O papel dos refrigeradores na indústria farmacêutica

O controlo de qualidade na indústria farmacêutica está relacionado com a saúde humana. Os refrigeradores desempenham um papel importante no controlo de qualidade. Este artigo apresenta a utilização de refrigeradores de processo no fabrico de produtos farmacêuticos.

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Controle da temperatura da reação química

As reações químicas são essencialmente processos de mudança de energia. A síntese de muitos intermediários farmacêuticos e APIs libera uma grande quantidade de calor durante o processo de reação. Se esse calor não for controlado e transferido a tempo, podem ocorrer os seguintes problemas:

• Aumento das reações secundárias: O aumento da temperatura de reação acelerará a ocorrência de reações secundárias além da reação alvo, aumentando as impurezas e afetando a pureza do produto.

• Redução do rendimento: Algumas reações químicas só podem alcançar maiores rendimentos dentro de uma faixa específica de temperatura. Temperaturas muito altas ou muito baixas causarão uma redução na eficiência da reação.

• Decomposição do produto: Alguns produtos alvo ou intermediários são instáveis a altas temperaturas e podem se decompor ou carbonizar, produzindo subprodutos carbonizados ou resíduos negros.

• Perigos de segurança: Se a temperatura não for resfriada a tempo para uma reação altamente exotérmica, pode ocorrer um aumento descontrolado da temperatura, aumento da pressão, sobrepressão do reator, etc., e em casos graves, pode ocorrer uma explosão.

Para garantir que a reação seja controlável, segura e eficiente, o reator deve ser equipado com um sistema confiável de controle de temperatura. O mais comum é a jaqueta do reator. Injetar o refrigerante na jaqueta pode esfriar indiretamente os reagentes no reator. O chiller pode ser conectado à jaqueta do reator para ajudar a controlar com precisão a temperatura do refrigerante (±0,02℃). Esta alta precisão não pode ser alcançada com torres de água comuns ou tanques de água circulante.

Controle constante de temperatura no processo de fermentação

O processo de microrganismos que metabolizam sob certas condições ambientais para produzir antibióticos, preparações enzimáticas, aminoácidos, álcool e outros produtos é chamado de fermentação. A temperatura é um fator chave que afeta a atividade microbiana e a taxa de metabolismo. Diferentes cepas têm diferentes temperaturas ideais. Temperaturas muito baixas afetam a cepa e prolongam o tempo de fermentação. Temperaturas muito altas podem causar a morte microbiana ou distúrbios metabólicos. Além disso, a temperatura pode afetar o tipo de produto, o que pode reduzir a pureza do produto alvo.

O metabolismo microbiano libera calor, e ocorrerá uma distribuição desigual de temperatura no tanque de fermentação. Além disso, os microrganismos em diferentes estágios exigem diferentes temperaturas, e os requisitos de controle de temperatura são muito rigorosos. O sistema de chiller industrial pode fornecer uma fonte de resfriamento uniforme e estável para o tanque de fermentação, ajudando a melhorar a eficiência da fermentação e a qualidade do produto.

Destilação e condensação

A destilação utiliza o princípio dos diferentes pontos de ebulição dos componentes para separar líquidos misturados. Após o líquido misturado ser aquecido, o componente com o ponto de ebulição mais baixo se tornará vapor primeiro e entrará no sistema de condensação. Após a condensação, ele se transformará novamente em líquido e será coletado. Este é o processo de extração do produto alvo.

Se o vapor não for resfriado a tempo, a pressão na tubulação aumentará, aumentando os riscos de segurança. A destilação requer aquecimento e a condensação requer resfriamento. Ambas as etapas consecutivas exigem controle preciso e estável de temperatura. O chiller pode operar 24 horas por dia para fornecer controle contínuo de temperatura. Devido à taxa rápida de resfriamento, a conversão do vapor do componente alvo pode ser mais completa, melhorando sua taxa de recuperação e pureza.

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Cristalização e purificação

A cristalização refere-se a mudar as condições de temperatura ou do solvente para permitir que o soluto supersaturado se precipite e forme cristais com estrutura regular e alta pureza. No entanto, às vezes os cristais resultantes podem conter impurezas, que precisam ser removidas. Este processo requer primeiro dissolver a substância alvo no solvente, aquecê-la para dissolver e formar uma solução saturada uniforme. Em seguida, resfria-se lentamente até uma temperatura específica para permitir que o soluto se precipite em cristais. Os cristais são filtrados do licor mãe e secos para obter o produto acabado.

A qualidade e a forma dos cristais dependem da taxa de resfriamento e da precisão da temperatura. Um processo de resfriamento instável fará com que impurezas sejam misturadas aos cristais. O chiller tem uma função de controle de temperatura por curva, que pode executar repetidamente o programa de curva de aquecimento e resfriamento. Isso ajuda a usar a mesma taxa de variação de temperatura na produção em lote para garantir a qualidade da cristalização.

Armazenamento de medicamentos

Os ingredientes ativos no medicamento podem se decompor quando a temperatura é muito alta ou flutua frequentemente, resultando em problemas de qualidade, como mudança de cor, odor anormal e decomposição de líquidos turvos, o que afeta a estabilidade e eficácia do medicamento. Portanto, as regulamentações de gestão de medicamentos de vários países têm regras rigorosas sobre a temperatura de armazenamento dos medicamentos. Os freezers industriais de grau médico podem fornecer condições ambientais estáveis para os medicamentos armazenados neles.

Resfriamento de equipamentos

Equipamentos farmacêuticos, como reatores, centrífugas, misturadores e liofilizadores, geram calor durante a operação. Para evitar desligamentos por superaquecimento e desnaturalização de materiais, é necessário o uso de resfriadores para fornecer uma fonte estável de resfriamento e ajudar a manter a temperatura de operação ideal.

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