технология лек 2. Учебник соответствует учебной программе и предназначен для студентов фармацевтических высших учебных заведений и факультетов
 Скачать 5.32 Mb.
|
|
473 машинах для резки ампул необходимо обеспечить их предвари- тельный подогрев, подавать в зону резки чистый профильтрован- ный воздух и установить в месте нанесения риски узел обмыва капилляра ампулы фильтрованной обессоленной водой. Эти мероприятия позволяют снизить загрязнение ампулы и облегчают в дальнейшем процесс их внутренней мойки. Дальнейшее развитие ампульного производства идет по пути создания специального оборудования, автоматических поточных линий ампулирования; в этих условиях целесообразно вскрытие ампул производить непо- средственно в линии, так как при этом возможно сохранить прак- тически стерильную среду внутри ампулы, полученную благодаря нагреву стекла до высокой температуры в процессе формования. Отжиг ампул. Изготовленные на стеклоформующих автоматах и набранные в кассеты ампулы подвергают отжигу для снятия внутренних напряжений в стекле, образующихся из-за неравномер- ного распределения массы стекла и неравномерного охлаждения ампул в процессе изготовления. Напряжения, возникающие в стек- ле, тем больше, чем сильнее при охлаждении перепад температуры между наружным и внутренним слоями стекла. Таким образом, при резком охлаждении напряжения в сокращающемся внешнем слое стекла могут превысить предел прочности, в стекле возникнут трещины, и изделие разрушится. Вероятность возникновения микротрещин в стекле ампул повышается при тепловой стерилизации. Процесс отжига состоит из следующих стадий: нагрева до температуры, близкой к размягчению стекла, выдержки при этой температуре и медленного охлаждения. Наиболее опасными для ампул являются напряжения, возникающие на границах резкого перехода тонких и толстых стенок и приводящие к растрески- ванию ампул во время их хранения. Для контроля ампул на наличие напряжений в стекле используют прибор — полярископ, на экране которого места, имеющие внутреннее напряжение, окрашены в желто-оранжевый цвет. По интенсивности окраски можно приблизительно судить о величине напряжений в стекле. Ампулы отжигают в специальных печах с газовым или электри- ческим нагревом. Устройство туннельной печи Мариупольского завода техно- логического оборудования изображено на рис. 19.9. Печь состоит из трех камер: нагрева, выдержки (отжига) и охлаждения ампул. На верхнем своде камеры нагрева и выдержки в тоннеле установлены газовые горелки инфракрасного излучения типа ГИИВ-2, под нижними чугунными плитами, образующими пол печи, помещены горелки инжекторного типа. Для отжига ампулы загружаются в металлические контейнеры капиллярами вверх; в одном контейнере помещается около 500 ампул вмести- 474 мостью 10 мл. Кассеты в туннеле перемещаются с помощью цеп- ного конвейера. Рис.19.9. Устройство печи с газовыми горелками для отжига ампул: 1 — корпус; 2 — камера нагрева; 3 — камера выдержки; 4 — камера охлаждения; 5 — стол загрузки; 6 — стол выгрузки; 7 — газовые горелки; 8 — конвейер; 9 — кассета с ампулами В камерах нагрева и выдержки ампулы нагреваются до температуры 560—580 °С с выдержкой при этой температуре около 10 мин. Зона охлаждения разделена на две части: в первую часть (по ходу движения) подается противотоком воздух, прошедший вторую часть и имеющий температуру около 200 °С. В первой зоне этой камеры происходит постепенное охлаждение ампул в течение 30 мин. Во второй зоне ампулы быстро охлаждаются воздухом до 60 °С за 5 мин, затем до комнатной температуры и проходят к столу выгрузки. Принятый двухступенчатый процесс охлаждения исключает возможность возникновения повторных напряжений в стекле ампул. Над верхним сводом печи установлен вентилятор подачи воздуха для охлаждения ампул. Боковые стены печи имеют смотровые окна для наблюдения за работой горелок. На ряде заводов ампулы отжигают в специальных печах с электронагревом, устройство которых не имеет принципиальных отличий от вышеописанных печей с газовыми горелками. Отжигаемые в этой печи ампулы нагреваются с помощью электрических нагревателей, расположенных в зонах нагрева и выдержки. Для транспортирования контейнеров с ампулами печь имеет цепной конвейер, под и над которым установлены нагревательные спирали из хромоникелевой проволоки. Внутри печь выложена фасонным огнеупорным кирпичом. На выходе в печь подается воздух, движущийся в направлении, противополож- ном движению контейнеров с ампулами. На операции отжига ампул заканчивается первая часть технологического процесса