Applicazioni delle pompe per vuoto ad anello liquido nell'industria farmaceutica

Le pompe per vuoto ad anello liquido sono ampiamente utilizzate nell'industria farmaceutica grazie al loro funzionamento oil-free, alla struttura semplice e all'elevata resistenza alla corrosione. Svolgono un ruolo fondamentale nelle seguenti applicazioni:

1. Applicazioni chiave

(1) Essiccazione sotto vuoto (liofilizzatori/forni)

Scopo:

Liofilizzazione (essiccazione a freddo): utilizzata per disidratare farmaci sensibili al calore, come vaccini, antibiotici e prodotti biologici, preservandone l'efficacia.

Forni a vuoto: rimozione di solventi residui (ad esempio etanolo, acetone) dai principi attivi farmaceutici (API).

Ruolo della pompa:

Fornisce un ambiente sottovuoto da -0,09 a -0,098 MPa, abbassando il punto di ebollizione dell'acqua per una rapida essiccazione a bassa temperatura.

(2) Recupero e distillazione del solvente

Scopo:

Estrazione di medicinali tradizionali cinesi o recupero di solventi organici (ad esempio metanolo, diclorometano).

Ruolo della pompa:

Riduce la pressione del sistema, consentendo l'evaporazione del solvente a temperature più basse, risparmiando energia e prevenendo la degradazione termica.

(3) Filtrazione e riempimento sterili

Scopo:

Filtrazione sterile (membrana da 0,22 μm) di iniettabili/vaccini e rimozione delle bolle prima del riempimento.

Ruolo della pompa:

Fornisce un vuoto senza olio per prevenire la contaminazione (conforme agli standard GMP).

(4) Processi di fermentazione

Scopo:

Mantenimento di una leggera pressione negativa nei biorreattori per garantire una distribuzione uniforme dell'ossigeno e la rimozione della CO₂.

Ruolo della pompa:

I materiali resistenti alla corrosione (ad esempio acciaio inossidabile 316L o rivestiti in PTFE) resistono ai brodi di fermentazione acidi.

(5) Degasaggio dell'imballaggio

Scopo:

Sigillatura sottovuoto di blister (alluminio-plastica) per prevenire l'ossidazione dei farmaci.

2. Vantaggi nelle applicazioni farmaceutiche

Vantaggio

Valore farmaceutico

Funzionamento senza olio Elimina la contaminazione del lubrificante.    

Resistenza alla corrosione Parti bagnate disponibili in PP, PVDF o acciaio inossidabile 316L, resistenti ad acidi e solventi.    

Bassa rumorosità/vibrazioni Adatto agli ambienti delle camere bianche (livelli di rumore in genere ≤75 dB).    

Facile manutenzione Nessuna guarnizione complessa; richiede solo la sostituzione periodica del fluido dell'anello dell'acqua (se si utilizzano modelli standard).    

Design sterilizzabile Alcuni modelli supportano CIP (Clean-in-Place) o SIP (Steam-in-Place) per una produzione sterile.    

3. Criteri di selezione chiave

Livello di vuoto: in genere da -0,09 a -0,1 MPa (pressione assoluta: 10–100 mbar).

Portata: dipende dalla scala dell'apparecchiatura (ad esempio, 20–200 m³/h per i liofilizzatori).

Materiali:

PP/PVDF: Per acidi forti (ad esempio HCl) o solventi organici (ad esempio acetone).

Acciaio inossidabile 316L: per applicazioni ad alta temperatura o che richiedono elevati standard igienici.

Certificazioni: devono essere conformi alle GMP, ISO 13485 (dispositivi medici), ecc.

4. Attrezzatura di supporto tipica

Liofilizzatori: le pompe ad anello liquido fungono da pompe per vuoto primarie, spesso abbinate alle pompe Roots.

Evaporatori rotanti: per la concentrazione di solventi su piccola scala nei laboratori.

Linee di riempimento asettico: rimuovono le bolle d'aria dalle soluzioni farmaceutiche prima del riempimento.

5. Considerazioni importanti

Prevenzione della contaminazione:

Installare filtri dell'aria sterili (0,1 μm) all'ingresso per impedire il riflusso microbico.

Gestione dei fluidi ad anello liquido:

Utilizzare acqua purificata o additivi anticorrosivi; i sistemi a circuito chiuso (ad esempio miscela di glicole e acqua) riducono al minimo i rischi di contaminazione.

Alternative:

Per esigenze di vuoto più elevate (ad esempio, distillazione molecolare), utilizzare pompe a vite a secco o pompe a lobi.

Conclusione

Le pompe per vuoto ad anello liquido sono essenziali nei processi farmaceutici come essiccazione, distillazione, filtrazione e fermentazione, grazie al loro design oil-free e resistente alla corrosione. Nella scelta di una pompa, è importante dare priorità alla compatibilità dei materiali, alle prestazioni di vuoto e alla conformità alle normative per garantire una perfetta integrazione con apparecchiature critiche come i liofilizzatori.