離心機(jī)廣泛應(yīng)用于制藥工業(yè)生產(chǎn),藥廠該如何合理選擇?
離心機(jī)作為固、液相分離設(shè)備,是制藥廠家的主要生產(chǎn)設(shè)備之一,廣泛應(yīng)用于制藥工業(yè)中。如在生物制藥中通常需要將細(xì)胞(菌體)、蛋白、酶、DNA、多肽等從發(fā)酵液中分離,這便需要通過(guò)離心機(jī)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力的作用;再如常規(guī)的血液分離、藥品組分的提純等也同樣需要用到離心機(jī)。
離心機(jī)在制藥生產(chǎn)過(guò)程中具有舉足輕重的作用,但是制藥行業(yè)需按照?藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范?的GMP要求進(jìn)行生產(chǎn),其要求也包括針對(duì)制藥機(jī)械、設(shè)備、儀器的相關(guān)要求。因此,離心機(jī)在設(shè)計(jì)、選型、安裝等方面也應(yīng)需要嚴(yán)格符合藥品生產(chǎn)要求。
“在制藥生產(chǎn)中,選型合適、易于清洗、消毒、便于生產(chǎn)操作、能防差錯(cuò)、減少污染等的離心機(jī)更受市場(chǎng)歡迎。”有行業(yè)人士表示。筆者獲悉,為更好的推動(dòng)我國(guó)離心機(jī)技術(shù)的發(fā)展,讓離心機(jī)在制藥工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮越開(kāi)越大的作用,近年來(lái),我國(guó)離心機(jī)生產(chǎn)企業(yè)不斷奮發(fā)前行,離心機(jī)技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步。
但是在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,藥廠應(yīng)該如何正確選擇離心機(jī),其參數(shù)、轉(zhuǎn)子等如何把握?藥廠如何能選擇正確的滅菌方法,怎樣做才能使離心效果更好?為了更好地推動(dòng)離心機(jī)在醫(yī)藥工業(yè)中的廣泛應(yīng)用,推進(jìn)制藥業(yè)發(fā)展,造福于人民,近期,作為離心機(jī)生產(chǎn)廠家,上海盧湘儀與大家共同分享了其在離心機(jī)專業(yè)方面的經(jīng)驗(yàn)。
一、藥廠如何正確選擇離心機(jī)的主要參數(shù)
離心機(jī)是生物制藥中不可或缺的設(shè)備,那么怎么樣才能正確選擇離心機(jī)?上海盧湘儀相關(guān)技術(shù)人員建議,選擇離心機(jī)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1、最大相對(duì)離心力的選擇
藥廠根據(jù)不同的工藝要求選擇分離時(shí)所需的最大相對(duì)離心力,生產(chǎn)廠家會(huì)將離心機(jī)的最大相對(duì)離心力標(biāo)注在說(shuō)明書(shū)或者宣傳資料上,最大相對(duì)離心力用RCF表示,也叫分離因數(shù),在離心過(guò)程中起主導(dǎo)作用。藥廠在選型時(shí)有時(shí)候只注意轉(zhuǎn)速而忽略分離因數(shù),這個(gè)是誤區(qū),因?yàn)榉蛛x因數(shù)與轉(zhuǎn)速的平方和旋轉(zhuǎn)半徑兩者都有關(guān)系,如下面公式所示:
RCF:最大相對(duì)離心力用×g表示為重力加速度的倍數(shù);
n:轉(zhuǎn)子的最高轉(zhuǎn)速,單位是r/min ;
r:轉(zhuǎn)子的最大離心半徑,單位是cm;
g:重力加速度。
例舉下圖計(jì)算RCF:
上海盧湘儀離心機(jī)圖1
2、轉(zhuǎn)速的選擇
選擇好RCF后就可對(duì)應(yīng)選擇離心機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。
3、容量的選擇
選擇能滿足RCF和轉(zhuǎn)速時(shí)對(duì)應(yīng)的容量,這些參數(shù)廠家都會(huì)在網(wǎng)站、彩頁(yè)或說(shuō)明書(shū)中提供,離心機(jī)可選配多個(gè)不同容量的轉(zhuǎn)子,藥廠可以根據(jù)需求篩選。 同時(shí)滿足以上3點(diǎn)才能滿足藥廠的使用要求。
4、制冷或非制冷離心機(jī)的選擇
藥廠經(jīng)常有人問(wèn):我不需要冷凍為何要選制冷離心機(jī)?這是因?yàn)楦咚傩D(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)子和鍋腔內(nèi)的空氣摩擦而產(chǎn)生大量的熱量,并且電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中也會(huì)有熱量產(chǎn)生,如果不選擇制冷離心機(jī),離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后鍋腔溫度上升很快,高可達(dá)80度,會(huì)影響物料中所需的有效成份的活性,也影響離心機(jī)的使用壽命,所以制藥用離心機(jī)請(qǐng)選擇制冷離心機(jī)。