ампульного производства. Последующие операции обработки ампул совершаются во второй его части, а именно — в процессе ампулирования, и выполняются на участках ампульного цеха. 475 Способы мойки ампул После отжига ампулы в металлических контейнерах поступают в цех ампулирования на участок набора ампул в кассеты. Этот процесс предшествует мойке ампул. Крупноемкие ампулы в кассеты набираются вручную. Набор мелкоемких ампул (1, 2, 3, 4 и 5 мл) выполняют на автоматах (машинах Резепина), выпускаемых серийно Мариупольским заводом технологического оборудования. Автомат (рис. 19.10) набирает ампулы в перфорированные кассеты, изготовленные из нержаве- ющей стали. В верхней части автомата расположен подвижный бункер, в кото- рый загружаются ампулы. При переме- щении бункера ампулы сначала укла- дываются в ячейки поворотной рамки, которая, поворачиваясь в вертикальное положение, направляет их в отверстия кассеты, расположенные в шахматном порядке. Число открытых желобков поворотной рамки при каждом рабочем цикле регулируется шторками. После укладки очередного ряда стол с кассетой перемещается на один шаг и цикл повторяется. При укладке последнего ряда кассеты машина останавливается конечным выключате- лем и стол возвращается в исходное по- ложение. Кассеты, наполненные ампу- лами, снимают вручную и передают на следующие операции согласно техноло- гическому процессу: мойку, сушку, наполнение. Мойка ампул — одна из самых ответственных стадий ампуль- ного производства. Различают наружную и внутреннюю мойку. Для наружной мойки ампул применяется полуавтомат типа АП-2М2 Мариупольского завода технологического оборудования. Полуавтомат представляет собой аппарат с крышкой, в который на свободно вращающуюся подставку устанавливается кассета с ампулами. Над кассетой расположено душирующее устройство, с помощью которого на ампулы подается фильтрованная горячая вода. Под воздействием струй воды кассета вращается, чем и достигается равномерная обмывка ампул. Производительность автомата по обработке ампул вместимостью 1—2 мл достигает 30 тыс. ампул в час. Внутренняя мойка ампул осуществляется вакуумным, ультра- звуковым и виброультразвуковым, термическим и шприцевым способами. Рис. 19.10. Схема автомата для набора ампул в кассеты (модель Ц564М): 1 — стол; 2 — бункер; 3 — левая шторка; 4 — правая шторка; 5 — рамка поворотная; 6 — глав- ный вал; 7 — основной привод; 8 — станина; 9 — привод возвратного стола 476 Наиболее распространен в отечественной технологии вакуумный способ мойки. Кассету с ампулами помещают в герметично закрытый аппарат так, чтобы капилляры после наполнения аппарата водой были погружены в воду, затем в нем создают и резко сбрасывают вакуум. При создании вакуума воздух, находящийся в ампулах, отсасывается и пузырьками проходит через водный слой. В момент сброса вакуума вода с силой устремляется внутрь ампул, омывая ее внутреннюю поверхность, затем при повторном создании вакуума вода со взвешенными в ней механическими примесями, ранее находившимися на стенках ампул, отсасывается и сливается из аппарата. Цикл повторяется многократно. Простой вакуумный способ мойки малоэффективен, так как не может обеспечить требуемой чистоты ампул. Для отделения частиц механических включений от стенок ампулы воздействия только одного, даже весьма сильного турбулентного потока воды, недостаточно. Наиболее ответственным моментом в процессе мойки называют скорость удаления воды из ампул со взвешенными в ней частицами. Естественно, чем выше скорость, тем эффективнее мойка. По мере отсоса внутри ампулы создается разрежение, процесс эвакуации воды замедляется, и в конце процесса при уравнивании давления скорость удаления воды практически близка к нулю. Следовательно, самая важная часть процесса протекает неинтенсивно. Определенное влияние на вынос частиц, взвешенных в моющей среде, оказывает форма ампул. Как показал производственный опыт, эвакуация частиц из ампул с пережимом капилляра протекает хуже, чем из ампул с плавным переходом пульки в капилляр. В первом случае брак по механическим примесям увеличивается на 10—15%, что объясняется завихрением потока воды в пережиме, при отсосе ее из ампулы, и, как следствие, удержанием частиц в ампуле. В связи с изложенным выше, в последнее время процесс вакуумной мойки был значительно усовершенствован — введено ступенчатое вакуумирование, позволившее добиться более полного удаления воды из ампул, интенсифицирован процесс за счет более резкого сброса вакуума, автоматизированы операции управления аппаратом. Разновидности