합성 비타민 E의 재결정, 여과, 세척 및 건조를 3중으로 구현

비타민 E 숙시네이트는 천연 비타민 E 유도체입니다. 숙신산과 α-토코페롤의 6-하이드록실기가 에스테르화되어 생성됩니다. α-토코페롤의 생물학적 활성을 그대로 유지할 뿐만 아니라, 연구 결과 비타민 E 숙시네이트 에스테르는 우수한 항종양 활성을 보여 위암, 백혈병, 전립선암, 췌장암, 유방암, 대장암 등 다양한 종양의 예방 및 치료에 효과가 있는 것으로 나타났습니다. 비타민 E의 고체 형태인 숙시네이트는 의약품, 건강기능식품, 식품, 화장품 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 유럽과 미국 등 선진국에서는 건강식품에 비타민 E 숙시네이트를 첨가하는 것이 매우 흔하며, 정제나 캡슐 형태의 거의 모든 건강보조식품에 비타민 E 숙시네이트가 함유되어 있습니다.

필터 세척 건조기는 "3-in-1" 장비로 불립니다. 이 장비는 밀폐된 용기 안에서 여과, 세척, 건조 등의 공정을 모두 완료할 수 있습니다. 1960년대 해외에서 개발 및 적용되기 시작했지만, 수입 장비의 높은 가격 때문에 국내 제약, 식품, 화학 산업에서는 거의 사용되지 않았습니다.

당사는 시장 수요와 고객 요구사항에 따라 수많은 설계 및 개발 작업을 수행하여 원추형 필터, 세척 및 건조 기능을 갖춘 3in1 다기능 장비를 성공적으로 개발하고 특허(특허 번호: 202022908020.2, 202022906527.4)를 취득했습니다. 이를 통해 해외 독점을 깨고 장비의 기술 성능을 크게 향상시키고 가격을 대폭 인하했습니다.

비타민 E 숙시네이트 생산에 유기 용매가 사용되기 때문에 안전 및 산업 보건상의 위험이 존재합니다. 기존 공정 설비는 간헐적인 생산 방식을 채택하고 있으며, 근로자의 노동 강도 또한 상대적으로 높습니다. 따라서 생산 환경을 개선하고 안전 위험을 줄여야 할 필요성이 시급합니다. 우시 장화(Wuxi ZhangHua)는 비타민 E 숙시네이트 생산에 적합한 새로운 여과, 세척, 건조 3in1 설비를 개발하여 기존의 원심분리기와 비등 건조기를 사용하는 공정을 성공적으로 대체했습니다. 이를 통해 경제적, 환경적 이점을 극대화하고 GMP(우수 의약품 제조 및 품질관리 기준) 요건을 더욱 충족하는 생산 공정을 구현했습니다.

비타민 E 유도체의 기존 생산 공정 분석

D-α-토코페롤과 숙신산을 에스테르화, 재결정화, 여과, 분쇄 및 건조하여 비타민 E 숙시네이트를 제조합니다. 기존 공정에서는 원심분리기를 사용하여 여과 및 세척하고, 여과 케이크를 진동 과립기로 분쇄한 후, 끓는 건조기로 건조합니다. 이 공정은 다음과 같은 단점을 가지고 있습니다.

(1) 높은 보안 위험

원심분리기를 이용한 여과는 처리되는 물질이 가연성 및 폭발성일 경우 연소 및 폭발 사고를 일으키기 쉽습니다. 또한 고속 회전으로 인해 조작이 부주의하거나 규정을 위반할 경우 회전하는 원심분리 드럼 내부의 물질과 접촉하여 손가락이나 팔이 절단되는 사고가 발생할 수 있습니다.

또한, 드럼 파열, 드럼 변위, 맨홀 뚜껑 날아가는 등 다양한 원인으로 인해 심각한 인명 피해가 발생할 수 있습니다.

(2) 대규모 환경 오염

습식 제품은 질량 기준으로 40%의 용매를 함유하고 있기 때문에 끓이고 건조하는 과정에서 대기 중으로 휘발되어 효과적으로 회수할 수 없으며 심각한 환경 오염을 유발합니다.

(3) 생산 과정에서 밀폐가 불가능하며 GMP를 준수하지 않습니다.

여과, 분쇄, 건조 단계 사이에는 물질 이송 작업이 필요합니다. 자동화 수준이 낮아 교대 근무당 더 많은 인력이 필요합니다. 물질 이송 작업 중에는 용제 및 분진 노출과 같은 직업병 발생 위험, 이물질 관리 등 품질 관리상의 어려움이 있으며, GMP 관리가 어렵습니다.

(4) 넓은 면적

기존 공정 배치에는 원심분리기, 스윙 과립기, 비등 건조기가 필요하며 생산 설비가 넓은 면적을 차지합니다.

비타민 E 유도체 제조를 위한 새로운 기술 공정 - 여과, 세척 및 건조를 한 번에 해결하는 새로운 3중 공정

d-α-토코페롤과 숙신산의 에스테르화 반응 후 재결정을 거쳐 3-in-1 반응기에 넣고 동일 장비에서 여과, 세척, 건조를 완료한 후 건조하여 최종 제품을 얻는다.

(1) 여과 공정

결정화 용액을 3-in-1 장치에 넣고 질소로 가압하여 여과합니다. 여과 속도를 높이려면 여과액 탱크를 진공 상태로 만들 수도 있습니다.

여과 케이크에서 공기 누출(및 균열)이 발견되면 교반 패들을 아래로 내리고 뒤집어서 여과 케이크 표면을 평평하게 만들 수 있습니다.

