Produkcja API o dużej mocy: Przewodnik po sprzęcie zabezpieczającym i zwiększaniu skali

Produkcja API o dużej mocy rzadko polega na zakupie jednej specjalnej maszyny. Jest to sekwencja drobnych decyzji inżynierskich: jak napełnić bęben, jak przenieść mokrą masę, jak wymienić filtr, jak umyć kosz. Każda z tych decyzji albo zmniejsza, albo zwielokrotnia ryzyko narażenia operatora. Po ponad dziesięciu latach budowania urządzeń do transportu proszku i doustnego dozowania substancji stałych dla klientów z branży farmaceutycznej, biofarmaceutycznej, biotechnologicznej, nutraceutycznej i weterynaryjnej za każdym razem widzimy ten sam schemat: obudowa zaprojektowana w przebiegu procesu od pierwszego szkicu układu sprawdza się, podczas gdy obudowa dodana po pierwszym badaniu higieny przemysłowej nie.

Co liczy się jako bardzo wydajny interfejs API

Bardzo silne aktywne składniki farmaceutyczne nie mają jednej globalnej definicji. Systemy klasyfikacji różnią się w zależności od regionu, a nawet pomiędzy firmami, co stanowi jedną z praktycznych trudności w tej dziedzinie. W codziennym zastosowaniu inżynieryjnym związek jest traktowany jako bardzo silny, jeśli ma zastosowanie co najmniej jeden z poniższych warunków:

• Aktywność biologiczna przy terapeutycznej dawce dziennej wynoszącej około 10 mg lub mniej, co odpowiada około 150 mikrogramom na kilogram masy ciała
• Dopuszczalny poziom narażenia zawodowego (OEL) na poziomie 10 mikrogramów na metr sześcienny powietrza lub niższy jako ośmiogodzinna średnia ważona w czasie
• Hormony płciowe i niektóre inne sterydy
• Niezwykle wysoka selektywność receptorowa, w przypadku której bardzo małe ilości powodują efekt farmakologiczny

Przy wyborze sprzętu dokładna etykieta ma mniejsze znaczenie niż liczba za nią. OEL wynoszący 10 mikrogramów na metr sześcienny i OEL wynoszący 0,1 mikrograma na metr sześcienny prowadzą do bardzo różnych roztworów do zamykania, przenoszenia i czyszczenia, a czasami do różnych budynków.

Dlaczego zabezpieczenie jest problemem sprzętowym, a nie tylko procedurą

Kontrole administracyjne i środki ochrony indywidualnej są na swoim miejscu, ale w potężnym obiekcie stanowią raczej ostatnią linię obrony, a nie pierwszą. Silne substancje aktywne są zwykle drobne, sypkie i wysoce dyspergowalne, więc każde otwarte przeniesienie, ręczne ładowanie, wymiana filtra lub rozładowanie uwalnia cząsteczki unoszące się w powietrzu, które są trudne do usunięcia, gdy znajdą się w pomieszczeniu.

Trzy cechy produktu kształtują konstrukcję sprzętu bardziej niż cokolwiek innego:

• Małe rozmiary partii. Ponieważ dawka jest mierzona w mikrogramach, objętości są małe, a sprzęt, który nie może efektywnie mieszać ani suszyć przy niskim poziomie napełnienia, staje się problemem.
• Częsta zmiana. Krótkie kampanie o dużej wartości oznaczają więcej cykli czyszczenia na kilogram produktu, co zwiększa wysiłek i koszty walidacji.
• Ograniczona standaryzacja. Oczekiwania dotyczące bezpieczeństwa różnią się w zależności od klienta i regionu, dlatego sprzęt często projektuje się pod kątem określonego zakresu OEL, a nie wybiera się go z katalogu.

Mapowanie drogi stałej doustnej dla silnych związków

Najbardziej skuteczne API, które trafiają na rynek w postaci tabletek, granulek lub kapsułek, przechodzą przez tę samą rodzinę operacji jednostkowych. Poniższa tabela pokazuje, gdzie koncentruje się ryzyko zatrzymania w typowym stałym zakresie dawkowania.

Schemat jest spójny: skupiska ryzyka na stykach, czyli w punktach, w których proszek wchodzi do zamkniętego systemu lub go opuszcza, oraz wokół wszelkich operacji powodujących turbulencje lub wymagających dostępu operatora.