вакуумного способа мойки: турбовакуумный, вихревой и пароконденсационный. Турбовакуумный способ характеризуется более эффективной мойкой за счет резкого мгновенного гашения разрежения и ступенчатого вакуумирования. Процесс проводится в турбовакуум- ном аппарате с автоматическим управлением по заданным параметрам. Внутрь аппарата помещаются кассеты с ампулами капилля- рами вниз, закрывается крышка и создается разрежение. Рабочая 477 емкость аппарата заполняется горячей деминерализованной водой так, чтобы капилляры были погружены в нее. Разрежение повышается примерно в 2 раза и внутри ампулы также создается вакуум. Затем быстро открывается воздушный электромагнитный клапан большого диаметра и в аппарат мгновенно поступает профильтрованный стерильный воздух. Это создает резкий перепад давлений и вода устремляется внутрь ампул в виде турбулентного фонтанирующего потока, отделяя от поверхности загрязнения и переводя их во взвешенное состояние. Далее воздушный клапан закрывается, аппарат соединяется с вакуумной линией, разрежение вновь повышается и вода со взвешенными частицами с большой скоростью удаляется из ампул и из рабочей емкости аппарата. Высокая скорость удаления воды препятствует задержке механических частиц на стенках ампул. Затем вакуум вновь приводится к первоначальному состоянию, в рабочую емкость подается чистая вода и цикл мойки повторяется от 4 до 8 раз (в зависимости от степени загрязнения ампул). Брак при применении этого способа высок и составляет 10—20%. Для повышения эффективности турбовакуумной мойки ампул на Таллиннском химико-фармацевтическом заводе (Эстония) разработан вихревой способ. В отличие от турбовакуумной мойки перепад давлений здесь после очередного гидроудара ступенчато возрастает за счет увеличения разрежения в аппарате. Вакуум гасится фильтрованным воздухом через 0,2—0,3 с. В отечественной промышленности в последнее время нашел широкое применение пароконденсационный способ мойки ампул. Сущность этого способа заключается в том, что кассету с ампулами помещают в герметический аппарат, затем из аппарата и ампул паром выдавливают атмосферный воздух и аппарат наполняют горячей водой (температура 80—90 °С). Далее пар, находящийся в ампулах, конденсируют, в результате чего они почти целиком заполняются турбулентным потоком воды. Под воздействием возникающего вакуума вода в ампулах вскипает и мгновенно выбрасывается их них. Цикл повторяют несколько раз, меняя воду. Благодаря применению горячей воды, пара и высокоскоростной циркуляции жидкости этот способ значительно повышает качество очистки, а проводимая обработка ампул паром в известной степени стерилизует пустые ампулы. После применения данного способа мойки горячие ампулы, из которых полностью удалена вода, не нуждаются в сушке перед их наполнением. Данный способ не требует использования в производстве вакуумных насосов, относящихся к весьма водоэнергоемкому оборудованию. Пароконденсационный способ мойки применяется в работе полу- автомата АП-30 и автоматических линий АП25М, АП2М2 и АП3М2. Аппарат для пароконденсационной мойки ампул АП25М (рис. 19.11) предназначен для мойки внутренней поверхности 478 ампул, при этом ампулы обрабатываются в специальных дисковых кассетах. Кассета с ампулами, набранными капиллярами вниз, поме- щается в рабочую емкость аппарата, в которой создается вакуум. Затем подаются вода и пар, за счет конденсации которых внутри ампул создается ва- куум. После чего происходит заполнение ампул водой тем- пературы 80—90 °С. Эффект высококачественной мойки достигается за счет интен- сивного вскипания воды, нахо- дящейся в ампулах. При мгно- венном вскипании вода выбра- сывается из ампул с большой скоростью, отделяя от стенок ампул и увлекая за собой механические частицы. Для работы к аппарату необходимо подключать фильтрованный пар давле- нием до 3 кгс/см 2 , водопровод холодной обессоленной воды, моющей воды 80—90 °С, а так- же пневмопровод с давлением сжатого воздуха не менее 3 кгс/см 2 Управление процессом осуществляется автомати- чески. Производительность ап- парата составляет 22—30 кас- сет в час. Особенность процесса пароконденсационной мойки ампул — вскипание моющей жидкости в ампуле в момент подачи в холодильник холодной воды при пониженной температуре кипения за счет создавшегося разрежения и последующее интенсивное вытеснение моющей жидкости образовавшимся внутри ампулы паром. При разрежении 0,2—0,3 атм вода вскипает в диапазоне температур 90—95 °С. Поэтому особенно важно обеспечить строгий контроль темпера- турного режима