Caractéristiques et fonctions de l'équipement « trois en un » de filtration, lavage et séchage utilisé dans la production de nouvelles matières premières stériles conformes aux BPF

Caractéristiques et fonctions de l'équipement « trois en un » de filtration, lavage et séchage utilisé dans la production de nouvelles matières premières stériles BPF

Ces dernières années, suite à divers incidents liés aux médicaments, le système de réglementation pharmaceutique de mon pays et les fabricants ont accordé une attention accrue à la production de médicaments stériles. Les nouvelles normes BPF (Bonnes Pratiques de Fabrication) sont désormais conformes aux normes européennes et les exigences relatives aux équipements de production ont été renforcées. Généralement, la production de matières premières stériles s'effectue en une seule étape, combinant le raffinage du produit final et le traitement aseptique. La stérilité et l'absence de contamination par des particules insolubles sont les deux principales caractéristiques qui distinguent les matières premières stériles des matières premières non stériles. C'est pourquoi les équipements « trois-en-un » pour matières premières stériles (combinant et optimisant les fonctions de plusieurs appareils en un seul) ont un impact direct sur le processus de production et la qualité du produit. Ils constituent le principal gage de la qualité des matières premières stériles.

Introduction d'équipements « trois en un » pour la filtration, le lavage et le séchage utilisés dans la production de matières premières stériles

Les appareils de filtration, de lavage et de séchage sont communément appelés équipements « trois-en-un » et constituent un équipement clé fréquemment utilisé dans la production de matières premières. La cuve de cet équipement est similaire à un grand filtre-aspirateur. Le châssis est en métal fritté. La grille filtrante (principalement en acier inoxydable ou en titane), la plaque de support et la plaque chauffante sont intégrées. La cuve est dotée d'une double enveloppe pour le chauffage et le refroidissement, et contient un agitateur vertical. Cet agitateur, de structure creuse, utilise le fluide caloporteur pour le chauffage et le refroidissement, jouant un rôle majeur dans l'étape de séchage. La cuve peut être protégée par un gaz inerte et comprend un système d'interface « entrée/sortie », un système de production, un système d'échantillonnage et des systèmes NEP (Nettoyage en Place) et SEP (Stérilisation en Place).

Le procédé « trois en un » de filtration, de lavage et de séchage utilisé dans la production de matières premières stériles peut être brièvement décrit comme suit :

(1) Commencez par sceller l'ensemble du système unitaire, remplissez-le de gaz inerte stérile (tel que du gaz N2) pour la protection, ajoutez le liquide de cristallisation à traiter du cristalliseur au « trois-en-un » par l'intermédiaire de la vanne automatique, et fermez la vanne d'alimentation après avoir atteint un certain volume.

(2) Introduire un gaz inerte pour pressuriser et réaliser la séparation solide-liquide du liquide de cristallisation à travers la grande plaque filtrante métallique au fond.

(3) Après la séparation solide-liquide de la solution de cristallisation, pulvériser et laver le gâteau de filtration.

(4) Après lavage, le dispositif d'agitation est abaissé par le système hydraulique. Simultanément, le système de chauffage interne est utilisé pour chauffer la couche de matériau. La température du processus de séchage est strictement contrôlée afin d'éviter la dégradation et l'altération du médicament. Pendant le chauffage et le séchage, le système est mis sous vide pour accélérer l'évaporation du solvant, et le dépoussiéreur se met en marche automatiquement pour assurer une ventilation normale du système de vide.

(5) Une fois la couche de matériau séchée et qualifiée (un test d'échantillonnage ou une analyse de processus automatique peuvent être utilisés), arrêtez le vide et entrez dans le programme de décharge automatique.

(6) Décharge automatique : abaisser le dispositif d'agitation, contrôler la vitesse d'agitation et la vitesse de descente de la lame d'agitation pour effectuer l'action de raclage et d'alimentation, afin que le matériau pulvérulent puisse rapidement entrer dans le silo par la vanne de décharge, et s'arrêter lorsque l'agitation est proche de la couche de la plaque filtrante métallique. Agiter et descendre, puis injecter instantanément du gaz inerte pour souffler tous les matériaux de fond dans le silo.

Si un gaz inerte stérile à haute pression (tel que du gaz N2) est introduit près de l'orifice de décharge, le silo est connecté et, en même temps, la mise sous vide et la pesée peuvent également réaliser l'ensemble du processus de filtration, de lavage, de séchage et d'emballage des médicaments.

La plupart des équipements « trois-en-un » en Chine ont résolu de nombreux problèmes, mais il existe également quelques défauts ou imperfections dans les applications pratiques : (1) Les résidus de matériaux dans l'équipement, lorsque chaque lot de matériaux est déchargé, 5 à 10 % des matériaux ne peuvent pas être automatiquement déchargés de l'équipement, même si la lame d'air ou le baril est incliné, le problème ne peut pas être résolu, ce qui est le plus gros problème de ce « trois-en-un ».

