專利名稱：包括測量單元的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備和連續(xù)成粒及干燥方法
包括測量單元的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備和連續(xù)成粒及干燥方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種用于藥品的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備，包括成粒機(jī)和干燥 器，成粒機(jī)包括具有第一端和第二端的成粒室，該第一端具有用于粉狀物 料的進(jìn)口和粘合劑進(jìn)料口，該第二端具有用于粒狀產(chǎn)品的出口，干燥器具 有粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管和產(chǎn)品排出管。本發(fā)明還涉及藥品的連續(xù)成粒及干燥方 法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種連續(xù)成粒及干燥設(shè)備，借此能夠改善通 過該設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量和一致性。
筌于該目的，所述設(shè)備包括多個測量單元。
這樣，可在設(shè)備內(nèi)的關(guān)鍵控制點(diǎn)處監(jiān)控某些產(chǎn)品和過程參數(shù)。這能夠 實(shí)現(xiàn)改善質(zhì)量和產(chǎn)品一致性的目的。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述多個測量單元包括位于成粒室的進(jìn)口處的第 一測量單元、位于成粒室的出口處的第二測量單元和位于干燥器的產(chǎn)品輸 出管處的第三測量單元。通過至少在這三個特殊位置布置測量單元，可用 位于成粒室后面的中間控制點(diǎn)自始至終地一一即，從進(jìn)料口至從干燥器出 來的干燥后的物料的出口一一監(jiān)控要在設(shè)備中處理的產(chǎn)品。這提供了高等 級的質(zhì)量和一致性。
在該優(yōu)選實(shí)施例的一種變型中，所述多個測量單元還包括位于干燥器 的粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管處的第四測量單元和設(shè)置成與干燥器的內(nèi)部通信/連通
的第五測量單元。通過增加監(jiān)控某些參數(shù)的測量單元的數(shù)量來獲得更高等 級的質(zhì)量和產(chǎn)品一致性。有利地，所測量的至少一個參數(shù)從包括尺寸、形狀、密度、含濕量和 有效物質(zhì)含量的集合中選取。所述參數(shù)中的任何一個或參數(shù)的組合可用于 標(biāo)示產(chǎn)品的質(zhì)量和一致性。
在另 一實(shí)施例中，所述多個測量單元中的每一個測量單元都連接于一 控制系統(tǒng)?？衫迷摽刂葡到y(tǒng)來控制設(shè)備的各種功能和過程^lt一一響應(yīng) 于從用于測量參數(shù)的測量單元得到的、用于輸入控制系統(tǒng)的處理單元或計 算機(jī)中的數(shù)據(jù)?？刂葡到y(tǒng)還可包括一 系列連接于設(shè)備的相應(yīng)部分以向設(shè)備 的相應(yīng)部分提供反饋的輸出端口。作為監(jiān)控和反饋的結(jié)果，能依據(jù)測得的 參數(shù)來控制設(shè)備的某些部分。這還進(jìn)一步提高了質(zhì)量和產(chǎn)品一致性的等級， 且減少或者甚至消除了因?yàn)槁湓诖_定的規(guī)格界限范圍之外而被認(rèn)為不合格 的物料或產(chǎn)品的量。
本發(fā)明還涉及粉狀物料形式的藥品的連續(xù)成粒及干燥的方法，其中， 物料和粘合劑被送入縱向成粒室的第一端的進(jìn)口 ，物料在成粒室中成粒， 粒狀產(chǎn)品從成粒室的第二端的出口被排出并被導(dǎo)入干燥器的粒狀產(chǎn)品供應(yīng) 管，物料在干燥器中被干燥并通過干燥器的產(chǎn)品排出管被排出，在多個測 量單元處測量至少一個參數(shù)。
本發(fā)明的其它實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)將從下文的說明中顯而易見。


下面將參考示意圖通過實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，其中
圖1以示意圖形式示出了根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備，該設(shè)備
包括緊密配合于流化床干燥器的水平螺旋成粒機(jī)，
圖2示出了類似于圖1的設(shè)備，其中螺旋成粒機(jī)是豎直的，
圖3至5示出了圖l和2所示的i殳備的不同實(shí)施例，
圖6示出了圖l和2所示的i殳備的轉(zhuǎn)換元件的軸向剖面，
圖7示出了粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管的軸向剖面，該粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管設(shè)置為可
旋轉(zhuǎn)的且裝備有柔性襯里。
圖8是圖1至5的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備的流化床干燥器的示意性的俯視圖，
圖9是圖l和2所示的設(shè)備的另一實(shí)施例，
