長(zhǎng)期出售二手過濾離心機(jī)離心機(jī)是利用離心力,分離液體與固體顆粒或液體與液體的混合物中各組分的機(jī)械。離心機(jī)主要用于將懸浮液中的固體顆粒與液體分開,或?qū)⑷闈嵋褐袃煞N密度不同,又互不相溶的液體分開(例如從牛奶中分離出奶油);它也可用于排除濕固體中的液體,例如用洗衣機(jī)甩干濕衣服;特殊的超速管式分離機(jī)還可分離不同密度的氣體混合物;利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點(diǎn),有的沉降離心機(jī)還可對(duì)固體顆粒按密度或粒度進(jìn)行分級(jí)。
分類
離心機(jī)就是利用離心力使得需要分離的不同物料得到加速分離的機(jī)器。離心機(jī)大量應(yīng)用于化工、石油、食品、制藥、選礦、煤炭、水處理和船舶等部門。
過濾式離心機(jī)的主要原理是通過高速運(yùn)轉(zhuǎn)的離心轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生的離心力(配合適當(dāng)?shù)臑V材),將固液混合液中的液相加速甩出轉(zhuǎn)鼓,而將固相留在轉(zhuǎn)鼓內(nèi),達(dá)到分離固體和液體的效果,或者俗稱脫水的效果。
沉降式離心機(jī)的主要原理是通過轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大的離心力,加快混合液中不同比重成分(固相或液相)的沉降速度,把樣品中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開。
離心機(jī)大量應(yīng)用于選礦、煤炭、水處理和船舶等部門。
選擇離心機(jī)須根據(jù)懸浮液(或乳濁液)中固體顆粒的大小和濃度、固體與液體(或兩種液體)的密度差、液體粘度、濾渣(或沉渣)的特性。可參考《離心機(jī)的選型及安全使用【選型指南】》。
價(jià)格
國(guó)產(chǎn)的離心機(jī)和進(jìn)口的離心機(jī)差別不是很大,國(guó)內(nèi)已掌握離心機(jī)的核心技術(shù)。同等檔次的離心機(jī)相互之間的價(jià)格差別不是很大,主要區(qū)分在性能和配置方面。
主機(jī)的差別是在性能方面,帶冷凍的離心機(jī)要比普通的貴很多,有的離心機(jī)還有加熱功能,控制程序越多的離心機(jī)價(jià)格越高。差別較大是配置方面,有時(shí)候往往附件的價(jià)格會(huì)比主機(jī)的價(jià)格還高。選購(gòu)時(shí)要注意,除主機(jī)外,選擇的轉(zhuǎn)子(數(shù)量和種類),再加上必要的離心管、管套,特殊的離心瓶或者,所有這些加起來(lái)才是一個(gè)完整的離心機(jī)的價(jià)格。
長(zhǎng)期出售二手過濾離心機(jī)離心原理
當(dāng)含有細(xì)小顆粒的懸浮液靜置不動(dòng)時(shí),由于重力場(chǎng)的作用使得懸浮的顆粒逐漸下沉。粒子越重,下沉越快,反之密度比液體小的粒子就會(huì)上浮。微粒在重力場(chǎng)下移動(dòng)的速度與微粒的大小、形態(tài)和密度有關(guān),并且又與重力場(chǎng)的強(qiáng)度及液體的粘度有關(guān)。象紅血球大小的顆粒,直徑為數(shù)微米,就可以在通常重力作用下觀察到它們的沉降過程。
此外,物質(zhì)在介質(zhì)中沉降時(shí)還伴隨有擴(kuò)散現(xiàn)象。擴(kuò)散是無(wú)條件的的。擴(kuò)散與物質(zhì)的質(zhì)量成反比,顆粒越小擴(kuò)散越嚴(yán)重。而沉降是相對(duì)的,有條件的,要受到外力才能運(yùn)動(dòng)。沉降與物體重量成正比,顆粒越大沉降越快。對(duì)小于幾微米的微粒如病毒或蛋白質(zhì)等,它們?cè)谌芤褐谐赡z體或半膠體狀態(tài),僅僅利用重力是不可能觀察到沉降過程的。因?yàn)轭w粒越小沉降越慢,而擴(kuò)散現(xiàn)象則越嚴(yán)重。所以需要利用離心機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力,才能迫使這些微粒克服擴(kuò)散產(chǎn)生沉降運(yùn)動(dòng)。
離心就是利用離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大的離心力,加快液體中顆粒的沉降速度,把樣品中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開。
離心力(g)和轉(zhuǎn)速(rpm)之間的換算
離心力G和轉(zhuǎn)速RPM之間的換算其換算公式如下:
G=1.11×10^(-5)×R×(rpm)^2
其中,G為離心力,一般以g(重力加速度)的倍數(shù)來(lái)表示。
10^(-5) 即10的負(fù)五次方,(rpm)^2轉(zhuǎn)速的平方,R為半徑,單位為厘米。
例如,離心半徑為10厘米,轉(zhuǎn)速為8000RPM,其離心力為:
G=1.11*10(-5)*10*(8000)2=7104
即離心力為7104g.
