Особенности измельчения и смешивания твердого лекарственного сырья
Приготовление многокомпонентных лекарственных препаратов из твердых субстанций включает две основных технологических операции – измельчение и перемешивание. В зависимости от физико-химических и технологических свойств сырья, эти процессы производятся с использованием оборудования различной конструкции и принципа действия.
При выборе технологии обработки продукта учитываются возможные изменения его свойств под действием тех или иных факторов. Так, например, апоморфина гидрохлорид и некоторые другие вещества (кортизона ацетат, аминазин и т.д.) меняют свои свойства под действием влаги и света, углекислой кислоты и кислорода.
Кристаллы сульфата магнезии способны быстро терять воду («выветриваться»)
Другие ингредиенты, такие как, например, мочевина, хлорид натрия, адреналина гидрохлорид устойчивы на свету и не вступают в реакцию с кислородом и углекислотой, однако быстро набирают влагу за счет повышенной гигроскопичности. Определенные соединения, напротив, легко теряют кристаллы воды – к таким веществам относятся сульфат магнезии, натрия и др.
Ряд твердых веществ в порошковой форме характеризуется повышенной летучестью, например, хлоралгидрат, камфора и т.д.
Многие порошковые вещества при соединении друг с другом приобретают новые свойства и теряют старые. Некоторые смеси, например, становятся взрывоопасными. Опытные фармацевты-технологи при разработке и отладке технологических процессов учитывают эти обстоятельства и подбирают подходящие методики и экспериментальное оборудование с соответствующими возможностями.
Виды пилотных установок для измельчения твердого лекарственного сырья
Фармацевтическое сырье может измельчаться в пилотных установках различной конструкции. Одно из таких устройств – мельница Исламгулова.
Мельница Исламгулова |
Данное приспособление по принципу действия и конструкции похоже на обычную кофемолку, его камера оснащена ножом, вращающимся с большой скоростью. За счет быстрого вращения ножа в мельнице Исламгулова создается вихревой поток. В результате обрабатываемое сырье измельчается как за счет взаимодействия с ножом, так и за счет многократных соударений и трения с крышкой мельницы, которая, таким образом, выполняет роль своеобразной ступки. |
Шаровая мельница BM-5 |
Мельницы Исламгулова хороши для порошкования кристаллического сырья, но не приспособлены для тщательного измельчения аморфных материалов (например, растительных компонентов – резаных листьев и др.) Измельчить высушенные листья лекарственных растений до получения крупнодисперсных порошковых субстанций можно в дисковой мельнице. Однако в таких устройствах невозможно получать мелкодисперсные порошки, поэтому для этих целей обычно пользуются шаровыми мельницами. Наиболее тонкий помол обеспечивает обработка ингредиентов в мельнице с шарами различного диаметра. Узнать подробнее о конструкции, назначении, возможностях и преимуществах пилотных шаровых мельниц производства немецкой компании Pharma Test вы сможете из ранее опубликованных материалов. |
Готовые к смешиванию порошковые продукты различаются по следующим параметрам:
- структуре (аморфные и кристаллические);
- размеру, форме и прочности частиц, а также их агрегационным свойствам;
- влажности;
- плотности;
- запаху, цвету, вкусу и др.
Правильный выбор смесителя позволяет фармацевтам соединять различные порошковые продукты между собой, а также с пастообразными, мазевыми и жидкими компонентами, получая гомогенные составы с требуемыми характеристиками.
Разновидности лабораторных пилотных смесителей для соединения порошковых ингредиентов между собой и смешивания с веществами различной консистенции
Двухконусный смеситель DCM-6 |
Если перед фармацевтами стоит задача перемешать порошки с хорошей сыпучестью (текучестью) и однородным составом, они пользуются установками, называемыми двухконусными смесителями. Свои названия устройства этого типа получили за счет конструкции рабочей камеры, имеющей характерное строение. В такой установке обрабатываемый материал постоянно перемещается из более узкой в более широкую часть и обратно. Высыпаясь из узких конусообразных отделений в широкое среднее, частицы порошка рассредотачиваются в пространстве, собираясь в конусы – сближаются. Это позволяет быстро и эффективно получить смесь с максимально однородным составом. |
Максимальный объем обрабатываемого продукта в камере двухконусного смесителя зависит от типа и гранулометрического состава смешиваемых веществ: чем мельче частицы порошка, тем меньше предельно допустимый рабочий объем.
В перечень экспериментальных сменных насадок для универсального привода производства компании Pharma Test входит двухконусный смеситель DCM-6, имеющий следующие преимущества:
- Насадка выполнена из высококачественной стали, устойчивой к действию многих химически активных соединений. Это позволяет использовать DCM-6 как для смешивания сухих порошков, так и для соединения порошковых субстанций и гранулятов с жидкими компонентами.
- За счет регулируемой скорости вращения и угла наклона универсального редуктора, на котором закрепляется смеситель, технологи могут гибко менять интенсивность смешивания, создавая оптимальные режимы для соединения продуктов с различными физико-химическими свойствами.
- Высокая производительность пилотной установки обеспечивает возможность ее использования как на стадии разработки, так и на этапе малотоннажного пилотного производства.
Месильная машина LMZ-5 |
Совсем иные задачи встают перед производителями лекарственных препаратов, если необходимо объединить в гомогенную смесь сухие и влажные порошки, мазевые добавки, жидкости и другие субстанции, значительно различающиеся между собой по консистенции и свойствам. Смешивание таких компонентов требует максимально интенсивной обработки с применением различных типов механического воздействия. |
Быстро и с гарантированным результатом с решением подобных задач справляются устройства, аналогичные по конструкции и принципу действия месильной машине LMZ-5. Как и двухконсуный смеситель, насадка этого типа монтируется на универсальный привод UAM. Однако с учетом особенностей ее работы для крепления используется не редуктор, а специальная станина и фланец электропривода.
Барабанно-кольцевой миксер RM-6 |
Внутри камеры месильной машины расположены два ножа Z-образной формы, которые проталкивают смесь навстречу друг другу, вследствие чего ее компоненты быстро и равномерно распределяются по всему объему. Определенные трудности встают при необходимости получить гомогенную субстанцию, если процентное содержание соединяемых веществ и их гранулометрический состав значительно различается. Решить эту задачу помогает смеситель барабанно-кольцевого типа под названием «пьяная бочка», который интенсивно движется по сложной траектории. |