Granulatie, droog- en pelletiseertechnologie voor farmaceutische toepassingen
GEA levert wervelbedprocessors voor meng-, granulatie-, droog-, pelletiseer- en coatingtoepassingen in de farmaceutische industrie. Dit zijn zowel kleine systemen die ontworpen zijn voor R&D, als grote industriële installaties voor de batchproductie van farmaceutische middelen onder cGMP-condities.
Wervelbedgranulatie
Voor maximale productieflexibiliteit kan GEA een enkelvoudig wervelbedsysteem of de FlexStream™-wervelbedprocessor leveren die meerdere processen in één inrichting combineert.
GEA biedt een serie wervelbedprocessors die geschikt zijn voor de formulering, ontwikkeling en productie van klinisch materiaal tot grootschalige productie; het idee achter het ontwerp is dat een aantal gestandaardiseerde modules kan worden gecombineerd om te voldoen aan specifieke vereisten. Zo kunnen drogers met dezelfde capaciteit qua ontwerp, configuratie en fysieke grootte volledig anders zijn.
Droger: er wordt warme lucht door een geperforeerde verdeler geblazen om de materialen snel en voorzichtig te drogen tot het vereiste restvochtgehalte bereikt is. Uit het product verdampt vocht wordt afgevoerd met de drooglucht, wat zeer korte procestijden oplevert.
Precision Granulator™: voor dit nieuwe granulatieproces wordt een wervelende luchtstroom met hoge snelheid in de centrale agglomeratiekoker gecreëerd. Deeltjes worden onderin de koker opgepikt en versneld door de luchtstroom. De deeltjes komen in contact met vloeistofdruppeltjes afkomstig uit de sproeikop onderaan de koker. De relatieve snelheid van de lucht, vloeistofdruppeltjes en deeltjes is hoog, en zorgt voor een efficiënte bevochtiging en vrijwel directe start van het droogproces. Het meeste startmateriaal bevindt zich in de buitenste "wachtruimte", waar de gassnelheid zeer laag is. Attritie neemt daardoor enorm af. De gasvochtigheid is ook laag in de wachtruimte, waardoor het materiaal droog en niet kleverig is. Individuele deeltjes kunnen de cyclus door de koker meerdere keren doorlopen (meestal van 10 tot 1000 keer), waardoor zeer grote agglomeraten kunnen worden gevormd.
Top-spray granulator: agglomereert fijnere deeltjes tot grotere, vrij-stromende korrels, en maakt granuleren en drogen in eenpotsverwerking mogelijk. De ingrediënten worden gemengd en voorverwarmd door een opwaartse stroom van verwarmde lucht. Granulatie vindt plaats door vloeistof in het gefluïdiseerde poeder te sproeien. De korrels worden vervolgens gedroogd met verwarmde lucht. De top-spray granulator kan ook worden gebruikt voor top-spray coating, layering van vloeistoffen en instantisering.
Sproeidrooggranulator: beschikt over batch of continue ontlading in de continue modus, en vormt suspensies of oplossingen om tot droge, vrij-stromende stofloze korrels. Een suspensie of oplossing van de te drogen stof wordt op warme lucht gespoten, waardoor het product tegelijkertijd gedroogd en geagglomereerd wordt. Het product wordt met een gecontroleerde snelheid gelost om een optimale bedhoogte te behouden. Een aantal van de speciale kenmerken zijn eenvoudige schaalvergroting en een kleine footprint.
PRECISION-COATER™: deze multifunctionele wervelbedprocessor kan worden gebruikt om pellets te maken, door de werkzame stof in een laag op een inerte kern aan te brengen. Dankzij de hoge sproeisnelheden voor korte processen, worden nonpareille startpellets bespoten met een oplossing of suspensie van de werkzame stof en gelijktijdig gedroogd.