而當(dāng)離心力為8000g 時(shí),其轉(zhuǎn)速應(yīng)為:8489即約為8500rpm。
分類標(biāo)準(zhǔn)
按分離因素Fr值分
可將離心機(jī)分為以下幾種型式:
1、常速離心機(jī)
Fr≤3500(一般為600~1200),這種離心機(jī)的轉(zhuǎn)速較低,直徑較大。
2、高速離心機(jī)
Fr=3500~50000,這種離心機(jī)的轉(zhuǎn)速較高,一般轉(zhuǎn)鼓直徑較小,而長(zhǎng)度較長(zhǎng)。
3、超高速離心機(jī)
Fr>50000,由于轉(zhuǎn)速很高(50000r/min以上),所以轉(zhuǎn)鼓做成細(xì)長(zhǎng)管式。
分離因素Fr是指物料在離心力場(chǎng)中所受的離心力,與物料在重力場(chǎng)中所受到的重力之比值。
按操作方式分
可將離心機(jī)分為以下型式:
1、間隙式離心機(jī)
其加料、分離、洗滌和卸渣等過程都是間隙操作,并采用人工、重力或機(jī)械方法卸渣,如三足式和上懸式離心機(jī)。
2、連續(xù)式離心機(jī)
其進(jìn)料、分離、洗滌和卸渣等過程,有間隙自動(dòng)進(jìn)行和連續(xù)自動(dòng)進(jìn)行兩種。
按卸渣方式分
可將離心機(jī)分為以下型式:
1、刮刀卸料離心機(jī)
工序間接,操作自動(dòng)。
2、活塞推料離心機(jī)
工序半連續(xù),操作自動(dòng)。
3、螺旋卸料離心機(jī)
工序連續(xù),操作自動(dòng)。
4、離心力卸料離心機(jī)
工序連續(xù),操作自動(dòng)。
5、振動(dòng)卸料離心機(jī)
工序連續(xù),操作自動(dòng)。
6、顛動(dòng)卸料離心機(jī)
工序連續(xù),操作自動(dòng)。
按工藝用途
可將離心機(jī)分為:過濾式離心機(jī)、沉降式離心機(jī)。
按安裝的方式分
還可將其分為立式、臥式、傾斜式、上懸式和三足式等。
按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與市場(chǎng)使用份額分為以下四種
1、三足式離心機(jī)
2、臥式螺旋離心機(jī)
3、碟片式分離機(jī)
4、管式分離機(jī)
按分離方式分
1、沉降式離心機(jī)
2、過濾式離心機(jī)
歷史發(fā)展
工業(yè)離心機(jī)誕生于歐洲,比如19世紀(jì)中葉,先后出現(xiàn)紡織品脫水用的三足式離心機(jī),和制糖廠分離結(jié)晶砂糖用的上懸式離心機(jī)。這些早的離心機(jī)都是間歇操作和人工排渣的。
由于卸渣機(jī)構(gòu)的改進(jìn),20世紀(jì)30年代出現(xiàn)了連續(xù)操作的離心機(jī),間歇操作離心機(jī)也因?qū)崿F(xiàn)了自動(dòng)控制而得到發(fā)展。
工業(yè)用離心機(jī)按結(jié)構(gòu)和分離要求,可分為過濾離心機(jī)、沉降離心機(jī)和分離機(jī)三類。
離心機(jī)有一個(gè)繞本身軸線高速旋轉(zhuǎn)的圓筒,稱為轉(zhuǎn)鼓,通常由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。懸浮液(或乳濁液)加入轉(zhuǎn)鼓后,被迅速帶動(dòng)與轉(zhuǎn)鼓同速旋轉(zhuǎn),在離心力作用下各組分分離,并分別排出。通常,轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速越高,分離效果也越好。
離心分離機(jī)的作用原理有離心過濾和離心沉降兩種。離心過濾是使懸浮液在離心力場(chǎng)下產(chǎn)生的離心壓力,作用在過濾介質(zhì)上,使液體通過過濾介質(zhì)成為濾液,而固體顆粒被截留在過濾介質(zhì)表面,從而實(shí)現(xiàn)液-固分離;離心沉降是利用懸浮液(或乳濁液)密度不同的各組分在離心力場(chǎng)中迅速沉降分層的原理,實(shí)現(xiàn)液-固(或液-液)分離。
還有一類實(shí)驗(yàn)分析用的分離機(jī),可進(jìn)行液體澄清和固體顆粒富集,或液-液分離,這類分離機(jī)有常壓、真空、冷凍條件下操作的不同結(jié)構(gòu)型式。
衡量離心分離機(jī)分離性能的重要指標(biāo)是分離因數(shù)。它表示被分離物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)所受的離心力與其重力的比值,分離因數(shù)越大,通常分離也越迅速,分離效果越好。工業(yè)用離心分離機(jī)的分離因數(shù)一般為100~20000,超速管式分離機(jī)的分離因數(shù)可高達(dá)62000,分析用超速分離機(jī)的分離因數(shù)高達(dá)610000。決定離心分離機(jī)處理能力的另一因素是轉(zhuǎn)鼓的工作面積,工作面積大處理能力也大。
過濾離心機(jī)和沉降離心機(jī),主要依靠加大轉(zhuǎn)鼓直徑來(lái)擴(kuò)大轉(zhuǎn)鼓圓周上的工作面;分離機(jī)除轉(zhuǎn)鼓圓周壁外,還有附加工作面,如碟式分離機(jī)的碟片和室式分離機(jī)的內(nèi)筒,顯著增大了沉降工作面。
此外,懸浮液中固體顆粒越細(xì)則分離越困難,濾液或分離液中帶走的細(xì)顆粒會(huì)增加,在這種情況下,離心分離機(jī)需要有較高的分離因數(shù)才能有效地分離;懸浮液中液體粘度大時(shí),分離速度減慢;懸浮液或乳濁液各組分的密度差大,對(duì)離心沉降有利,而懸浮液離心過濾則不要求各組分有密度差。
