فاصل الطرد المركزي الصيدلاني

أنواع مُفَصِّلات الطرد المركزي الدوائية

يُعرف مُفَصِّل الطرد المركزي الدوائي، المعروف أيضًا باسم المُركز، بأنه آلة تستخدم قوة الطرد المركزي لفصل المواد في خليط حسب كثافتها. يعمل عن طريق تدوير خليط بسرعة عالية، مما يُجبر الجزيئات الأثقل على الانتقال إلى جدار الحاوية الدوارة بينما تبقى الجزيئات الأخف وزنًا بالقرب من المركز.

هناك عدة أنواع من مُفَصِّلات الطرد المركزي الدوائية حسب نظام الدفع، والذي يُمكن أن يكون دفعًا مباشرًا، أو دفعًا بمحرك كهربائي، أو دفعًا بحزام. بشكل عام، يُدار المُفَصِّل مباشرة بواسطة المحرك، الذي يُوصَّل مباشرة إلى الدوار دون أي اقتران بينهما. ونتيجة لذلك، لا يُصبح هناك حاجة للصيانة تقريبًا مع كفاءة عالية في استهلاك الطاقة.

يمكن أيضًا تصنيف مُفَصِّلات الطرد المركزي الدوائية حسب تصميم وعاءها. بعض الأنواع الأكثر شيوعًا هي مُفَصِّلات كومة الأقراص، ومُفَصِّلات الأنبوبية، ومُفَصِّلات المُستخرج الحلزوني الأفقية.

• مُفَصِّل كومة الأقراص:

  مُفَصِّل كومة الأقراص هو مُركز يحتوي على أقراص متعددة مُكدسة بإحكام داخل وعائه. يدخل التغذية من الأعلى، وتُسرَّع بواسطة الوعاء الدوار، ثم تُدفع إلى حجرات الأقراص. نظرًا لقوة الطرد المركزي العالية داخل المُفَصِّل، تُجبر الجزيئات الأثقل على الخروج وتشكل طبقة رواسب في حجرات الأقراص. بمجرد الانتهاء من العملية، يقوم مُفَصِّل كومة الأقراص بعد ذلك بتفريغ الجزيئات المنفصلة من خلال منفذ تجاوز ومنفذ تصريف. تُعد هذه الآلات خيارات فعالة ومُدمجة مثالية للمرافق الصغيرة التي تحتاج إلى معالجة منتجات متنوعة يوميًا.

• مُفَصِّل أنبوبي:

  يأتي مُفَصِّل أنبوبي مع وعاء أسطواني. عند دخول التغذية، تُسرَّع بواسطة الدوار، وتُفصل المكونات حسب كثافتها. على عكس مُفَصِّلات كومة الأقراص، تتميز مُفَصِّلات الأنبوبية بتصميمات بسيطة بدون أي مكونات داخلية تُعقِّد الآلة. تُعد مثالية فقط لخلائط السوائل ذات اللزوجة المنخفضة حيث تكون معدلات ترسيب الجزيئات مرتفعة. كما يمكن استخدامها لفصل حجم كبير من السوائل.

• مُفَصِّل المُستخرج الحلزوني الأفقي:

  يحتوي مُفَصِّل المُستخرج الحلزوني الأفقي على وعاء دوار موضوع أفقيًا مع ناقل حلزوني. يُحسِّن النّاقل الحلزوني تفريغ الجزيئات الصلبة المنفصلة، المعروفة باسم الرواسب، بينما يخرج السائل الخارج من التجاوز. تُمنع هذه الآلية أيضًا من عودة الرواسب إلى منطقة الفصل. تُجعل هذه العملية هذه الآلة مثالية لعمليات الفصل المستمرة.

مواصفات وصيانة مُفَصِّلات الطرد المركزي الدوائية

المواصفات

• السعة

  يُطلق على كمية الحجم المُعالج لكل وحدة زمنية اسم السعة. عادةً ما تُعبر عنها باللتر في الساعة. ستختلف السعة المحددة بناءً على المرافق والمواد.