подаваемой в аппарат воды. Заполнение ампул с использованием эффекта гидравлического удара моющей жидкос- ти о стенки и мгновенное вскипание всего объема жидкости обеспе- чивают интенсивную обработку стенок ампул с отслоением частиц Рис.19.11. Схема аппарата для пароконденсационной мойки ампул АП25М: 1 — сливной бачок; 2, 16 — обратные кла- паны; 3 — промежуточный бачок; 4 — ра- бочая емкость; 5 — станина; 6 — крышка емкости; 7 — направляющие; 8 — ампула; 9 — кассета; 10 — пульт управления; 11 — пневмоцилиндр; 12 — блок управления пневмоцилиндром; 13 — электрошкаф; 14 — конденсационный бачок; 15, 17 — клапаны 479 от них, а бурное вытеснение жидкости — вывод в ней механических частиц. Вибрационный способ мойки ампул. Как указывалось ранее, большую часть механических загрязнений на поверхности ампул составляют частицы стекла. С целью удаления их из растворов авторы данного метода использовали принцип осаждения взве- шенных в жидкости частиц по закону Стокса. Ампулы с водой устанавливают капиллярами вниз на подставку, жестко соединен- ную с вибратором; при этом концы капилляров погружены в жидкость. Ампулы подвергают вибрации, в результате чего взве- шенные в растворе частицы осаждаются в зону капилляров и осво- бождают ампулы. Во время вибрации ампул на границе концов капилляров с жидкостью возникает «волновой барьер», препятству- ющий попаданию загрязнений из жидкости в ампулы. При этом объем жидкости в ампулах остается неизменным, что позволяет таким путем освобождать от примесей непосредственно растворы лекарственных веществ в момент вакуумного заполнения ими ампул. Вибраторы применяют с 50—100 Гц и амплитудой до 1 см. С целью интенсификации процесса очистки ампул широкое применение в различных аппаратах и устройствах нашел ультразвуковой способ обработки. Прохождение ультразвука в жидкости сопровождается чередующимися сжатиями, разреже- ниями и большими переменными ускорениями. В жидкости образуются разрывы, называемые кавитационными полостями, которые в момент сжатия захлопываются. В это время давление в пузырьках может достигать нескольких тысяч атмосфер. Кавитационные полости образуются за счет присутствия в жидкости мельчайших пузырьков газа и пара или твердых частиц. Пульсирующие кавитационные пузырьки отслаивают частицы загрязнений. Оптимальными параметрами данного процесса считается частота ультразвука — 18—22 кГц и температура моющей воды 30—60 °С. Преимущество данного способа перед другими, кроме высокой эффективности удаления прочно удерживаемых загрязнений (главным образом, частиц стекла) — возможность отбраковки ампул с микротрещинами, которые под действием ультразвука разрушаются. Положительным называют также бактерицидное действие ультразвуковых колебаний. В качестве источника ультразвука применяют магнито- стрикционные генераторы, обычно крепящиеся на крышке или дне вакуум-моечного аппарата. Мойка ампул ультразвуковым способом. Ампулы в кассетах заполняют горячей обессоленной водой вакуумным способом в аппарате вакуум-моечного полуавтомата, расположив их капилляры над магнитострикционными преобразователями. Расстояние капилляров, погруженных в воду от излучателей — 480 10 мм. Затем подачей фильтрованного воздуха гасится вакуум, и вода в виде турбулентного потока моет ампулы и заполняет их. В это время на 30 с автоматически включается генератор ультразвука и при озвучивании происходит быстрое и полное удаление воды с загрязнениями из ампулы. В зависимости от загрязненности циклы повторяются несколько раз. Несмотря на эффективность ультразвукового способа мойки (брак составляет 5—10%), проблема эвакуации жидкости и выноса из полости ампулы взвешенных в ней частиц остается по-прежнему актуальной. По состоянию развития техники на сегодня наиболее приемле- мое техническое решение высококачественной очистки ампул — сочетание ультразвуковой обработки с пароконденса- ционным или вибрационным способами. На рис. 19.12 изображе- но устройство аппарата виброультразвуковой мойки ампул в турбовакуумном аппарате, на дне которого укрепляется генератор ульт- развука 5. Кассета с ампула- ми 3 помещается на подкас- сетник 2 и в аппарате вы- полняются все операции ультразвукового способа совместно с механической ви- брацией. Брак способа доста- точно низкий — 3—5%. Термический способ. Предложен В. Я. Тихо- мировой и Ф. А. Коневым (1970). Сущность его заключается в следующем. Предварительно ампулы моют вакуумным способом, заполняют водой дистиллированной 60—80 °С и помещают капиллярами вниз в зону интенсивного нагрева (300—400 |