選擇離心分離機(jī)須根據(jù)懸浮液(或乳濁液)中固體顆粒的大小和濃度、固體與液體(或兩種液體)的密度差、液體粘度、濾渣(或沉渣)的特性,以及分離的要求等進(jìn)行綜合分析,滿足對(duì)濾渣(沉渣)含濕量和濾液(分離液)澄清度的要求,初步選擇采用哪一類離心分離機(jī)。然后按處理量和對(duì)操作的自動(dòng)化要求,確定離心機(jī)的類型和規(guī)格,后經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)驗(yàn)證。
通常,對(duì)于含有粒度大于0.01毫米顆粒的懸浮液,可選用過濾離心機(jī);對(duì)于懸浮液中顆粒細(xì)小或可壓縮變形的,則宜選用沉降離心機(jī);對(duì)于懸浮液含固體量低、顆粒微小和對(duì)液體澄清度要求高時(shí),應(yīng)選用分離機(jī)。
離心分離機(jī)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)將是強(qiáng)化分離性能、發(fā)展大型的離心分離機(jī)、改進(jìn)卸渣機(jī)構(gòu)、增加和組合轉(zhuǎn)鼓離心機(jī)、加強(qiáng)分離理論研究和研究離心分離過程化控制技術(shù)等。
強(qiáng)化分離性能包括提高轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速;在離心分離過程中增加新的推動(dòng)力;加快推渣速度;增大轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)度使離心沉降分離的時(shí)間延長(zhǎng)等。發(fā)展大型的離心分離機(jī),主要是加大轉(zhuǎn)鼓直徑和采用雙面轉(zhuǎn)鼓提高處理能力使處理單位體積物料的設(shè)備投資、能耗和維修費(fèi)降低。理論研究方面,主要研究轉(zhuǎn)鼓內(nèi)流體流動(dòng)狀況和濾渣形成機(jī)理,研究小分離度和處理能力的計(jì)算方法。
日常保養(yǎng)
轉(zhuǎn)鼓
離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)前應(yīng)先切斷電源并先松開離心機(jī)剎車,可以手試轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓,看有無(wú)咬煞情況。
檢查其他部位有無(wú)松動(dòng)及不正常情況。
接通電源依順時(shí)針方向開車啟動(dòng)(通常從靜止?fàn)顟B(tài)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)約需40-60秒左右)。
通常每臺(tái)設(shè)備到廠后均須空車運(yùn)轉(zhuǎn)3小時(shí)左右,無(wú)異常情況即可工作。
物料盡可能要放置均勻。
必須專人操作,容量不得超過額定量。
嚴(yán)禁機(jī)器超速運(yùn)轉(zhuǎn),以免影響機(jī)器使用壽命。
機(jī)器開動(dòng)后,若有異常情況必須停車檢查,必要時(shí)需予以拆洗修理。
離心機(jī)工作時(shí)是高速運(yùn)轉(zhuǎn),因此切不可用身體觸及其轉(zhuǎn)鼓,以防意外。
濾布的目數(shù)應(yīng)根據(jù)所分離物料的固相顆粒的大小而定,否則影響分離效果。另外濾布安裝時(shí)應(yīng)將濾布
密封圈嵌入轉(zhuǎn)鼓密封槽內(nèi),以防物料跑入。
為確保離心機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)部件請(qǐng)每隔6個(gè)月后加油保養(yǎng)一次。同時(shí)查看軸承處運(yùn)轉(zhuǎn)潤(rùn)滑情況,有無(wú)磨損現(xiàn)象;制動(dòng)裝置中的部件是否有磨損情況,嚴(yán)重的予以更換;軸承蓋有無(wú)漏油情況。
機(jī)器使用完畢,應(yīng)作好清潔工作,保持機(jī)器整潔。
不要將非防腐型離心機(jī)與于高腐蝕性物料的分離;另外嚴(yán)格按照設(shè)備要求、規(guī)定操作,非防爆型離心機(jī)切不可用于易燃、易爆場(chǎng)合。
“喘振”
制冷離心式機(jī)組的離心機(jī)常發(fā)生“喘振”現(xiàn)象。
制冷離心壓縮機(jī)原理是將大分子量的制冷劑通過高速運(yùn)動(dòng)將其積壓到小的空間進(jìn)行壓縮,然后通過降溫進(jìn)行冷凝。
離心式冷水機(jī)組能量調(diào)節(jié)方式是靠調(diào)節(jié)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)片角度來(lái)調(diào)節(jié)壓縮比
當(dāng)供冷量下降的時(shí)候,導(dǎo)片做的功降低,壓縮出去的氣體壓力和吸入壓縮機(jī)的氣體壓力相近,導(dǎo)致氣體回流產(chǎn)生機(jī)械的強(qiáng)迫震動(dòng)。(也稱“喘振”)喘振會(huì)造成機(jī)械部件的損壞。
