Фармацевтический струйный фрезерный станок: основные характеристики, принцип работы и детали станка.

Если вас когда-либо интересовало, как фармацевтические компании создают идеально однородные порошки, ответ кроется в фармацевтической струйной мельнице.

В фармацевтическом производстве, активные фармацевтические ингредиенты (АФИ) Вспомогательные вещества должны обладать исключительной консистенцией и растворимостью, чтобы обеспечить предсказуемые результаты лечения пациентов. Даже малейшие изменения размера частиц могут повлиять на эффективность, стабильность и результаты лечения лекарственного препарата.

Вот тут-то и пригодится струйная мельница. Используя высокоскоростные струи воздуха, она измельчает сырье до сверхмелких, однородных частиц, чего не могут достичь обычные мельницы.

Но что делает эту технологию такой эффективной? Как она превращает сырье в идеально однородные порошки? Давайте разберемся.

Что такое струйный фрезерный станок для фармацевтической промышленности?

Фармацевтический струйный фрезерный станок является ключевым оборудованием в фармацевтическое производство. Она работает по принципу струйной обработки.

В этом процессе используется высокоскоростной сжатый газ для уменьшения размера частиц фармацевтических порошков до микронного или субмикронного диапазона. В результате получаются однородные, однородные частицы, которые увеличивают площадь поверхности лекарственного средства и улучшают скорость его растворения.

Шесть основных компонентов струйного фрезерного станка

Фармацевтическая струйная мельница представляет собой интегрированную систему, состоящую из различных компонентов. Эти компоненты работают вместе для достижения сверхтонкого измельчения частиц, необходимого для производства высококачественных лекарственных препаратов. Давайте рассмотрим некоторые из основных компонентов, обеспечивающих этот процесс:

1. Хоппер

Бункер представляет собой резервуар для хранения, расположенный в верхней части системы струйной мельницы. Его функция заключается в хранении предварительно измельченного фармацевтического порошка и обеспечении непрерывной подачи материала перед его подачей в камеру измельчения для микронизации.

2. Кормушка

Обычно в качестве питателя используется поворотный клапан или шнековый питатель, регулирующий скорость подачи материала в мельницу. Постоянная скорость подачи необходима для стабильной работы и поддержания постоянного распределения частиц по размерам в конечном итоге.

3. Камера измельчения

Измельчительная камера — это центральный сосуд, в котором происходит измельчение. Часто это плоская, круглая или тороидальная (петлеобразная) камера, рассчитанная на высокое внутреннее давление в процессе измельчения. Камера облицована прочными материалами, такими как нержавеющая сталь, чтобы предотвратить загрязнение и износ, вызванные трением частиц о стенки.

4. Форсунки

Форсунки являются наиболее важными элементами для начала процесса измельчения. Они расположены по внешнему краю стенки камеры. Такое расположение обеспечивает создание мощным циркулирующим вихрем или водоворотом внутри мельницы высокоскоростным потоком газа. Сжатый газ (воздух, азот или углекислый газ) впрыскивается через эти форсунки со сверхзвуковой скоростью.

5. Система сжатого газа

Система сжатого газа является движущей силой всего процесса. Она включает в себя воздушный компрессор/источник газа, который подает газ под высоким давлением (воздух, азот или углекислый газ). Также она оснащена фильтром, обеспечивающим чистоту газа, поступающего в мельницу, и предотвращающим попадание влаги или загрязнений.

6. Циклонный сепаратор

Циклонный сепаратор — это оборудование для сбора продукта. Он использует центробежную силу (создаваемую газопорошковой смесью) для отделения основной массы порошкообразного конечного продукта от газового потока. Это первоначальное разделение важно для снижения нагрузки на конечную систему фильтрации.

Как работает фармацевтическая струйная мельница?

В фармацевтической струйной мельнице используется специальный метод измельчения с применением энергии жидкости для создания столкновений частиц внутри закрытой камеры. Этот процесс обеспечивает высокую чистоту и сохраняет целостность активных ингредиентов.

Вот пошаговый процесс уменьшения размеров:

Шаг #1: Подача материала

Процесс измельчения начинается с подачи крупнозернистого, предварительно обработанного порошка в систему. Поворотный клапан или шнековый питатель тщательно регулируют скорость подачи этого материала в измельчительную камеру.

Шаг #2: Высокоскоростное ускорение газа

Сжатый газ (воздух, азот или углекислый газ) впрыскивается через специальные форсунки в цилиндрическую камеру измельчения. Перед впрыском газ проходит строгую обработку. фильтрация и очистка для соответствия требованиям cGMP (надлежащей производственной практики). Впрыск под высоким давлением преобразует потенциальную энергию в кинетическую.

Шаг #3: Столкновение частиц

Высокоскоростной поток газа создает мощный циркулирующий вихрь. Этот вихрь заставляет частицы двигаться по круговым траекториям с чрезвычайно высокими скоростями. Они сталкиваются друг с другом, что является основным методом измельчения, известным как истирание частиц друг о друга. Это саморазрушающее действие очень эффективно и минимизирует повреждение стенок мельницы.