Strategie powstrzymywania, które utrzymują się w produkcji

Ograniczanie to koncepcja wielowarstwowa, a cztery warstwy wykonują większość pracy w silnym urządzeniu do dozowania substancji stałych.

Zamknięty transfer materiału

Tam, gdzie pozwala na to proces, proszek powinien przemieszczać się szczelną ścieżką: liniami transportu próżniowego, szczelnymi pojemnikami, stacjami dokującymi i dzielonymi przepustnicami. Usunięcie dwóch lub trzech otwartych przejść zwykle ma większy wpływ na ocenę narażenia niż podniesienie klasyfikacji pomieszczenia.

Obudowa w miejscu wytwarzania

Kabiny z przepływem dolnym, schowki rękawicowe, izolatory i lokalna wentylacja wyciągowa wychwytują pył u źródła. Obudowa powinna dopasowywać się do pasma OEL i wielkości sprzętu, a nie odwrotnie.

Filtracja powietrza procesowego

Suszarki ze złożem fluidalnym, powlekarki i pneumatyczne systemy transportowe przenoszą duże ilości powietrza. Filtry HEPA z możliwością bezpiecznej wymiany, obudowy typu bag-in i bag-out oraz udokumentowane testy integralności filtrów to podstawowe oczekiwania, a nie opcje.

Czyszczenie i dekontaminacja

Pozostałość pozostawiona w systemie to przyszłe zdarzenie narażenia. Sprzęt, który można czyścić na miejscu, myć automatycznie lub demontować przy minimalnym kontakcie operatora, zmniejsza zarówno ryzyko narażenia, jak i obciążenie pracą związaną z walidacją.

Powlekanie i suszenie: połączenie mocy z powietrzem procesowym

Obróbka w złożu fluidalnym jest często najbardziej wymagającą częścią linii silnych dozowań substancji stałych. Suszenie, granulacja i powlekanie zależą od dużego przepływu powietrza przez złoże drobnych cząstek, a strumień spalin niesie zarówno pary rozpuszczalnika, jak i materiał aktywny. Detale projektu, które mają znaczenie, obejmują:

• Całkowicie zespawane, pozbawione szczelin powierzchnie mające kontakt z produktem, z udokumentowanym wykończeniem powierzchni
• Bezpieczna wymiana filtrów wlotowych i wylotowych, z portami próbkującymi rozmieszczonymi tak, aby zapewnić realistyczny dostęp
• Konstrukcja kompatybilna z rozpuszczalnikami, uziemienie i zabezpieczenie przeciwwybuchowe w przypadku stosowania rozpuszczalników organicznych
• Ograniczony zrzut do pojemników lub lejów zasypowych poprzez interfejs dokujący, a nie otwarty zawór

W przypadku pasm o najwyższej mocy dedykowana maszyna do powlekania o wysokiej szczelności utrzymuje produkt całkowicie zamknięty od momentu ładowania, poprzez natryskiwanie, aż do rozładowania, chroniąc jednocześnie operatora i produkt.

BGB HR&D Maszyna do powlekania o dużej pojemności i wysokiej wydajności Maszyna do powlekania o dużej zawartości BGB HR D została zaprojektowana do nakładania powłok na bardzo silne tabletki w przemyśle farmaceutycznym. Nadaje się do produktów... Zobacz produkt →

Walidacja czyszczenia: cichy czynnik decydujący

Walidacja czyszczenia to miejsce, w którym wiele skutecznych projektów traci czas. Limity akceptacji wynikają z obliczenia maksymalnego dopuszczalnego przeniesienia, które rozpoczyna się od najmniejszej dawki terapeutycznej i największej wspólnej powierzchni, a moce w zakresie mikrogramów gwałtownie obniżają te limity. Praktyczna odpowiedź zwykle obejmuje:

• Sprzęt przeznaczony do czyszczenia na miejscu, z możliwością sprawdzenia zasięgu natryskiwania
• Oddzielnie zatwierdzone mycie pojemników używanych do mieszania i przenoszenia
• Materiały i wykończenia powierzchni wybrane tak, aby pozostałości można było usunąć, a nie tylko rozpuścić
• Punkty dostępu rozmieszczone tak, aby pobieranie wymazu docierało do miejsc najgorszych, a nie tylko dogodnych

Mobilne stanowisko czyszczące dowożone pod sprzęt, zamiast zmuszać do demontażu i przeniesienia sprzętu do toalety, skraca czas przezbrajania i ogranicza kontakt operatora z zanieczyszczonymi powierzchniami.