離心機(jī)的發(fā)展離心機(jī)是將樣品進(jìn)行分離的儀器,廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、石油化工、農(nóng)業(yè)、食品衛(wèi)生等領(lǐng)域,它利用不同物質(zhì)在離心力場(chǎng)中沉淀速度的差異,實(shí)現(xiàn)樣品的分析分離。離心機(jī)自問世以來(lái),歷經(jīng)低速、調(diào)整、超速的變遷,其進(jìn)展主要體現(xiàn)在離心設(shè)備和離心技術(shù)兩方面,二者相輔相成。從轉(zhuǎn)速看,臺(tái)式離心機(jī)基本屬于低速、高速離心機(jī)的范疇,因此具有低速和高速離心機(jī)的技術(shù)特點(diǎn),其結(jié)構(gòu)主要由電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、轉(zhuǎn)頭和系統(tǒng)控制等幾部分組成,與落地式離心機(jī)相比只不過是尺寸和容量小一點(diǎn)罷了。通用臺(tái)式離心機(jī)的發(fā)展已經(jīng)模糊了低速、高速、微量和大容量離心機(jī)的界線,眾多的轉(zhuǎn)頭為科研人員提供相當(dāng)廣泛的應(yīng)用范圍,成為科研實(shí)驗(yàn)室機(jī)型,如美國(guó)的Sorvall的ST2l,德國(guó)Heraeus新機(jī)型 Biofuge Stratos等。
航天應(yīng)用
為了讓宇航員適應(yīng)火箭升空時(shí)的巨大加速度,常用離心機(jī)來(lái)模擬此壓力,在火箭中受到的壓力是自身體重的8倍,如果宇航員未經(jīng)訓(xùn)練,可能會(huì)被巨大的壓力壓死。所以,這種訓(xùn)練是宇航員的必修課。
實(shí)際應(yīng)用
藥品生產(chǎn)行業(yè)在積極貫徹 GMP 的同時(shí),為醫(yī)藥工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的制藥裝備行業(yè)相應(yīng)提出了《制藥裝備符合藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范的通則》等指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn),以配合規(guī)范的實(shí)施。這里制藥裝備所提出的“符合”與制藥行業(yè)的“貫徹”表達(dá)出制造方和使用方兩者有著不“符合”就不能很好的“貫徹”,要“貫徹”就必須“符合”的不可分割的聯(lián)系。在討論分離機(jī)械產(chǎn)品符合 GMP 問題前,先了解一下制藥行業(yè) GMP 的實(shí)施情況,再?gòu)闹扑幯b備產(chǎn)品符合 GMP 角度來(lái)探討分離機(jī)械符合 GMP 的問題。
制藥行業(yè)實(shí)施GMP的概況
GMP源自 1962 年美國(guó) FDA 為保證藥品生產(chǎn)質(zhì)量的管理需要應(yīng)運(yùn)而生的,1969 年世界衛(wèi)生組織(WHO)將 GMP 推向了世界,我國(guó)在 1988 年公布 GMP 后又先后進(jìn)行了兩次修訂,GMP 真正得到廣泛重視和強(qiáng)化實(shí)施是在 1998 年修訂以后。GMP 在制藥行業(yè)里有著很強(qiáng)的性和約束性,其強(qiáng)制貫徹的力度之大*,國(guó)家和企業(yè)都投入了相當(dāng)巨大的精力、財(cái)力、物力和人力,國(guó)內(nèi)未取得藥品 GMP 認(rèn)證的企業(yè)被叫停;通過GMP 認(rèn)證的藥品生產(chǎn)企業(yè),其設(shè)施、設(shè)備、工藝技術(shù)等被大幅更新,生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)條件得到了比較的改變,藥品生產(chǎn)安全和藥品質(zhì)量有了明顯的提高,對(duì)藥品生產(chǎn)企業(yè)可以說(shuō)經(jīng)過的是脫胎換骨的變化。從 GMP 的貫徹情況來(lái)看,我國(guó)實(shí)行的 GMP 是以世界衛(wèi)生組織 WHO 推薦給各國(guó)指導(dǎo)實(shí)施的“化”范本為基礎(chǔ)制而定的,與美歐等發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)行的 cGMP 又稱動(dòng)態(tài)藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范)還有著較大差距,關(guān)鍵是靜態(tài)過程管理和動(dòng)態(tài)過程管理的區(qū)別。就我國(guó) GMP 的實(shí)施水平而言,只能說(shuō)明我國(guó)藥品的生產(chǎn)管理與接上了軌,在貿(mào)易中我國(guó)的“GMP 認(rèn)證”還尚缺乏發(fā)達(dá)國(guó)家的認(rèn)可,所以 cGMP 就成為我國(guó)藥品生產(chǎn)管理轉(zhuǎn)向全過程質(zhì)量控制與更為有效的實(shí)施目標(biāo)。2006 年國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的“欣弗”事件,是某藥企不嚴(yán)格貫徹滅菌規(guī)程的一個(gè)典型事例,因此迫切需要 GMP 朝著“治本”方向深化,國(guó)家也正在加大整治力度,2006 年國(guó)家藥品監(jiān)督專項(xiàng)行動(dòng)收回 86 張 GMP 證書,有些企業(yè)受利益驅(qū)使,中出現(xiàn)借用設(shè)備或儀器應(yīng)付,過后又停用,其危及公眾用藥的安全。國(guó)內(nèi)中藥、獸藥、食品行業(yè)也都在采用 GMP的管理方法,據(jù)悉國(guó)家食品已有組織制定 cGMP 的考慮。因此,“十一五”期間制藥行業(yè)還將面臨質(zhì)量管理的再次上臺(tái)階。