圖10以示意圖形式示出了根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備的又一 實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的用于藥品的連續(xù)成粒及干燥i殳備1。在所示 實(shí)施例中，該設(shè)備包括緊密配合于流化床干燥器3的水平螺旋成粒機(jī)2。 通常，成粒機(jī)可以是該領(lǐng)域所知的任何適當(dāng)種類的，即，螺旋成粒機(jī)、具 有兩個并行的旋轉(zhuǎn)軸的雙螺旋成粒機(jī)或擠出機(jī)。如下文更詳細(xì)說明的，成 粒機(jī)不必是水平的，而是可以與水平成一定角度;^文置或豎直放置。此外， 干燥器可以是適合該目的的任何種類的干燥器。
螺旋成粒機(jī)2包括縱向的成粒室4,該成粒室4中設(shè)置有兩個并行的 旋轉(zhuǎn)軸，只示出其中的一個(軸)5。每個軸5上i殳置有多個成粒元件。然 而，可以在成粒室4內(nèi)以任何適當(dāng)?shù)姆绞皆O(shè)置有任何適當(dāng)數(shù)量的裝備有成 粒元件的軸。此外，軸上成粒元件的數(shù)量可改變，以實(shí)現(xiàn)螺旋成粒機(jī)2的 預(yù)期性能。旋轉(zhuǎn)軸在每一端安裝于未示出的軸承/支承件上，并依靠驅(qū)動單 元60驅(qū)動。在圖l所示實(shí)施例中，螺旋成粒機(jī)2水平設(shè)置；然而，成粒室 4和旋轉(zhuǎn)軸5也可相對于水平方向傾斜一定角度，例如最大為70度的角度。
成粒室4的第一端6處設(shè)置有形式為向下漸縮的漏斗的進(jìn)口 7，粉狀 物料可依靠重力作用通過該進(jìn)口在第一端6處落入成粒室4?？蛇x擇地， 可利用強(qiáng)制進(jìn)給系統(tǒng)將進(jìn)料引入成粒室。也可設(shè)置兩個或更多進(jìn)口。為確 保粉狀物料向成粒室4的規(guī)律的供應(yīng)，可在漏斗中由未示出的驅(qū)動電機(jī)驅(qū) 動的豎直心軸上i殳置一未示出的推進(jìn)器。
在第一端6處穿過成粒室4的壁布置有粘合劑進(jìn)料口 8。給料泵9緊 鄰成粒室布置，直接與粘合劑進(jìn)料口 8連通?？稍诘谝欢颂幓蜓刂闪Ｊ?布置有附加的粘合劑進(jìn)料口和附加的給料泵。給料泵9可以以眾所周知的 方式工作。給料泵被獨(dú)立地供給液體、溶液、懸浮物、氣體或其任意組合。有效物質(zhì)可與賦形劑混合被提供給成粒機(jī)2?？蛇x擇地，有效物質(zhì)和賦形 劑可分別被提供，并隨后在成粒機(jī)中混合。
在成粒室4的第二端10處設(shè)置有用于粒狀產(chǎn)品的出口 11。相對于成 粒室4與該出口相對地設(shè)置有輸送空氣進(jìn)口 12，輸送空氣可在出口方向上 被抽吸，徑直地穿過成粒室4的第二端10,從而將粒狀產(chǎn)品從成粒室輸送 至出口 11。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備1的另一實(shí)施例，該設(shè) 備包括緊密聯(lián)接于流化床干燥器3的豎直螺旋成粒機(jī)2。在該實(shí)施例中， 輸送空氣進(jìn)口 12設(shè)置于成粒室4的出口 ll周圍，從而輸送空氣可輸送粒 狀產(chǎn)品在流化床干燥器3的方向上離開出口 11。由于成粒室4和旋轉(zhuǎn)軸5 的豎直設(shè)置，粉狀物料主要由于重力作用向下通過成粒室4。成粒室4和 旋轉(zhuǎn)軸5還可相對于豎直方向傾斜一定角度，例如最大為70度的角度。不 同的傾斜角度將導(dǎo)致成粒機(jī)的不同容量。在圖2所示螺旋成粒機(jī)2的豎直 設(shè)置中，重力將導(dǎo)致成粒機(jī)相對較大的容量，在軸關(guān)于豎直方向成70度傾 斜的情況下，重力將導(dǎo)致成粒機(jī)相對較小的容量。軸的傾斜角度可手動或 自動地調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備1的流化床干燥器3包括具有充氣 室14的殼體13，該充氣室頂部安裝有由普通容器(common vessel) 15構(gòu) 成的處理室，普通容器15具有圓錐形橫截面且頂部安裝有過濾室16。充 氣室14具有用于流態(tài)化氣體的進(jìn)口 17,在充氣室14和普通容器15之間 設(shè)置有床板18，該床板具有用于使流態(tài)化氣體通過的開口。如圖8所示， 普通容器15依靠隔斷壁19被分成六個單獨(dú)的處理隔間20。然而，普通容 器15可被分成任何適當(dāng)數(shù)量的單獨(dú)的處理隔間。隔斷壁19從殼體13的內(nèi) 壁21徑向延伸至普通容器的外壁22。隔斷壁19在其下沿處和泉tl 18抵 接。
床板18可由單獨(dú)一塊金屬板制成，或由分別對應(yīng)于六個單獨(dú)的處理隔 間20的六個板塊部分組成。床板或板塊部分可以用眾所周知的方法制 造——通過在板中沖壓多個穿孔形式的孔，從而使每個孔與一片狀部分(gill portion )相關(guān)，例如在EP 0 474 949 Bl (NIRO HOLDING A/S)、 EP 0 507 038 Bl (NIRO HOLDING A/S)、或EP 0 876 203 Bl (NIRO A/S)中描 述且分別標(biāo)記為FLEX PLATE 、 NON-SIFTING GILL PLATE 和 BUBBLE PLATE 的片狀部分。床板的未示出的片狀部分可適配成促進(jìn) 產(chǎn)品向各相應(yīng)處理隔間的設(shè)置于內(nèi)壁中的輸出口的輸送，這將在下文更詳 細(xì)地說明。在全部床板或其部分中，穿孔的尺寸和方向可不一致。
