新しいGMP滅菌原料の製造に使用されるろ過、洗浄、乾燥の「3in1」装置の特徴と機能

新しいGMP滅菌原料の製造に使用されるろ過、洗浄、乾燥の「3in1」装置の特徴と機能

近年、様々な医薬品事件の発生を受け、我が国の医薬品監督管理体制と製造業者は無菌医薬品の製造にますます重点を置くようになり、特に最近の新たなGMP基準はEUと基本的に一致しており、生産設備に対する要求もさらに強化されています。一般的に、無菌原料の生産は、最終製品の精製と無菌処理を生産工程におけるワンステップ操作ユニットとして組み合わせることで完了するのが一般的です。無菌性と不溶性粒子の汚染は、無菌原料と非無菌原料を区別する2つの主な特徴であるため、無菌原料用の「3in1」（複数の機器の機能を1つの機器に集約・最適化した）設備は、生産プロセスと製品の品質に直接関係し、無菌原料の生産において使用される主要な設備保証となっています。

無菌原料の製造に使用されるろ過、洗浄、乾燥のための「3in1」装置の導入

濾過、洗浄、乾燥装置は一般的に「スリーインワン」設備と呼ばれ、原料生産において一般的に使用される重要な設備です。タンク式「スリーインワン」設備のタンク本体は、大型の吸引フィルターに似ています。シャーシは金属焼結体でできており、フィルタースクリーン（主にステンレス鋼とチタンの2つの材料で作られています）、支持板、加熱板が組み合わされています。タンク本体には加熱と冷却のためのジャケットがあり、タンク内には上下に動く撹拌機があります。撹拌機は中空構造で、媒体を用いて加熱と冷却を行い、乾燥段階で重要な役割を果たします。容器は不活性ガスで保護することができ、「入出力」インターフェースシステム、作業システム、サンプリングシステム、CIPおよびSIPシステムで構成されています。

無菌原材料の製造に使用されるろ過、洗浄、乾燥の「3 in 1」プロセスは、次のように簡単に説明できます。

（1）まずユニットシステム全体を密閉し、保護のために滅菌不活性ガス（N2ガスなど）を充填し、処理する結晶化液を自動バルブを介して結晶化装置から「3in1」に投入し、一定量に達したら供給バルブを閉じます。

（２）不活性ガスを流して加圧し、底部の大型金属濾板を通して結晶液の固液分離を実現する。

（３）結晶溶液を固液分離した後、濾過ケーキをスプレー洗浄する。

（4）洗浄後、攪拌装置は油圧装置によって下降し、攪拌されます。同時に、攪拌装置内の加熱配管システムを用いて材料層を加熱し、乾燥工程の温度を厳密に制御します。そうしないと、薬剤の劣化や故障の原因となります。加熱・乾燥中は、システム内を真空状態にして溶剤を速やかに蒸発させ、同時に集塵機を自動的に起動して真空システムの正常な換気を確保します。

（５）材料層が乾燥し、合格したら（サンプリングテストまたは自動プロセス分析を使用することができる）、真空を停止し、自動排出プログラムに入る。

（6）自動排出：撹拌装置を下げ、撹拌速度と撹拌羽根の下降速度を制御して掻き取りと供給動作を行い、粉粒体が排出バルブを通ってサイロ内に速やかに入り、撹拌が金属ろ板層に近づくと停止して撹拌しながら下降し、不活性ガスを瞬時に注入して底部材料をすべてサイロ内に吹き込む。

排出口付近に高圧滅菌不活性ガス（N2ガスなど）を導入すれば、サイロと接続し、同時に真空引きと計量を行うことで、医薬品の濾過、洗浄、乾燥、包装の全工程を実現することもできます。

中国の「3in1」設備の多くは多くの問題を解決していますが、実際の使用においてはいくつかの欠陥や不完全さもあります。（1）設備内の材料残留物、材料を排出するたびに、材料の5％〜10％が設備から自動的に排出されず、エアナイフやバレルを傾けてもこの問題を解決できません。これがこの「3in1」の最大の問題です。

