Vale la pena acquistare un sistema di produzione completamente chiuso di essiccatore a filtro con agitatore Nutsche (tre in uno)? | Zhanghua

La soluzione migliore perseguita dalle aziende farmaceutiche è sempre stata quella di completare il flusso produttivo in un ambiente completamente chiuso, poiché in questo modo l'intero processo è isolato da impurità esterne o artificiali, inquinamento e altro, garantendo così la qualità del farmaco e riducendo al minimo l'impatto ambientale della produzione. Questo è in linea con il trend di sviluppo in atto a livello mondiale.

L'applicazione di nuove tecnologie e idee nell'ingegneria farmaceutica fornisce anche soluzioni tecniche per la produzione di farmaci in ambienti completamente chiusi. L'essiccatore-filtro con agitatore Nutsche, comunemente noto come "Tre in Uno", è la chiave per la produzione. In questo articolo viene spiegato come realizzare il processo di produzione di principi attivi sterili in ambienti completamente chiusi, basandosi sullo sviluppo e l'applicazione di alcune nuove tecnologie dell'unità "Tre in Uno".

Flusso generale del processo di API sterili

Generalmente, i cristalli farmaceutici finali si ottengono attraverso il processo di cristallizzazione, dopo la raffinazione o la sintesi dell'API sterile. La sospensione cristallina contenente il farmaco viene innanzitutto filtrata per separare il cristallo dal liquido madre, e successivamente si ottiene lo strato di torta di filtrazione. Successivamente, il dispositivo di lavaggio viene utilizzato per spruzzare il liquido di lavaggio per immergere o lavare la torta di filtrazione per il tempo richiesto dal processo. Dopo aver separato nuovamente il liquido madre, il cristallo viene essiccato (solitamente mediante riscaldamento sotto vuoto o liofilizzazione sotto vuoto) per un determinato periodo di tempo e ne viene prelevato un campione per l'ispezione. Se il risultato supera il test, il processo di produzione è sostanzialmente concluso e le fasi finali per i farmaci sono lo scarico, il trasporto, il confezionamento quantitativo o il sottoconfezionamento.

Attualmente, i flussi di processo degli API sterili nella maggior parte degli stabilimenti farmaceutici nazionali non sono completi e ottimizzati, senza funzioni ben collegate tra loro. Soprattutto per il trasferimento e la trasmissione di materiali farmaceutici in polvere, non esiste una buona connessione nella produzione effettiva. Il materiale viene consegnato principalmente sfuso o in secchi e viene spostato dagli operatori tra i processi di scarico e sotto-confezionamento. In questo modo, il materiale attraversa generalmente più sale di purificazione, il che aumenta probabilmente il rischio di inquinamento secondario. Utilizzando un sistema di distribuzione completamente chiuso, è possibile evitare completamente i problemi sopra descritti, rendendo il processo produttivo più in linea con i requisiti delle CGMP.

È difficile soddisfare rigorosamente i requisiti di sterilità durante il processo di carico o scarico se il materiale viene consegnato alla rinfusa dal contenitore di trasporto (scatola o sacchetto in PE) all'attrezzatura di produzione (essiccatore, miscelatore, dispenser, ecc.). Considerati i severi requisiti delle aziende farmaceutiche in materia di igiene e tutela ambientale, in particolare nella produzione di prodotti sterili o contenenti determinati principi attivi, è fondamentale scegliere metodi di alimentazione e scarico appropriati. Pertanto, modificare il tradizionale metodo di trasferimento nel flusso di processo è fondamentale per realizzare la produzione in un ambiente completamente chiuso.

Agitatore completamente chiuso Nutsche Filter Dryer/ “Tre in uno”

Tecnologia di trasporto e scarico del gas

Attualmente, la tecnologia di trasporto relativamente sviluppata per materiali in polvere prevede l'utilizzo di un flusso d'aria ad alta velocità per fluidificare il materiale e quindi realizzare il trasporto della polvere attraverso una tubazione chiusa. Non è una novità per i produttori avanzati di Three-in-One nel mondo, che hanno già iniziato ad applicarla alla produzione di API sterili, il che richiede la riprogettazione del sistema di produzione originariamente basato su Three-in-One, aggiungendo questa nuova ed efficiente tecnologia di trasporto dell'aria.