• سرعة الدوران

  تعتمد قوة مُفَصِّل الطرد المركزي بشكل أساسي على سرعة دورانه، والتي تُعبر عنها بالدورات في الدقيقة (د/د). تُنتج سرعة أعلى قوة فصل وكفاءة أكبر.

• المواد

  تُعد المواد الداخلية والخارجية لمُفَصِّلات الطرد المركزي الدوائية ضرورية لتحملها وتوافقها. تُصنع عادةً من الفولاذ المقاوم للصدأ، أو السبائك، أو مواد خاصة أخرى لتلبية متطلبات مختلفة.

• نظام الدفع

  تُجهَّز مُفَصِّلات الطرد المركزي الدوائية بأنظمة دفع مختلفة، مثل الدفع المباشر، ودفع الحزام، إلخ، مما يُؤثر على استقرارية تشغيل المُفَصِّل، وضوضائه، ومتطلبات صيانته.

• نظام الإغلاق

  تُعد أنظمة الإغلاق أساسية لمنع التسرب والتلوث. تُصمم باستخدام مواد وهياكل إغلاق مختلفة لضمان فعالية وأمان عملية الفصل.

الصيانة

• التنظيف والتطهير

  من الضروري الحفاظ على نظافة وعقم مُفَصِّل الطرد المركزي الدوائي. بعد كل استخدام، يجب تنظيفه بدقة باستخدام مُنظف مناسب. يجب أيضًا تطهير الأجزاء التي تُلامس الأدوية لمنع التلوث المتقاطع.

• فحص واستبدال الأجزاء

  يُضمن الفحص المنتظم تشغيل مُفَصِّلات الطرد المركزي للأدوية بشكل صحيح. يجب فحص أجزاء المُفَصِّل، بما في ذلك الدوار، والمحامل، والأختام، إلخ، للتأكد من عدم وجود تلف أو تآكل. يجب استبدال أي مكونات تالفة أو مهترئة على الفور لتجنب التأثير على أداء المُفَصِّل وسلامته.

• التزييت

  يعتمد التشغيل السليم للمحامل والمكونات الأخرى على التزييت. لذلك، يجب إضافة زيت التشحيم إلى نقاط تزييت مُفَصِّل الطرد المركزي الدوائي وفقًا لتعليمات الشركة المُصنعة. يجب فحص جودة ومستوى زيت التشحيم بشكل منتظم واستبداله إذا لزم الأمر.

• تنظيف المعدات

  يجب تنظيف مُفَصِّلات الطرد المركزي الدوائية بشكل دوري، اعتمادًا على نوع الدواء المُعالج ومواد الفصل. يُساعد التنظيف على تجنب التلوث المتقاطع ومزج مخلفات المواد المختلفة، مما يُضمن نقاء ونوعية الأدوية.

• تخزين المعدات

  يجب تخزين مُفَصِّل الطرد المركزي الدوائي بشكل صحيح إذا لم يُستخدم لفترة طويلة. يُحفظ في مكان جاف وخالي من الغبار، ويُحافظ على درجة الحرارة والرطوبة المناسبتين لمنع تلف المعدات وتآكلها.

سيناريوهات استخدام مُفَصِّلات الطرد المركزي الدوائية

تُعد تطبيقات المُركز في القطاع الدوائي عديدة، مما يُجعل أهمية المُفَصِّلات ذات أهمية قصوى. فيما يلي بعض الاستخدامات للمُفَصِّلات:

• فصل البلورات عن المُستخلصات

  تُستخدم مُفَصِّلات الطرد المركزي بشكل شائع لفصل المواد الصلبة عن السوائل. تستغرق عملية الترسيب النموذجية داخل الفصل وقتًا وقد لا تكون فعالة لأنواع معينة من السوائل. يوفر المُركز طريقة أسرع للفصل. تُدور سرعة المُركز السوائل بينما تُدفع القوة المواد الصلبة لأسفل على الجدران الخارجية. ستُزال المواد الصلبة، مثل البلورات، أو الرواسب، أو الرواسب، من سائل يُحتوي عليها بسرعة. هذا مفيد لشركات الأدوية التي ترغب في فصل المكونات الفعالة بسرعة في الأدوية لسهولة استخراجها.