符合GMP是制藥裝備發(fā)展的基本原則
藥品的生產(chǎn)和生產(chǎn)質(zhì)量與制藥設(shè)備的因素息息相關(guān),GMP 的意義是把影響藥品生產(chǎn)質(zhì)量的人為差錯(cuò)減到低,防止一切對(duì)藥物的污染、交叉污染和使藥品質(zhì)量下降的發(fā)生,確保藥品安全和生產(chǎn)質(zhì)量的*,因此決定了制藥裝備的發(fā)展也必須符合這個(gè)原則。
制藥設(shè)備在作為藥品生產(chǎn)手段的同時(shí),又是不可忽視的污染因素之一。美 FDA 曾針對(duì)污染輸液所至觸目驚心的藥難事件(即發(fā)生在 20 世紀(jì) 60 年代一度頻頻爆發(fā)的敗血癥案)展開調(diào)查,得出的結(jié)論出乎意料,并非是 企業(yè)沒做無(wú)菌檢查或違反藥事法規(guī),而是在于無(wú)菌檢查本身的局限性、設(shè)備或系統(tǒng)設(shè)計(jì)的缺陷以及生產(chǎn)過程的偏差,導(dǎo)致如:(1)設(shè)備上的壓力表及溫度顯示與實(shí)際部位的需要并不*而未達(dá)到滅菌要求;(2)設(shè)備密封缺陷導(dǎo)致藥品再次受污染等。另外出現(xiàn)問題還涉及制造設(shè)備的材料、所使用的介質(zhì)、設(shè)備的結(jié)構(gòu)(防靜電、防爆、密封、潤(rùn)滑、清洗結(jié)構(gòu))、操作方法以至設(shè)備排放(散塵、散熱、廢氣、廢水)等。由于制藥加工設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、使用等環(huán)節(jié)都可能存在引發(fā)污染和交叉污染的潛在危險(xiǎn),F(xiàn)DA 將其原因歸結(jié)為“過程失控”,故提出對(duì)藥品生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行管理和對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證的規(guī)定,誕生了GMP,使制藥用設(shè)備區(qū)別于一般用途機(jī)械而處在受監(jiān)控的狀態(tài),這是 GMP 對(duì)制藥生產(chǎn)設(shè)備的明確觀點(diǎn)。鑒于GMP 有對(duì)制藥設(shè)備的專門要求,以及制藥設(shè)備所涉及的各種藥物性狀(熱敏性、黏附性、吸濕性、揮發(fā)性、反應(yīng)等)、劑型(膜劑、膏劑、栓劑、氣霧劑、輸液劑、片劑、膠囊微丸劑等)、制藥工藝方法或過程(反應(yīng)、結(jié)晶、發(fā)酵、蒸餾、萃取、分離、濃縮、真空及微波干燥、篩分、濕熱及干熱滅菌、粉碎、切制、選別、洗烘、潤(rùn)炒、藥用純水及純蒸汽制取)等,使得制藥裝備成為一個(gè)跨學(xué)科、融合多領(lǐng)域技術(shù)、多元化產(chǎn)品的特殊性行業(yè)。在制藥企業(yè)中都設(shè)有 GMP 驗(yàn)證的專門組織或機(jī)構(gòu),設(shè)備驗(yàn)證已成為制藥企業(yè)在設(shè)備購(gòu)置或投用前進(jìn)行的例行工作,并正在成為對(duì)質(zhì)量更具說(shuō)服力的一種市場(chǎng)認(rèn)可方式,無(wú)形中成了使用方選擇、評(píng)價(jià)制藥機(jī)械產(chǎn)品的一種手段。驗(yàn)證驅(qū)使裝備制造企業(yè)間的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)更加激烈,使制造方不得不關(guān)注自己產(chǎn)品的性能和水平,設(shè)備的驗(yàn)證讓企業(yè)感受到了產(chǎn)品生產(chǎn)與市場(chǎng)的接軌和 ISO 所提出的社會(huì)責(zé)任標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)涵。
為引導(dǎo)制藥裝備行業(yè)內(nèi) GMP 的開展,行業(yè)相繼制定了《制藥裝備符合藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范的通則》、《制藥機(jī)械(設(shè)備)驗(yàn)證導(dǎo)則》等指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)。隨著 GMP 的發(fā)生,產(chǎn)生了 URS(用戶需求標(biāo)準(zhǔn))、CIP(在位清洗)、SIP(在位滅菌)、TTW(穿墻隔離技術(shù))、無(wú)塵對(duì)接傳遞系統(tǒng)、不見陽(yáng)光的結(jié)構(gòu)等許多新的設(shè)計(jì)方法和新的行業(yè)術(shù)語(yǔ)。GMP 對(duì)制藥設(shè)備的要求基本可歸納有以下方面:
