Гигиеническая характеристика основных технологических процессов

В химико-фармацевтической промышленности выделяют несколько групп предприятий. Ведущими из них являются за­воды по изготовлению синтетических лекарственных препара­тов, заводы по производству антибиотиков и предприятия по производству препаратов и готовых лекарственных форм.

В основу промышленного производства синтетических лекарст­венных средств положено широкое применение органического син­теза, что сближает данные предприятия с промышленностью ос­новной химии.

В особую группу объединяются предприятия антибиотиков. Это связано с тем, что основой технологического процесса по­лучения данных препаратов является биологический синтез.

Характерной особенностью заводов по производству галеновых фармацевтических и готовых лекарственных форм является вы­пуск большого количества разнообразных лекарственных средств в виде жидких экстрактов и настоек, инъекционных растворов в ампулах, таблеток, драже, пластырей и др.

В промышленном производстве химико-фармацевтических препаратов широко используют разнообразное сырье, получае­мое как из растительных и животных продуктов, так и путем хи­мического синтеза. Наиболее распространенным является хи­мическое сырье. Минеральное сырье применяется для произ­водства неорганических солей, а также в качестве ингредиентов для проведения различного синтеза органических соединений. Используется большое количество минеральных кислот и ще­лочей. Исходное органическое сырье поставляет коксохимиче­ская, нефтехимическая, анилинокрасочная промышленность и предприятия основного органического синтеза.

В производстве лекарственных препаратов широко использует­ся также животное сырье, в частности гистидин получают из кро­ви животных, адреналин — из надпочечников, инсулин — из под­желудочной железы, тиреоидин — из щитовидной железы и т. д.

Все виды технологических операций при получении лекарст­венных препаратов можно подразделить на подготовительные, собственно процессы получения лекарственного препарата, за­ключительные и дополнительные операции.

Подготовительные операции — хранение, перемещение твер­дых, жидких и газообразных материалов, их преобразование: из­мельчение и дробление твердого сырья, разделение твердых ве­ществ, удаление из них жидкостей и газов с использованием мето­дов отстаивания, фильтрации, центрифугирования, охлаждения, кристаллизации, вакуумирования и др.

В основе собственно процессов получения лекарственных средств лежат обменные, термические, электрохимические, био­логические процессы, электролиз и др. В этой стадии технологиче­ского процесса находят широкое применение реакции сульфирова­ния, нитрования и галогенирования, аминирования и оксидирования, восстановления и окисления и т. д.

На заключительном этапе лекарственные препараты подвер­гаются сушке, измельчению, таблетированию, ампулированию, расфасовке и упаковке.

Подготовительные операции. Значительная часть исходного сырья для получения галеновых и синтетических лекарствен­ных препаратов находится в твердом состоянии и подвергается дроблению, размолу. Необходимость в проведении этой опера­ции часто возникает и при получении лекарственных форм (таблетки, драже и др.). Дробление ведется на щековых, валко­вых, конусных, молотковых и других дробилках. Размол осуще­ствляется с помощью шаровых и фарфоровых мельниц, дезин­теграторов. Небольшие количества лекарственного продукта измельчаются в ступках на механическом приводе, мельницах Исламгулова, "Эксцельсиор" и др.

Профессиональными вредностями при дроблении, размоле и разделении исходных продуктов лекарственных средств явля­ются пыль, интенсивный шум и общая вибрация. Пыль выде­ляется в месте поступления лекарственного сырья или готового продукта в дробилки и на мельницы и в месте выхода измель­ченного вещества.

Неблагоприятной в гигиеническом отношении операцией является разделение материалов на фракции. Используемые при этом воздушные сепараторы и механические сита служат значительными источниками выделения пыли. При производ­стве малотоннажных лекарственных препаратов (например, гормональных) нередко применяется протирка ручным спосо­бом на ситах, что связано с выделением пыли и загрязнением кожи и спецодежды работающих.

Для борьбы с выделением пыли необходимы правильная ор­ганизация технологического процесса и оборудования, укрытие мест выделения пыли с аспирацией запыленного воздуха. Так как шум и вибрация на дробильно-размольных установках могут превышать допустимые величины, данное оборудование требу­ется размещать в отдельных производственных помещениях, а фундаменты под ними не должны быть связаны с конструкция­ми здания. В борьбе с шумом и вибрацией необходимо исполь­зовать противошумные и виброгасящие устройства и материа­лы. Управление процессами измельчения и дробления целесо­образно осуществлять дистанционно.

