nhỏ vật liệu, lực đập đóng vai trị làm giảm kích thước tiểu phân, có phần lực mài tham gia Độ mịn sản phẩm ( kích thước tiểu phân bột ) phụ thuộc vào cỡ rây thông số máy, đặc điểm cấu trúc vật liệu cần xay Máy xay búa • Trường hợp áp dụng: ‐ Trường hợp áp dụng : dùng để xay vật liệu khô rắn ( độ ẩm 15 % ) Thiết bị sấy khơ: tủ sấy áp suất giảm • Trường hợp áp dụng : Kỹ thuật sấy áp suất giảm thường dùng quy trình cao dược liệu, làm khơ chế phẩm sinh học chứa hoạt chất tự nhiên, dễ bị phân hủy nhiệt Thiết bị sấy khơ: máy sấy tầng sơi • Ngun tắc cấu tạo - Buồng tạo tầng sôi - Bộ phận chứa vật liệu cần sấy đáy buồng có lưới rây, lỗ rây nhỏ kích thước tiểu phân vật liệu - Bộ phận tạo dịng khí nóng ( cấp nhiệt áp suất ) từ lên qua vật liệu - Bộ phận thoát ẩm thu hồi bột vật liệu bay Thiết bị sấy tầng sôi Thiết bị sấy khô: máy sấy tầng sôi Nguyên lý hoạt động : - Áp lực khí nóng hướng thổi điều chỉnh phù hợp đủ thắng trọng lượng hạt, đẩy hạt treo lơ lửng buồng, hạt xoay chuyển lên xuống tạo trạng thái sôi, tăng diện tích tốc độ bay nước dung mơi - Hơi ẩm cần đẩy thoát nhanh phía buồng sơi để tránh kết vón tiểu phân buồng sấy Bộ phận ẩm có túi thu hồi vật liệu sấy bay lên Trường hợp áp dụng Sấy khối hạt ẩm trình sản xuất thuốc bột cao khô dược liệu, hạt cốm công nghệ sản xuất thuốc cốm, thuốc viên Thiết bị sấy tầng sôi Ưu điểm: - Hiệu truyền nhiệt chuyển khối cao → tốc độ sấy lớn, thời gian sấy ngắn - Trạng thái sôi → trình sấy diễn bề mặt tiểu phân riêng biệt - Nhiệt độ đc giữ ổn định kiểm sốt xác - Các hạt chuyển động ma sát với trở nên cầu → tăng khả trơn chảy - Giảm kết tụ giảm cần thiết phải rây sửa hạt sau sấy - Giảm nguy chất tan di chuyển q trình sấy Thiết bị sấy tầng sơi Nhược điểm: - Chuyển động tự gây va đập tiểu phân, làm vỡ hạt tạo nhiều bụi - Tiểu phân mịn ngồi theo dịng khí, cần thu hồi túi lọc - Có thể sinh tĩnh điện; hh khơng khí với vật liệu hữu dạng bụi mịn gây nổ tia lửa điện sinh từ tĩnh điện, đặc biệt có dung mơi dễ bay Thiết bị sấy phun Nguyên tắc cấu tạo - Buồng sấy có cấu tạo hình - Bộ phận cấp khí nóng tạo dịng thổi xốy ốc lên - Bộ phận phun dịch lỏng với đầu phun có kích cỡ lỗ phun khác - Bộ phận bơm lưu động để điều chỉnh tốc độ dịch phun - Bộ phận điều chỉnh áp suất phun - Bộ phận điều chỉnh tốc độ, nhiệt đầu vào, đầu khí nóng - Bộ phận thu gom sản phẩm đáy buồng Thiết bị sấy phun • - Nguyên lý hoạt động - Hạt khô đủ lớn rơi xuống thu gom đáy buồng • Trường hợp áp dụng Dịch lỏng ( dung dịch, hỗn dịch ) phun qua lỗ đầu phun từ đỉnh buồng sấy Dịng khí nống thổi lên tạo dịng xốy ốc làm tăng độ dài đường tiểu phân, tăng tiếp xúc với nhiệt tăng hiệu suất bay nước, dung môi Phun sấy dịch chiết dược liệu để tạo bột cao khơ Phun sấy hỗn dịch quy trình chế tạo vi hạt, vi nang Phun sấy dịch lỏng quy trình bào chế bột vơ khuẩn pha tiêm Thiết bị sấy phun Sấy đơng khơ • - Ngun tắc cấu tạo - Buồng làm lạnh đồng thời buồng sấy đông khô - Bộ phận hút chân không kết nối với buồng sấy đông khô thông qua hệ ngưng tụ nước Một buồng chứa nhiều khay, dung dịch, hỗn dịch lọ hở nút đặt khay đổ trực tiếp lên khay Hệ thống làm lạnh đóng băng dịch lỏng từ - 5o đến – 50o C Bộ phận kiểm soát, điều chỉnh nhiệt độ khay chứa vật liệu sấy theo quy trình đông khô qua giai đoạn Bộ phận tự động ép đẩy đóng nút lọ sản phẩm đơng khơ, thường dùng áp suất đẩy khí N khơng khí lọc vô khuẩn Sấy đông khô Sấy đông khơ • Ngun tắc hoạt động - Thiết bị làm lạnh hạ nhiệt độ buồng chứa vật liệu từ - o đến – 50o C 2h đến 5h tùy quy trình đơng khơ vật liệu Hệ lỏng đóng băng chuyển sang thể rắn nước kết tinh Đây giai đoạn đông lạnh sâu - Buồng đông khô bút chân không, giảm áp suất tạo điều kiện nước thăng hoa Nhiệt độ nâng dần gần tới nhiệt độ eutecti, hệ trạng thái rắn Nhiệt độ tăng mục đích tăng tốc độ thoát nước từ thể rắn, bắt buộc phải thấp nhiệt độ eutecti để tạo mao quản hệ rắn Cấu trúc trở nên khô xốp bền vững khơng bị chảy lỏng thường có độ ẩm không 12% Giai đoạn gọi giai đoạn sấy sơ cấp - Khối vật liệu khô xốp bền vững tiếp tục nâng nhiệt độ làm khô để hàm ẩm đạt tiêu chuẩn đề thường 1% Giai đoạn chủ yếu ẩm thoát từ mao quản lên bề mặt khối để buồng sấy qua hệ ngưng tụ, giai đoạn sấy thứ cấp Sấy đơng khơ • Trường hợp áp dụng : - Kỹ thuật đông khô dùng quy trình làm khơ chế phẩm chứa dược chất dễ phân hủy nhiệt khơng khí chế phẩm men, hocmon, kháng sinh, vitamin… - Kỹ thuật đơng khơ cịn áp dụng để chuyển hỗn dịch có cấu trúc nano liposome, phitosome khơng bền vững trạng thái tập hợp ( thay đổi kích thước tiểu phân hệ ) sang dạng bột đông khô, dễ bảo quản, sử dụng pha lại với dung mơi thích hợp CÂU HỎI LƯỢNG GIÁ 1.Trình bày nguyên tắc cấu tạo, nguyên lý hoạt động, trường hợp áp dụng máy xay búa, máy xay đinh 2.Trình bày nguyên tắc cấu tạo, nguyên lý hoạt động, trường hợp áp dụng máy xay cắt, máy xay đĩa 3.Trình bày nguyên tắc cấu tạo, nguyên lý hoạt động, trường hợp áp dụng máy nghiền bi, máy xay keo 4.Trình bày nguyên tắc cấu tạo, nguyên lý hoạt động, trường hợp áp dụng máy trộn lập phương, máy trộn cánh chữ Z CÂU HỎI LƯỢNG GIÁ Trình bày nguyên tắc cấu tạo, nguyên lý hoạt động, trường hợp áp dụng máy trộn cao tốc Trình bày nguyên tắc cấu tạo, nguyên lý hoạt động, trường hợp áp dụng máy sấy tầng sôi 7.Trình bày nguyên tắc cấu tạo, nguyên lý hoạt động, trường hợp áp dụng máy phun sấy 8.Trình bày nguyên tắc cấu tạo, nguyên lý hoạt động, trường hợp áp dụng máy xay cắt, máy xay đĩa ... bị mài nghiền Các phương pháp Xay khô: vật liệu xay nghiền trạng thái khô, thường áp dụng công nghệ sản xuất thuốc bột, cốm, viên Xay ướt: vật liệu phân tán mơi trường lỏng q trình xay nghiền,... mục đích tạo hệ đồng : phần hệ giống thơng số biểu thị tính chất thành phần hệ • Trong cơng nghệ sản xuất dược phẩm khuấy trộn làm tăng độ hòa tan pha chế dung dịch, làm đồng dung dịch hệ thuốc... Cách phân loại rây theo kích thước: - Theo Dược điển VN: phân loại theo đường kính cỡ mắt rây Theo tiêu chuẩn USP: đơn vị Mesh, số lỗ lưới chiều dài inch Quá trình phân loại cỡ hạt • Rây Q trình