PMA-grootte | 500 | 1000 | 1500 | 3000 | 4500 | 6000 | 9000 | 12000 | |
Typische bedrijfscapaciteit | L | 25-50 | 60-115 | 120-225 | 240-450 | 320-600 | 480-900 | 720-1355 | 960-1800 |
Typisch batchgewicht (bij 0,5 g/ml) | kg | 25 | 60 | 115 | 225 | 300 | 450 | 680 | 900 |
De sproeikoppen van de FlexStream™ zijn in de zijwanden van de processor gemonteerd. Hoewel dit een optimale positie voor de sproeikoppen is (voor wat betreft de verwerking), bestaat toch het risico op een onbeheerste overbevochtiging. Met de FlexStream™ worden de deeltjes daarom pneumatisch, door een beschermende luchtstroom ontleend van de normale proceslucht, uit de vochtigste delen vlak voor de sproeikoppunten geleid. Voor deze opstelling is geen perslucht nodig, waardoor minder deeltjes worden vernietigd en de opbrengst hoger is.
Het systeem is ook zeer energiezuinig in vergelijking met systemen die perslucht gebruiken, aangezien geen derde luchtbron vereist is. Het FlexStream™-concept heeft als extra voordeel dat geen mechanische afstelling nodig is om over te schakelen tussen het gebruik van de apparatuur als droger, granulator of coater.
Uit indrukwekkende testgegevens blijkt dat, afgezien van deze commerciële voordelen, FlexStream™ een superieure productkwaliteit oplevert in vergelijking met conventionele top-spray granulatie of Wurster-coating.
Geïnspireerde verwerking van bruistabletten met FlexStream™ wervelbedgranulatie.
Het toetsenblok op het frontpaneel van de programmeerbare logische controller (PLC) en de ingebouwde monitor worden gebruikt voor het invoeren van recepten en realtime weergave van proces-MIMIC. Voor een optimale compatibiliteit met de bestaande besturingsstrategieën van de installatie, zijn wervelbedsystemen leverbaar met een keuze aan handmatige of automatische bedieningssystemen conform FDA. Opties gebaseerd op PLC en PC bieden talrijke functies voor receptverwerking, gegevensverwerving en netwerkcommunicatie.
Het PAT (Process Analytical Technology)-initiatief van de Amerikaanse Food and Drug Administration heeft GEA in staat gesteld om zijn vaardigheden in machineontwerp en know-how op het gebied van procesengineering te combineren voor het integreren van online (PAT)-analysators in zijn processystemen, op een manier die werkelijk inzicht biedt in de werking van het proces, en klanten helpt om de belangrijkste kwaliteitsdoelen van het product te bereiken.
Het doel van het PAT-initiatief is te zorgen dat farmaceutische producten geproduceerd worden met behulp van processen die begrepen en bewaakt worden, zodat de belangrijkste kwalitatieve kenmerken van de producten actief gecontroleerd kunnen worden.
Door procesbewaking door middel van online analyseapparatuur te combineren met degelijke principes van procesengineering en geavanceerde modelleringstechnieken, kunnen de processen actief bewaakt worden om te compenseren voor minieme invoervariaties (grondstoffen), zodat de specificaties van het eindproduct de ideale doelstellingen beter benaderen.
Door procesmodellen te gebruiken om de condities te identificeren waaronder de producten het best presteren in daarop volgende procedures, kan het hele productieproces gericht worden op de prestaties van de einddosering, in plaats dat elke processtap afzonderlijk wordt geoptimaliseerd. Dankzij haar grote gamma heeft GEA een uniek beeld over het gehele proces.
GEA heeft een compacte optische processonde gecreëerd die gereinigd kan worden voor gebruik in apparatuur voor poederverwerking. Het resultaat is de nieuwe Lighthouse Probe™, die met tal van spectroscopische technieken, inclusief NIR en UV/vis, gebruikt kan worden, om het gebruikelijke probleem van product dat aan de inspectievensters blijft plakken, te verhelpen.