過濾室16依靠未示出的凸,接部連接于普通容器15,且包括多個 以已知的方式設(shè)置的過濾器23,過濾器23本質(zhì)上用于在用風(fēng)機(jī)24排出前 過濾流態(tài)化氣體。此外，普通容器15可依靠未示出的凸緣聯(lián)接部連接于充 氣室14，借此可得到一種模塊組合結(jié)構(gòu)。此外，充氣室14的進(jìn)口17可依 靠凸緣聯(lián)接部與流態(tài)化氣體的供應(yīng)源、例如風(fēng)機(jī)67連接，如圖3至5所示。 因此，普通容器15和充氣室14可作為模塊來代替不同設(shè)計的流化設(shè)備、 例如常規(guī)的間歇式(batch-type apparatus )的類似部件。凸緣聯(lián)接部可依 靠氣缸驅(qū)動夾緊裝置或類似的適當(dāng)裝置組裝。
參考圖1至5和圖9，旋塞閥25設(shè)置在充氣室14中央，且具有設(shè)置 為可與普通容器15同軸旋轉(zhuǎn)的旋塞26。旋塞26包括產(chǎn)品排出管27，產(chǎn)品 排出管27設(shè)置為可隨旋塞26旋轉(zhuǎn)且具有第一端開口 28，通過旋塞26的 旋轉(zhuǎn)，第一端開口 28可選擇性地與任一處理隔間20的輸出口 29連通。產(chǎn) 品排出管27的第二端開口 30可旋轉(zhuǎn)地連接于設(shè)置在旋塞閥25下方的輸入 管31。蝶閥34設(shè)置于輸出管31內(nèi)，由此可以調(diào)節(jié)產(chǎn)品排出。然而，也可 使用其它種類的閥門。產(chǎn)品排出管27的第 一端開口 28位于旋塞26的圓錐 形部分32中，每個獨(dú)立的處理隔間的輸出口 29位于殼體13的內(nèi)壁21的 圓錐形部分33中。旋塞26的圓錐形部分32大體上緊緊地配合于內(nèi)壁21 的圓錐形部分33內(nèi)。圓錐形部分32、 33確保了密封和摩擦方面的良好性 能。
此外，流化床干燥器3具有可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的管段形式的粒狀產(chǎn)品供應(yīng) 管35，該粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管35在第一端具有開口 36,通過旋轉(zhuǎn)包括粒狀產(chǎn) 品供應(yīng)管35的柱狀元件37，以使開口 36位于兩個隔斷壁19之間的自由空間中——所述隔斷壁在兩側(cè)中的每一側(cè)界定了相應(yīng)的獨(dú)立的處理隔間
20——產(chǎn)品可直接從供應(yīng)管35通過開口 36選擇性地供應(yīng)到每個獨(dú)立的處 理隔間20。在第二端，產(chǎn)品供應(yīng)管35具有轉(zhuǎn)動耦合件38。
包括粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管35的柱狀元件37和具有產(chǎn)品排出管27的旋塞 26可分別依靠兩個單獨(dú)的未示出的驅(qū)動電機(jī)獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)。因此，可實(shí)現(xiàn)對 于向獨(dú)立的處理隔間供應(yīng)產(chǎn)品和從獨(dú)立的處理隔間排出產(chǎn)品的控制的良好 的靈活性。
在圖l和2所示的實(shí)施例中，螺旋成粒機(jī)2的成粒室4的用于粒狀產(chǎn) 品的出口 11依靠轉(zhuǎn)換元件39緊密耦合于流化床干燥器3的粒狀產(chǎn)品供應(yīng) 管35，轉(zhuǎn)換元件39依靠轉(zhuǎn)動耦合件38連接于粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管35。通過保 持獨(dú)立的處理隔間處于低于大氣壓力下，輸送空氣可從輸送空氣進(jìn)口 12 被抽出，通過轉(zhuǎn)換元件39和粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管35。
圖6示出了用于傳輸粒狀物料的轉(zhuǎn)換元件39的軸向橫截面。該轉(zhuǎn)換元 件包括大體為管狀的殼體40,殼體40由剛性材料、例如塑料或金屬制成， 且具有進(jìn)口端41和出口端42。進(jìn)口端41具有進(jìn)口凸緣聯(lián)接部43，出口端 具有出口凸緣聯(lián)接部44,其中，進(jìn)口凸緣聯(lián)接部的直徑顯著大于出口凸緣 聯(lián)接部的直徑。從進(jìn)口凸緣聯(lián)接部43通過殼體40到達(dá)出口凸緣聯(lián)接部44 的通道45依靠第一圓錐形部分46和第二圓錐形部分47形成，其中殼體 40的內(nèi)直徑從進(jìn)口端41到出口端42顯著減小。
通過殼體40的通道45裝備有由柔性材料、例如硅橡膠制成的襯里48, 因此形成通過轉(zhuǎn)換元件39的柔性通道。柔性襯里48包括大體圓錐形部分 49和大體圓柱形部分50，從而圓錐形部分的較小端51與圓柱形部分50 形成平滑過渡。圓錐形部分49的較大端52裝備有凸緣53，凸緣53抵接 于殼體40的進(jìn)口凸緣聯(lián)接部43的凸緣面54。當(dāng)進(jìn)口凸緣聯(lián)接部43連接 于螺旋成粒機(jī)2的成粒室4的用于粒狀產(chǎn)品的出口 11的未示出的凸,接 部時，襯里的凸緣將被夾緊在所述未示出的凸緣聯(lián)接部和進(jìn)口凸緣聯(lián)接部 43之間。與關(guān)于圓錐形部分49的過渡相對，圓柱形部分50裝備有抵接于 殼體40的出口凸^i接部44的凸緣面56的凸緣55。當(dāng)出口凸,接部
ii44連接于流化床干燥器3的產(chǎn)品供應(yīng)管35的轉(zhuǎn)動耦合件38的未示出的凸 緣聯(lián)接部時，柔性襯里48的凸緣55將被夾緊在所述未示出的凸緣^t接部 和出口凸緣聯(lián)接部44之間。這樣，柔性襯里48的周圍以流體密封的方式 在柔性襯里48的每一端處連接于殼體40。
