Стоит ли приобретать полностью закрытую производственную систему с мешалкой, фильтром и сушилкой Nutsche (три в одном)? | Zhanghua

Фармацевтические производители всегда отдавали предпочтение решению, позволяющему завершить производственный процесс в полностью закрытой среде, поскольку таким образом весь процесс изолируется от внешних или искусственных примесей, загрязнений и других факторов, что наиболее эффективно гарантирует качество лекарственного препарата и минимизирует воздействие производства на окружающую среду. Это соответствует мировым тенденциям развития.

Применение новых технологий и идей в фармацевтической инженерии также обеспечивает технические средства для производства лекарственных препаратов в полностью закрытой среде. Ключевым элементом производства является мешалка-фильтр-сушилка, широко известная как "три в одном". Здесь объясняется, как реализовать процесс производства стерильных АФИ в полностью закрытой среде на основе разработки и применения некоторых новых технологий установки "три в одном".

Общая схема технологического процесса производства стерильных активных фармацевтических ингредиентов (АФИ).

Как правило, конечные фармацевтические кристаллы получают в процессе кристаллизации после очистки или синтеза стерильного активного фармацевтического ингредиента (АФИ). Сначала суспензию кристаллов, содержащую лекарственный препарат, фильтруют для отделения кристаллов от маточного раствора, после чего получают слой фильтрационного осадка. Затем с помощью промывочного устройства распыляют промывочную жидкость для замачивания или промывки фильтрационного осадка в течение определенного времени, необходимого для процесса. После повторного отделения маточного раствора кристаллы сушат (обычно вакуумным нагревом или вакуумной лиофилизацией) в течение определенного периода времени, и отбирают образец для анализа. Если результат анализа положительный, то производственный процесс в основном завершен, и заключительными этапами для лекарственных препаратов являются выгрузка, транспортировка, количественная упаковка или субупаковка.

В настоящее время технологические процессы производства стерильных активных фармацевтических ингредиентов (АФИ) на большинстве отечественных фармацевтических заводов не являются полными и оптимизированными, а их функции плохо взаимосвязаны. Особенно это касается транспортировки порошкообразных фармацевтических материалов, где в реальном производстве отсутствует четкая взаимосвязь. Материал в основном доставляется насыпью или в ведрах и перемещается рабочими между этапами выгрузки и упаковки. Таким образом, материал, как правило, проходит через несколько очистных помещений, что увеличивает риск вторичного загрязнения. Использование полностью закрытой системы доставки позволяет полностью избежать вышеуказанных проблем, что делает производственный процесс более соответствующим требованиям надлежащей производственной практики (CGMP).

Строго соблюдать требования стерильности в процессе погрузки или разгрузки сложно, если материал доставляется насыпью из транспортного контейнера (ящика или полиэтиленового пакета) к производственному оборудованию (сушилке, смесителю, дозатору и т. д.). Учитывая строгие требования фармацевтических компаний к гигиене и защите окружающей среды, особенно при производстве стерильных продуктов или продуктов, содержащих определенные активные ингредиенты, крайне важно выбрать соответствующие методы подачи и выгрузки, поэтому изменение традиционного способа транспортировки в технологическом процессе является ключом к реализации производства в полностью закрытой среде.

Полностью закрытый мешатель-фильтр-осушитель Nutsche / «Три в одном»

Технология транспортировки и разгрузки газа

В настоящее время относительно развитая технология транспортировки порошкообразных материалов заключается в использовании высокоскоростного воздушного потока для псевдоожижения материала, а затем в его транспортировке по замкнутому трубопроводу. Для передовых производителей систем «три в одном» в мире это не новость, и они уже начали применять ее в производстве стерильных АФИ, что требует перепроектирования производственной системы, изначально основанной на системе «три в одном», с добавлением этой новой и эффективной технологии воздушной транспортировки.

Полностью закрытый «три в одном»

Полностью закрытая трехкомпонентная система непрерывного производства, как правило, состоит из блока «три в одном», включающего более одного мешалки, фильтр-осушитель, систему подачи воздуха и систему взвешивания и упаковки.

Полностью закрытая производственная система «Три в одном» может работать и управляться в автоматическом режиме, подробности о которой приведены ниже:

1.

Сначала герметизируйте весь блок, заполните его стерильным инертным газом (например, азотом) для защиты, добавьте кристаллизующую жидкость, подлежащую обработке, из кристаллизатора в установку «Три в одном» через автоматический клапан и закройте подающий клапан после достижения определенного объема.

2.