(2) 세척 공정

여과 후 용매를 첨가하여 세척하면 여과 케이크의 결정화 표면에 남아있는 모액을 깨끗하게 씻어내어 불순물을 제거하고 제품 품질을 향상시킬 수 있습니다.

(3) 건조 공정

여과 후, 3-in-1 교반기와 진공 시스템을 가동하여 여과 케이크에 포함된 용매를 건조합니다. 건조 속도를 높이려면 3-in-1 재킷 내부에서 뜨거운 물로 가열할 수 있습니다.

건조 과정 중 용매 회수 시스템을 장착하여 건조 후 용매에서 배출되는 증기가 응축 회수 장치로 유입되고, 응축된 용매는 기계적으로 재사용될 수 있어 용매 손실을 줄입니다. 건조가 완료되면 샘플링 및 테스트를 통해 적합 여부를 확인한 후 제품을 얻을 수 있습니다.

비타민 E 유도체 생산에서 여과, 세척 및 건조의 3중 공정 적용 - 기술적 이점

다기능 필터 세척 및 건조기는 동일한 용기 내에서 여과, 세척 및 건조의 전 과정을 연속적으로 밀폐하여 수행할 수 있으며, 재료는 자동으로 배출됩니다. 기존 공정에 비해 다음과 같은 장점이 있습니다.

(1) 생산 공정은 완전히 밀폐되어 있습니다.

결정화 시작부터 건조 완료까지 전 공정이 완전히 밀폐된 이 설비는 완전 밀폐형 운영 시스템을 갖추고 있어 GMP 요구 사항에 더욱 부합하며, 분진 휘발 요인을 제거하고 이물질 오염을 제어하며 미생물 오염 위험을 줄입니다.

(2) 안전하고 확실함

원심분리기 대신 필터 세척건조기를 사용하여 필터를 여과함으로써 원심분리기의 안전 위험을 제거할 수 있습니다. 필터 세척건조기는 여과 공정 중 질소 보호 기능을 제공하여 안전성을 더욱 높일 수 있습니다. 또한, 이 생산 시스템은 완전 밀폐형 구조로 설계되어 생산 공정 중 용매가 작업 환경의 공기로 오염되는 것을 완벽하게 방지하고, 유독 물질 접촉으로 인한 중독 사고 발생률을 줄일 수 있습니다.

안전과 산업 보건에 대한 관심이 점점 높아지는 오늘날, 이러한 이점은 더욱 중요해졌습니다.

(3) 보다 환경친화적

전체 생산 시스템이 완전 밀폐형 시스템으로 운영되기 때문에 재료와 용매를 거의 100% 회수할 수 있어 재료 누락, 잔류물 및 용매 휘발로 인한 낭비를 방지할 수 있습니다. 이는 특히 재료 처리 및 재활용 측면에서 큰 경제적 이점을 제공하며, 용매 사용량이 많을수록 더욱 그렇습니다.

(4) 간단한 조작과 높은 자동화 수준

각 공정은 단계별로 진행되며 안전 조치가 완벽하게 갖춰져 있습니다. 작업자는 간단한 교육만으로도 작업을 완료할 수 있어 노동 강도가 크게 줄어듭니다.

(5) 제품 품질 개선

이 장비는 세척 작업 중에 필터 케이크를 다시 휘젓고 부유시킬 수 있기 때문에 필터 케이크 내의 불순물을 철저하게 제거할 수 있어 제품 품질 향상에 도움이 됩니다.

(6) 모든 작업은 동일한 시스템을 사용하여 수행할 수 있습니다.

여과, 세척 및 건조를 동일한 시스템에서 완료할 수 있으며 작업 공간도 최대한 활용할 수 있습니다. 땅값이 비싼 시대에 바닥 면적을 줄이는 것은 상당한 자본 투자를 절감할 수 있는 방법입니다.

(7) 청정 생산

필터 세척 및 건조기는 밀폐형으로 작동할 수 있으며, 건조 후 발생하는 먼지를 완벽하게 포집하는 집진기가 장착되어 있어 높은 청결도를 요구하는 생산 공정의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

(8) 온라인 청소를 실현합니다

필터 세척 및 건조기는 분무 볼이 장착되어 있어 온라인 세척 작업을 손쉽게 수행할 수 있습니다. 기존 장비에 비해 세척 중 용제 휘발 및 안전 위험을 줄일 수 있습니다.

연간 생산량 200톤 규모의 비타민 E 숙시네이트 생산 라인에서 우시 장화(Wuxi ZhangHua)의 3-in-1 설비를 도입한 결과, 용매 손실을 대폭 줄이고 안전 위험을 낮추며 자동화 수준을 향상시키고 작업자 수를 감축하여 연간 200만 위안 이상의 경제적 이익을 창출했습니다. 설비의 밀폐된 작동으로 제품 품질이 향상되었고, 설치 공간도 최소화되어 필터 세척 및 건조기 도입이 경제적, 환경적으로 큰 이점을 제공했으며, 생산 공정이 GMP 요건을 더욱 충족하게 되었습니다.

유기 용매는 비타민 E 유도체 생산에 사용됩니다. 기존 공정 설비는 간헐적인 생산 방식을 채택하고 있어 작업자의 노동 강도가 상대적으로 높습니다. 따라서 생산 환경을 개선하고 안전 위험을 줄여야 할 필요성이 시급합니다. 우시 장화(Wuxi ZhangHua)는 비타민 E 숙시네이트를 사용하여 새로운 여과, 세척, 건조 3in1 설비를 개발했습니다. 이 설비는 기존의 원심분리기와 비등 건조기를 사용하는 공정을 성공적으로 대체하여 경제적, 환경적 이점을 극대화하고 GMP(우수 의약품 제조 및 품질관리 기준) 요건을 더욱 충족하는 생산을 가능하게 했습니다.