کاربرد اسپری درایر در صنعت دارو | خشک کن پاششی

خشک کردن اسپری شامل 3 فرآیند اساسی است:

1- اتمی شدن مایع، تبخیر و جداسازی/جمع آوری محصول خشک شده.

2- ماده ای که باید خشک شود به شکل قطرات کوچک در یک محفظه خشک کن عمودی اسپری می شود. در عین حال حجم زیادی گاز داغ (هوا) برای تبخیر محتوای مایع نمونه وارد محفظه می شود.

3- انتقال گرما و جرم به صورت قطرات پراکنده در تماس مستقیم با هوای گرم هستند.

محصول خشک شده از پایه محفظه خشک کن به یک سیکلون با راندمان بالا منتقل می شود که در آن پودر و گاز خشک کن کاملا جدا شده اند.

نقش نازل اسپری

نازل های اسپری اتمیزه کننده، اتمیزه شدن خوب را در فشارهای پایین و نرخ جریان های کم در مایعات با ویسکوزیته بالا پردازش می کنند که این حالت برای سایندگی سودمند است.
طراحی مناسب نازل های داخلی امکان مخلوط شدن گاز (هوا) و مایع را در داخل نازل فراهم می کنند که  افزایش یا کاهش فشار گاز می تواند اندازه قطرات را کنترل کند.

استفاده از اسپری درایر در موارد زیر ضرورت می یابد

موفق ترین کاربردهای خشک کردن توسط اسپری درایر برای محلول ها، دوغاب ها و خمیرهایی است که:
• نمی توان به صورت مکانیکی آبگیری کرد.
• حساس به حرارت هستند و نمی توانند برای مدت طولانی در معرض دمای بالا قرار گیرند.
• حاوی ذرات بسیار ریز است که در صورت خشک شدن در حالتی غیر از حالت رقیق شدن، آگلومره شده و ذوب می شوند.
خشک کردن اسپری مخصوصاً برای محصولات حساس به گرما به دلیل زمان ماندگاری بسیار کوتاه در منطقه داغ خشک کن کاربرد دارد.
داروها، مواد غذایی، رنگدانه‌ها و رنگ‌ها، شوینده‌ها، اوره و پلاسما همگی نمونه‌هایی از محصولاتی هستند که توسط تکنولوژی اسپری خشک شده‌اند.

تاریخچه کاربرد اسپری درایر در صنعت دارو

کاربرد اسپری درایر در صنعت دارو و خشک کردن داروها برای اولین بار توسط بولاک و همکارانش در دهه 1940 مورد بررسی قرار گرفت و در دمنوش ها، عصاره ها، نمک های دارویی غیر آلی، آدرنالین و ویتامین C به کار رفت.

بعدها کاربرد اسپری درایر در صنعت دارو افزایش بسیار چشمگیری را به دنبال داشت، و به ویژه مربوط به تولید مواد کمک دارویی و جداسازی مواد فعالی که یا حساس به حرارت بوده و یا به سختی متبلور می شدند. برخلاف تصور رایج و اشتباه، خشک کردن با اسپری در واقع یک روش خشک کردن بسیار ملایم بوده که اولا، قرار گرفتن در معرض دما به ثانیه یا حداکثر چند دقیقه محدود می شود و ثانیاً، اثر خنک کنندگی حاصل از فرآیند تبخیر، از مواد خشک شده توسط اسپری محافظت می کند.

اما علیرغم کثرت کاربردهای متعدد این روش، اما تا پایان قرن حاضر کاربرد اسپری درایر در صنعت دارو  و کاربردهای دارویی افزایش چشمگیری به همراه نداشت.

اسپری درایرهای باکسی

چرا خشک کردن در برخی محصولات و مواد از اهمیت ویژه ای برخوردار است؟

روکش و دستگاه خشک کردن (گرانول جوش):

یکی از موثرترین روش های افزایش پودری کردن محصولات در صنعت داروسازی آگلومریلاسیون گرانول در بسترسیال بوده که همچنین توانایی تقویت خواص محصول (پودر) را دارا می باشد.

 با پاشیدن در یک سیستم بستر سیال ، می توانیم ذرات پودری ، غیر سیال و به طور کلی کم محلول را به ذرات بزرگ و آزاد با حلالیت عالی تبدیل کنیم. این روش به ویژه برای تهیه قرص ها و تولید مواد شوینده ، پودر آشامیدنی و محصولات فوری بسیار اهمیت دارد.
گرانول های جمع آوری اسپری از بستر سیال می تواند ذرات پودر بسیار کوچکی را روی بستر سیال جابجا کند و آنها را با همراه با محلول و یا به صورت معلق اسپری کند تا پل های مایع تولید شود و ذرات را تشکیل دهد تا آگلومره ها به اندازه مورد نظر برسند.

در نهایت رطوبت باقیمانده تبخیر می شود و فضاهای توخالی در ذرات تشکیل و سخت شده ساختار جدید را کاملاً جامد می کنند. کمبود انرژی جنبشی در بستر سیال منجر به ساختار بسیار متخلخل با تعداد زیادی مویرگ در داخل گلومرولها می شود.