Для создания давления подается инертный газ, а разделение твердой и жидкой фаз кристаллизационной жидкости осуществляется через большую металлическую фильтрующую пластину в нижней части установки.

3.

После разделения твердой и жидкой фаз кристаллизационной жидкости, опрыскайте и промойте фильтрационный осадок.

4.

После промывки мешалка опускается гидравлическим устройством для перемешивания, и одновременно слой материала нагревается трубопроводом внутри мешалки. Температуру в процессе сушки необходимо строго контролировать, иначе лекарственное средство деградирует и станет неэффективным. Во время нагрева и сушки необходимо вакуумировать систему для быстрого испарения растворителя и одновременно запускать пылесборник для обеспечения вентиляции вакуумной системы.

5.

После того, как слой материала высохнет и будет соответствовать требованиям качества (согласно выборочному анализу или технологиям технологического анализа (PAT)), процесс вакуумирования будет остановлен, и будет запущена программа автоматической выгрузки.

6、

Автоматическая выгрузка: залейте стерильный инертный газ под высоким давлением (например, N2) рядом с выпускным отверстием и одновременно создайте вакуум на боковой стенке бункера, затем опустите мешалку, регулируя скорость перемешивания и опускания лопасти, чтобы соскребать и проталкивать материал, обеспечивая его быстрое попадание в бункер через выпускной клапан. Прекратите перемешивание и опускание, когда лопасть приблизится к слою металлических фильтрующих пластин, и немедленно залейте инертный газ, чтобы выдуть весь осевший материал в бункер.

7、

После того, как материал попадает в бункер, производится его контроль уровня, затем материал партиями загружается в дозирующий бункер, после чего количественно распределяется с помощью весового контроллера. Таким образом, весь процесс фильтрации, промывки, сушки и упаковки лекарственных препаратов завершен.

Полностью закрытая конвейерная система

Основной недостаток традиционных фильтров с плоским дном (таких как резервуарные трехсекционные и вертикальные сушилки) заключается в сложности процесса выгрузки в конце и трудностях с полным удалением материалов. Это не только занимает много времени, но и приводит к образованию большого количества остатков, что снижает выход продукции и может привести к смешиванию партий лекарственных препаратов. Самое важное, что после выгрузки в традиционном оборудовании сыпучие материалы в основном перемещаются рабочими в ковшах на следующий этап субупаковки, проходя через несколько очистных помещений, что увеличивает риск вторичного загрязнения и не соответствует требованиям cGMP по стерильности на всем технологическом процессе.

Инновационная полностью закрытая система транспортировки, использующая принцип газотранспортировки и технологию высокоскоростной очистки воздушным потоком, обеспечивает полностью автоматическую выгрузку в резервуаре типа «Три в одном». Весь процесс транспортировки происходит в закрытом состоянии, что обеспечивает простоту выгрузки, высокую эффективность, короткое время работы, полную выгрузку и практически полное отсутствие остатков. Это в основном устраняет недостатки традиционной системы «Три в одном», делая ее полностью пригодной для производства стерильных АФИ.

Три этапа

Первый этап (основной этап выгрузки): После завершения процесса сушки запускается автоматическая программа выгрузки «Три в одном». Сначала открывается выпускной клапан на дне резервуара, и одновременно подключается вакуумная система бункера. При открытии выпускного клапана одновременно открывается клапан подачи N2 на выпускной сетке. N2 подается через середину выпускного клапана для полной газификации порошкообразного материала внутри, и с высокой скоростью поступает по выпускной трубе в бункер. Когда порошкообразный материал достигает бункера, большая его часть оседает на дно благодаря циклонной сепарации и силе тяжести, а небольшая часть вместе с N2 попадает в верхний фильтр, улавливается фильтром и извлекается устройством обратной продувки.

В процессе выгрузки мешалка в установке «Три в одном» движется с низкой скоростью и постепенно проталкивает порошок с фильтрующей пластины к выпускному клапану до тех пор, пока большая часть продукта не будет выгружена. Некоторое количество остатков остается на дне, где лопасти не могут быть удалены перемешиванием (остаточный материал), после чего процесс выгрузки переходит во вторую стадию, то есть стадию удаления остаточного материала.

Второй этап (этап удаления остатков): мешалка останавливается, затем открывается клапан подачи газа N2 под высоким давлением в верхней части резервуара, и формируется высокоскоростной поток воздуха, который выдувает все оставшиеся порошкообразные материалы из нижнего слоя, превращая их в аэрозоль. После этого подается газ N2 под низким давлением, чтобы все аэрозоли в резервуаре быстро вышли через клапан. Пользователь может установить время подачи газа под высоким давлением в соответствии с производственными требованиями. Когда все материалы попадают в бункер, можно приступать к следующему этапу – закрытой упаковке порошка.