Существенное влияние на уровень загрязнения воздуха рабо­чей зоны вредными веществами на подготовительном этапе оказывает транспортировка исходных компонентов. Это обу­словлено большой нагрузкой на коммуникационные сооруже­ния, наличием предназначенных для перемещения веществ ме­ханизмов и устройств, не имеющих эффективных вытяжных устройств и необходимой герметичности.

При транспортировке рабочие могут контактировать не толь­ко с парами и газами, но и с жидкими и сыпучими вредными веществами. В ряде случаев еще применяются ручная транспор­тировка, загрузка и выгрузка лекарственного сырья (например, растительного происхождения).

Перемещение жидких веществ производится по трубопрово­дам при помощи насосов, давлением воздуха или пара, самоте­ком и за счет вакуума. Газообразные вещества транспортируют­ся при помощи сжатия и вакуума. Подача исходных продуктов сжатым воздухом связана с повышением давления в коммуни­кационных сетях, что может привести к выделению вредных паров и газов через неплотности в трубопроводах, аппаратах и емкостях. Следует отметить как несовершенную в гигиениче­ском отношении транспортировку жидких продуктов при по­мощи насосов, являющихся дополнительным фактором, спо­собствующим загрязнению воздуха химическими веществами. С этой точки зрения наиболее благоприятна транспортировка жидких продуктов самотеком или при помощи вакуума. Основ­ными гигиеническими требованиями к оборудованию являются устойчивость трубопроводов, прокладочного и набивочного материала к действию жидкостей, замена сальниковых насосов на бессальниковые и погружные.

Подача твердого лекарственного сырья (продукты раститель­ного происхождения, органические и минеральные вещества) из сырьевых складов в подготовительные цехи, от одного обо­рудования к другому осуществляется при помощи ленточных транспортеров, элеваторов, шнеков, а также пневматическими и гидравлическими системами. Способ транспортировки опре­деляется агрегатным состоянием веществ, их токсичностью, ха­рактером производства и др.

Давая гигиеническую оценку данным процессам, необходи­мо отметить, что транспортировка с помощью ленточных транспортеров, шнеков и др. связана со значительным выделе­нием пыли. Наиболее совершенной в гигиеническом отноше­нии является подача сухих исходных продуктов при помощи пневмотранспорта.

Собственно процессы получения лекарственных веществ. Дан­ный технологический этап получения лекарственных препара­тов характеризуется большим разнообразием технологических процессов и операций, применяемого оборудования и химиче­ских веществ. Значительный удельный вес в промышленном синтезе полупродуктов и лекарственных веществ занимают процессы, связанные с реакциями замещения атомов водорода в ядре ароматических соединений теми или иными группами атомов, превращения уже имеющихся в молекуле органическо­го соединения заместителей в другие с целью придания ему но­вых свойств и, наконец, изменение углеродной структуры мо­лекулы. Это реакции нитрования, сульфирования, галогениро- вания, восстановления, алкилирования и др. Данные процессы осуществляются в реакторах различных типов, которые полу­чили свое название в зависимости от проводимых в них хими­ческих реакций (хлоратор, нитратор, сульфатор и др.).

Реакторы могут работать в условиях повышенного и нор­мального атмосферного давления или при разрежении. Они мо­гут быть периодического и непрерывного действия. Это сталь­ные, свинцовые или чугунные емкости с мешалками или без них, с обогревом или охлаждением. В зависимости от происхо­дящих в реакторах процессов применяются различные типы мешалок: лопастные, винтовые, рамные, якорные и др.

Основным вредным фактором в реакторном отделении явля­ется химический. Местами выделения токсичных веществ из реакторов могут быть сальники мешалок, люки, через которые производятся загрузка и выгрузка продуктов, мерные стекла, смотровые окна, фланцевые соединения. При этом состав и уровень вредных веществ в воздухе рабочей зоны зависят от со­вершенства применяемого оборудования, вида получаемого ле­карственного полупродукта или готового лекарства, режима эксплуатации и других факторов. Неблагоприятная гигиениче­ская обстановка может быть обусловлена ручными операциями, например, при замере уровня жидкостей, отборе проб. Перевод аппаратуры на вакуумный процесс, применение закрытых ре­акторов с экранированными двигателями мешалок, а также ав­томатического контроля в значительной степени снижают вы­деление вредных веществ в воздух рабочих помещений.

Большой удельный вес на этом этапе занимают процессы раз­деления химических компонентов. Основным оборудованием для проведения таких операций являются перегонный аппарат и ректификационные установки. Обслуживание данного оборудо­вания связано с возможностью контакта работающих с вредны­ми веществами, которые могут поступать в воздух через комму­никационные системы, люки, краны, места отбора проб и др.