اندازه کلی آگلومره از 100 میکرون تا 3 میلی متر متغیر است و بعنوان مواد اولیه می توانند این اندازه ها بسیار مناسب می باشند.

خشک کردن دربستر سیال-یک محلول کارآمد برای خشک کردن ذرات کنترل شده:

گرانول اسپری چند منظوره

خشک کردن در بستر سیال بهترین روش برای خشک کردن کنترل شد، ملایم و یکنواخت در تهیه پودرهای مرطوب است. تبادل شدید گرما/جرم محصولات در بستر سیال شده، این روش را به ویژه موثر و صرفه جویی در وقت می کند. این فناوری همچنین برای خشک کردن محصولات اسپری و اکسترود شده با رطوبت باقیمانده بسیار کم مناسب است.
در کل در صنعت پردازش پودر می توان از خشک کردن بستر سیال استفاده کرد. در صنعت داروسازی ، این روش نوآورانه مدتها است که جایگزین روش خشک شدن سینی شده است.

فرآیند خشک کردن با استفاده از خشک کردن بستر سیال می تواند زمان خشک شدن در خشک کن را حدود 20 برابر کاهش دهد. علاوه بر این، در مقایسه با خشک کردن سینی ناهموار، خشک کردن بستر سیال می تواند شرایط خشک کن کنترل شده و یکنواخت را نیز فراهم کند.

این که آیا این محصولات در یک بستر سیال یا اینکه توسط یک میکسر با پرتوان تولید می شود ، چه تولید جرم باشد یا تولید مداوم بستگی به موارد زیر دارد:

با خشک کردن بستر سیال ، لازم است اطمینان حاصل شود که خشک شدن همیشه در تعادل ترمودینامیکی انجام می شود. دمای هوای ورودی باید به گونه ای انتخاب شود که رطوبت منتقل شده از داخل ذرات به سطح از طریق لوله مویرگی فقط از سطح ذره تبخیر شود.

اگر دمای هوای ورودی خیلی زیاد باشد، احتمالاً پوسته سطحی تشکیل می دهد ، که مانع از انتقال رطوبت از لایه های عمیق تر به خارج می شود. این کار کل فرآیند خشک کردن را به تأخیر می اندازد ، نه سرعت بخشیدن به آن.
برای انواع فرآیند مانند گرانول اسپری ، تجمع اسپری یا پاشش ، لازم به ذکر است که نه تنها آب باید به طور مداوم تبخیر شود تا زمانی که به مقدار باقیمانده تعریف شده برسد، بلکه باید خشک شدن در طول فرآیند پاشش نیز انجام شود. دمای هوای بیش از حد زیاد ممکن است منجر به عدم موفقیت در پل های مایع ، ساختار ذرات ناپایدار و ظاهر ناهموار فیلم شود.
تحت استفاده معقول ، خشک کردن بستر سیال می تواند یک راه حل کارآمد برای ایجاد خشک کردن نرم و یکنواخت به محصولات شما فراهم کند.

اسپری درایرهای چند منظوره

دستگاه اسپری برتر گرانول اسپری چند منظوره از بدنه گلدان مخروطی شکل و یک محفظه انبساط تشکیل شده است.

از آنجا که بدنه گلدان به شکل مخروطی است ، حالت سیال سازی چشمه مانند در بدن گلدان تضمین می شود و جریان هوای ورودی بدن گلدان را تحت فشار قرار می دهد. مواد موجود در محفظه انبساط به سمت بالا وارد محفظه انبساط می شوند.

از آنجا که قطر محفظه انبساط از ورودی هوا در قسمت پایین بدن گلدان بزرگتر است، سرعت باد باد ورودی کاهش می یابد. چندین درگاه نصب پرتا کننده اسپری در بالای محفظه انبساط وجود دارد که می تواند برای اسپری مایع اتمی در طی گرانول و فرآیند پوشش استفاده شود. اسپری بالایی را می توان برای خشک کردن ، گرانول سازی و پوشش پوششی از طعم استفاده کرد.

گرانول اسپری چند منظوره از یک گلدان مخروطی و یک انحراف داخلی تشکیل شده است. قسمت پایین گلدان برای کنترل وضعیت جریان هوا در داخل و خارج از دفع کننده، یک ساختار مجرای دوتایی را اتخاذ می کند.

این ماده با سرعت زیاد در لوله راهنما حرکت می کند، وارد محفظه انبساط می شود و سپس در خارج از لوله راهنما قرار می گیرد و از این طریق گردش می کند.

پرتابگر اسپری اتمیز، در مرکز لوله راهنما نصب شده است که مایع را از پایین به بالا اسپری می کند و جهت آن با جهت مواد و جریان هوا سازگار است. اسپری پایین عمدتاً برای پوشش عملکردی گلوله ها و گرانول های مختلف استفاده می شود.

کاربرد اسپری درایر در صنعت دارو سازی و تولید پودرهای دارویی