二、藥廠如何正確的選擇轉(zhuǎn)子
轉(zhuǎn)子是離心機(jī)重要組成部分,轉(zhuǎn)子的種類包括角轉(zhuǎn)子、水平轉(zhuǎn)子和連續(xù)流轉(zhuǎn)子。角轉(zhuǎn)子離心半徑小轉(zhuǎn)速高,容量相對(duì)水平轉(zhuǎn)子小,適合做細(xì)小顆粒的分離提取;水平轉(zhuǎn)子適合做大顆粒的分離提取,相對(duì)角轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低,但容量比較大;連續(xù)流轉(zhuǎn)子可實(shí)現(xiàn)量化和連續(xù)化生產(chǎn),但含固量大時(shí)不適合,原因是裝卸連續(xù)流轉(zhuǎn)子和取沉淀物比較麻煩,用時(shí)比較長(zhǎng),要求操作人員經(jīng)驗(yàn)豐富還要有一定的臂力,如果含固量超過(guò)10%不建議選擇。
例1:分離蛋白選擇高速冷凍離心機(jī)
轉(zhuǎn)子:角轉(zhuǎn)子 RCF=14400×g 轉(zhuǎn)速=9000轉(zhuǎn)/分 容量= 500ml×6
例2:動(dòng)物內(nèi)臟中提取酶時(shí)選擇大容量冷凍離心機(jī)
轉(zhuǎn)子:水平轉(zhuǎn)子 RCF=6260×g 轉(zhuǎn)速=4000轉(zhuǎn)/分 容量= 2000ml×6
例3:離心收集細(xì)菌碎片時(shí)選擇高速冷凍離心機(jī)
轉(zhuǎn)子:連續(xù)流轉(zhuǎn)子 RCF=28100×g 轉(zhuǎn)速=16000轉(zhuǎn)/分 容量= 2000ml×6
例4:離心大腸桿菌選擇高速冷凍離心機(jī)
轉(zhuǎn)子:角轉(zhuǎn)子 RCF=11600×g 轉(zhuǎn)速=7000轉(zhuǎn)/分 容量= 1000ml×6
三、藥廠如何正確的選擇滅菌方法:
生物制藥特別是疫苗的生產(chǎn)對(duì)工藝衛(wèi)生要求非常嚴(yán)格,特別是GMP認(rèn)證中的要求很高,離心機(jī)中和物料接觸的除了連續(xù)流離心機(jī)轉(zhuǎn)子外,其他的均與離心瓶接觸,在高壓滅菌時(shí)要選擇濕熱滅菌法,溫度為121度,必須打開(kāi)離心瓶的蓋子進(jìn)行滅菌,如果蓋上蓋子滅菌,離心瓶(材質(zhì)為PP/PE/PC)在高溫高壓下會(huì)產(chǎn)生氣體而發(fā)生變形無(wú)法使用。
四、藥廠如何才能使離心效果佳
離心機(jī)購(gòu)買好后,生產(chǎn)廠家都會(huì)上門安調(diào),并培訓(xùn)操作人員,這個(gè)時(shí)候有些藥廠還沒(méi)有真正需要離心的物料,只是設(shè)備就位簡(jiǎn)單的調(diào)試,等到批次要離心時(shí)先閱讀說(shuō)明書(shū),加深印象,選擇正確的離心力和對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速,選擇離心時(shí)間,要按藥廠的工藝選擇,時(shí)間太長(zhǎng)效率低,時(shí)間太短分離效果受影響,所以根據(jù)實(shí)際物料選擇合適的離心時(shí)間。設(shè)定溫度,在沒(méi)特殊規(guī)定下藥廠通常選擇4度,設(shè)定升降速檔位,在離心機(jī)安調(diào)中一般會(huì)選擇升4,降5比較合適,但有些特殊的制藥需要降速時(shí)間調(diào)節(jié)到最慢檔,也有要求在程序中特殊設(shè)計(jì)一個(gè)降速曲線,這種都需要在購(gòu)買時(shí)提出,比如小牛的血清分離,如果正常降速那么在最后剎車力的反作用下,就會(huì)將已經(jīng)分離好的血漿和紅細(xì)胞渾濁,這種就需要設(shè)計(jì)一套慢降速的離心程序,這樣分離出來(lái)的效果才是最佳的。
五、藥廠如何編寫(xiě)URS文件中的技術(shù)要求部分
URS文件是藥廠對(duì)采購(gòu)需求進(jìn)行規(guī)范化的文件,內(nèi)容比較多包括商務(wù)、技術(shù)等內(nèi)容,對(duì)應(yīng)離心機(jī)主要技術(shù)部分包括以下內(nèi)容和書(shū)寫(xiě)格式:
1)最大相對(duì)離心力應(yīng)不小于xxxx*g。
2)單次離心容量≥xxxx L 。
3)能有效維持離心腔內(nèi)溫度在xx-xx℃,溫度波動(dòng)度應(yīng)小于xx℃,開(kāi)啟制冷半小時(shí)內(nèi),可達(dá)到xx-xx℃。
4)機(jī)器的安裝、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)均需符合環(huán)保要求,運(yùn)行噪音≤xx dB(A)。
5)離心機(jī)具有門蓋開(kāi)啟與設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)連鎖控制功能,保證設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中離心機(jī)門蓋不能打開(kāi)。