（２）濾過と乾燥の機能を一体化しているが、濾過と乾燥の効率は遠心分離機や乾燥機に比べて低く、これも現在のところ国内メーカーのほとんどが克服できない問題である。

無錫張華機械有限公司は、上記の3in1の主な問題を目標とし、海外の先進技術と結合し、多くの設計開発作業を実施し、最終的に濾過、洗浄、乾燥を一体化した多機能円筒円錐反応濾過乾燥機の開発に成功しました。 、特許の申請に成功しました（特許番号：ZL201721560677.6.）。これにより、装置の技術性能が大幅に向上しました。構造設計から適用まで、製薬業界の対応する法規制要求と新しいGMP要求に厳密に従っています。この装置は、濾過、洗浄、乾燥の3つの主な機能を持ち、反応、抽出、結晶化、濃縮、蒸発、混合、粉砕などの多くの機能も備えており、改良された多機能装置に属しています。

無錫の張華機械が滅菌原料の生産に使用している「3in1」の濾過、洗浄、乾燥の主な技術的特徴

1. 統合された設備で複数のユニット操作機能を完結できます。ろ過、洗浄、乾燥の「3 in 1」設備は、従来のろ過設備に取って代わり、洗浄操作と乾燥機能を実現できます。また、粉砕、ふるい分け、計量を実現するサブパッケージの「3 in 1」設備もあります。閉鎖系での連続運転機能は、「3 in 1」設備の実用的意義を十分に反映しています。

2. 無錫張華機械が無菌原料の生産に使用している濾過、洗浄、乾燥の「3 in 1」は、独立したサンプリングシステムを備えた閉鎖システムです。薬剤と接触する部品は316ステンレス鋼で作られており、冷却剤と潤滑剤はそれぞれ独立した操作システムを備えており、薬剤から完全に分離されています。シャフト部分のメカニカルシールには、ガスシールと粒子収集装置、または米国から輸入されたリップシールが付いています。

タンクや容器への粒子の侵入を防ぎ、機器を汚染するのを防ぎ、汚染の可能性を大幅に低減します。機器の設計には、汚染、交差汚染、混入、エラーを低減する機能があります。機器の材質、使用する潤滑剤、冷却剤など、様々な側面から製品の汚染を抑制します。また、材料の出し入れ、サンプリング、メカニカルシールの設計と摩耗防止、粒子の防止と排除などにより、タンクや容器への粒子の侵入を防ぎ、機器を汚染するのを効果的に防止し、汚染の可能性を大幅に低減します。

3. 無錫張華機械が無菌原料の生産に使用している「3 in 1」の濾過、洗浄、乾燥には、手動および自動の操作手順、タッチ式の操作画面、操作が簡単、自動故障診断機能が搭載されており、メンテナンスに便利です。生産プロセスの比較成熟した安定した製品は、プログラミングによって制御でき、空気圧または電動バルブを備え、ワンボタン操作を実現します。

煩雑な操作手順が削減され、誤った操作によって生産に損失が生じる可能性が減り、メンテナンスの操作が簡単になるので、メンテナンス中に機器が汚染される可能性も減ります。

4. 無錫の張華機械が無菌原料生産に採用している「3in1」のろ過・洗浄・乾燥設備は、徹底したCIP（洗浄・滅菌）やSIP（洗浄・滅菌）を可能にします。薬剤と接触する部品は分解・洗浄・滅菌する必要があります。また、バッチ間の境界を画定することで、汚染を防ぐのにも便利です。バッチ残留物が次のバッチの原料を汚染し、薬剤の品質事故につながる可能性があります。現在、無菌原料生産に使用されている「3in1」設備は、タンクの原位置洗浄・滅菌、排出バルブとサンプリングバルブの取り外し・洗浄、そして原位置滅菌の機能を備えています。フィルタープレートを備えたベースは、タンク本体と一体となって分解洗浄と蒸気滅菌を実現し、薬剤と直接接触するすべての部品を原位置で洗浄または分解洗浄し、組み立て後に原位置で蒸気滅菌することができます。

