合理选用干燥设备提高原料药干燥效率

近年来，各原料药进口国对我国医药企业的生产工艺提出了很高的要求，因此各种认证在医药行业迅速展开。对于原料药来说，一些认证的重点集中在精制、干燥、包装等岗位，因此干燥机的合理选择尤为重要。干燥设备的选择应根据药品的特性和成品的理想状态来确定，特别要考虑无菌原料干燥设备的材质和无菌保证。国内原料药干燥机种类繁多，各自的特点和适用条件各不相同。
▲真空烘箱用于中小试生产。

True 空干燥箱是一种老式的干燥设备，烘箱内部用加热板分成几层。热水或低压蒸汽被引入加热板作为加热介质。将装有待干燥药物的托盘放在加热板上，关闭盒子，用real 空泵抽盒子。加热板在加热介质的循环流动中将药物加热到规定的温度，水分开始蒸发，并随着真空空逐渐抽走。

该设备易于控制，能冷凝回收蒸发的溶剂，药物在干燥过程中不易被污染，可用于药物干燥、包装材料灭菌和热处理。在20世纪80年代，该设备被广泛用作原料药工业的主要干燥器。然而，由于难以对料盘进行在线清洗(CIP)和在线灭菌(SIP ),干燥速度慢，工人的劳动强度高。此外，为了实现药物的均匀性，在干燥后，它们必须通过粉末混合装置进行混合。现在很少用于原料药的大规模生产，多用于中小规模的试制或包装材料的热处理。

▲真空回转干燥机要考虑空芯轴的密封效果。

true 空回转干燥机来自双锥混合机，多为圆柱形，两端为圆锥形，也就是俗称的双锥干燥机。圆锥体中间有两个中间空悬轴，用于设备的旋转支撑，以及真实空和热水的通过。药物在烘干机中一边烘干一边旋转，保证了整批药物的均匀性。热介质从一端的中间空管进入夹套，装置内的热气通过另一端的中间空管的排气管排出，挥发性溶剂通过冷凝回收。该设备由上海医药工业研究所于上世纪80年代研制成功，并成功应用于青霉素生产，迅速在全国抗生素行业推广。目前国内厂商很多。后来出现了单轴回转干燥机、多维回转干燥机、倾斜回转干燥机等类似产品。该设备配有真空空系统、溶剂回收系统、清洗和消毒系统等。

该设备操作简单，可间歇生产，调节方便，可在线清洗，可在线灭菌，已成为中小型抗生素原料企业的首选干燥机，如青霉素、林可霉素、金霉素、咖啡因等。在选择设备时，主要考虑两个中间空轴的同心度和空芯轴的密封。为保证设备运转平稳，同心度要求轴端跳动小于0.01mm空芯轴的密封作用主要是防止润滑剂或填充物污染药品。

▲三合一设备国产设备质量有待提高。

三合一是指过滤、洗涤、干燥三个过程在同一个设备中进行，在制药行业很有代表性。三合一设备自20世纪90年代以来发展迅速，设备类型有带式、罐式、离心式等几种。

三合一带分为步进式和连续式两种。主要原因是过滤带的推进方式不同，相同工作流程的物料由给料机均匀的铺在过滤带上，过滤带由传动装置拖动在干燥机内运动。在洗涤和抽滤段进行溶剂洗涤，通过真空空冷抽回收溶剂母液；干燥工段的热空气体进入，溶剂被真正空除去，冷凝回收。用于大批量生产，适用于干燥透气性好的颗粒状物料，成品干燥均匀。在我国广泛应用于维生素C和青霉素行业。由于设备相对密闭，无法很好的安排在线清洗和在线灭菌，所以只适用于非无菌原料药和医药中间体的干燥。该设备的给料机和过滤带纠偏装置对设备的正常运行起着关键作用。此外，加热器、真空空系统等配套设施对设备良率也有很大影响。

制药行业使用的这类设备主要是进口的或者进口的主要部件是自己组装的，而国产的这类设备只用于化工、食品、中药等行业。近年来在医药行业也有公司模仿，但在医药行业成功应用的并不多见。

罐式三合一设备的罐体类似于一个大型吸滤器。底盘由金属烧结板滤网、支撑板和加热板组合而成。罐体配有加热和冷却的夹套，罐内有搅拌器，可以上下移动。搅拌器为中空结构，引入介质进行加热和冷却，在干燥阶段起主要作用。