Третий этап (взвешивание и переупаковка): Материал выгружается и поступает в закрытую систему переупаковки, где его можно точно взвесить в контейнере для партий. Для продуктов, упакованных в полиэтиленовые пакеты, он напрямую соединен с выходом сушилки. Материалы проходят через вибрационный грохот, поступают в вертикальную накопительную трубу, а затем распределяются по вибрационной трубе. В системе наполнения ведров материал упаковывается через количественный заправочный клапан в закрытой системе транспортировки.

Принцип работы системы субупаковки заключается в том, что после сушки методом «три в одном» порошок АФИ проходит через вибрационное сито и нижний клапан бункера, где под воздействием вибрации и встряхивания мелкодисперсный порошок равномерно просеивается в дозирующий бункер, а затем через замкнутое гибкое соединение и регулирующий клапан субупаковки на выходе попадает в бочкообразный контейнер на электронных весах. Система взвешивания и субупаковки определяет вес материала на весах, а программа управляет открытием и закрытием клапана субупаковки, что позволяет быстро и точно заполнить один бункер лекарственного порошка необходимым количеством за короткий промежуток времени, после чего производится медленная и точная загрузка. Когда вес достигает заданного значения, клапан закрывается, и процесс субупаковки завершается.

Особенности полностью закрытой производственной системы «Три в одном».

1）

Производственный процесс осуществляется в полностью закрытой среде. Благодаря инновационному применению усовершенствованной конвейерной системы, весь производственный процесс, от кристаллизации до субупаковки, может быть завершен в полностью закрытой среде. Данный комплект оборудования имеет полностью закрытую систему управления, что в большей степени соответствует требованиям GMP.

2）

Безопасность и защита окружающей среды. Благодаря работе системы в полностью закрытом режиме, полностью исключается загрязнение воздуха растворителем в производственной среде, а также снижается риск отравлений, вызванных контактом с токсичными веществами. Это преимущество особенно важно сегодня, когда требования по защите окружающей среды и труда растут с каждым днем.

3）

Выход лекарственного препарата высок, а растворитель может быть полностью регенерирован. Поскольку вся производственная система работает в полностью закрытом режиме, материалы и растворители могут быть регенерированы почти на 100%, что позволяет избежать потерь, вызванных пропуском материалов, накоплением отходов и улетучиванием растворителей, и создает значительные экономические выгоды, особенно при обработке дорогостоящих материалов и растворителей.

4）

Система отличается высокой степенью автоматизации и простотой в эксплуатации. Каждый процесс выполняется поэтапно, с соблюдением всех мер безопасности. Рабочие могут приступить к работе после простого обучения, что значительно снижает рабочую нагрузку.

5）

Тщательная очистка материалов. Поскольку это оборудование позволяет повторно перемешивать и суспендировать фильтрационный осадок во время промывки, фильтрационный осадок может быть тщательно очищен.

6）

Все операции, включая фильтрацию, промывку, сушку, транспортировку, взвешивание и субупаковку, могут выполняться с помощью одной и той же системы. Соединение каждого этапа происходит плавно, при этом пространство используется максимально эффективно.

7）

Чистое производство. Эта многофункциональная фильтр-сушилка может работать в закрытом режиме и оснащена пылесборником для сбора пыли, образующейся после сушки, что позволяет соответствовать высоким требованиям к чистоте производства. Учитывая вышеперечисленные преимущества полностью закрытой трехкомпонентной производственной системы, такая производственная линия особенно подходит для стерильных фармацевтических препаратов, обеспечивая полную интеграцию и оптимизацию ее технических характеристик с фармацевтической технологической системой.

В настоящее время, в связи с повсеместным применением правил GMP в фармацевтическом производстве, все больше компаний обеспокоены адаптацией своего оборудования к технологическим процессам, особенно на этапе производства готовых лекарственных препаратов. Нормы и стандарты становятся все более строгими, и закрытый производственный процесс становится для них оптимальным выбором. Система «три в одном» с полностью закрытой конвейерной функцией позволяет реализовать весь фармацевтический производственный процесс в закрытых условиях, включая кристаллизацию, фильтрацию, промывку, сушку, выгрузку, сортировку и субупаковку. Таким образом, это очень хорошее решение для фармацевтических компаний, а также успешный пример применения новых технологий для интеграции и модернизации традиционного оборудования, и в будущем такое применение представляется весьма перспективным.