Пояснити методи підготовки ампул для заповнення із зазначенням апаратурного оснащення; вказати, які з них використовуються на сучасних виробництвах

ПІДГОТОВКА АМПУЛ ДО НАПОВНЕННЯ. Ця стадія включає такі операції: розкриття капілярів, відпал ампул, їхнє миття, висушування та стерилізація.

Розкриття капілярів. Нині на заводах капіляри спарених ампул обрізають у процесі їх виготовлення на склоформуючих автоматах, для цього застосовують спеціальні пристрої (приставки), що монтуються безпосередньо на автоматах або поруч із ними. На рис. 19.6 схематично зображена приставка до ампуло формуючого автомата для різання, оплавлення і набору ампул у касети. Також викор.автомат Резепіна для відрізки капілярів.

Відпал ампул або флаконів. Виготовлені на склоформуючих автоматах і набранів касети ампули піддають відпалу для зняття внутрішніх напругу склі, що утворюються через нерівномірний розподіл маси склаі нерівномірного охолодження ампул у процесі виготовлення. Напруги, що виникають у склі, тим потужніші, чим більший перепад температури між зовнішнім і внутрішнім шарами скла приохолодженні. Таким чином, при різкому охолодженні напругив зовнішньому шарі скла, що намагається скоротитись, можутьперевищити межу міцності, у склі виникнуть тріщини, і вирібзруйнується. Можливість виникнення мікротріщин у склі ампулпідвищується і при тепловій стерилізації.

Процес відпалу складається з таких стадій: нагрівання до температури, близької до розм’якшення скла, видержки при цій температурі і повільного охолодження. Найнебезпечнішими для ампул є напруги, які виникають на межах різкого переходу тонких та товстих стінок і призводять до розтріскування ампул під час їх зберігання. Ампули відпалюють у спеціальних печах із газовим або електричним нагріванням.

Схема будови тунельної печі Маріупольського ЗТО. Піч складається з трьох камер: нагрівання, видержки (відпалу) і охолодження ампул. На верхньому склепінні камер нагрівання і видержки в тунелі встановлені газові пальники інфрачервоного випромінювання типу ГІВВ-2; під нижніми чавунними плитами, що утворюють днище печі, розміщені пальники інжекторного типу. Для відпалу ампули завантажуються в металеві контейнери капілярами вгору; в одному контейнері міститься близько 500 ампул місткістю 10 мл. Касети в тунелі переміщаються за допомогою ланцюгового конвеєра. У камерах нагрівання і видержки ампули нагріваються до температури 560—580 °С з витримкою при цій температурі близько 10 хв. Зона охолодження розділена на дві частини: у першу час-

тину (за напрямом руху) подається протитечією повітря, що пройшло другу частину і має температуру близько 200 °С. У першій зоні цієї камери відбувається поступове охолодження ампул протягом 30 хв. У другій зоні ампули швидко охолоджуються повітрям до 60 °С за 5 хв, потім до кімнатної температури і надходять до столу вивантаження.

Прийнятий двоступінчатий процес охолодження виключає можливість виникнення повторних напруг у склі ампул. Над верхнім склепінням печі установлено вентилятор подачі повітря для охолодження ампул. Бокові стінки печі мають оглядові віконця для спостереження за роботою пальників. На деяких заводах ампули відпалють у спеціальних печах із електронагрівом, будова яких не має принципових відмінностей від вищеописаних печей із газовими пальниками. Ампули, які відпалюються у цій печі, нагріваються за допомогою електричних нагрівників, розташованих у зонах нагрівання і видержки. Для транспортування контейнерів з ампулами піч має ланцюговий конвеєр, під і над яким установлені нагрівальні спіралі з хромонікелевого дроту. Усередині піч викладена фасонною вогнетривкою цеглою. На виході в піч подається повітря, що рухається в напрямі, протилежному руху контейнерів з ампулами.

На операції відпалу ампул закінчується перша частина підготовки первинної упаковки до наповнення.

Наступні операції обробки ампул завершуються процесами миття, сушіння та стерилізації і виконуються на дільницях ампульного цеху.

Способи миття ампул

Найбільш поширений у вітчизняній технології — вакуумний спосіб миття. Суть цього способу полягає в тому, що касету з ампулами поміщають у герметично закритий апарат так, щоб капіляри після наповнення апарата водою були занурені у воду, потім у ньому створюють і різко скидають вакуум. При утворенні вакууму повітря, що знаходиться в ампулах, відсмоктується і бульбашками виходить через водяний шар. У момент зняття вакууму вода із силою проникає всередину ампул, омиваючи її внутрішню поверхню, потім при повторному створенні вакууму вода із завислими в ній механічними домішками, що раніше знаходились на стінках ампул, відсмоктується і зливається з апарата. Цикл повторюється багаторазово.

Простий вакуумний спосіб миття, описаний вище, малоефективний, тому що не може забезпечити необхідної чистоти ампул. Для відокремлення частинок механічних включень від стінок ампули дії лише одного, навіть дуже сильного турбулентного потоку води, недостатньо. Найвідповідальнішим моментом у процесі миття є швидкість видалення води з ампул із завислими в ній частинками. Природно, що чим вища ця швидкість, тим ефективніше миття. У міру відсмоктування всередині ампули створюється розрідження, процес евакуації води сповільнюється, і наприкінці процесу при урівнюванні тиску швидкість видалення води практично близька нулю. Отже, найважливіша частина процесу

проходить неінтенсивно.