Completamente chiuso "Tre in uno"

Il sistema di produzione continua Three-in-One completamente chiuso è generalmente costituito da un'unità "Three-in-One" con più di un agitatore, un filtro essiccatore Nutsche, un sistema di trasporto dell'aria e un sistema di pesatura e confezionamento.

Il sistema di produzione Three-in-One completamente chiuso può essere azionato e controllato automaticamente, i cui dettagli sono introdotti di seguito:

1、

Per prima cosa sigillare l'intera unità, riempirla con gas inerte sterile (ad esempio gas N2) per protezione, aggiungere il liquido di cristallizzazione da elaborare dal cristallizzatore al Three-in-One attraverso la valvola automatica e chiudere la valvola di alimentazione dopo aver raggiunto un certo volume.

2、

Il gas inerte viene introdotto per pressurizzare e la separazione solido-liquido del liquido di cristallizzazione avviene attraverso la grande piastra filtrante metallica posta sul fondo.

3、

Dopo la separazione solido-liquido del liquido di cristallizzazione, spruzzare e lavare la torta filtrante.

4、

Dopo il lavaggio, il dispositivo di agitazione viene abbassato dal dispositivo idraulico per la miscelazione e, contemporaneamente, lo strato di materiale viene riscaldato dalla tubazione all'interno del dispositivo di agitazione. La temperatura durante il processo di essiccazione deve essere rigorosamente controllata, altrimenti il ​​farmaco si degraderà e non sarà più valido. Durante il riscaldamento e l'essiccazione, aspirare il sistema per far evaporare rapidamente il solvente e, contemporaneamente, avviare il depolveratore per garantire la ventilazione del sistema di aspirazione.

5、

Dopo che lo strato di materiale è stato essiccato e qualificato (secondo il test di campionamento o le tecnologie analitiche di processo (PAT)), interrompere il processo di vuoto e avviare il programma di scarico automatico.

6、

Scarico automatico: riempire con gas inerte sterile ad alta pressione (come N2) vicino alla porta di scarico e, contemporaneamente, aspirare il lato del contenitore di stoccaggio, quindi abbassare il dispositivo di agitazione, controllare l'agitazione e la velocità di discesa della pala per raschiare e spingere il materiale, aiutandolo a entrare rapidamente nel contenitore di stoccaggio attraverso la valvola di scarico. Interrompere l'agitazione e scendere quando la pala è vicina allo strato di piastre metalliche del filtro, quindi riempire immediatamente con gas inerte per soffiare tutto il materiale inferiore nel contenitore.

7、

Dopo che il materiale entra nel contenitore di stoccaggio, ne viene rilevato il livello, quindi il materiale viene caricato nel contenitore di dosaggio in lotti e quindi distribuito quantitativamente tramite il controllore di pesatura. A questo punto, l'intero processo di filtraggio, lavaggio, asciugatura e confezionamento dei medicinali è completato.

Sistema di trasporto completamente chiuso

Il principale limite dei tradizionali filtri a fondo piatto (come gli essiccatori verticali e i sistemi Three-in-One a serbatoio) è la complessità delle operazioni di scarico finale, che rendono difficile lo scarico completo dei materiali. Non solo richiede molto tempo, ma lascia anche una grande quantità di residui, riducendo la resa e causando la formazione di lotti misti di medicinali. L'aspetto più importante è che, dopo lo scarico nelle apparecchiature tradizionali, i materiali sfusi vengono per lo più movimentati dagli operatori in secchi verso il successivo processo di sotto-confezionamento, attraversando diverse sale di purificazione, il che aumenta il rischio di inquinamento secondario e non è in linea con i requisiti cGMP per le operazioni sterili nell'intero flusso di processo.

