As propriedades físicas altamente diversificadas dos materiais a secar representam um desafio fundamental na conceção e seleção de secadores. Os materiais variam desde extratos de medicina tradicional chinesa com elevado teor de humidade até bolos de filtração soltos com baixo teor de humidade; desde antibióticos e produtos biológicos altamente sensíveis ao calor até sais inorgânicos capazes de suportar altas temperaturas; e desde materiais de fluxo livre e não pegajosos até produtos altamente adesivos e viscosos, propensos à aglomeração. As escalas de processamento também variam amplamente, desde várias dezenas de quilogramas por dia até centenas ou milhares de toneladas. Os produtos farmacêuticos e de química fina são frequentemente produzidos em volumes relativamente pequenos, mas combinam frequentemente elevada sensibilidade ao calor, elevado teor de humidade e forte adesividade, o que impõe requisitos rigorosos ao controlo da temperatura e à proteção da forma cristalina durante a secagem.
Equipamentos como fornos de ar quente, secadores de placas, secadores a vácuo de cone duplo, secadores por pulverização, secadores de leito fluidizado e secadores contínuos a vácuo com correia podem satisfazer alguns requisitos relativos às propriedades dos materiais e à escala de produção. No entanto, ao processar extratos de medicina tradicional chinesa e materiais fortemente adesivos ou aglomerantes, estes sistemas têm frequentemente dificuldade em garantir simultaneamente a proteção térmica, a retenção da forma cristalina, o processamento asséptico em ambiente fechado e a descarga completa. Como nova geração de secadores a vácuo com agitação, o secador a vácuo de cone único tem vindo a evoluir em resposta a estes desafios. Através de avanços nas fitas aquecidas internamente, na contenção a vácuo, na proteção da forma cristalina, na mistura pulsada e na integração de CIP/SIP, está progressivamente a permitir um processamento integrado e fechado que combina contenção, secagem e mistura.
Análise da procura de mercado para o secador a vácuo de cone único de laboratório DLG-50
Os produtos da indústria farmacêutica — incluindo princípios ativos farmacêuticos, antibióticos e aminoácidos —, bem como os intermediários farmacêuticos e os produtos químicos de alta pureza, são frequentemente produzidos em pequenos lotes e apresentam um elevado valor e uma forte sensibilidade ao calor. A sua produção requer condições operacionais controladas com precisão e processos totalmente fechados. O secador a vácuo de cone único, caracterizado pelo funcionamento em lotes sob alto vácuo, é adequado aos requisitos de secagem destes materiais.
(1) A transição da I&D para a fase piloto e para a ampliação da produção constitui uma área fundamental de procura de equipamento à escala laboratorial.
Entre os ensaios laboratoriais e a produção industrial, é necessário dispor de equipamento de secagem que permita o aumento de escala e ofereça um desempenho controlável e reprodutível. O Secador a Vácuo de Cone Único de Laboratório DLG-50 foi concebido especificamente para esta fase intermédia. Ao validar os parâmetros do processo e as características de secagem à escala laboratorial, fornece dados e experiência prática para o posterior aumento de escala da produção.
(2) Os requisitos regulamentares e de higiene também geram uma procura sustentada.
Os requisitos de normas como as BPF e os regulamentos da FDA relativos à contenção, ao design sem recantos, à facilidade de limpeza e à prevenção da contaminação cruzada estão a impulsionar os equipamentos de secagem no sentido de uma operação asséptica, de um encerramento total e de sistemas CIP/SIP integrados. Com a sua estrutura totalmente fechada e as capacidades de limpeza e esterilização em linha, o secador a vácuo de cone único à escala laboratorial constitui uma base de equipamento para atividades relacionadas de qualificação e validação.
Princípio de funcionamento do secador a vácuo de cone único de laboratório DLG-50
O DLG-50 funciona em modo de lote. O material húmido é carregado no recipiente do produto, onde é seco sob vácuo utilizando o calor fornecido pela camisa e pelo agitador de fita aquecido. O design de alto vácuo oferece vantagens evidentes para materiais sensíveis ao calor, combinando uma condução de calor eficaz e uma secagem rápida com um baixo consumo de energia. Um filtro ligado diretamente ao secador retém as partículas de pó dentro da área de processamento, permitindo o processamento subsequente com perda mínima de material.