Турбовакуумний спосіб характеризується більш ефективним миттям за рахунок миттєвого погашення розрідження і ступінчастого вакуумування. Процес проводять в турбовакуумному апараті з автоматичним управлінням за заданими параметрами. Усередину апарата поміщають касети з ампулами капілярами вниз, закривається кришка, і створюється розрідження. Робоча ємкість апарата заповнюється гарячою водою де мінералізованою так, щоб капіляри були занурені в ній. Розрідження підвищується приблизно в 2 рази, й усередині ампули також створюється вакуум. Потім швидко відчиняють повітряний електромагнітний клапан великого діаметра, й в апарат миттєво надходить профільтроване стерильне повітря. Це створює різкий перепад тиску, і вода спрямовується всередину ампул у вигляді турбулентного потоку, що фонтанує, відділяючи від поверхні забруднення і переводячи їх у завислий стан. Далі повітряний клапан закривають, апарат з’єднують з вакуумною лінією, розрідження знову підвищується, і вода зі завислими частинками з великою швидкістю видаляється з ампул і з робочої ємкості апарата. Висока швидкість видалення води перешкоджає затримці механічних частинок на стінках ампул. Потім вакуум знову доводиться до початкового стану, в робочу ємкість подається чиста вода, і цикл миття повторюється від 4 до 8 разів (залежно від ступеня забруднення ампул). Брак при цьому способі високий і складає 10—20 %.

У вітчизняній промисловості останнім часом знайшов широке застосування пароконденсаційний спосіб миття ампул. Суть цього способу полягає в тому, що касету з ампулами поміщають у герметичний апарат, потім з апарата й ампул парою витісняють

атмосферне повітря й апарат наповнюють гарячою водою (температура 80—90 °С). Далі пару, що знаходиться в ампулах, конденсують, у результаті чого вони майже повністю заповнюються турбулентним потоком води. Під дією виникаючого вакууму вода в ампулах закипає і миттєво викидається з них, відокремлюючи від стінок ампул і захоплюючи за собою механічні частинки. Цикл повторюють декілька разів, змінюючи воду.

Вібраційний спосіб миття ампул. Як вже назначувалось раніше, велику частину меха-

нічних забруднень, що прилипли до поверхні ампул, скла-

дають частинки скла. Для їх видалення автори цього методу використовували принцип осадження завислих у рідині частинок за законом Стокса. Ампули з водою встановлюють капілярами вниз на підставку, жорстко з’єднану з вібратором; при цьому кінці капілярів занурені в рідину. Ампули піддають вібрації, у результаті чого завислі в розчині частинки осаджуються в зону капілярів і звільняють ампули. Під час вібрації ампул на кінцях капілярів із рідиною виникає «хвильовий бар’єр», що перешкоджає потраплянню забруднень із рідини в ампули. При цьому об’єм рідини в ампулах залишається незмінним, що дозволяє таким шляхом звільняти від домішок безпосередньо розчини лікарських речовин у момент вакуумного заповнення ними ампул. Вібратори застосовують із частотою 50—100 Гц і амплітудою до 1 см.

Миття ампул ультразвуковим способом відбувається таким чином. Ампули в касетах заповнюють гарячою водою знесоленою вакуумним способом в апараті вакуум-мийного напівавтомата, розташувавши їхні капіляри над магнітострикційними перетворювачами. Відстань капілярів, занурених у воду від випромінювачів, — 10 мм. Потім подачею фільтрованого повітря гаситься вакуум, і вода у вигляді турбулентного потоку миє ампули і заповнює їх. У цей час на 30 с автоматично включається генератор ультразвуку, і при озвучуванні відбувається швидке і повне видалення води із забрудненнями з ампули. Залежно від рівня забруднення цикли повторюються декілька разів. Незважаючи на ефективність ультразвукового способу миття (брак складає 5—10 %), проблема евакуації рідини і виносу з порожнини ампули завислих у ній частинок залишається як і раніше актуальною.

Технологія шприцевого миття ампул, що широко застосовується за кордоном, також не забезпечує високої якості їхньої очистки, хоча в нашій країні метод не втратив свого значення, зокрема, для промивання великомістких ампул. Суть шприцевого миття полягає в тому, що в ампулу, орієнтовану капіляром униз, уводять порожнисту голку (шприц), через яку під тиском подають воду. Турбулентний струмінь води зі шприца вимиває внутрішню поверхню ампули і видаляється через зазор між шприцом і отвором капіляра. Очевидно, що інтенсивність миття багато в чому залежить від швидкості циркуляції рідини всередині ампули, тобто від швидкості її надходження і витіснення. Однак шприцева голка, уведена в отвір капіляра, зменшує його вільний переріз, необхідний для евакуації води.

Висушування і стерилізація ампул. Після миття ампули досить швидко, щоб запобігти

вторинному забрудненню, передаються на висушування або стерилізацію (за винятком тих способів миття, що містять у собі ці процеси) залежно від умов ампулування.

Висушування проводиться в спеціальних сушильних шафах при температурі 120—130 °С 15—20 хв. Якщо необхідна стерилізація, то обидві операції об’єднуються й ампули витримують у сухоповітряному стерилізаторі при 180 °С протягом 60 хв. Стерилізатор установлюють між двома приміщеннями так, щоб завантаження вимитих ампул проводилося в мийному відділенні, а розвантаження висушених або простерилізованних — у відділенні наповнення ампул розчином (у приміщенні більш вищого класу чистоти).

Цей метод висушування і стерилізації має ряд вад. По-перше, у повітрі стерилізатора міститься велика кількість частинок у вигляді пилу й окалини, що виділяються нагрівальними елементами. По-друге, температура в різних зонах камери неоднакова. По-третє, у стерилізатор постійно потрапляє нестерильне повітря.

Для висушування і стерилізації на великих фармацевтичних підприємствах використовують тунельні сушарки, в яких касети з ампулами переміщаються по транспортеру при нагріванні інфрачервоними променями в сушильній частині до 170 °С, а в стерилізаційній — до 300 °С.