• حصاد الخلايا

  تُعد المُفَصِّلات الآلات المُفضلة لحصاد الخلايا في صناعة الأدوية الحيوية. تتطلب الخلايا التي تُزرع في الثقافة للاستخدام في منتجات الأدوية الحيوية عادةً مُفَصِّلًا لعملية الاستخراج. يُزيل المُفَصِّل الخلايا المُزروعة من وسط النمو إما عن طريق الترشيح أو الطرد المركزي. يمكن بعد ذلك استخدام الخلايا المُستخرجة لمزيد من تطوير المنتج. بعض الأمثلة على ذلك هي اللقاحات، والأجسام المضادة، والبروتينات المُعاد تركيبها.

• فصل المستحلبات

  تتمتع مُفَصِّلات الطرد المركزي بالتكنولوجيا لفصل العديد من السوائل غير القابلة للامتزاج. أحد هذه الأمثلة هو المستحلب الذي يحتوي على سائلين أو أكثر. من الأمثلة على المستحلبات الزيت في الماء أو الماء في الزيت. سيفصل المُفَصِّل السوائل بناءً على كثافتها. يمكن أن يحتوي المستحلب على مادة دوائية فعالة. سيفصل المُفَصِّل السائل أو المكون الكيميائي المُطلوب لمزيد من معالجة الدواء أو الدواء.

كيفية اختيار مُفَصِّلات الطرد المركزي الدوائية

عند اختيار المُفَصِّلات لصناعة الأدوية، يجب مراعاة العديد من العوامل لضمان تلبية كفاية وفعالية الامتثال للمعدات لتحقيق احتياجات التطبيق دون المساس بالسلامة أو المعايير.

• احتياجات التطبيق: فهم احتياجات الفصل المحددة، مثل نوع المادة التي يجب فصلها، وحجم، وحجم، ولزوجة، ودرجة حرارة المواد.
• نوع المُركز: اختيار النوع المناسب من مُفَصِّل الطرد المركزي بناءً على التطبيق. تُعد مُفَصِّلات الطرد المركزي ذات كومة الأقراص الأكثر استخدامًا لصناعة الأدوية لأنها توفر كفاءة عالية لفصل الجزيئات الدقيقة، والسوائل، والمستحلبات. تُستخدم مُفَصِّلات الطرد المركزي الأنبوبية أو البرميلية بشكل عام للدفعات الأكبر عمليات الفصل الأبسط. تُستخدم المُصفِّيات الطاردة المركزية عند تصفية سائل عن طريق فصل المواد الصلبة المُعلقة عن سائل. تُستخدم مُفَصِّلات الطرد المركزي المُنزعة لفصل خلائط سائل-سائل-صلب حيث توجد مواد صلبة دقيقة يصعب فصلها بالجاذبية.
• الإنتاجية والسعة: مراعاة سعة مُفَصِّل الطرد المركزي وكمية المادة التي يمكنه معالجتها. يجب أن تتطابق سعة الاختيار مع حجم الإنتاج لضمان الكفاءة وتجنب الاختناقات في العملية.
• الفعالية والعائد: اختيار مُفَصِّل الطرد المركزي ذو كفاءة الفصل المطلوبة للتطبيق المحدد، حيث يجب أيضًا تحقيق هدف الفصل المُقصود لتحقيق العوائد المُراد الحصول عليها.
• المواد والبناء: تُعد المواد المُستخدمة في المُفَصِّل، خاصةً في مجالات منتج الدواء ومادة الدواء، أساسية لتجنب التلوث. يجب أن يتوافق تصميم وبناء المعدات مع معايير ولوائح الصناعة لضمان الفصل الفعال ومنع التلوث المتقاطع.
• التكامل والأتمتة: يجب أن يكون مُفَصِّل الطرد المركزي مُدمجًا بسهولة في خطوط الإنتاج الحالية وأنظمة الأتمتة لتبسيط العمليات وتحسين كفاءة العملية الإجمالية. يمكن لميزات الأتمتة مثل الضوابط القابلة للبرمجة، والمراقبة عن بُعد، وتسجيل البيانات تحسين سير العمل وتسهيل الحفاظ على عمليات الفصل.
• التوثيق والدعم: التأكد من أن المورد يُوفر توثيقًا شاملًا، بما في ذلك تقارير التحقق من الصحة، والمواصفات الفنية، ودليل التشغيل. بالإضافة إلى ذلك، يُعد الدعم الفني السريع والفعال أمرًا ضروريًا للحفاظ على أداء مُفَصِّل الطرد المركزي وامتثاله.

