Экструзия и окатывание

Экструзия/окатывание - это широко используемый в фармацевтической промышленности производственный процесс, в котором производятся сферы/пеллеты, содержащие лекарственный препарат. Пеллеты производятся в процессе окатывания с последующей инкапсуляцией. Этапы процесса окатывания включают сухое смешивание, грануляцию влажной массы, экструзию, окатывание и сушку/нанесение покрытия. До инкапсуляции можно выполнить сортировку для оптимизации распределения частиц по размеру.

Сначала активный ингредиент смешивается со вспомогательными веществами в грануляторе, после чего добавляется грануляционная жидкость. Полученная влажная масса проходит через экран с образованием мягкого и пластичного экструдата. Размер готовых пеллет (сфер), в основном, определяется диаметром отверстия экрана, используемого на этапе экструзии.

Экструдат подается в окатыватель, который состоит из пластины/диска, вращающегося со скоростью 400-500 об/мин, внутри чаши для окатывания. Экструдат разбивается на цилиндрические частицы примерно одинаковой длины, которая прямо зависит от диаметра экструдата. Этим цилиндрическим сегментам равномерно придается округлая форма после столкновения со стенками чаши, пластиной и друг с другом. Когда частицы достигнут необходимого уровня сферичности, они выгружаются из окатывателя. Влажные пеллеты собираются и сушатся в сушилке кипящего слоя. При необходимости, в сушилке кипящего слоя также выполняется нанесение покрытия на пеллеты.

Проблемы, связанные с процессом окатывания

Окатывание является широко используемой производственной операцией в фармацевтической промышленности. Однако в ряде производственных процессов отсутствует полное понимание того, как в действительности образуются пеллеты из экструдата. Также порой отсутствует полное понимание того, каким образом вариативность сырьевого материала может быть связана с качеством продукта. Основными показателями качества пеллет являются однородное распределение частиц по размеру, хорошая сферичность и характеристики формы и поверхности. Эти основные показатели качества особенно важны, если на пеллеты будет нанесено покрытие для целей контролируемого высвобождения. Понимание того, каким образом формируются пеллеты, и влияния вариативности сырьевого материала для ваших процессов окатывания может быть критичным для успеха и качества вашей продукции. Следовательно, измерение распределения частиц по размерам и их форма могут быть важной составляющей успеха вашего предприятия.

Анализ размера частиц: Ситовый анализ

Кроме того, все частицы имеют три измерения, а результаты ситового анализа основаны только на одном. Из-за механической вибрации, применяемой во время ситового анализа, частицы могут повернуться таким образом, что пройдут через сито своим вторым по величине размером. Поэтому в результате ситового анализа получаются заниженные результаты, смещенные к нижнему пределу, если их правильно не проконтролировать. Некоторые материалы (например, гигроскопичные или электростатические) могут плохо поддаваться ситовому анализу, особенно при использовании сит небольшого размера. Ситовый анализ может быть проведен только у линии, он не подходит для линейного анализа.

Анализ размера частиц: Анализатор частиц Eyecon 3D

Анализатор Eyecon в совокупности с системой Nica(tm) компании GEA осуществляет мониторинг процесса формирования частиц и распределения частиц по размеру в реальном времени. Для лучшего понимания процесса могут быть получены прямые изображения в реальном времени. Знания о процессе и его понимание помогут производителям досконально понять свои процессы окатывания, дадут возможность определить критические технологические параметры этих процессов, а также понять влияние вариативности сырьевого материала на процессы.

Современные функции программного обеспечения позволяют установить предельный размер частиц продукта по отклонению от определенного идеального состояния/стандарта процесса окатывания. Все измерения происходят в реальном времени. Эта уникальная диагностическая характеристика позволяет выявить проблемы/отклонения/вариативность производства в реальном времени. Таким образом, производитель может принять меры для устранения проблемы в кратчайшие сроки после ее возникновения, снизив потери, сохранив общее качество продукции и обеспечив безопасность пациента.

Анализатор Eyecon уникален еще и тем, что он не вступает в прямой контакт с продуктом (отсутствие риска загрязнения), не нужно готовить образец (снижение вариативности, связанной с изменениями в процессе подготовки образца) и основан на технологии прямого измерения образца (менее сложные алгоритмы вычисления). Один и тот же анализатор может использоваться как стендовый и линейный.

Ситуационное исследование 1

Анализатор Eyecon используется для измерения размера сфероидных частиц и формы сфероидов замедленного высвобождения (Рисунок X). Использование анализатора Eyecon помогло выявить и ограничить общую причину вариативности в этом производственном процессе. Экономия клиента составила 1 миллион евро в год благодаря оптимизации процесса производства сфероидов.

Ситуационное исследование 2

Анализатор Eyecon может использоваться как для линейного, так и для стендового измерения размера и формы частиц. Помимо контроля стандартных процессов окатывания в этом случае клиент имел намерение провести сравнение одного и того же процесса на разных производствах. Это оказалось очень полезным с токи зрения контроля качества продукта, повышения выхода и общей надежности процесса.