物料进入设备后，先进行过滤，然后在洗涤介质中浸泡一定时间，用冷抽或加压抽滤到一定程度，搅拌，用加热介质同时进入底盘和夹套加热，用真空泵空干燥，根据经验取样合格后停止干燥，从出料口出料。该设备的搅拌密封和烧结板最为关键，配套设备有液压系统、真空空系统、加热冷却单元等。由于这种设备是全封闭的，如果加上自动出料系统，设备完全可以实现CIP和SIP，所以非常适合无菌原料药的生产。

近年来，这种设备已广泛应用于青霉素钠盐和半抗生素的生产。进入21世纪，随着GMP认证的加速，我国制药机械行业大力发展或仿制同类进口设备。但由于加工精度和工艺控制的差距，国产三合一设备主要用于非无菌原料药的生产。

离心三合一设备在立式过滤离心机的基础上增加了热风干燥的功能，有滤袋或金属滤板等多种形式。其生产工艺与罐式三合一基本相同，但可大大减少单批原料的生产时间。但由于离心机料仓容积的限制，单批生产能力有限，更适合中小批量无菌原料药的生产和使用。由于设备可以将料仓和传输装置分别放置在无菌室内部和外部，设备维修不需要进入无菌室，所以生产和使用都非常方便
。近几年国内原料药行业的合资企业都引进了这种设备，国内近几年也有仿制品问世。

▲喷雾干燥器适用于液体物料。

喷雾干燥器的干燥过程类似于气流干燥。空气体先经过过滤，再经过加热器加热，产生的热空气体经过多级过滤(根据药物等级而定)，然后热风分配器在干燥室顶部的蜗壳通道内产生均匀旋转的气流，进入干燥室。材料被过滤并通过离心雾化盘或压力喷嘴，以产生分散且细小的材料雾。料雾与旋转的热空气体接触，水分迅速蒸发，使物料在很短时间内干燥。

该设备适用于干燥流动性好的液体物料，如溶液、乳液、悬浮液、糊状物等。现在，该设备可用于原料药行业生产的链霉素、庆大霉素及各种生物提取物的干燥。

▲在流化床中实现CIP和SIP

在沸腾过程中，药物从床的上部加入，热空气从底部吹入，并通过多孔分布板与床的一定厚度的物料接触。物料处于流化沸腾状态，在气流中上下翻动，相互混合碰撞。气体与固体接触面积大，传热传质强烈，大大提高了干燥速度和效率。是一种理想的干燥设备。一些潮湿的材料可以干燥一次，以满足所需的水分指标。流化状态具有高的热效率。停留时间可调，容易得到低水分含量的成品。颗粒在床面上可以按大小分级，粗颗粒可以从床上排出，细颗粒可以从除尘器排出。有些物料，布袋除尘可以在主机内完成(内置)，节省占地面积，结构简单，投资低。

该设备适用于干燥粉状、颗粒状、丝状和条状物料。它是完全封闭的，可用于CIP和SIP。在制药工业中广泛用于生产抗生素和半合成抗生素。

▲流化床热效率高，无死角。

流化床可分为普通流化床和振动流化床，由于流动性的影响，选择振动流化床进行药物干燥。干燥机由振动电机产生激振力使机器振动，物料在激振力的作用下沿给定方向向前跳跃。同时，热空气从床底输入，使物料处于流化状态，物料颗粒与热空气充分接触，进行强烈的传热传质过程，此时的热效率。上腔处于微负压状态，湿空空气由引风机导出，干料从出料口排出，达到理想的干燥效果。

该设备流化均匀，无死角，温度分布均匀，热效率高。它适用于干燥颗粒状、粉末状、条状和杆状物料，如淀粉、葡萄糖和许多大批量生产的医药中间体。

▲在冻干机中加入混粉器，保证均匀性。

True 空冻干机适用于干燥热敏性或易氧化的药物，俗称冻干机。主要包括冻干箱、true 空系统、加热系统、制冷系统。按货架面积可分为小型实验型冷冻干燥机、中型生产型冷冻干燥机和大型工业生产型冷冻干燥机。冷冻干燥机广泛用于干燥原料和制剂。主要要求其可靠性高，杀菌功能齐全，同一货架内和板间温差不大于1.5℃，这也要求货架的平整度良好。

该设备在用于干燥原料时，为了保证产品的均匀性，增加了粉体混合器。大部分氨苄西林、血液制品、人工培养药物、抗体、疫苗等。是冷冻干燥的。