أسئلة وأجوبة

س: كيف يعمل مُركز دوائي؟

ج: تعمل المُراكز عن طريق تدوير حاوية العينة بسرعة عالية حول نقطة ثابتة. تُنشئ الدورة عالية السرعة قوى جاذبية تدفع المواد في العينة إلى الحافة الخارجية للحاوية، مما يُفصِّلها بناءً على الكتلة.

س: لماذا يُعد الطرد المركزي مهمًا في صناعة الأدوية؟

ج: تُعد هذه العملية ضرورية لفصل المواد الصلبة عن السوائل في تنقية الأدوية. علاوة على ذلك، يُستخدم الطرد المركزي لفصل العديد من الصيغ والمواد الحاملة في تركيب الأدوية. لا يخدم الطرد المركزي دورًا أساسيًا في تصنيع الأدوية فحسب، بل إنه أيضًا أمر حيوي لإجراء اختبارات في المختبرات الطبية.

س: ما هي ميزات الأمان التي يمتلكها مُركز دوائي؟

ج: قد يحتوي المُركز الحديث على العديد من ميزات الأمان، مثل اكتشاف السرعة الزائدة، ودرجة الحرارة الزائدة، وعدم التوازن والأمان. قد تحتوي هذه الآلات أيضًا على قفل غطاء لمنع فتح الغطاء حتى اكتمال التشغيل وتوقف الدوار عن الدوران.

س: ما هي أنواع المُفَصِّلات المختلفة المُستخدمة؟

يمكن تصنيف مُفَصِّلات الطرد المركزي إلى خمس مجموعات رئيسية حسب نوع عنصر الفصل المُستخدم:

• تُعد المُراكز أجهزة ميكانيكية لفصل خلائط ذات كثافات مختلفة وتتكون من سوائل ومواد صلبة أو سائلين غير قابلين للامتزاج.
• المصفاة، التي تُفصل المواد الصلبة عن السوائل عن طريق عنصر مرشح شبكي، تُستخدم بشكل عام للترشيح المُسبق وحماية المعدات المُنزلة.
• المرشحات، تُستخدم لفصل المواد الصلبة المُعلقة عن السوائل عن طريق عنصر مرشح مسامي. على عكس المُصفاة، تُستخدم المرشحات للفصل النهائي وقد تُعرَّف بأنها وحدات أساسية للعملية.
• تُستخدم المُدمجات لفصل قطرات السائل المُشتتة من طور سائل مُستمر. تُعد المُدمجات وحدات أساسية للعملية.
• المُفَصِّلات المغناطيسية تُستخدم لفصل المعادن الحديدية أو الجزيئات من المواد غير الحديدية.

س: كيف تختلف المُفَصِّلات الدوائية عن المُفَصِّلات الصناعية؟

تُصمم المُفَصِّلات الصناعية لتحمل الظروف القاسية والإنتاجية العالية التي تُوجد عادةً في العمليات الصناعية. غالبًا ما تكون وحدات واسعة النطاق تُعالج أحجامًا أكبر. على النقيض من ذلك، تُصمم المُفَصِّلات الدوائية للفصل الدقيق بأحجام أصغر نموذجية في الإنتاج الدوائي وتخضع لمتطلبات النظافة والتحقق من الصحة الصارمة.