在殼體40和柔性襯里48之間， 一環(huán)狀罩腔(enclosure) 57形成于通 道45內(nèi)。所示柔性襯里48處于其松弛狀態(tài)，其中環(huán)狀罩腔57形成體積大 于零的腔室。環(huán)狀罩腔57依靠通過殼體40的壁59的控制流體連接件58 連接于未示出的抽吸裝置和/或加壓流體源?？刂屏黧w可以是任何適當(dāng)種類 的氣體、液體或其組合。通過相對于柔性通道中的流體壓力改變環(huán)狀罩腔 57內(nèi)的流體壓力，柔性襯里48的形狀可以被改變，從而堆積在柔性通道 中的柔性襯里48內(nèi)部的物料、例如可能是濕的粒料可以被松動。此外，通 過有規(guī)律地改變所述流體壓力，可基本避免物料在柔性襯里48上的堆積。
環(huán)狀罩腔57內(nèi)的流體壓力可依靠由計算機(jī)控制的控制閥控制。該控制 閥可以例如是具有三種位置一_用于關(guān)閉控制流體連接件、將其與抽吸裝 置連接、或?qū)⑵渑c外部環(huán)境連接一一的電磁閥/螺線管閥。因此，例如能夠 從環(huán)狀罩腔57內(nèi)排出流體以使柔性襯里48相對于其在圖6中所示的形狀 變形；能夠保持獲得的形狀一段時間一一通過關(guān)閉控制流體連接件并隨后 允許流體從外部環(huán)境進(jìn)入環(huán)狀罩腔中，以使柔性襯里再次獲得圖6所示的 形狀或獲得甚至更狹窄的形狀一一如果柔性通道內(nèi)的流體壓力低于外部環(huán) 境的流體壓力。必要時，柔性襯里48甚至可被限制成關(guān)閉柔性通道。
可選擇地，控制閥可適配成將控制流體連接件58與未示出的加壓流體 源連接?？刂崎y也可被設(shè)置成替換地將控制流體連接件連接到抽吸裝置和 未示出的加壓流體源。無論如何，計算機(jī)可適于以有規(guī)律或無規(guī)律的時間 間隔或大體連續(xù)地周期性地致動控制閥。
在未示出的另 一實(shí)施例中，柔性襯里在其松弛狀態(tài)可適合于通道的形 狀，從而環(huán)狀罩腔形成體積等于零的腔室。這樣，控制流體連接件可連接 到未示出的加壓流體源，以改變?nèi)嵝源謇锏男螤?，從而堆積于柔性通道中 的柔性襯里內(nèi)部的物料可被松動。代替控制閥，環(huán)狀罩腔可連接于可變流體壓力源，該可變流體壓力源 能夠提供吸力或壓力和隨時間保持或改變該吸力或壓力。因此，環(huán)狀腔室 也可向大氣環(huán)境排放。代替使用電腦，也可使用很簡單的控制系統(tǒng)，甚至 是氣力系統(tǒng)。
圖3和4示出了與圖l和2的實(shí)施例相對應(yīng)的實(shí)施例。其中轉(zhuǎn)換元件 39被省略，螺旋成粒機(jī)2的成粒室4的用于粒狀產(chǎn)品的出口 11依靠轉(zhuǎn)動 耦合件38直接耦合于流化床干燥器3的粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管35。為了避免產(chǎn) 品在粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管35內(nèi)堆積，管35被制成剛性管，其具有較大且大體 不變的橫截面尺寸，大體對應(yīng)于成粒室4的用于粒狀產(chǎn)品的出口 11的橫截 面尺寸。由于用于使物料從成粒室的出口到流化床干燥器的粒狀產(chǎn)品供應(yīng) 管的出口的路徑的橫截面尺寸沒有變窄，減小了物料堵塞的風(fēng)險。在此實(shí) 施例中，輸送空氣進(jìn)口 12可設(shè)置于粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管35的進(jìn)口處。然而， 通過依靠風(fēng)機(jī)67適當(dāng)控制流態(tài)化氣體的壓力從而使螺旋成粒機(jī)不受太大 的通流氣體或空氣的不利影響，輸送空氣進(jìn)口 12可被省略。這樣，粒狀產(chǎn) 品從成粒室的出口向流化床干燥器的粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管的出口的輸送可大體 由重力實(shí)現(xiàn)，流化床千燥器的處理隔間內(nèi)的壓力可保持接近大氣壓力。
在圖3和4所示的實(shí)施例中，流化床干燥器3的粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管35 可選擇地實(shí)現(xiàn)為如圖7所示的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換元件61，其具有帶旋轉(zhuǎn)軸線62的 殼體63。與圖6所示的轉(zhuǎn)換元件一樣，圖7的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換元件61具有帶進(jìn) 口凸緣聯(lián)接部43的進(jìn)口端41和出口端42。然而，出口端42不具有凸緣 聯(lián)接部，而是關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線62在側(cè)向上通向外部。此夕卜，在所示實(shí)施例中， 進(jìn)口凸緣聯(lián)接部的直徑大體和出口凸緣聯(lián)接部的直徑相同，但也可較大。 進(jìn)口凸緣聯(lián)接部43依靠轉(zhuǎn)動耦合件38 (只在圖3和4中示出)連接于成 粒室4的出口 11。
通過殼體63的通道裝配有由柔性材料、例如硅橡膠制成的襯里48, 因此形成通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換元件61的柔性通道。在殼體63和柔性襯里48之間 形成有環(huán)狀罩腔57。環(huán)狀罩腔57依靠通過殼體63的控制流體連接件58 連接于未示出的抽吸裝置和/或加壓流體源。旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換元件61以和圖6所