(1)凈化、清洗和滅菌方面:凈化,對(duì)設(shè)備來(lái)講包含兩層意思,即設(shè)備自身不對(duì)生產(chǎn)環(huán)境形成污染及不對(duì)藥物安全構(gòu)成威脅;清洗和滅菌,設(shè)備的在位清洗和在位滅菌技術(shù)(指系統(tǒng)或機(jī)構(gòu)在原安裝位置不作任何移動(dòng)和改變條件下進(jìn)行清洗或滅菌的功能)是有效控制交叉污染的方法,但需設(shè)備結(jié)構(gòu)上與控制上的技術(shù)支持。
(2)材質(zhì)、外觀和安全設(shè)計(jì)方面:制造設(shè)備的材料不得對(duì)藥品性質(zhì)、純度、質(zhì)量產(chǎn)生影響,應(yīng)無(wú)毒、耐腐蝕且不與所接觸物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),不產(chǎn)生吸附作用,不產(chǎn)生微粒;外觀的簡(jiǎn)潔是達(dá)到清洗或清潔目的的前提條件;安全保護(hù)也包含了兩層意思,一是從藥物安全講,設(shè)備不得使藥物性質(zhì)和質(zhì)量發(fā)生改變;二是設(shè)備操作和運(yùn)行的安全及保護(hù)性能。
(3)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面:設(shè)備中機(jī)械動(dòng)力構(gòu)件與物料等接觸的情況很多,常常又是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上很難處理的(如粉體混合、動(dòng)軸密封等與藥物接觸部分的不良結(jié)構(gòu)極易形成污染)。此外,還涉及到簡(jiǎn)潔和光滑設(shè)計(jì)、潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑劑的選擇、局部百級(jí)空氣層流凈化、設(shè)備使用中自身因素對(duì)環(huán)境和藥物的影響與威脅等方面,都是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)須十分注意的。
(4)在線檢測(cè)、控制和驗(yàn)證方面:在線檢測(cè)、控制是滿足安全和連續(xù)化生產(chǎn)的條件,需要數(shù)顯、分析、記錄、程控、報(bào)警等*技術(shù)的應(yīng)用。驗(yàn)證是對(duì)制藥設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行系統(tǒng)確認(rèn)的有文件證明的活動(dòng),其包括設(shè)計(jì)確認(rèn)、安裝確認(rèn)、運(yùn)行確認(rèn)和性能確認(rèn) 4 個(gè)階段,使用方對(duì)設(shè)備要經(jīng)過以上驗(yàn)證,合格后方可投入使用,制藥裝備制造方在研發(fā)階段就必須注重產(chǎn)品設(shè)計(jì)要符合 GMP。
(5)相關(guān)公用工程方面:設(shè)備不是獨(dú)立存在的,制藥設(shè)備所用介質(zhì)(水、氣、汽等)和設(shè)備發(fā)散因素對(duì)藥品生產(chǎn)的安全也有著不可忽略的影響,同樣,也涉及到與制藥設(shè)備配套設(shè)施、設(shè)備的接口(工藝口、驗(yàn)證口、取樣口、 檢修口等)。
面對(duì) GMP,希望制藥設(shè)備設(shè)計(jì)滿足藥品安全生產(chǎn)“”的要求,有些要求對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)近于苛刻。諸如:(1)容器內(nèi)零部件結(jié)構(gòu)應(yīng)無(wú)滯留物料的死角; (2)動(dòng)軸的密封不得向物料一側(cè)滲漏;(3)如何實(shí)現(xiàn) CIP與 SIP;(4)減少工序暴露;(5)避免工藝上、傳遞上或設(shè)備操作上所產(chǎn)生的交叉污染;(6)實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、無(wú)菌化“不見陽(yáng)光”的密閉生產(chǎn)系統(tǒng);(7)防止人為差錯(cuò)。從 GMP 對(duì)制藥設(shè)備的嚴(yán)格要求來(lái)講,給了制藥裝備結(jié)構(gòu)與功能上很大的研發(fā)和改進(jìn)的空間,形成了制藥裝備“十一五”期間以技術(shù)創(chuàng)新和現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用為主的競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展時(shí)期。
分離機(jī)械如何滿足GMP的討論
分離機(jī)械是藥品生產(chǎn)領(lǐng)域中原料藥生產(chǎn)過程的主要工序設(shè)備,制藥生產(chǎn)上使用的多分離機(jī)械為離心機(jī),其設(shè)備有:三足式、螺旋式、管式、碟片式、旁濾式、吊袋式等型式的離心機(jī)等。由于使用環(huán)境、料液性質(zhì)和工藝條件的特殊性,作為藥用的離心機(jī)就需要在設(shè)計(jì)上有更多地考慮,如材料、結(jié)構(gòu)、物料輸入輸出方式、安全性、勞動(dòng)強(qiáng)度、控制、清洗或消毒滅菌等要適應(yīng)和滿足藥品生產(chǎn)工藝的要求。在實(shí)施 GMP 過程中,制造企業(yè)為適應(yīng)藥品生產(chǎn),曾為減少人工污染和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度研發(fā)了提袋式離心機(jī);為解決藥物的多種腐蝕性和黏附性研制了涂聚苯硫醚離心機(jī);為適于細(xì)、粘性物料還研制出旁側(cè)過濾、無(wú)濾餅阻力過濾的旁濾式離心機(jī)等產(chǎn)品。