Для разделения суспензий на твердую и жидкую фазы широ­ко используются процессы фильтрации и центрифугирования. Фильтрацию проводят на фильтрах периодического и непре­рывного действия. К первым относят нутч-фильтры, фильтр­прессы, листовые фильтры, а ко вторым — барабанные, диско­вые и ленточные фильтры. Работа нутч-фильтров и фильтр­прессов часто сопровождается выделением токсичных веществ в воздух рабочей зоны, связана с применением ручного труда и возможностью интенсивного загрязнения кожных покровов и спецодежды. В гигиеническом отношении более благоприят­ными являются барабанные фильтры, которые герметичны и снабжены вытяжной вентиляцией.

Для быстрого разделения лекарственного полупродукта при­меняются центрифуги периодического и непрерывного дейст­вия. Центрифуги периодического действия менее совершенны и имеют ряд недостатков, главными из которых являются не­удобство удаления отжатого материала, применение ручного труда, отсутствие надежной герметичности. Эти недостатки яв­ляются причиной выделения вредных веществ в воздух рабочей зоны и загрязнения кожных покровов.

Надежными в гигиеническом отношении являются механи­зированные и закрытые фильтры, саморазгружающиеся цен­трифуги с нижней выгрузкой, барабанные вакуум-фильтры и автоматические фильтр-прессы.

Значительная часть полупродуктов и готовых лекарственных средств подвергается сушке. Этот процесс необходим при полу­чении галеновых, синтетических препаратов, антибиотиков, ви­таминов и др. Влага удаляется механическими (фильтрование, прессование, центрифугирование), физико-химическими (по­глощение гигроскопичными материалами) и тепловыми (испа­рение, выпаривание и конденсация) способами.

В производстве лекарственных препаратов наиболее широ­кое применение получили камерные, барабанные, распыли­тельные, шахтные и другие сушилки. Работа по обслуживанию большинства сушилок сопровождается повышенным тепловы­делением непосредственно на рабочем месте и выделением ток­сичных веществ.

Существенным недостатком сушилок является недостаточная механизация и герметизация процессов загрузки и выгрузки ве­ществ, подвергающихся сушке, что обусловливает загрязнение воздуха рабочей зоны пылью готового препарата. Значительно меньше выделяется вредных веществ при использовании суши­лок непрерывного действия (гребковые, распылительные, су­шильные барабаны и др.), обеспеченных полной герметизацией и механизацией процессов загрузки и выгрузки.

Широкое распространение в производстве лекарственных препаратов получили процессы выпаривания и кристаллиза­ции. Первые применяются для получения более концентриро­ванных растворов из менее концентрированных (синтетические и галеновые препараты, антибиотики, витамины и др.). Для этой цели в большинстве случаев используются многокорпус­ные выпарные аппараты. Неблагоприятными в гигиеническом отношении операциями при работе с ними являются подача растворов и выгрузка готового продукта, поскольку они сопро­вождаются выделением вредных соединений в воздух рабочей зоны.

Процессы кристаллизации применяются при очистке лекар­ственных веществ от примесей или выделении из жидкости. Эти процессы проводят в кристаллизаторах открытого и закры­того типа. Основным недостатком данного оборудования явля­ется недостаточная герметизация и механизация процессов за­грузки и выгрузки лекарственных веществ. Более благоприят­ные санитарные условия на рабочих местах создаются при обслуживании вакуум-кристаллизаторов.

Получение готовых лекарственных форм в виде таблеток, дра­же, ампул складывается из многих подготовительных и основных процессов и операций, осуществляемых в определенной после­довательности на соответствующем оборудовании (см. главу 12).

Заключительные операции. В заключительной стадии техно­логического процесса лекарственные вещества подвергаются маркировке, упаковке и фасовке. Упаковка лекарственных форм производится в пластмассовую, бумажную и стеклянную тару. Большинство операций на данном этапе механизировано. Вме­сте с тем ручные операции на отдельных предприятиях состав­ляют еще значительную часть.

Основным неблагоприятным в гигиеническом отношении фактором в данной стадии производства лекарственных препа­ратов является пыль. Работающие, как правило, подвергаются воздействию пыли сложного состава, поскольку одновременно могут проходить фасовку и упаковку несколько видов лекарст­венных препаратов.

Работа при полумеханизированном и особенно ручном спо­собе расфасовки и упаковки таблеток, ампул, драже, а также за­клеивании коробок и конвалют полосками целлофана и ряд других операций связаны с вынужденным положением тела.