13示及上文所述的轉(zhuǎn)換元件39大體相同的方式起作用。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備1的另一實(shí)施例。在該 實(shí)施例中，螺旋成粒機(jī)2豎直設(shè)置；然而也可水平設(shè)置。代替其它實(shí)施例， 在該實(shí)施例中，流化床干燥器3的粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管35設(shè)置成通過一音速調(diào) 節(jié)器64，該音速調(diào)節(jié)器包括以聲速傳播的空氣波的發(fā)生器66。音速調(diào)節(jié)器 64依靠旋轉(zhuǎn)耦合件65連接于螺旋成粒機(jī)2的成粒室4的用于粒狀產(chǎn)品的 出口 11。以聲速傳播的空氣波的發(fā)生器66在該領(lǐng)域眾所周知，且包括超 聲驅(qū)動裝置，例如由未示出的控制單元控制的壓電變換器。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備1的另一實(shí)施例。在該 實(shí)施例中，螺旋成粒機(jī)2豎直設(shè)置于流化床干燥器3下方；然而，也可水 平:&置于流化床干燥器3下方。代替其它實(shí)施例，在此實(shí)施例中，流化床 干燥器3的粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管35的轉(zhuǎn)動耦合件38連接于豎直供應(yīng)管68,豎 直供應(yīng)管68向下延伸通過普通容器15中央，且通過與普通容器15同軸設(shè) 置成可旋轉(zhuǎn)的旋塞26，以便使豎直供應(yīng)管68連接于螺旋成粒機(jī)2的成粒 室4的用于粒狀產(chǎn)品的出口 11。在此實(shí)施例中，產(chǎn)品排出管27可以是如 圖所示的腔的形式，從而干燥的產(chǎn)品可在豎直供應(yīng)管68周圍流入輸出管 31。通過保持獨(dú)立的處理隔間處于低于大氣壓下，用于濕產(chǎn)品的輸送空氣 從輸送空氣進(jìn)口12吸入，通過轉(zhuǎn)換元件39、豎直供應(yīng)管68和粒狀產(chǎn)品供 應(yīng)管35?？赡艿?，如果豎直供應(yīng)管68和粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管的直徑大得足以 避免粒狀產(chǎn)品堵塞，則轉(zhuǎn)換元件39可被省略。此外，用于干燥產(chǎn)品的輸送 空氣可從設(shè)置于產(chǎn)品排出管27的第二端開口 30處的另一輸送空氣進(jìn)口 69 吸入，從而促使干燥產(chǎn)品通過輸出管31的傳輸。顯然，圖9所示實(shí)施例可 和其它圖中所示實(shí)施例相結(jié)合；例如，轉(zhuǎn)換元件39可用音速調(diào)節(jié)器代替， 或者流化床干燥器3的粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管35可替換地被實(shí)施為如圖7所示的 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換元件61。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備的另一實(shí)施例。將僅詳 細(xì)說明相對于例如圖l所示實(shí)施例的差別。與上述實(shí)施例中的相同，圖10 實(shí)施例中的具有與圖1實(shí)施例中的相應(yīng)元件相同或類似作用的元件標(biāo)記有相同的附圖標(biāo)記。
在該實(shí)施例中，干燥器3的產(chǎn)品排出管27耦合于中間收集容器75的 進(jìn)口 76。中間收集容器75可例如形成為該領(lǐng)域所熟知的漏斗，且包括出 口 77。該設(shè)備還包括具有進(jìn)口 86和出口 87的研磨系統(tǒng)85，中間收集容器 75的出口 77聯(lián)接于研磨系統(tǒng)85的進(jìn)口 86。而研磨系統(tǒng)85的出口 87連接 于未示出的合適的收集單元?？蛇x擇地，但未示出，中間收集容器75的出 口 77可連接于該未示出的收集單元。相應(yīng)地，干燥器3的產(chǎn)品排出管27 可直接耦合于研磨系統(tǒng)85的進(jìn)口 86。作為另一種選擇，未示出，在成粒 機(jī)2和千燥器3之間可存在一中間容器和/或研磨系統(tǒng)。
參考圖1至5、圖9和10,連續(xù)成粒及干燥設(shè)備還包括位于設(shè)備內(nèi)確 定位置處的多個測量單元。所述位置可例如選擇成滿足調(diào)節(jié)的要求。為了 確保過程和產(chǎn)品的關(guān)鍵質(zhì)量因素，所述位置應(yīng)至少包括所謂的PCCPs (Product Process Critical Control Points,生產(chǎn)過程關(guān)鍵控制點(diǎn))。
在圖1所示實(shí)施例中，所述多個測量單元包括位于成粒室4的進(jìn)口 7 處的第一測量單元MU1、位于成粒室4的出口 11處的第二測量單元MU2 和位于流化床干燥器3的產(chǎn)品輸出管27處的第三測量單元MU3。
在圖2的實(shí)施例中，連續(xù)成粒及干燥設(shè)備附加地包括位于流化床干燥 器4的粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管35處的第四測量單元MU4和設(shè)置成與流化床干燥 器4的內(nèi)部通信的第五測量單元MU5。
類似的測量單元布置適用于圖3至5和圖9的實(shí)施例。
