Πώς υποστηρίζουν οι θερμαντήρες PTFE την απόσταξη διαλύτη σε φαρμακευτικές πιλοτικές εγκαταστάσεις;
Αφήστε ένα μήνυμα
Τα φαρμακευτικά πιλοτικά εργοστάσια λειτουργούν με πολλούς διαλύτες-THF, DMF, χλωριούχο μεθυλένιο κ.λπ. - συχνά υπό συνθήκες απόσταξης. Ο εξοπλισμός θέρμανσης πρέπει να είναι σε θέση να αντέχει σε συνεχείς χημικές αλλαγές χωρίς καμία διάβρωση ή μόλυνση των ανακτημένων διαλυτών.
Ρύθμιση απόσταξης με διαλύτη πιλοτικής εγκατάστασης
Σε ένα τυπικό φαρμακευτικό πιλοτικό εργοστάσιο, η απόσταξη διαλύτη πραγματοποιείται σε έναν αναβραστήρα ή λουτρό θέρμανσης που θερμαίνει το μείγμα διαλυτών μέχρι το σημείο βρασμού του. Το συγκρότημα του θερμαντήρα βρίσκεται σε άμεση επαφή με τον υγρό διαλύτη και τους ατμούς του. Η συσκευή απόσταξης περιλαμβάνει συνήθως ένα δοχείο, έναν συμπυκνωτή και ένα δοχείο υποδοχής. Η θέρμανση μπορεί να παρασχεθεί από έναν θερμαντήρα εμβάπτισης που τοποθετείται στον αναβραστήρα ή από έναν υπερ--πλευρικό θερμαντήρα που βυθίζεται απευθείας στην παρτίδα διαλυτών ανάλογα με την κλίμακα.
Ένα σημαντικό λειτουργικό πρόβλημα είναι ότι ο ίδιος εξοπλισμός πιλοτικών εγκαταστάσεων χρησιμοποιείται συχνά για διαφορετικές εκστρατείες σύνθεσης. Ως εκ τούτου, τα θερμαντικά συστατικά πρέπει να υποστούν γρήγορες αλλαγές στη σύνθεση του διαλύτη, από πολικούς απρωτικούς διαλύτες όπως το διμεθυλοφορμαμίδιο (DMF) σε χλωριωμένους διαλύτες όπως το χλωριούχο μεθυλένιο και από το τετραϋδροφουράνιο (THF) σε ισχυρά οξέα ή βάσεις που χρησιμοποιούνται σε διαδικασίες επεξεργασίας{1}.
Γιατί οι θερμαντήρες PTTE επιβιώνουν από την επίθεση διαλύτη
Οι θερμαντήρες εμβάπτισης PTFE είναι το υλικό επιλογής για απόσταξη διαλύτη σε καταστάσεις πιλοτικών εγκαταστάσεων, επειδή το PTFE είναι ανθεκτικό σε όλους σχεδόν τους οργανικούς διαλύτες, ισχυρά οξέα και βάσεις έως και 110 βαθμούς. Το υλικό δεν θα διαβρωθεί, δεν θα ξεφλουδίσει ή δεν θα διοχετεύσει μεταλλικά ιόντα στο απόσταγμα. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα εάν ο ανακτημένος διαλύτης χρησιμοποιείται στα ακόλουθα στάδια της σύνθεσης όταν η μόλυνση από ίχνη μετάλλων μπορεί να δράσει ως καταλύτης ή τοξίνη.
Σε μια πιλοτική εφαρμογή εγκατάστασης απόσταξης διαλύτη θερμαντήρα PTFE, η αντικολλητική επιφάνεια του PTFE εμποδίζει επίσης τα προϊόντα διάσπασης του διαλύτη ή τα υπολείμματα πολυμερούς να κολλήσουν στον θερμαντήρα. Αυτό μειώνει την εργασία καθαρισμού μεταξύ των παρτίδων και αφαιρεί την πιθανότητα διασταυρούμενης μόλυνσης. Οι θερμαντήρες PTFE λειτουργούν καλά μέχρι το αποδεκτό όριο θερμοκρασίας για διαλύτες με σημεία βρασμού κάτω από 110 βαθμούς, που είναι οι περισσότεροι από τους συνηθισμένους φαρμακευτικούς διαλύτες, συμπεριλαμβανομένων THF (66 βαθμοί), μεθυλενοχλωρίδιο (40 βαθμοί), οξικός αιθυλεστέρας (77 βαθμοί) και ακετόνη (56 βαθμοί). Η απόσταξη κενού χρησιμοποιείται τυπικά για DMF (σημείο βρασμού 153 μοιρών) για να φτάσει η θερμοκρασία βρασμού στο εύρος PTFE ή οι θερμαντήρες PFA χρησιμοποιούνται για εργασίες υψηλότερης θερμοκρασίας.