De sonde is compact en eenvoudig te installeren, en maakt een betrouwbare procesmeting van kritieke kwaliteitskenmerken van het product mogelijk, zoals
Optische methoden, zoals UV/vis- of NIR-spectroscopie, kunnen krachtige hulpmiddelen zijn in het analyseren van tal van producteigenschappen. In processen met natte en kleverige poeders moet er echter voor gezorgd worden dat het systeem duidelijk zicht op het product heeft. Conventionele vensters die in procesapparatuur, zoals wervelbedsystemen of high-shear granulators, gebruikt worden, lopen altijd het risico bevuild te raken. De nieuwe Lighthouse Probe™ verhelpt dit probleem.
Door de steunpilaar achteraan het wervelbed te plaatsen, kan de apparatuur door de wand worden geïnstalleerd, zodat alle hulpapparatuur buiten de procesruimte kan worden ondergebracht. Dit vereenvoudigt de naleving van GMP-richtlijnen enorm.
Inlaatlucht wordt met een serie filters en conditioneringseenheden behandeld naargelang de gevoeligheid van het proces en de omgevingsomstandigheden. De opties variëren van alleen het strikt noodzakelijke, bestaande uit een voorfilter, verwarming en eindfilter, tot volledige airconditioning, om het hele jaar door consistente procesomstandigheden te kunnen bieden. In de meeste toepassingen worden voor het ontvochtigen condensors gebruikt, maar voor hygroscopische producten of bruistabletten die een zeer laag dauwpunt vereisen, kunnen extra adsorptie-inrichtingen worden geïnstalleerd. Bevochtiging wordt bereikt door inspuiting van stoom.
In de meeste toepassingen voor granuleren, drogen en pelletiseren wordt een procesfilter gebruikt om kleine deeltjes op te vangen, die vervolgens worden teruggestuurd naar het wervelbed, wanneer de filter wordt gereinigd. In coatingtoepassingen moeten fijne deeltjes meestal worden verwijderd. Wervelbedden die voor verschillende processen worden gebruikt, kunnen worden geleverd met uitwisselbare procesfilters.
'Single-shaker'-zakfilter: een eenvoudige basisfilter met een enkele zak die wordt gereinigd door schudden. Tijdens de reiniging van de filter stopt de fluïdisatie.
'Multi-shaker'-zakfilter: deze filter is onderverdeeld in twee of meerdere gedeelten, met een aparte filterzak voor ieder gedeelte. De zakken worden afzonderlijk gereinigd door de filter te schudden, terwijl de fluïdisatie in de andere gedeelten doorgaat, voor een snellere en efficiëntere productie.
Blow-back filter: dit ontwerp bestaat uit meerdere filterzakken. De zakken worden één voor één gereinigd, zodat een groot gedeelte van de filter altijd beschikbaar is voor continue fluïdisatie.
Cartridge-filter: roestvaststalen filterelementen worden één voor één gereinigd, zodat een groot gedeelte van de filter altijd beschikbaar is voor continue fluïdisatie. In tegenstelling tot zakfilters kan dit systeem ter plaatse worden gereinigd.
Deeltjesvanger:Apparatuur in de farmaceutische industrie moet aan steeds strengere eisen voldoen, vooral op het gebied van de bescherming van de werkomgeving en het product zelf tegen schadelijke verontreinigingen. Hiervoor zijn uiterst gespecialiseerde oplossingen vereist, zoals
PMA Bottom-drive High Shear Granulators suitable for the high speed dispersion of dry powders, aqueous or solvent granulations, effervescent production and melt pelletization for Pharmaceutical applications.
Whether the customer’s requirement is for high shear mixing or granulation, GEA has a solution for every processing challenge and can help select the technology that is most suitable for your Pharma application.
UltimaPro Single Pot Processors (One-Pot Processor) offer a choice of mixing, granulation and drying options integrated into one processing vessel. With our help, choose the most appropriate technique for the product.
Ons kleinschalige assortiment, een breed scala aan R&D-technologieën ontworpen voor specifieke toepassingen, beslaat alle aspecten van de productie van vaste orale toedieningsvormen (OSD), van high-shear mixers, wervelbeddrogers en éénpotsystemen tot extrusiemachines en sferonisators, mengers en containmentoplossingen tot tabletcompressie.