在連續(xù)成粒及干燥設(shè)備包括中間收集容器75和研磨系統(tǒng)85的圖10 的實(shí)施例中，更多的測量單元、即第六測量單元MU6和第七測量單元MU7 分別位于中間收集容器75的進(jìn)口 76處和研磨系統(tǒng)85的出口 87處。第六 和笫七測量單元可在適當(dāng)時替換和/或補(bǔ)充上文提及的測量單元。
測量單元MU1到MU7以及其它可能的測量單元可包括任何適合的測 量裝備。這種裝備包括使用NIR (Near Infra Red，近紅外)光鐠、FBRM (Focused Beam Reflectance Measurement,聚焦光束反射測量)、孩支波諧 振光鐠、光學(xué)系統(tǒng)、激光衍射、熱成像、LIF (laser-induced fluorescence,
15激光感應(yīng)熒光)、所謂的拉曼(Raman)光i普、轉(zhuǎn)矩或應(yīng)變傳感器等的裝 備。這些測量單元可以任何合適的方式連接于設(shè)備的相應(yīng)部分。例如，第 五測量單元MU5可布置在壁中設(shè)置的未示出的窗口處，或布置成通過流 化床干燥器的每個處理隔間的床板，或以任何合適的方式布置，例如在普 通容器內(nèi)從流化床的上方伸出。其它測量單元可以適合于特定位置的方式 連接于相關(guān)部分。作為另一示例，可在研磨系統(tǒng)的出口處定位一旋轉(zhuǎn)盤系 統(tǒng)，以將物料提供給能實(shí)現(xiàn)可靠測量的光學(xué)測量系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)特別適 于以能夠區(qū)分大小顆粒的方式將由于重力下落的干燥顆粒流供應(yīng)到FBRM 探測器。測量顆粒尺寸的另 一種可能是依靠從研磨系統(tǒng)下方向另 一 中間收 集容器(未示出)氣力輸送的干燥顆粒流的激光衍射。干燥顆粒流或者被 排入與設(shè)備連接的中型散裝容器(IBC, Intermediate Bulk Container)， 或者在其不符合規(guī)格時被排出而廢棄。因此，在從研磨系統(tǒng)出口氣力輸送 的干燥顆粒流中，顆粒尺寸使用光學(xué)方法或激光衍射測量，含濕量和密度 依靠NIR或微波測量。
過程中測量的至少一個參數(shù)從包括尺寸、形狀、密度、含濕量和有效 物質(zhì)含量的集合中選取，但也可測量其它參數(shù)?？稍诿總€測量單元處測量 一個或多個參數(shù)。
現(xiàn)在參考圖10,在各個測量單元處測量的參數(shù)的示例包括
在位于成粒室4的進(jìn)口 7處的第一測量單元MU1處測量有效物質(zhì)含 量、成粒機(jī)進(jìn)口進(jìn)料的均勻度、進(jìn)口進(jìn)料的密度和含濕量及顆粒尺寸。
在位于成粒室4的出口 11處的第二測量單元MU2處測量顆粒尺寸、 含濕量、密度和均勻度。
還可進(jìn)^f亍未示出的對成粒機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)矩和功率的測量，這些參數(shù)標(biāo)志著 包括最終溶解性和片劑硬度在內(nèi)的顆粒性質(zhì)。
在位于流化床干燥器3的粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管35處的第四測量單元MU4 處測量顆粒尺寸、含濕量、密度和均勻度。
在配置成與干燥器3的內(nèi)部通信的第五測量單元MU5處測量顆粒尺 寸、含濕量和密度、均勻度、標(biāo)示含濕量的溫度、出口氣體濕度。在位于流化床干燥器3的產(chǎn)品排出管27處的第三測量單元MU3處測 量顆粒尺寸、含濕量、密度和均勻度。
在位于中間收集容器75的進(jìn)口 76處的第六測量單元MU6處測量顆 粒尺寸、含濕量和均勻度。在中間收集容器75內(nèi)和在其出口 77處可進(jìn)行 附加的測量。
在研磨系統(tǒng)85的出口 87處的第七測量單元MU7處測量顆粒尺寸、 含濕量、密度和均勻度。在研磨系統(tǒng)85的進(jìn)口 86處可進(jìn)行附加的測量。
如圖10所示的多個測量單元MU1至MU7連接于構(gòu)成設(shè)備1的一部 分的控制系統(tǒng)95?？刂葡到y(tǒng)95包括計算機(jī)(未詳細(xì)示出)，該計算機(jī)適 于響應(yīng)于從用于參數(shù)測量的測量單元得到的、被輸入過程單元或控制系統(tǒng) 95的計算機(jī)中的數(shù)據(jù)一一例如顆粒的含濕量、密度、有效組份、顆粒尺寸 和形狀一一來控制設(shè)備的各種功能和過程參數(shù)一一例如成粒機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸的 速度、粉狀物料的進(jìn)給速率、粘合劑進(jìn)給速率、以及液體、溶液、懸浮物 和氣體進(jìn)入粘合劑進(jìn)給泵的進(jìn)給速率和比例。此外，控制系統(tǒng)95包括與設(shè) 備相關(guān)部分相連接以向設(shè)備相關(guān)部分提供反饋的一系列輸出端口 OR至 OPn。該反饋可作用于測量單元的位置，但也可作用于其它位置。作為反 饋的結(jié)果，能夠依據(jù)所測得的參數(shù)來控制用于流化床干燥器的驅(qū)動電機(jī)的 旋轉(zhuǎn)以及諸如流態(tài)化氣體或可能的溫度控制氣體的流率和溫度等運(yùn)行參 數(shù)，和產(chǎn)品輸入流等。作為示例，來自干燥器處的測量單元(圖2和圖10 實(shí)施例中的MU3、 MU4和MU5 )的數(shù)據(jù)被傳送到控制系統(tǒng)95,控制系統(tǒng) 95適于提供用于控制過程的輸出和運(yùn)行參數(shù)。在該控制系統(tǒng)95中，使用 與干燥器處及干燥器中的溫度、進(jìn)口和出口濕度條件相關(guān)的數(shù)據(jù)執(zhí)行熱力 學(xué)建模來計算最終產(chǎn)品的濕度的表示。作為該建模的結(jié)果進(jìn)行對運(yùn)行參數(shù) 的調(diào)整。因此，可調(diào)整得到的顆粒的尺寸、有效物質(zhì)的量、含濕量、密度 和最終片劑的溶解性和硬度。