Il sistema di trasporto completamente chiuso sfrutta in modo innovativo il principio del trasporto del gas e la tecnologia di pulizia del flusso d'aria ad alta velocità per realizzare lo scarico completamente automatico nel tipo di serbatoio Three-in-One, e l'intero processo di trasporto avviene in condizioni chiuse, con semplice azione di scarico, elevata efficienza, breve tempo di funzionamento, scarico completo e quasi nessun residuo, che sostanzialmente risolve lo svantaggio nella progettazione del processo del tradizionale Three-in-One, rendendolo pienamente applicabile alla produzione di API sterili.

Tre fasi

Prima fase (fase di scarico principale): al termine del processo di essiccazione, viene attivato il programma di scarico automatico del Three-in-One. Aprire innanzitutto la valvola di scarico sul lato del fondo del serbatoio e, contemporaneamente, collegare il sistema di aspirazione del contenitore di stoccaggio. All'apertura della valvola di scarico, si apre contemporaneamente anche la valvola del gas N2 sulla rete di scarico. L'N2 viene insufflato dal centro della valvola di scarico per gassificare completamente la polvere del materiale all'interno e fluisce ad alta velocità attraverso il tubo di scarico verso il contenitore di stoccaggio. Quando la polvere del materiale raggiunge il contenitore, la maggior parte cade sul fondo per effetto della separazione ciclonica e della gravità, mentre una piccola parte raggiunge il filtro superiore con N2, intrappolato dal filtro e recuperato dal dispositivo di soffiaggio posteriore.

Durante il processo di scarico, l'agitatore del Three-in-One si muove a bassa velocità e spinge gradualmente la polvere sulla piastra filtrante verso la valvola di scarico, fino a quando tutti i prodotti non vengono scaricati. Alcuni residui rimangono sul fondo, dove la pala non può essere raschiata dall'agitazione (il materiale rimanente), quindi il processo di scarico entra nella seconda fase, ovvero la fase di rimozione del materiale rimanente.

Seconda fase (fase di rimozione dei residui): la pala di agitazione si ferma, quindi la valvola del gas N2 ad alta pressione sulla parte superiore del serbatoio viene aperta e si forma un flusso d'aria ad alta velocità, che soffia tutti i materiali polverosi rimanenti nello strato inferiore e li trasforma in aerosol. Successivamente, viene insufflato N2 a bassa pressione, in modo che tutti gli aerosol nel serbatoio possano essere rapidamente scaricati dalla valvola. L'utente può impostare i tempi di iniezione del gas ad alta pressione in base alle esigenze di produzione. Quando tutti i materiali entrano nel contenitore di stoccaggio, è possibile eseguire la fase successiva di confezionamento chiuso della polvere.

Terza fase (fase di pesatura e sottoconfezionamento): il materiale viene scaricato ed entra nel sistema di sottoconfezionamento chiuso, che può essere pesato con precisione sul contenitore del lotto. Per i prodotti confezionati in sacchetti di PE, il sistema è collegato direttamente all'uscita dell'essiccatore. I materiali passano attraverso il vaglio vibrante, entrano nel tubo di stoccaggio verticale e vengono quindi distribuiti attraverso il tubo vibrante. Per il sistema di riempimento del secchio, il materiale viene confezionato attraverso la valvola di riempimento quantitativo attraverso il sistema di trasmissione chiuso.

Il principio di funzionamento del sistema di sottoconfezionamento è che, dopo l'essiccazione con il sistema Three-in-One, la polvere API passa attraverso il setaccio vibrante attraverso la valvola inferiore del contenitore di stoccaggio e, sotto l'azione di vibrazioni e scuotimenti, la polvere fine qualificata viene setacciata uniformemente nel contenitore di dosaggio e quindi rilasciata nel contenitore a forma di barile sulla bilancia elettronica attraverso il raccordo morbido chiuso e la valvola di controllo del sottoconfezionamento in uscita. Il sistema di pesatura e sottoconfezionamento rileva il peso del materiale sulla bilancia e il programma controlla l'apertura e la chiusura della valvola di sottoconfezionamento, in modo che la distribuzione di un singolo barile di polvere medicinale possa raggiungere rapidamente la quantità di riempimento di base in un breve lasso di tempo, per poi procedere al caricamento lento e preciso. Quando il peso raggiunge il valore impostato, la valvola si chiude e il processo di sottoconfezionamento termina.