5. 無錫張華機械の無菌原料生産に用いられる「三位一体」の濾過、洗浄、乾燥設備は316Lステンレス鋼で製造されており、その多くはCNC機械による切削、自動溶接、機械研磨、洗浄、不動態化処理といった工程を経ています。設備表面は滑らかで、洗浄や消毒が容易で、耐腐食性にも優れています。薬剤と化学反応を起こしたり、薬剤に吸着したり、製品の品質に影響を与えたり、薬剤に有害物質を放出したりすることはありません。また、薬剤にいかなる危害も及ぼしません。

無菌原料の製造プロセスで使用する前に、生産システムが清浄度要件を満たし、無菌状態を維持することをどのように保証するかは、無菌原料の製造における重要な課題です。

無菌生産プロセスは、通常、末端殺菌プロセスよりも多くの変動要因、例えば生産環境の空気清浄度、温度、湿度、作業者の無菌操作習慣、包装材料や滅菌衣の滅菌状況など、多くの要因を抱えています。これらの要因は、無菌生産プロセスに多くの困難をもたらしています。非密閉型生産プロセスでは、材料は設備の外部に露出した複数の経路を持ち、手作業で処理する必要があります。一度汚染が発生すると、どの経路が汚染の原因であるかを特定し、確認することは非常に困難です。

したがって、無菌原料の生産プロセスにおいて、全密閉設備生産モードを採用することで、他の非密閉型生産モードよりも効果的に製品の外部環境による汚染を防ぐことができます。理論上、「三合一」全密閉型生産システムは、原材料の輸入と完成品の輸出を除き、生産システム全体に開放的なリンクがないため、以下の利点があります。

1. 汚染の可能性を減らし、製品の無菌性を確保します

洗浄、ろ過、乾燥といった複数の工程を一つの密閉装置に集約し、複数の操作を完結させることで、異なる装置間で汚染が伝播するリスクを低減します。また、窒素などの保護ガスを装置に導入することで外部環境との接触を遮断できるため、製品汚染の可能性が大幅に低減され、製品の無菌性確保につながります。

2.オンラインCIPとSIPを実現できるため、洗浄と殺菌、または分解後の洗浄と殺菌に便利です。

現在の「3in1」設備は、従来の遠心分離、濾過、オーブンなどのオンライン洗浄・滅菌に適さない欠点を克服し、スプレーボールの設置、純蒸気の接続などに加え、必要に応じて洗浄溶剤を投入することで、設備を分解することなく、特定の状況下で自動的に洗浄・滅菌機能を完了し、無菌生産のための設備保証を提供しています。個別包装の「3in1」設備は現在、一部の海外ではCIPとSIPを実現していますが、中国ではまだ実現できず、ほとんどは分解後に洗浄・滅菌を行っています。

3. 無公害サンプリングを実現

ほとんどの「3in1」機器は、安全で無公害のサンプリングバルブ装置を備えて設計されています。サンプリング時に機器のカバーやキャビネットの扉を開ける必要がないため、サンプリングツールに持ち込まれた不純物による薬剤の汚染を回避できます。

4. 生産効率の向上と運用コストの削減

（１）複数の工程で複数の設備操作で完了していた作業が１つの設備で完了するため、操作時間が短縮され、生産サイクルが短縮されます。（２）現場でクリーンエリアの占有スペースが節約され、建設コストが削減されます。（３）また、空調や冷蔵などの運用コストも節約され、コスト削減、効率向上、省エネに一定の効果があります。

5. 人件費を節約するだけでなく、製品品質の安定化にもつながります

生産工程が短縮され、自動化度が向上し、労働力が削減され、スタッフの操作ミスや汚染の可能性も減少し、バッチ間の医薬品の品質の均一性と安定性につながります。

6. 世界におけるクリーナープロダクションの発展傾向に沿って

医薬品製造における完全密閉型生産プロセスは、医薬品メーカーが常に追求してきた最良の生産方法です。これにより、医薬品製造プロセスは外部または人工的な不純物、汚染などの影響を受けず、医薬品の品質を最も効果的に保証できるだけでなく、生産による環境への影響も最小限に抑えられます。

この生産方法は、世界におけるクリーナープロダクションの発展のトレンドに沿ったものです。

7. 無錫張華機械が無菌原料の生産に用いる「3 in 1」のろ過、洗浄、乾燥も、省エネの観点から顧客の具体的な要求に重点を置いています。