在上述所有實(shí)施例中，測量單元^L示出和描述成位于包括成粒機(jī)和干 燥器、尤其是流化床干燥器的設(shè)備中。本發(fā)明的基本原則一一即，確定關(guān) 鍵位置和在這些位置布置測量單元以監(jiān)測特定參數(shù)一一適用于涉及成粒和/或干燥的任何設(shè)備。
本發(fā)明不應(yīng),皮認(rèn)為受限于所示出和所說明的實(shí)施例?？梢詫?shí)施該領(lǐng)域技術(shù)人員所能設(shè)想的多種改變和結(jié)合，而不背離所附權(quán)利要求的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于藥品的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備(1)，包括成粒機(jī)(2)和干燥器(3)，該成粒機(jī)(2)包括具有第一端(6)和第二端(10)的成粒室(4)，該第一端具有用于粉狀物料的進(jìn)口(7)和粘合劑進(jìn)料口(8)，該第二端具有用于粒狀產(chǎn)品的出口(11)，所述干燥器(3)具有粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管(35)和產(chǎn)品排出管(27)，其中，所述設(shè)備包括多個測量單元(MU1-MU7)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備，其特征在于，所述 多個測量單元包括位于成粒室的所述進(jìn)口 ( 7)處的第一測量單元(MU1)、 位于成粒室(4)的所述出口 (10)處的第二測量單元(MU2)和位于干 燥器(3)的產(chǎn)品排出管(27)處的第三測量單元(MU3)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備，其特征在于，所述 多個測量單元還包括位于干燥器(3)的粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管(35)處的第四測 量單元(MU4 )和布置成與干燥器(3 )的內(nèi)部通信的第五測量單元(MU5 )。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備，其特征在于，所述 干燥器(3)是流化床干燥器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備，其特征在于，所述 流化床千燥器(3 )包括至少兩個獨(dú)立的處理隔間(20 )，所述處理隔間(20 ) 形成一普通容器的一部分，該普通容器具有沿徑向延伸將處理隔間互相分 離開的隔斷壁，每個處理隔間具有產(chǎn)品進(jìn)口和產(chǎn)品出口；該流化床干燥器 還包括具有用于流態(tài)化氣體的開口并設(shè)置在一氣體進(jìn)口上方的床板(18 )、 一氣體出口、 一粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管(35)和一產(chǎn)品排出管(27)，該粒狀產(chǎn) 品供應(yīng)管布置成可旋轉(zhuǎn)以選擇性地分別與每個獨(dú)立的處理隔間的產(chǎn)品進(jìn)口 連通，該產(chǎn)品排出管布置成可旋轉(zhuǎn)以選擇性地分別與每個獨(dú)立的處理隔間 的產(chǎn)品出口連通。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備，其特征在于，所述 成粒機(jī)(2)是螺旋成粒機(jī)，該螺旋成粒機(jī)在成粒室(4)內(nèi)包括裝備有至少一個成粒元件的至少一個旋轉(zhuǎn)軸(5)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備，其特征在于，所述 至少一個旋轉(zhuǎn)軸(5)是水平的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備，其特征在于，所述 成粒機(jī)的所述至少 一個旋轉(zhuǎn)軸與水平方向成0度到85度的角度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備，其特征在于，所述 至少一個旋轉(zhuǎn)軸是豎直的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備，其特 征在于，所述成粒室(4)包括至少兩個并行的旋轉(zhuǎn)軸(5)，所述旋轉(zhuǎn)軸 中的每一個都裝備有至少一個成粒元件。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備，其特征在于，所述 成粒機(jī)是擠出機(jī)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備，其特征在于，所述 成粒室的用于粒狀產(chǎn)品的出口具有比流化床干燥器的粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管顯著較大的橫截面尺寸；該用于粒狀產(chǎn)品的出口通過轉(zhuǎn)換元件連接于干燥器的進(jìn)口的粒狀產(chǎn)品供應(yīng)管，該轉(zhuǎn)換元件包括一殼體，該殼體具有與用于粒狀產(chǎn)品的出口配合的輸入端和與產(chǎn)品供應(yīng)管配合的輸出端；該殼體裝備有具 有第一端和第二端的柔性襯里，該第二端具有比第一端顯著較小的橫截面 尺寸，該柔性襯里的周圍以流體密封的方式在柔性襯里的每一端處連接于 殼體，從而在柔性襯里和殼體之間形成一環(huán)狀罩腔；該環(huán)狀軍腔與一控制 流體連接件連通。