藥用離心機(jī)有對(duì)生產(chǎn)中換批、換品種時(shí)有清洗、滅菌要求,而一般用途離心機(jī)卻不是主要的。尚具備能夠真正意義上的 CIP、SIP 功能的離心機(jī)幾乎沒有,設(shè)計(jì)上缺少清洗、滅菌的裝置和工藝接口、驗(yàn)證口等,轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部不易被清洗也是主要問題。較多的離心機(jī)多考慮由人工清洗機(jī)器內(nèi)部,當(dāng)然不否認(rèn)人工清洗的洗凈效果,但作為藥用設(shè)備應(yīng)從防止各種污染源、避免再次受到污染的角度考慮,CIP、SIP 被證實(shí)是較有效的方案。在藥品生產(chǎn)中離心機(jī)的清洗通常要每班或每批進(jìn)行,滅菌一般是每幾批確定為一個(gè)滅菌周期,每次滅菌要經(jīng)清洗、吹凈、通蒸汽并持續(xù)數(shù)小時(shí)完成。按照 GMP 思路,我們對(duì)藥用離心機(jī)具有的清洗、滅菌功能和其實(shí)際清洗、滅菌的效果不能看作是一回事,其功能的效果必須要通過驗(yàn)證加以證實(shí),離心機(jī)的清洗滅菌需要建立一個(gè)由生物指示劑和熱電偶等組成的驗(yàn)證系統(tǒng)。
藥用離心機(jī)的使用功能需求是制造者較為關(guān)注的問題,就制藥行業(yè)使用的情況看,因藥物的物質(zhì)種類繁多、性狀的差異很大,從藥物制備來(lái)說(shuō),物料粉碎得細(xì)對(duì)藥物有效成分析出有利,相應(yīng)提取率會(huì)越好,但藥渣黏度相對(duì)會(huì)越大,造成固液分離難度增大,成為困擾分離效率與卸料的難題,使得一部分離心機(jī)不適用。相對(duì)而言,刮刀式卸料是一種較有效的方法,但刮刀式離心機(jī)在進(jìn)料的自動(dòng)控制、有效清除殘?jiān)鼘雍?CIP 功能上尚需優(yōu)化。為防止污染可考慮對(duì)離心機(jī)傳動(dòng)部分與工作部分隔離安裝不同潔凈室區(qū)的“穿墻”結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),國(guó)外已有全密閉離心干燥機(jī)將離心、洗滌、干燥過程和裝料工藝集中設(shè)計(jì)在一個(gè)設(shè)備中,脈沖氣體 99%下料,消除藥物暴露的隱患,主要可用于無(wú)菌、高活性等產(chǎn)品,克服了離心機(jī)不能干燥的問題,實(shí)現(xiàn)了密閉加高效的生產(chǎn)工藝。此外,在努力減輕勞動(dòng)強(qiáng)度與減少周轉(zhuǎn)上,提袋式、翻袋式和旁濾式離心機(jī)是一種效率較高、可保證晶粒完整的機(jī)型。在連續(xù)化生產(chǎn)的思路啟發(fā)下,可考慮多工序或多工步合一的設(shè)計(jì),固相沉淀和液相過濾功能合一的分離機(jī)械將有利于提高過濾分離效果,也規(guī)避了為提升離心機(jī)分離因數(shù)所受材料強(qiáng)度和轉(zhuǎn)速的限制。另外,發(fā)酵是制藥的重要工藝,全發(fā)酵液萃取在國(guó)外已進(jìn)入工業(yè)化,我國(guó)仍是空白,實(shí)現(xiàn)全發(fā)酵液萃取高效破乳劑及三相分離機(jī)是關(guān)鍵。
企業(yè)在經(jīng)歷 GMP 實(shí)施過程后,開始設(shè)法解決離心機(jī)操作靠使用者經(jīng)驗(yàn)為主、物料轉(zhuǎn)移、清洗靠人工等問題,也著眼與相關(guān)系統(tǒng)接口上建立自動(dòng)控制功能的開發(fā)。
結(jié)語(yǔ)
本文從制藥行業(yè)實(shí)施 GMP 的概況入手,闡述了符合 GMP 是制藥裝備發(fā)展的基本原則,并以此討論了藥用離心機(jī)。對(duì)藥用離心機(jī)的發(fā)展,筆者認(rèn)為應(yīng)從這些方面努力:(1)了解制藥工藝需求是發(fā)展藥用離心機(jī)的前提;(2)應(yīng)著力在程序自動(dòng)控制、人機(jī)隔離操作、易清潔、可消毒滅菌結(jié)構(gòu)、在線分析和不同性狀物料分離方式的研究與改進(jìn);(3)在向功能全、污染小、控制高水平、提高無(wú)菌化操作水平等方向還是大有“文章”可做的。
使用守則
守則
一. 離心機(jī)在預(yù)冷狀態(tài)時(shí),離心機(jī)蓋必須關(guān)閉,離心結(jié)束后取出的轉(zhuǎn)頭要倒置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,擦干腔內(nèi)余水,此時(shí)離心機(jī)蓋處于打開狀態(tài)。
二. 轉(zhuǎn)頭在預(yù)冷時(shí)轉(zhuǎn)頭蓋可擺放在離心機(jī)的平臺(tái)上,或擺放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,千萬(wàn)不可不擰緊浮放在轉(zhuǎn)頭上,因?yàn)橐坏┱`啟動(dòng),轉(zhuǎn)頭蓋就會(huì)飛出,造成事故!
