噴霧干燥機(jī)的生產(chǎn)工藝在生物制藥行業(yè)的使用

噴霧干燥是液體工藝成形和干燥工業(yè)中*廣泛應(yīng)用的工藝。*適用于從溶液、乳液、懸浮液和可泵行糊狀液體原料中生成粉狀、顆粒狀或塊狀固體。因此，當(dāng)成品的顆粒大小分布、殘留水份含量、堆積密度和顆粒形狀必須符合**的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。噴霧干燥是一道十分理想的工藝。

由于具備非常大的產(chǎn)品顆粒比表面積和的熱交換系數(shù), 所以噴霧干燥機(jī)是一種非常快速的干燥方式。巨大的產(chǎn)品顆粒比表面積同時(shí)也使得干燥可以在適中至較低的溫度環(huán)境中進(jìn)行。快速干燥及適中的溫度使得噴霧干燥可用于熱敏性物料。快速干燥及伴隨著的物料的快速穩(wěn)定性使得噴霧干燥非常適合包埋和生產(chǎn)干乳液或無定形物料。顆粒工程的可能性也包括粉末性能特性, 如顆粒的空氣動(dòng)力學(xué)尺寸、顆粒的幾何尺寸、顆粒尺寸分布和粉末流動(dòng)特性。
納米顆粒的噴霧干燥包括干燥懸浮在適當(dāng)?shù)囊后w(如水)中的納米顆粒。經(jīng)過噴霧干燥，原始顆粒可以得到保護(hù)并且同時(shí)得到新的比較理想的粉末性能。即粉末具有良好的流動(dòng)性能并且降低產(chǎn)生粉塵的趨勢(shì)或具有良好粉末流動(dòng)性能及較小的空氣動(dòng)力學(xué)顆粒尺寸。
微包埋可以通過使用噴霧干燥和噴霧凝結(jié)工藝來實(shí)現(xiàn)。用于噴霧干燥微包埋的物料是一種**以懸浮或溶解的形態(tài)存在于包材中的液體。合適的溶劑可以是水、酒精、丙酮等。另外一種可替代的方式是噴霧凝結(jié),此時(shí)包材溶液被更換為包材的融化液。通過噴霧干燥或噴霧凝結(jié),顆粒尺寸可以被非常容易地更改到適合調(diào)試的可控釋放的形態(tài)并得到其他理想的粉末性能。
干乳液是微包埋技術(shù)的一種變化。在干乳液中,需要包埋的是微液滴,即含油溶性**的油溶液。 需要通過噴霧干燥來生產(chǎn)干乳液的物料是一種包含了已溶解了的固體載體的乳液。噴霧干燥后的干乳液可以通過重新組合來保持原始液滴尺寸以提高**的生物藥效率, 同時(shí)得到其他理想的粉末特性。
固體無定型分散劑/溶液可通過使用噴霧干燥機(jī)來實(shí)現(xiàn)。用于生產(chǎn)固體無定型分散劑的物料由**和含穩(wěn)定材料的合適的溶劑所組成。合適的溶劑包括酒精、丙酮、二氯甲烷等。噴霧干燥的固體無定型分散劑可以提高**的生物藥效率和增強(qiáng)**的穩(wěn)定性, 同時(shí)得到其他理想的粉末特性,如粉末的流動(dòng)性能和直接壓片性能。
干燥
當(dāng)**表現(xiàn)為熱塑性，并對(duì)溶劑具有高親和性時(shí)都將導(dǎo)致產(chǎn)品難以**燥。對(duì)于溶劑親和性高的**來說,對(duì)于某個(gè)確定的產(chǎn)品中殘余溶劑含量水平,會(huì)要求更高的干燥溫度或更低的排氣中的溶劑蒸汽含量, 特別對(duì)于那些同時(shí)具有熱塑性的產(chǎn)品來說是一個(gè)相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。對(duì)于那些表現(xiàn)為熱塑性并且具有較低轉(zhuǎn)換溫度的**來說,干燥的有效溫度范圍是相當(dāng)有限的。兩個(gè)矛盾的因素決定了有限溫度范圍: 產(chǎn)品溫度必須足夠低,以保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性和不發(fā)生粘結(jié)；同時(shí)，干燥溫度必須足夠高，以便在物料液滴/顆粒碰撞干燥塔壁以前的有效時(shí)間內(nèi)干燥物料。更糟的是物料中的溶劑表現(xiàn)為象一種增塑劑,降低了產(chǎn)品的允許溫度。錯(cuò)誤的干燥條件會(huì)由于塔壁積料而導(dǎo)致非常低的獲得率,過低和過高的干燥溫度都會(huì)導(dǎo)致這種結(jié)果。
對(duì)于噴霧干燥機(jī)來說，區(qū)分干燥機(jī)進(jìn)口溫度、產(chǎn)品溫度、干燥溫度和干燥機(jī)出口溫度是相當(dāng)重要的。在一個(gè)設(shè)計(jì)良好的同流式噴霧干燥機(jī)中,干燥溫度和干燥機(jī)出口溫度是相同的。由于產(chǎn)品中溶劑的蒸發(fā),產(chǎn)品溫度會(huì)低于干燥機(jī)出口溫度,通常為5～20℃。
顆粒的干燥首先是由噴霧干燥機(jī)的出口溫度和噴霧干燥機(jī)排氣中的溶劑蒸汽含量來決定。較高的噴霧干燥機(jī)出口溫度或較低的噴霧干燥機(jī)排氣的溶劑蒸汽含量都將影響產(chǎn)品的干燥。對(duì)于一個(gè)固定的噴霧干燥機(jī)的出口溫度和干燥氣體流量來說,降低干燥機(jī)進(jìn)口溫度將導(dǎo)致進(jìn)料量的下降,蒸發(fā)量的下降,噴霧干燥機(jī)排氣的溶劑蒸汽含量的下降。所以，必須非常仔細(xì)地來平衡噴霧干燥的參數(shù), 通常可以從一個(gè)機(jī)會(huì)窗中找到答案。
噴霧干燥機(jī)會(huì)窗可能會(huì)允許干燥在一個(gè)高獲得率的狀態(tài)下進(jìn)行,但可能會(huì)同時(shí)導(dǎo)致*終產(chǎn)品無法滿足殘留溶劑含量水平的要求。對(duì)于許多產(chǎn)品來說,有效干燥時(shí)間更加重要。當(dāng)產(chǎn)品中殘留的溶劑擴(kuò)散受到約束時(shí),單級(jí)干燥機(jī)不能進(jìn)行有效的干燥,在許多時(shí)候必須增加額外的干燥段。
有些**所表現(xiàn)出的熱塑性將導(dǎo)致其不適合在傳統(tǒng)的噴霧干燥機(jī)中進(jìn)行干燥。這樣，低壓噴霧干燥可以是一種選擇。噴霧干燥機(jī)工作在0.5～0.7bar時(shí),允許明顯降低干燥溫度。
總結(jié)
通過謹(jǐn)慎地選擇操作參數(shù), 表現(xiàn)為熱塑性和溶劑親和性的**是可以用噴霧干燥來生產(chǎn)的。 對(duì)于包埋、干乳液或具可控緩釋性能的無定型物料和/或提高生物藥效率的**的生產(chǎn)來說,噴霧干燥機(jī)具有的優(yōu)勢(shì)。