Оборудование производства стерильных лекарственных форм.
ЛЕКЦИЯ № 12.
Мы рассмотрим оборудование стерильных лекарственных форм, которые используются в виде растворов в ампулах 1;2;5 и 10 мл и бутылках (флаконах) 100мл и большие (инфузионные - лат.infusio - вливание).
Производство стерильных лекарственных форм начинается с подготовки посуды. Сюда входит мойка наружных и внутренних поверхностей. Возьмем ампульное производство.
Вначале проводится мойка ампул снаружи (душированием горячей водой при температуре 60ºC). Во время мойки кассета с ампулами под давлением струй воды совершает вращательное движение, что способствует одинаковой очистки их наружной поверхности.
Мойка ампул изнутри может осуществляться следующими способами:
Вакуумными, ультразвуковые, термические и шприцевым.
Вакуумные способы мойки.
К ним относятся простой вакуумный, турбо вакуумный, паро-конденсационный и вихревой.
Простой вакуумный способ основан на заполнении ампул водой путем создания разности давлений внутри ампулы и снаружи, с последующим ее удалением с помощью вакуума. Для проведения мойки ампулы погружают в воду капиллярами вниз и создают вакуум, который затем снимают подачей в аппарат фильтровального воздуха. Под действием перепада давлений вода входит внутрь ампул, моет ее внутреннюю поверхность и удаляется с загрязнениями при создании в аппарате вакуума. Виду малой эффективности применяют только сочетание с другими способами мойки.
Более эффективный турбо вакуумный способ – за счет, резкого мгновенного гашения разрежения и ступенчатого вакуумирования. Недостаток: высокий % брака (10-20%).
Вихревой способ разработан на Таллиннском ХФЗ для повышения турбо вакуумной мойки.
Самым совершенным является паро-конденсационный способ, который нашел промышленное применение в аппарате АП-30 и в автоматической линии АП-25.
Общий принцип мойки близок к вакуумному, но разрежение создается конденсацией пара в конденсаторе смешения. Гашение вакуума производится не подачей воздуха внутрь аппарата, а паром под давлением. За счет вакуума вода, находящаяся внутри ампулы, закипает при температуре 80-90ºC. При этом происходит интенсивное парообразование.
Мойка в аппарате осуществляется автоматически по заданной программе. Кассета с ампулами капиллярами вниз помещается в рабочую емкость, крышка закрывается, и в аппарате проводится продувка пара через холодильник и рабочую емкость в течении 6" Происходит вытеснение воздуха из аппарата и прогрев его стенок. В распылитель подается холодная вода с температурой 8-10ºC и Р = 0,15 МПа. В результате контакта пара с капельками холодной воды из распылителя в холодильнике и рабочей емкости создается вакуум. Рабочая емкость заполняется водой t = 80-90ºC через трубопровод до заданного уровня, который обеспечивает полное погружение капилляров ампул в воду. В аппарат через холодильник подается пар в течении 4", а затем в распылитель – холодная вода. Разрежение, создающееся при этом, гасится не воздухом, а подачей пара под давлением. Под действием гидравлического удара, связанны с резким перепадом давления, вода в виде турбулентного фонтанированного потока устремляется внутрь ампулы. При возникающем разрежении вода закипает. Для удаления воды из ампул создается разрежение конденсацией пара. Таким образом, попеременной подачей пара и холодной воды в аппарате проводится многократная мойка. Обычно в одной и той же порции моющей воды совершается от4 до 9 гидроударов. Из рабочей емкости загрязненная вода удаляется через клапан подачей пара под давлением. После этого вытесняется вода из ампул путем создания вакуума. В рабочую емкость наливается новая порция чистой воды (80-90ºC) и циклы повторяются до полной очистки ампул. В 1-2 последних циклах проводится споласкивание ампул водой очищенной с 4-мягидроударами. После этого в аппарате создается вакуум без подачи воды в рабочую емкость. В это время из ампул окончательно удаляется вода, происходит их сушка и стерилизация. Производительность аппарата АП-30 – 2700ампул/час.
Ультразвуковой способ
Прохождение ультразвука в жидкой среде сопровождается чередующимися сжатиями, разрежениями и большими переменными ускорениями. В жидкости образуются разрывы, называемые кавитационными полостями. В момент сжатия полости захлопываются. В качестве кавитационных полостей могут быть мельчайшие пузырьки газа и пара в жидкости. Пульсирующие, кавитационные пузырьки попадают под пленку, частицы загрязнений и отслаивают их. Оптимальные параметры процесса: для прочно связанных загрязнений частота ультразвука 18-22 кГц температура 30-60ºC, т.к. при более высокой температуре увеличивается давление пара в жидкости, что приводит к понижению разрушающей активности кавитации.
Преимущество данного способа является высокая эффективность удаления прочно удерживающихся загрязнений, главным образом частиц стекла одновременно с внутренних и наружных поверхностей ампул. При мойке этим способом происходит отбраковка ампул с микротрещинами, которые под действием ультразвука разрушаются. Положительным является также бактерицидное действие ультразвуковых колебаний.
К качестве источников ультразвука применяются обычно магнитострикционные и редко пьезоэлектрические генераторы. Генератор ультразвука крепится на крышке или дне моечного аппарата.
Термический способ.
Предварительно ампулы моют вакуумным способом. Заполняют горячей водой (60-80ºC) и в положении капиллярами вниз помещают в зону интенсивного нагрева при 350-400ºC. Вода бурно закипает и под давлением пара удаляется из ампул. Время одного цикла – 5мин.
Недостатки способа – относительно низкая скорость удаления воды из ампул и сложное аппаратурное оформление.
Шприцевой способ.
В ампулы, установленные на конвейере капиллярами вниз. Водятся полые иглы, через которые под давлением 0,2-0,3 МПа подается горячая вода. Струя воды ударяется в донышко ампулы и в виде турбулентных потоков омывает внутреннюю поверхность. Наиболее интенсивно моется дно, боковые стенки меньше. Производительность данного способа невысока. С целью повышения эффективности его сочетают с ультразвуковым способом. Проверка качества мойки: в моечный аппарат помещают несколько контрольных ампул со специальными нанесенными «окрашенными» загрязнениями. После мойки эти ампулы должны быть чистыми.
После мойки ампулы кратчайшим путем и быстро, чтобы предотвратить вторичное загрязнение, передаются на сушку или стерилизацию в зависимости от условий ампулирования.
Если эти 2 операции объединены , то их ведут в суховоздушном стерилизаторе при температуре 180ºC в течении 60'. Суховоздушный стерилизатор установлен между двумя отделениями так, чтоб загрузка вымытых ампул проводилась в моечное отделение, а выгрузка – в отделении наполнения ампул раствором (в помещении 1 класса чистоты).
Однако термическая стерилизация в обычных стерилизаторах имеет ряд недостатков: 1) температура в разных зонах стерилизационной камеры неодинакова; 2) нагревательные элементы выделяют много механических загрязнений в виде пыли и окалины; 3) в стерилизатор постоянно попадает не стерильный воздух.
Все эти недостатки устранены в новых видах стерилизации с ламинарным потоком нагретого стерильного воздуха. В них с помощью вентилятора воздух с небольшим избыточным давлением подается в калорифер, нагревается до температуры 180-300ºС, подвергается фильтрованию через стерильные фильтры и через распределительное устройство поступает в стерилизованную камеру в виде ламинарного потока по всему сечению камеры. Отсутствие турбулентных потоков воздуха создает равномерное температурное поле во всей камере. Фильтрование через стерилизованный фильтр и небольшой подпор воздуха гарантирует отсутствие механических загрязнений и микрофлоры в зоне стерилизации.