三. 轉(zhuǎn)頭蓋在擰緊后一定要用手指觸摸轉(zhuǎn)頭與轉(zhuǎn)蓋之間有無(wú)縫隙,如有縫隙要擰開重新擰緊,直至確認(rèn)無(wú)縫隙方可啟動(dòng)離心機(jī)。
四. 在離心過程中,操作人員不得離開離心機(jī)室,一旦發(fā)生異常情況操作人員不能關(guān)電源(POWER),要按STOP。在預(yù)冷前要填寫好離心機(jī)使用記錄。
五. 不得使用偽劣的離心使管,不得用老化、變形、有裂
紋的離心管。
六. 在節(jié)假日和晚間后一個(gè)使用離心機(jī)須例行安全檢查后方能離去。
七. 在儀器使用過程中發(fā)生機(jī)器故障,部件損壞情況時(shí)要及時(shí)與生產(chǎn)廠家聯(lián)系
使用注意
實(shí)驗(yàn)室常用的是電動(dòng)離心機(jī)電動(dòng)離心機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度快,要注意安全,特別要防止在離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間,因不平衡或試管墊老化,而使離心機(jī)邊工作邊移動(dòng),以致從實(shí)驗(yàn)臺(tái)上掉下來(lái),或因蓋子未蓋,離心管因振動(dòng)而破裂后,玻璃碎片旋轉(zhuǎn)飛出,造成事故。因此使用離心機(jī)時(shí),必須注意以下操作。
(1)離心機(jī)套管底部要墊棉花或試管墊。
(2)電動(dòng)離心機(jī)如有噪音或機(jī)身振動(dòng)時(shí),應(yīng)立即切斷電源,即時(shí)排除故障。
(3)離心管必須對(duì)稱放入套管中,防止機(jī)身振動(dòng),若只有一支樣品管另外一支要用等質(zhì)量的水代替。
(4)啟動(dòng)離心機(jī)時(shí),應(yīng)蓋上離心機(jī)頂蓋后,方可慢慢啟動(dòng)。
(5)分離結(jié)束后,先關(guān)閉離心機(jī),在離心機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后,方可打開離心機(jī)蓋,取出樣品,不可用外力強(qiáng)制其停止運(yùn)動(dòng)。
(6)離心時(shí)間一般1~2分鐘,在此期間,實(shí)驗(yàn)者不得離開去做別的事。
在企業(yè)或院校研究機(jī)構(gòu)中,轉(zhuǎn)速在3000轉(zhuǎn)左右的低速實(shí)驗(yàn)離心機(jī)已經(jīng)比較常用,如315型過濾+沉降一體式實(shí)驗(yàn)離心機(jī),100型實(shí)驗(yàn)離心機(jī),200型實(shí)驗(yàn)離心機(jī)等。這些離心機(jī)設(shè)計(jì)合理,重心低,安全穩(wěn)定,在化工、食品、醫(yī)療等領(lǐng)域的前期試樣分析中得到了更大的應(yīng)用。
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操作方法
1、使用各種離心機(jī)時(shí),必須事先在天平上精密地平衡離心管和其內(nèi)容物,平衡時(shí)重量之差不得超過各個(gè)離心機(jī)說(shuō)明書上所規(guī)定的范圍,每個(gè)離心機(jī)不同的轉(zhuǎn)頭有各自的允許差值,轉(zhuǎn)頭中不能裝載單數(shù)的管子,當(dāng)轉(zhuǎn)頭只是部分裝載時(shí),管子必須互相對(duì)稱地放在轉(zhuǎn)頭中,以便使負(fù)載均勻地分布在轉(zhuǎn)頭的周圍。
2、若要在低于室溫的溫度下離心時(shí)。轉(zhuǎn)頭在使用前應(yīng)放置在冰箱或置于離心機(jī)的轉(zhuǎn)頭室內(nèi)預(yù)冷。
3、離心過程中不得隨意離開,應(yīng)隨時(shí)觀察離心機(jī)上的儀表是否正常工作,如有異常的聲音應(yīng)立即停機(jī)檢查,及時(shí)排除故障。
4、每個(gè)轉(zhuǎn)頭各有其高允許轉(zhuǎn)速和使用累積,使用轉(zhuǎn)頭時(shí)要查閱說(shuō)明書,不得過速使用。每一轉(zhuǎn)頭都要有一份使用檔案,記錄累積的使用時(shí)間,若超過了該轉(zhuǎn)頭的高使用,則須按規(guī)定降速使用。
5、裝載溶液時(shí),要根據(jù)各種離心機(jī)的具體操作說(shuō)明進(jìn)行,根據(jù)待離心液體的性質(zhì)及體積選用適合的離心管,有的離心管無(wú)蓋,液體不得裝得過多,以防離心時(shí)甩出,造成轉(zhuǎn)頭不平衡、生銹或被腐蝕,而制備性超速離心機(jī)的離心管,則常常要求必須將液體裝滿,以免離心時(shí)塑料離心管的上部凹陷變形。每次使用后,必須仔細(xì)檢查轉(zhuǎn)頭,及時(shí)清洗、擦干,轉(zhuǎn)頭是離心機(jī)中須重點(diǎn)保護(hù)的部件,搬動(dòng)時(shí)要小心,不能碰撞,避免造成傷痕,轉(zhuǎn)頭長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí),要涂上一層上光臘保護(hù),嚴(yán)禁使用顯著變形、損傷或老化的離心管
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 10901-2005 離心機(jī)性能測(cè)試方法
GB 19815-2005 離心機(jī)安全要求
GB 6065-1985 TZ立式振動(dòng)離心機(jī)
GB 12258-1990 科研低速離心機(jī)
JB/T 3263-2000 臥式振動(dòng)離心機(jī)
JB/T 4064-2005 上懸式離心機(jī)
JB/T 5519-1991高速冷凍離心機(jī)
JB/T 6118-1992 TCL沉降過濾離心機(jī)
JB/T 53190-1999 三足式離心機(jī) 產(chǎn)品質(zhì)量分等
JB 447-1985臥式活塞推料離心機(jī)技術(shù)條件
JB/T 502-2004 螺旋卸料沉降離心機(jī)
JB/T 5284-1991 防爆型刮刀卸料離心機(jī)
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