Πρακτικές όψεις ευελιξίας πιλοτικής εγκατάστασης
Η ευελιξία του PTFE επιτρέπει την κατασκευή θερμαντικών σωμάτων σε πολλές μορφές ώστε να ταιριάζουν με διαφορετικά δοχεία και εγκαταστάσεις συμπυκνωτή. Τα κοινά σχήματα είναι οι θερμαντήρες εμβάπτισης σε σχήμα L-, πάνω από-οι-πλευρικοί τύποι που αγκιστρώνονται πάνω από το χείλος του δοχείου και οι μονάδες προσαρμοσμένου σχήματος-για επαναβραστήρες περιττών-γεωμετρίας. Όλα τα σχέδια μπορούν να παρέχονται με καλώδια PTFE και κουτιά διακλάδωσης για τη μόνωση των ηλεκτρικών συνδέσεων από τους ατμούς διαλυτών.
Σε πιλοτικές εγκαταστάσεις πολλαπλών-χρήσης, ένας θερμαντήρας εμβάπτισης PTFE μπορεί συνήθως να αλλάξει από ένα γυάλινο αποστακτήριο 50 λίτρων σε έναν αναβραστήρα ανοξείδωτου 200 λίτρων χωρίς τροποποίηση. Αυτή η προσαρμοστικότητα επιτρέπει την ελαχιστοποίηση των επενδύσεων κεφαλαίου και του αποθέματος εφεδρικών θερμαντικών στοιχείων. Οι θερμαντήρες PTFE είναι ελαφριές και απλές στην εγκατάσταση, κάτι που είναι ευεργετικό όταν τα συστήματα απόσταξης αλλάζουν συχνά για να εξυπηρετούν διαφορετικές εφαρμογές.
Συμβατότητα PTFE με κοινούς φαρμακευτικούς διαλύτες
Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τη συμβατότητα PTFE με διαλύτες που βρίσκονται συνήθως στην απόσταξη πιλοτικών εγκαταστάσεων. • Το PTFE έχει «καλή» ανθεκτικότητα στις τυπικές συνθήκες απόσταξης (χωρίς διόγκωση, διάβρωση ή μηχανική φθορά).
Σημείο βρασμού διαλύτη (βαθμός) Συμβατότητα PTFE (έως 110 μοίρες)
Τετραϋδροφουράνιο (THF) 66 Πολύ καλό
Διμεθυλοφορμαμίδιο (DMF) 153 (συνήθως αποστάζεται υπό κενό) Εξαιρετικό
Μεθυλενοχλωρίδιο 40 Εξαιρετικό
Οξεικός αιθυλεστέρας 77 Εξαιρετικός
Acetone 56 Πολύ καλό
Μεθανόλη 65 Ικανοποιητική
Ισοπροπανόλη 82 Πολύ καλή
Τολουόλιο 110 Εξαιρετικό (έως όριο σημείου βρασμού)
n-Επτάνιο 98 Πολύ καλό
Παγόμορφο οξικό οξύ 118 Εξαιρετικό (σύντομες εκθέσεις έως 110 μοίρες)
Μπορεί να παρατηρηθεί κάποια διόγκωση του PTFE με πλήρως φθοριούχους διαλύτες (π.χ. υπερφθοράνθρακες) σε υψηλές θερμοκρασίες, αν και αυτοί οι διαλύτες χρησιμοποιούνται σπάνια σε φαρμακευτικές πιλοτικές εγκαταστάσεις. Για DMF και άλλους διαλύτες υψηλού βρασμού, συνιστάται απόσταξη κενού ή θερμαντήρες PFA σε θερμοκρασίες βρασμού πάνω από 110 βαθμούς.
Εν κατακλείδι
Οι θερμαντήρες εμβάπτισης PTFE παρέχουν μια ποικιλόμορφη και σταθερή πηγή θερμότητας για απόσταξη διαλυτών στη φαρμακευτική ανάπτυξη, εξασφαλίζοντας καθαρούς ανακτημένους διαλύτες χωρίς προϊόντα μόλυνσης και αποδόμησης μετάλλων. Η χημική αδράνεια του PTFE σε όλους σχεδόν τους οργανικούς διαλύτες, σε συνδυασμό με σχέδια που μπορούν να διαμορφωθούν ώστε να ταιριάζουν σε μια μεγάλη ποικιλία τύπων δοχείων, καθιστούν αυτούς τους θερμαντήρες ιδανικούς για πιλοτικές εγκαταστάσεις πολλαπλών{1} χρήσεων. Στη φαρμακευτική επιχείρηση, η προσαρμοστικότητα του εξοπλισμού είναι εξίσου σημαντική με την αντίσταση στα χημικά. Οι θερμαντήρες PTFE εξασφαλίζουν αποτελεσματικές και συμβατές λειτουργίες ανάκτησης διαλυτών.
