螺旋式氣流粉碎機(jī)使用過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)分析及產(chǎn)品的粒度研究

（精華制藥集團(tuán)股份有限公司，江蘇南通 226005）

隨著藥品劑型的不斷增加，對(duì)原料藥的粒徑要求越來(lái)越高，需要獲得微米級(jí)和亞微米級(jí)的超細(xì)粉末，傳統(tǒng)的搖擺式顆粒機(jī)、萬(wàn)能粉碎機(jī)已不能滿足對(duì)原料藥粒徑的要求，為此引入螺旋式氣流粉碎機(jī)以獲得D98 達(dá)到2～40 μm 的粒徑，滿足不同劑型對(duì)原料藥粒徑的要求[1]。

本文以SJM-200 螺旋式氣流粉碎機(jī)為例，通過(guò)對(duì)使用過(guò)程中可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)及其控制的分析；在微粉化過(guò)程中，固定待微粉化物料的進(jìn)料速度，通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)氣壓力來(lái)探討在不同的進(jìn)氣壓力下，以獲得的所需粒度分布的微粉化產(chǎn)品，以此確認(rèn)SJM-200 螺旋式氣流粉碎機(jī)符合用戶需求。

1 設(shè)備與物料

微粉化設(shè)備：SJM-200 螺旋式氣流粉碎機(jī)（昆山優(yōu)納克機(jī)械有限公司）[2]

微粉化物料：撲米酮（原料藥，過(guò)30 目篩）

檢驗(yàn)設(shè)備：MS2000 Malvern 粒度儀

公用工程：≥0.8 MPa 潔凈壓縮空氣

2 設(shè)備工作原理

螺旋式氣流粉碎機(jī)由雙螺桿進(jìn)料器、主機(jī)系統(tǒng)、旋風(fēng)分離器、收集器及控制系統(tǒng)組成，其工作原理為：潔凈的壓縮空氣進(jìn)入研磨腔，通過(guò)一定數(shù)量特定角度的研磨嘴，產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)的螺旋狀氣流。物料通過(guò)噴射嘴加速進(jìn)入研磨腔，在螺旋氣流的帶動(dòng)下在研磨腔內(nèi)高速重復(fù)旋轉(zhuǎn)，顆粒之間由于不同速度的原因產(chǎn)生碰撞，從而產(chǎn)生粉碎的效果。由于螺旋的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生分級(jí)效果，小到一定程度的顆粒受粉碎室附近向心氣流的作用，由出料管隨著氣流排出，進(jìn)入收集裝置，粗的顆粒繼續(xù)留在研磨室內(nèi)運(yùn)動(dòng)，直至達(dá)到一定的細(xì)度[2-3]。

SJM-200 螺旋式氣流粉碎機(jī)設(shè)備參數(shù)如表1所示。

表1 螺旋式氣流粉碎機(jī)設(shè)備參數(shù)Tab.1 The equipment parameter of spiral jet mill

3 粉碎過(guò)程

潔凈壓縮空氣，通過(guò)氣路箱分配兩路氣體，一路用于粉碎，一路用于加料：用于粉碎的氣路進(jìn)入內(nèi)腔后分成6 組不同方向的粉碎氣流，向粉碎室內(nèi)高速噴射氣流，用于加料的氣路通過(guò)加料噴射器，把粉料吸入粉碎室，在粉碎室內(nèi)粉碎，被粉碎的超微粒子受粉碎室中心附近向心氣流的作用，由出料管進(jìn)入收集 器。

4 微粉化過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)分析

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估采用失敗模式和影響分析（FMEA）的方法對(duì)微粉化過(guò)程中可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分析：簡(jiǎn)單說(shuō)就是將風(fēng)險(xiǎn)水平通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)值來(lái)評(píng)估?？蓪L(fēng)險(xiǎn)的因素，分解為3 個(gè)可量化的系數(shù)：即危害的嚴(yán)重性、危害發(fā)生的可能性、危害的可檢測(cè)性。按照表2 的量化標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)已描述的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)進(jìn)行分值確定[4]。

表2 失敗模式與影響分析（FMEA）評(píng)分表[5]Tab.2 Risk evaluation form about FMEA

使用FEMA 工具，其風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)值計(jì)算公式為：

風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)值=危害嚴(yán)重性系數(shù)× 危害可能性系數(shù)×危害可檢測(cè)性系數(shù)