Caratteristiche del sistema di produzione Three-in-One completamente chiuso

1）

Il processo produttivo viene completato in un ambiente completamente chiuso. Grazie all'innovativa applicazione di un sistema di trasporto avanzato, il processo produttivo, dalla cristallizzazione al sottoconfezionamento, può essere completato in un ambiente completamente chiuso. Questa serie di apparecchiature è dotata di un sistema operativo completamente chiuso, più in linea con i requisiti GMP.

2）

Sicurezza e tutela ambientale. Grazie al funzionamento in condizioni completamente chiuse di questo sistema, è possibile evitare completamente l'inquinamento dell'aria da solvente nell'ambiente operativo durante la produzione e, allo stesso tempo, ridurre gli incidenti da avvelenamento causati dal contatto con sostanze tossiche. Questo vantaggio è ancora più importante oggi, in un momento in cui le richieste di tutela ambientale e di tutela del lavoro aumentano di giorno in giorno.

3）

La resa del farmaco è elevata e il solvente può essere completamente recuperato. Poiché l'intero sistema di produzione funziona in condizioni completamente chiuse, materiali e solventi possono essere recuperati quasi al 100%, evitando sprechi causati da omissioni di materiali, residui e volatilizzazione del solvente e creando grandi vantaggi economici, soprattutto nel trattamento di materiali e solventi di alto valore.

4）

È altamente automatico e facile da usare. Ogni processo viene eseguito in fasi, con attente misure di sicurezza. Gli operatori possono iniziare il lavoro dopo una semplice formazione, riducendo notevolmente il carico di lavoro.

5）

Pulizia accurata dei materiali. Poiché questa apparecchiatura può rimescolare e mettere in sospensione il panello di filtrazione durante l'operazione di lavaggio, il panello di filtrazione può essere pulito a fondo.

6）

Tutte le operazioni possono essere eseguite con lo stesso sistema, inclusi filtrazione, lavaggio, asciugatura, trasporto, pesatura e sottoconfezionamento. Il collegamento di ogni fase avviene senza intoppi, e anche lo spazio è sfruttato al massimo.

7）

Produzione pulita. Questo filtro essiccatore multifunzionale può funzionare in condizioni chiuse ed è dotato di un collettore di polveri per raccogliere la polvere generata dopo l'essiccazione, soddisfacendo così gli elevati requisiti di pulizia della produzione. Grazie ai vantaggi sopra menzionati del sistema di produzione "Tre in Uno" completamente chiuso, questa linea di produzione è particolarmente adatta per prodotti farmaceutici sterili, rendendo le sue prestazioni tecniche completamente integrate e ottimizzate con il sistema di processo farmaceutico.

Attualmente, con l'applicazione generalizzata delle normative GMP nel processo di produzione farmaceutica, sempre più aziende sono preoccupate per l'adattabilità dei processi delle proprie apparecchiature, soprattutto nella fase di produzione dei farmaci finiti. Le norme e gli standard diventeranno sempre più rigorosi e il processo di produzione chiuso rappresenterà la scelta migliore. Il sistema di produzione "Tre in Uno" con funzione di trasporto completamente chiusa può realizzare l'intero processo di produzione farmaceutica in condizioni chiuse, inclusi cristallizzazione, filtrazione, lavaggio, asciugatura, scarico, vagliatura e sottoconfezionamento. Rappresenta quindi un'ottima soluzione per le aziende farmaceutiche, nonché un caso di successo per l'applicazione della nuova tecnologia alle apparecchiature tradizionali per l'integrazione e l'aggiornamento, e si intravede un futuro di grande successo per tale applicazione.