Mobilna stacja czyszczenia CIP QWQY Mobilna stacja czyszcząca CIP QWQY jest wykorzystywana w procesach wytwarzania stałych dawek w przemyśle farmaceutycznym. Został zaprojektowany do współpracy z urządzeniami... Zobacz produkt →

Skalowanie z laboratorium do produkcji bez przerywania kontroli

Zwiększanie skali w przypadku skutecznych produktów to nie tylko podobieństwo geometryczne. Gdy partie są małe, a systemy przechowywania skomplikowane, laboratorium i zespół produkcyjny powinny mieć tę samą sekwencję operacji jednostki, tę samą logikę przesyłu i, w idealnym przypadku, tę samą rodzinę sprzętu, tak aby parametry mierzone na pięciu litrach nadal miały znaczenie na poziomie dwustu. Zmienne, które przenoszą się najmniej niezawodnie, to:

• Prędkość końcówki wirnika i historia ścinania podczas mieszania i granulacji
• Szybkość natryskiwania, wielkość kropel i przepływ powietrza podczas operacji w złożu fluidalnym i powlekaniu
• Liczba zamkniętych transferów, ponieważ każdy interfejs jest potencjalnym punktem straty i narażenia
• Efekty poziomu wypełnienia, które są bardziej widoczne w małych, silnych partiach

Prowadzenie prac rozwojowych na sprzęcie laboratoryjnym, który odzwierciedla geometrię produkcyjną, sprawia, że ostateczny transfer techniczny staje się zadaniem dokumentacyjnym, a nie drugim projektem rozwojowym. Jeśli chcesz zejść głębiej po stronie inżynieryjnej, opublikowaliśmy szczegółowy przewodnik dotyczący przechowywania i skalowania HPAPI który szczegółowo omawia te same decyzje.

Linia produkcyjna GFH R&D do produkcji substancji stałych o dużej pojemności Linia produkcyjna GFH R D do produkcji stałych dawek o dużej zawartości została zaprojektowana do bezpiecznej produkcji bardzo silnych lub niebezpiecznych postaci stałych, takich jak tabletki, kapsułki... Zobacz produkt →

Praktyczna lista kontrolna dla projektów sprzętu HPAPI

• Zdefiniuj zakres OEL najsilniejszej mieszanki, z jaką kiedykolwiek poradzi sobie żyłka, i zaprojektuj zgodnie z tym zakresem
• Policz każdy otwarty transfer w przebiegu procesu i usuń tyle, na ile pozwala na to chemia
• Określ bezpyłowe ładowanie i ograniczone rozładowanie dla każdej operacji urządzenia
• Potwierdź dostęp do filtrów i warunki bezpiecznej wymiany, zanim układ zostanie zamrożony
• Zdecyduj wcześniej o sposobie czyszczenia: na miejscu, automatycznie lub zdemontowany i w jaki sposób będą weryfikowane pozostałości
• Utrzymuj sprzęt laboratoryjny i produkcyjny w tej samej sekwencji procesów, aby uprościć zwiększanie skali
• Dokumentuj materiały, wykończenia powierzchni i uszczelki w dokumentacji zabezpieczającej
• Zaangażuj zespoły ds. higieny przemysłowej i walidacji na etapie koncepcji, a nie podczas uruchamiania

Współpraca z partnerem w zakresie sprzętu sterowanego procesowo

Nasze podejście do skutecznych produktów zaczyna się od procesu, a nie od katalogu. Zaczynamy od charakterystyki materiału, docelowego zakresu OEL, wielkości partii i ograniczeń pomieszczenia, a następnie konfigurujemy sprzęt do mieszania, granulacji, suszenia, powlekania, przenoszenia i czyszczenia jako jedną połączoną linię zamiast listy maszyn. Obejmuje to pojedyncze jednostki do prac laboratoryjnych i pilotażowych, systemy modułowe i kompletne linie produkcyjne, wykorzystujące tę samą logikę procesu w każdej skali.

Jeśli planujesz projekt skutecznego dozowania substancji stałych i chcesz sprawdzić, gdzie znajdą się interfejsy ograniczające, nasz zespół inżynierów chętnie przyjrzy się z Tobą przepływowi procesu. Możesz zobaczyć jak pracujemy jako partner w zakresie sprzętu sterowanego procesami i jak w praktyce wygląda oferta wyposażenia.