對(duì)已評(píng)估的風(fēng)險(xiǎn)事件或問(wèn)題按照風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)值得分進(jìn)行分級(jí)，將風(fēng)險(xiǎn)分為三級(jí)，如表3所示。

表3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Tab.3 The acceptance criteria of risk assessment

對(duì)于微粉化過(guò)程進(jìn)行的風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)估判斷出所有風(fēng)險(xiǎn)（詳見(jiàn)表4），風(fēng)險(xiǎn)所有人均應(yīng)采取相應(yīng)措施降低至可接受水平。具體表現(xiàn)為：

（1）低風(fēng)險(xiǎn)是可接受的風(fēng)險(xiǎn)，可以不用做進(jìn)一步的整改行動(dòng)，但必須記錄，并且應(yīng)在下一輪風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)需重新評(píng)估。

（2）中風(fēng)險(xiǎn)加料壓力、粉碎壓力以及微粉的回收率考慮風(fēng)險(xiǎn)和受益，采用適當(dāng)?shù)拇胧L(fēng)險(xiǎn)降低到合理可行的最低水平。

（3）高風(fēng)險(xiǎn)是不用經(jīng)過(guò)風(fēng)險(xiǎn)和受益分析即判定為不可接受的風(fēng)險(xiǎn)，必須有風(fēng)險(xiǎn)控制計(jì)劃和計(jì)劃降低到的風(fēng)險(xiǎn)值，目的至少是將風(fēng)險(xiǎn)相應(yīng)下降一個(gè)等級(jí)。

（4）對(duì)無(wú)法降低的中風(fēng)險(xiǎn)和5 分的高風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)和受益分析，如果風(fēng)險(xiǎn)大于受益，則風(fēng)險(xiǎn)不可接受。

表4 微粉化過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表Tab.4 The risk assessment form about the micronization procedure

（續(xù)表）

5 試驗(yàn)方法

螺旋式氣流粉碎機(jī)為超細(xì)粉碎機(jī)，粉碎過(guò)程是氣流壓力和加料速度綜合控制的過(guò)程，影響細(xì)度的幾個(gè)參數(shù)為：加料壓力，粉碎壓力和加料速度。通過(guò)控制粉碎壓力和進(jìn)料壓力的壓差以及進(jìn)料速率，保持加料速度不變的情況下，粉碎壓力和進(jìn)料壓力越大，粉碎細(xì)度越細(xì)，反之越粗。據(jù)此，在固定加料速度的前提下，通過(guò)調(diào)節(jié)加料壓力和粉碎壓力來(lái)考察加料壓力和粉碎壓力的壓力對(duì)物料粒度的影響，以獲得滿足粒度要求的產(chǎn)品來(lái)滿足市場(chǎng)的需求[6]。

6 試驗(yàn)過(guò)程

首先確認(rèn)壓縮機(jī)、冷干機(jī)、過(guò)濾器等氣源部分運(yùn)行正常，為粉碎系統(tǒng)提供潔凈、干燥的粉碎氣源，打開(kāi)氣路分配箱總閥，檢查系統(tǒng)所有接口是否漏氣，調(diào)節(jié)加料壓力和粉碎壓力的壓力差，通過(guò)雙螺桿進(jìn)料器控制進(jìn)料速度為18 kg/h，每次粉碎20 min，每一壓力差微粉化三次平行樣，取樣檢測(cè)物料粒度，分別考察d（0.1）、d（0.5）、d（0.9）、d（0.98）來(lái)判斷撲米酮的微粉化效果[7]。結(jié)果如表5所示。

表5 撲米酮在不同壓力下微粉化粒徑統(tǒng)計(jì)表Tab.5 PSD summary sheet of primidone obtained with different pressure

（續(xù)表）

7 結(jié)束語(yǔ)

本文以SJM-200 螺旋式氣流粉碎機(jī)為例，簡(jiǎn)要分析了設(shè)備在使用過(guò)程中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，并對(duì)在不同加料壓力和粉碎壓力的條件下獲得的微粉化物料進(jìn)行了分析研究。

通過(guò)對(duì)不同加料壓力和粉碎壓力下微粉化后所得的產(chǎn)品粒度進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，控制加料壓力和粉碎壓力進(jìn)行產(chǎn)品的微粉化操作，可以獲得不同粒徑分布的最終產(chǎn)品，并且重現(xiàn)性較好，能夠據(jù)此形成產(chǎn)品微粉化的標(biāo)準(zhǔn)操作程序來(lái)滿足不同客戶、不同劑型對(duì)原料藥產(chǎn)品粒度的要求。