O sistema é composto principalmente por um recipiente cónico, um mecanismo de acionamento, um agitador em fita com aquecimento interno, dispositivos de amostragem e descarga, um sistema de controlo elétrico e equipamento CIP/SIP. O recipiente apresenta uma estrutura asséptica totalmente fechada, com um interior simples, concebido sem cantos mortos. Para aplicações que exijam proteção contra explosões ou prevenção de contaminação, é possível introduzir azoto antes do início da operação, de modo a manter uma pressão positiva de aproximadamente 20–30 mbar em relação ao ambiente exterior. Isto ajuda a impedir a entrada de partículas externas no sistema e cumpre os requisitos de proteção contra explosões.
Características de desempenho do secador a vácuo de cone único de laboratório DLG-50
Em termos de conceção estrutural, o DLG-50 utiliza uma estrutura asséptica totalmente fechada e um interior simples, sem cantos mortos, tornando-o adequado para a mistura e secagem de alimentos, produtos biológicos e matérias-primas farmacêuticas que sejam inflamáveis, explosivas, tóxicas ou que exijam um processamento asséptico. A estrutura de mistura em fita de cone único proporciona uma elevada taxa de enchimento superior a 70%, contribuindo para a poupança de espaço e de custos operacionais. O recipiente cónico a 45° permite uma descarga suave, sem acumulação de material.
(1) O cone do recipiente, a cabeça, o eixo principal e o agitador em fita podem todos ser alimentados com um meio de aquecimento. A ampla área de aquecimento permite uma elevada eficiência de aquecimento.
(2) O agitador de fita utiliza um sistema de suporte de dois pontos, minimizando o desvio radial. Isto ajuda a manter uma distância de segurança entre a fita e a parede do recipiente, reduzindo simultaneamente a tensão exercida sobre a vedação mecânica.
(3) O sistema de mistura por impulsos utiliza azoto a alta pressão para atuar sobre o material e conseguir uma mistura rápida e uniforme.
(4) Durante o funcionamento, o agitador de fita especialmente concebido proporciona uma mistura completa sem exercer compressão externa sobre o material. Isto ajuda a evitar o atrito ineficaz entre as partículas de pó e entre o pó e o equipamento, protegendo eficazmente a estrutura cristalina do material.
(5) A configuração com acionamento superior ajuda a evitar potenciais problemas associados aos sistemas com acionamento inferior no que diz respeito à fiabilidade da vedação do eixo e à validação de BPF.
(6) O equipamento apresenta uma estrutura geral simples, fácil de operar e com poucas peças sujeitas a desgaste.
(7) A limpeza CIP automática e a esterilização SIP em linha facilitam a limpeza e a mudança de produto sem necessidade de abrir o recipiente, tornando o sistema adequado para a produção de vários produtos.
(8) O sistema funciona com baixo nível de ruído e baixo consumo de energia.
Melhorias técnicas no secador a vácuo de cone único de laboratório DLG-50
(1) Em comparação com os sistemas convencionais de descarga pela parte inferior, o DLG-50 utiliza um design de descarga pela parte inferior para baixo. Isto ajuda a evitar a acumulação de material residual, a reduzir o tempo de descarga, a diminuir a carga de trabalho do operador e a permitir a descarga automática, mantendo simultaneamente a contenção total durante a secagem e a mistura do pó.
(2) A configuração com acionamento superior representa uma melhoria em relação aos modelos convencionais com acionamento inferior, uma vez que elimina a necessidade de remoção e limpeza específicas do agitador. Contribui ainda para a fiabilidade da vedação do eixo e para as atividades de validação de BPF.
(3) No que diz respeito ao aquecimento interno, o agitador de fita utiliza um design de canal oco que permite fornecer calor diretamente no leito de material, melhorando a eficiência da secagem.
(4) Um filtro de saco a vácuo, combinado com a limpeza por jato reverso de azoto, ajuda a manter um percurso de vácuo desobstruído, contribuindo assim para um tempo de secagem consistente e para a qualidade do produto.
(5) O sistema também pode ser integrado a equipamentos de separação mecânica, como uma centrífuga com filtro invertido. Isto permite um processo totalmente fechado, desde a separação sólido-líquido até à secagem e mistura, tornando-o adequado para a produção de princípios ativos farmacêuticos.