6)設(shè)備有緊急停止控制開(kāi)關(guān),開(kāi)關(guān)應(yīng)設(shè)在易接觸的位置。
7)應(yīng)設(shè)有超溫保護(hù)、超速保護(hù)、門蓋保護(hù)、不平衡保護(hù)等報(bào)警裝置。
8)離心杯材質(zhì)應(yīng)有耐磨、耐高溫滅菌、耐受常用溶劑等性質(zhì)。
9)設(shè)備的參數(shù)設(shè)置及運(yùn)行應(yīng)由顯示屏進(jìn)行控制,可進(jìn)行轉(zhuǎn)速設(shè)置或離心力設(shè)置,顯示屏為中文界面,應(yīng)能顯示離心時(shí)的轉(zhuǎn)速、離心力、溫度、運(yùn)行時(shí)間等參數(shù)。
10)各電氣線路應(yīng)均有標(biāo)號(hào),且位置明顯,電氣控制元件應(yīng)有完整的產(chǎn)品銘牌及標(biāo)識(shí),以便于維護(hù)檢修。
11)提供三年內(nèi)備品備件清單和價(jià)格。
六、離心機(jī)的使用安全
離心機(jī)在高速下運(yùn)行,即使操作上微小差錯(cuò)也可能引起離心機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞,了解安全及注意事項(xiàng)和正確的操作,可避免操作人員受到傷害和離心機(jī)的使用性能受到影響。
1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前的檢查工作包括:轉(zhuǎn)子及其它附件是否正常、轉(zhuǎn)子是否正確地安放在主軸上、轉(zhuǎn)子體上的中心螺母或壓頭是否松動(dòng)、離心瓶/離心管是否有變形或者是裂痕等。
2)離心瓶/離心管在天平上稱重配平,調(diào)節(jié)所放離心物料的量,使裝有離心物料的離心瓶/離心管的重量盡可能相等,不要超出所允許的最大不平衡量,一般為2克,將離心瓶/離心管對(duì)稱放置在轉(zhuǎn)子內(nèi)。
3)啟動(dòng)離心機(jī)之前,確定離心室內(nèi)已清理干凈,無(wú)雜物。
4)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),不要打開(kāi)離心機(jī)門蓋,更不要移動(dòng)離心機(jī),門蓋上不能放任何物品,防止門蓋自動(dòng)打開(kāi)時(shí)損壞門蓋上物品。
5)離心結(jié)束后,速度慢慢下降,等轉(zhuǎn)子完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)后,才可以按停止鍵開(kāi)啟機(jī)蓋,打開(kāi)離心機(jī)門蓋取出離心瓶/離心管,取出離心瓶/離心管時(shí)應(yīng)小心,勿使已經(jīng)沉淀的物質(zhì)因震動(dòng)而運(yùn)動(dòng)上升,發(fā)生混濁。
6)使用離心機(jī)時(shí),若運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中屏幕出現(xiàn)故障報(bào)警,應(yīng)立即停機(jī)或者切斷電源;若離心機(jī)震動(dòng)較大,則表眀儀器存在不平衡;若發(fā)現(xiàn)儀器內(nèi)部有離心瓶/離心管破碎的聲音,應(yīng)立即停止使用并進(jìn)行檢查,再次使用之前,務(wù)必將碎片清理干凈。
7)使用完畢后注意清潔,并切斷電源。
七、離心機(jī)的保養(yǎng)
1)儀器每次使用完后,先取出轉(zhuǎn)子,再用棉布對(duì)離心腔進(jìn)行清潔、擦干。轉(zhuǎn)子從離心腔取出后,應(yīng)及時(shí)用中性洗滌液清洗,用干燥的棉布擦干,并存放在干燥通風(fēng)處,不允許用非中性清潔劑擦洗轉(zhuǎn)子,以防止化學(xué)腐蝕。
2)離心機(jī)較長(zhǎng)時(shí)間不使用,要清潔離心內(nèi)腔,在離心室內(nèi)放入干燥劑吸收潮氣,防止驅(qū)動(dòng)軸生銹,在電機(jī)軸上涂少許潤(rùn)滑脂保護(hù)。
3)控制面板表面必須保持清潔,控制面板只能用干燥的軟布清潔且不能碰水,防止水進(jìn)入到控制電路板上燒壞控制電路板。
4)不能磕碰、損傷驅(qū)動(dòng)軸錐面,轉(zhuǎn)子裝入前,要用軟布將驅(qū)動(dòng)軸及轉(zhuǎn)子錐孔擦干凈,并涂少許醫(yī)用凡士林或其它潤(rùn)滑脂。
5)轉(zhuǎn)子、離心試瓶或掛杯及其它工具不能放在離心機(jī)門蓋、機(jī)頭上,以防引起劃傷、損壞。門蓋和機(jī)箱外表面只能用軟布和中性清潔劑擦拭,以防漆層脫落。禁止使用腐蝕性強(qiáng)的消毒液(如84消毒液)對(duì)離心機(jī)進(jìn)行消毒。
以上是上海盧湘儀和制藥廠家溝通過(guò)程中的一些心得體會(huì),供大家參考。
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