(2) Il intègre les fonctions de filtration et de séchage, mais l'efficacité de la filtration et du séchage est inférieure à celle des centrifugeuses et des séchoirs, ce qui est également un problème que la plupart des fabricants nationaux ne peuvent pas surmonter actuellement.

La société Wuxi ZhangHua Machinery Co., Ltd. s'est attachée à résoudre les principaux problèmes liés aux systèmes trois-en-un mentionnés ci-dessus. En s'appuyant sur des technologies étrangères de pointe, elle a mené d'importants travaux de conception et de développement et a finalement mis au point avec succès un filtre-sécheur à réaction cylindrique-conique multifonctionnel intégrant la filtration, le lavage et le séchage. Un brevet a été déposé avec succès (numéro de brevet : ZL201721560677.6), ce qui a permis d'améliorer considérablement les performances techniques de l'équipement. De sa conception structurelle à son application, il répond parfaitement aux exigences réglementaires de l'industrie pharmaceutique et aux nouvelles normes BPF (Bonnes Pratiques de Fabrication). Cet équipement remplit trois fonctions principales (filtration, lavage et séchage) et offre également de nombreuses autres fonctions telles que la réaction, l'extraction, la cristallisation, la concentration, l'évaporation, le mélange et le broyage. Il s'agit d'un équipement multifonctionnel de pointe.

Principales caractéristiques techniques du système « trois en un » de filtration, lavage et séchage utilisé par ZhangHua Machinery à Wuxi pour la production de matières premières stériles

1. Capable de réaliser des opérations multi-unités sur l'équipement intégré. L'équipement « trois-en-un » de filtration, lavage et séchage remplace l'équipement de filtration d'origine, permettant à la fois le lavage et le séchage ; il existe également un équipement « trois-en-un » de sous-conditionnement assurant le broyage, le tamisage et le pesage. Le fonctionnement continu en système fermé illustre pleinement l'intérêt pratique de l'équipement « trois-en-un ».

2. Le système « trois en un » de filtration, lavage et séchage utilisé par Wuxi ZhangHua Machinery pour la production de matières premières aseptiques est un système fermé doté d'un système d'échantillonnage séparé ; les pièces en contact avec les médicaments sont en acier inoxydable 316, et le liquide de refroidissement et le lubrifiant disposent de leur propre système de fonctionnement indépendant, complètement séparé du médicament ; le joint mécanique de la partie arbre est doté d'un joint à gaz et d'un dispositif de collecte de particules ou d'un joint à lèvres importé des États-Unis.

Empêcher les particules de pénétrer dans la cuve ou le conteneur et de contaminer l'équipement, réduisant ainsi efficacement les risques de contamination. La conception de l'équipement vise à limiter la pollution, la contamination croisée, les erreurs et les confusions. Les matériaux utilisés, le lubrifiant, le liquide de refroidissement et d'autres éléments contribuent à ne pas accroître la pollution du produit. Le contrôle des entrées et sorties de fluides, l'échantillonnage, la conception et l'usure des joints mécaniques, ainsi que les mesures de prévention et d'exclusion des particules, empêchent efficacement leur pénétration dans la cuve ou le conteneur et réduisent considérablement les risques de contamination.

3. Le système « trois en un » de filtration, lavage et séchage utilisé par Wuxi ZhangHua Machinery pour la production de matières premières aseptiques est doté de procédures de fonctionnement manuelles et automatiques, d'un écran tactile facile à utiliser et d'une fonction de diagnostic automatique des pannes, ce qui facilite la maintenance ; la comparaison des processus de production permet de contrôler des produits matures et stables par programmation, est équipée de vannes pneumatiques ou électriques et permet un fonctionnement par simple pression d'un bouton.

Elle réduit les procédures d'exploitation complexes susceptibles d'entraîner des erreurs d'exécution et des pertes de production, et la facilité d'exécution des opérations de maintenance permet de réduire les risques de contamination des équipements pendant ces opérations.

4. Le système « trois-en-un » de filtration, lavage et séchage utilisé par ZhangHua Machinery à Wuxi pour la production de matières premières aseptiques facilite les nettoyages en place (NEP) et en place (SEP) complets. Les pièces en contact avec les médicaments peuvent être démontées, nettoyées et stérilisées. Ce système permet également de délimiter les lots afin d'éviter toute contamination du lot suivant par des résidus, et ainsi prévenir les risques de contamination et d'accidents liés à la qualité des médicaments. Cet équipement « trois-en-un », actuellement utilisé pour la production de matières premières stériles, assure le nettoyage et la stérilisation in situ de la cuve, le démontage et le nettoyage des vannes de vidange et d'échantillonnage, ainsi que leur stérilisation in situ. La base munie de la plaque filtrante peut être démontée, nettoyée et stérilisée à la vapeur simultanément avec le corps de la cuve. Toutes les pièces en contact direct avec les médicaments peuvent être nettoyées ou démontées et lavées sur place, puis stérilisées à la vapeur après remontage.