13. —種用于藥品的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還 包括具有進(jìn)口 (76)和出口 (77)的中間收集容器(75)，干燥器的產(chǎn)品 排出管(27)連接于所述中間收集容器的進(jìn)口。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備，其特征在于，所 述多個測量單元包括位于所述中間收集容器(75)的進(jìn)口處的第六測量單 元(MU6)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括具有進(jìn)口 (86)和出口 (87)的研磨系統(tǒng)(85),干燥器的 產(chǎn)品排出管(27 )連接于所述中間收集容器的進(jìn)口 ，所述中間收集容器(75 ) 的出口 (77)連接于所述研磨系統(tǒng)(85)的進(jìn)口 (86)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備，其特征在于，所 述多個測量單元包括位于所述研磨系統(tǒng)(85)的出口 (87)處的第七測量 單元(MU7)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備，其特征在于，所述 多個測量單元中的每個測量單元(MU1-MU7 )都連接于一控制系統(tǒng)(95 )。
18. —種粉狀物料形式的藥品的連續(xù)成粒及干燥方法，其中，將物料 和粘合劑供入縱向成粒室的第一端處的進(jìn)口，物料在成粒室中成粒，粒狀 產(chǎn)品從成粒室的第二端處的出口排出，并被引導(dǎo)至干燥器的粒狀產(chǎn)品供應(yīng) 管，物料在干燥器中被干燥，并通過千燥器的產(chǎn)品排出管被排出，在多個 測量單元處測量至少一個參數(shù)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，至少一個參數(shù)在位 于成粒室的進(jìn)口處的第一測量單元處、在位于成粒室的出口處的第二測量 單元處、在位于干燥器的產(chǎn)品排出管處的第三測量單元處,皮測量。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的方法，其特征在于，所測量的至少 一個參數(shù)從包括尺寸、形狀、密度、含濕量和有效物質(zhì)含量的集合中選取。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，從成粒室的第二端 排出的粒狀產(chǎn)品至少部分地依靠輸送空氣被引導(dǎo)通過轉(zhuǎn)換元件進(jìn)入粒狀產(chǎn) 品供應(yīng)管中；粒狀產(chǎn)品被引導(dǎo)通過轉(zhuǎn)換元件的殼體的柔性襯里，該柔性襯 里由此使粒狀產(chǎn)品流顯著變窄；通過在形成于柔性襯里和殼體之間的罩腔 中提供欠壓力或超壓力，柔性襯里的形狀凈iL良復(fù)改變，從而使粘附于柔性 襯里的粒狀產(chǎn)品松動。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18至21中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過 干燥器的產(chǎn)品排出管排出的物料被引導(dǎo)至中間收集容器的進(jìn)口。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，至少一個參數(shù)在位 于所述中間收集容器的進(jìn)口處的第六測量單元處被測量。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的方法，其特征在于，物料從中間收 集容器的出口被引導(dǎo)至一研磨系統(tǒng)的進(jìn)口。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，至少一個參數(shù)在位 于所述研磨系統(tǒng)的出口處的第七測量單元處被測量。
26. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所測量的至少一個 參數(shù)從包括尺寸、形狀、密度、含濕量和有效物質(zhì)含量的集合中選取。
27. 根據(jù)權(quán)利要求18至26中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 測量單元連接于一控制系統(tǒng)，以用于向該控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述控制系統(tǒng)根據(jù) 從測量單元提供的數(shù)據(jù)向測量單元的位置提供反饋。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括成粒機(jī)(2)和干燥器(3)的連續(xù)成粒及干燥設(shè)備(1)。對產(chǎn)品和過程參數(shù)的測量通過定位在設(shè)備中的關(guān)鍵位置處的測量單元(MU1，MU2，MU3)進(jìn)行。
文檔編號B01J2/16GK101668583SQ200880013730
公開日2010年3月10日 申請日期2008年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月27日
發(fā)明者M·S·沃爾德倫, T·G·佩奇, T·韋梅爾 申請人:Gea制藥系統(tǒng)公司