Шаг #4: Уменьшение размера

В результате этих высокоэнергетических столкновений крупные частицы разбиваются на гораздо более мелкие фрагменты (от 1 до 10 микрон). Кинетическая энергия ускоренных частиц приводит в движение этот процесс измельчения при их столкновении друг с другом. Непрерывное измельчение частиц материала приводит к равномерному уменьшению их размера без выделения большого количества тепла, характерного для механического трения.

Шаг #5: Самоклассификация

Классификатор, например, сам центральный выходной патрубок, разделяет частицы по размеру. Благодаря сильным центробежным силам, более крупные и тяжелые частицы вынуждены возвращаться в камеру измельчения для дальнейшего помола. В то же время, более мелкие частицы достаточно легкие, чтобы переноситься к выходному патрубку силой сопротивления газового потока.

Шаг #6: Сброс и сбор

Полученный в результате микронизированный порошок выносится из мельницы и собирается в двухступенчатой системе. Сначала циклонный сепаратор улавливает основную массу порошка и отделяет материал от газового потока.

Затем газ отводится через рукавный фильтр, который собирает оставшуюся ультрамелкую пыль для достижения максимального выхода продукции. Собранный микронизированный порошок обычно отправляется на следующий этап производства, часто на Быстродействующий гранулятор-миксер.

Источник изображения всех этапов: Ютуб 

Основные преимущества струйной фрезерной машины для фармацевтической промышленности

Струйное измельчение предпочтительно в фармацевтическом производстве, поскольку оно решает критически важные вопросы, связанные с рецептурой и эффективностью лекарственных препаратов. Его основные преимущества касаются качества, безопасности и эффективности продукции.

1. Повышение растворимости лекарственного средства  

Струйная фрезеровка в основном используется для Класс BCS II (низкая растворимость, высокая проницаемость) и класс IV (низкая растворимость, низкая проницаемость).

Эти API-интерфейсы Как правило, это противовирусные и противогрибковые средства. Микронизация уменьшает размер частиц до 1–10 мкм, что увеличивает площадь поверхности материала. Большая площадь поверхности значительно улучшает растворимость лекарственного средства в воде и повышает скорость его растворения.

2. Повышение биодоступности лекарственного средства.

Более высокая скорость всасывания указывает на лучшее растворение, благодаря чему препарат легко попадает в кровоток. Это означает лучшее всасывание и использование организмом пациента, что и является определением улучшенной биодоступности. В конечном итоге это напрямую приводит к большему терапевтическому эффекту и лучшим клиническим результатам для пациента.

3. Минимальный риск загрязнения

В отличие от механического измельчения, уменьшение размера достигается за счет столкновения частиц. Отсутствие движущихся частей и измельчающих тел исключает загрязнение в результате износа, например, металлическими фрагментами. Это делает струйное измельчение высокочистым процессом, минимизирующим риск загрязнения продукта.

4. Подходит для термочувствительных материалов.

Многие фармацевтические соединения чувствительны и могут разрушаться при воздействии тепла. Струйное измельчение практически не выделяет тепла. На самом деле, расширение газа высокого давления при выходе из сопел создает охлаждающий эффект. Как низкотемпературный процесс, он идеально подходит для термочувствительных и воскообразных активных фармацевтических ингредиентов и помогает поддерживать их физическую и химическую стабильность.

Часто задаваемые вопросы

1. Почему контроль температуры важен при струйной фрезеровке?

Чувствительные лекарственные препараты могут разрушаться при нагревании. Поскольку в струйных мельницах вместо лопастей используется воздух, они выделяют очень мало тепла, что защищает термочувствительные соединения.

2. Улучшает ли струйная мельница биодоступность лекарственных препаратов?

Да. Более мелкие частицы имеют большую площадь поверхности, что может улучшить растворение и всасывание плохо растворимых лекарственных препаратов.

3. Может ли струйный фрезерный станок обрабатывать несколько видов продукции?

Да, но только при условии надлежащей очистки и процедур переналадки. Многие предприятия выделяют оборудование для конкретных групп продукции, чтобы снизить риски.

Поддерживайте чистоту и качество с помощью лучшего оборудования.

Фармацевтическая струйная мельница — это значительное вложение средств, которое может быть энергоемким и приводить к высоким эксплуатационным расходам. Однако в долгосрочной перспективе она позволяет стабильно производить ультратонкие порошки без примесей, повышающие эффективность лекарственных препаратов и соответствующие строгим нормативным требованиям. Это делает струйную мельницу необходимым и экономически оправданным выбором для современного фармацевтического производства.

Фармацевтическое производство требует самого лучшего оборудования для обеспечения качества продукции и безопасности пациентов. Не рискуйте и выбирайте Finetech. Наша линия фармацевтическое оборудование Мы гарантируем 100% удовлетворенность клиентов, что всегда позволяет вам опережать конкурентов.

Свяжитесь с нашей командой и убедитесь сами, как наши технологии ускоряют ваш путь!