5. Le système « trois en un » de filtration, lavage et séchage utilisé par Wuxi ZhangHua Machinery pour la production de matières premières aseptiques est fabriqué en acier inoxydable 316L. La plupart des composants bénéficient d'une découpe CNC, d'un soudage automatique, d'un polissage mécanique, d'un nettoyage et d'une passivation. La surface de l'équipement est lisse, facile à nettoyer et à désinfecter, et résistante à la corrosion. Elle ne réagit pas chimiquement avec les médicaments, ne les absorbe pas et ne libère aucune substance susceptible d'altérer leur qualité ou de leur être nocive.

La question de savoir comment garantir que le système de production réponde aux exigences de propreté et maintienne un état stérile avant son utilisation dans le processus de production de matières premières stériles est un point clé dans la production de ces matières premières.

Le processus de production aseptique présente généralement davantage de facteurs variables que le processus de stérilisation terminale, tels que la propreté de l'air, la température et l'humidité de l'environnement de production, les pratiques aseptiques de l'opérateur, la stérilisation des matériaux d'emballage et des vêtements stériles, etc. Ces facteurs complexifient considérablement le processus de production aseptique. Dans un processus de production non clos, les matériaux comportent plusieurs points de contact exposés à l'extérieur de l'équipement et nécessitent une manipulation manuelle. En cas de contamination, il est très difficile d'identifier et de confirmer le point de contact à l'origine de la contamination.

Par conséquent, dans le processus de production de matières premières stériles, l'utilisation d'un mode de production entièrement clos permet de prévenir plus efficacement la contamination du produit par l'environnement extérieur que les autres modes de production non clos. En théorie, le système de production entièrement clos « trois en un » ne comporte aucun maillon ouvert, hormis l'importation des matières premières et l'exportation des produits finis. Il présente donc les avantages suivants :

1. Réduire les risques de contamination et contribuer à garantir la stérilité du produit

L'intégration de plusieurs procédés tels que le lavage, la filtration et le séchage dans un seul appareil hermétique permet de réaliser plusieurs opérations et réduit ainsi le risque de contamination entre différents appareils. L'injection de gaz protecteurs comme l'azote (N2) dans l'appareil isole le produit de tout contact avec l'environnement extérieur, réduisant considérablement le risque de contamination et garantissant sa stérilité.

2. Les opérations CIP et SIP en ligne peuvent être réalisées, ce qui facilite le nettoyage et la stérilisation, ou le nettoyage et la stérilisation après démontage.

L'équipement « trois-en-un » actuel pallie les insuffisances des systèmes de centrifugation, de filtration ou d'étuve classiques, inadaptés au nettoyage et à la stérilisation en ligne. Grâce à l'intégration de boules de lavage, au raccordement à la vapeur pure, et à l'ajout de solvants de nettoyage si nécessaire, l'équipement peut réaliser automatiquement les fonctions de nettoyage et de stérilisation sans démontage, dans certaines conditions, garantissant ainsi une production aseptique. Si les équipements « trois-en-un » vendus séparément permettent actuellement le nettoyage et la stérilisation en place (NEP) et en place (SEP) dans certains pays étrangers, ce n'est pas encore le cas en Chine, où la plupart des systèmes sont nettoyés et stérilisés après démontage.

3. Un échantillonnage sans pollution peut être réalisé

La plupart des appareils « trois en un » sont conçus avec un dispositif de prélèvement sûr et non polluant. Lors du prélèvement, il n'est pas nécessaire d'ouvrir le couvercle de l'appareil ni la porte de l'armoire, ce qui évite la contamination des médicaments par des impuretés introduites dans l'outil de prélèvement.

4. Améliorer l'efficacité de la production et réduire les coûts d'exploitation

(1) Le travail habituellement effectué par plusieurs équipements dans différents processus étant désormais réalisé par un seul équipement, le temps d'opération est réduit et le cycle de production est raccourci ; (2) L'espace occupé par la zone propre est économisé sur le site, et les coûts de construction sont réduits ; (3) De plus, cela permet de réaliser des économies sur les coûts d'exploitation tels que la climatisation et la réfrigération, et a des effets positifs sur la réduction des coûts, l'augmentation de l'efficacité et les économies d'énergie.

5. Réduction des coûts de main-d'œuvre, tout en favorisant une qualité de produit stable.

Le processus de production est simplifié, le degré d'automatisation est amélioré, la main-d'œuvre est réduite, et les erreurs et les risques de contamination lors des opérations effectuées par le personnel sont également réduits, ce qui contribue à une qualité uniforme et stable des médicaments d'un lot à l'autre.

6. Conformément à la tendance mondiale en faveur d'une production plus propre.

Le procédé de fabrication entièrement clos dans l'industrie pharmaceutique a toujours été la méthode de production privilégiée par les fabricants. Ce procédé permet de préserver le produit des impuretés externes ou artificielles, de la pollution, etc., et de garantir ainsi sa qualité optimale, tout en minimisant son impact environnemental.

Cette méthode de production s'inscrit dans la tendance mondiale à une production plus propre.

7. Le système « trois en un » de filtration, de lavage et de séchage utilisé dans la production de matières premières aseptiques par Wuxi ZhangHua Machinery se concentre également sur les exigences spécifiques des clients en matière d'économie d'énergie.