Farmaceutska industrija je posudila tehnologiju obrade od miješanja plastike kako bi formirala jedinstvenu farmaceutsku metodu miješanja. Zauzvrat, možemo mnogo naučiti od zajmoprimaca. Zanimljivo je da će učenici definitivno razvijati prethodne tehnologije iz različitih perspektiva, što će zauzvrat stvoriti nove inspiracije za učenike. Na primjer:
1. Farmaceutski TSE posvećuje više pažnje propisima i dokumentima sa smjernicama, posebno dinamičkoj farmaceutskoj proizvodnoj praksi (cGMP) koja se koristi u farmaceutskim operacijama, što može učiniti proizvodnju stabilnijom, reproduktivnijom i efikasnijom. U današnjem traganju za inteligentnom proizvodnjom, ove normativne mjere su veoma značajne, jer su standardizirane operacije osnova i premisa inteligencije.
2. Sklonost određenim tipovima TSE-a, kao što je sklonost dvostrukim pužnim ekstruderima koji se međusobno rotiraju u suprotnom smjeru, zanimljiv je fenomen koji zaslužuje analizu.
3. Vrijedi napomenuti naglasak na određenim plastičnim TSE tehnologijama. Na primjer, ponovnim ispitivanjem funkcije hranjenja izgladnjivanjem, možda ćemo moći naučiti iz PP isparavanja i smanjiti miris, a iskustvo izbjegavanja prekomjernog smicanja u stražnjem dijelu hranjenja područja obrade inspirativno je za plastiku koja raspršuje svjetlost. .
Ekstruzija s dva vijka je već decenijama standardni proces za mešanje plastike, ali ga je farmaceutska industrija prihvatila tek poslednjih godina. Evo šta proizvođači plastike mogu naučiti od našeg mlađeg brata, proizvođača lijekova, kako bi nam pomogli da napravimo bolje i dosljednije proizvode.
Sistem koristi ekstruder s dva puža za proizvodnju proizvoda za isporuku lijekova. Ovaj sistem granulacije ekstruzijom s dva puža ima vazdušno hlađenu transportnu traku i linijsko određivanje debljine za proizvodnju mikročestica od približno 0.8 mm za punjenje mikrokapsula.
Više od 50 godina, ekstruzija s dva vijka je dobro uspostavljena tehnologija za proizvodnju plastičnih mješavina. Prije nego što su prihvaćeni ekstruderi s dva puža (TSE), mikseri i ekstruderi s jednim pužom često su bili oprema za mešanje koju su birali kompaunderi. Ali danas je TSE poželjan izbor za plastičnu mešavinu zbog stabilne proizvodnje mnogih različitih formulacija na istom ekstruderu i njegovih svojstava samočišćenja.
U posljednjih nekoliko desetljeća, farmaceutska industrija je također prihvatila ekstrudere s dva vijka za proizvodnju bezbroj farmaceutskih proizvoda i multifunkcionalnih medicinskih uređaja. TSE se danas obično koristi za spajanje aktivnih farmaceutskih sastojaka zajedno s polimerima i ekscipijensima, gdje polimeri i pomoćne tvari služe kao povezivači. Kao iu primjenama masterbatcha, TSE se koristi kao kontinuirani mikser za proizvodnju visokokvalitetnih, konzistentnih oblika doziranja za isporuku lijekova, uključujući tablete, implantabilne uređaje, njegu rana i mnoge druge proizvode. Primjene se kreću od sistema za kontrolirano oslobađanje do poboljšanja oralne bioraspoloživosti.
Nema sumnje da su farmaceutske kompanije iskoristile prednosti 100 godina razvoja TSE tehnologije i optimizacije procesa, uključujući industrijska dostignuća i rezultate istraživanja plastike. Ali sada je vrijeme da kompanije koje se bave proizvodnjom plastike slijede stope farmaceutskih kompanija i – barem u nekim slučajevima – implementiraju dinamičnu dobru proizvodnu praksu (cGMP) koja se koristi u farmaceutskim operacijama kako bi osigurala proizvodnu efikasnost i stvorila bolje proizvode.
Vodeće razvojne aktivnosti u kasnim 1980-im i 1990-im rezultirale su nekoliko komercijalnih komponenti za isporuku lijekova koje se oslanjaju na TSE. Vođena aktivnostima FDA u oblasti analitičke tehnologije procesa, upotreba ekstrudera s dva puža je od tada postala prihvaćena od strane zaista većine svjetskih farmaceutskih kompanija.
Istorijski gledano, većina formulacija za isporuku lijekova proizvedena je procesima spajanja. PAT aktivnost FDA iz 2004. pruža proizvođačima lijekova okvir za usmjeravanje razvoja, proizvodnje i osiguranja kvaliteta putem online praćenja. Ukratko, PAT aktivnosti snažno ohrabruju da se novi agensi razvijaju i proizvode kroz kontinuiranu obradu uz on-line praćenje ključnih parametara. Ovaj fajl je jednostavno mogao biti napisan od strane dobavljača ekstrudera.
Dvopužni ekstruderi obrađuju materijal u kanalu koji je u susjedstvu spojen pužom i stijenkom cijevi, pa se naziva maloserijski kontinuirani mikser. Motor unosi energiju u proces, a miješanje se vrši rotacijom vijka. Kontrolni parametri procesa uključuju brzinu zavrtnja (rpm), brzinu dodavanja, temperaturu duž cijevi do matrice i izduvni vakuum. Tipični parametri koji se prate za linijsko mjerenje kvaliteta uključuju pritisak topljenja, temperaturu taline, struju motora i in-line IR senzore. Programabilni logički kontroleri (PLC) i interfejsi čovek-mašina (HMI) sa ekranom osetljivim na dodir su sada uobičajena oprema u poređenju sa starijim izolovanim kontrolama i instrumentima za očitavanje.
Osnovni dizajn TSE-a za plastiku ili farmaceutske proizvode je isti. Princip miješanja i segmentacija rada jedinice su u suštini isti. Tehnologije prerade TSE dokazane u industrijskim prerađivačkim postrojenjima često se mogu brzo implementirati u farmaceutske procese – obrada TSE-a je definitivno data.
TSE koristi segmentirane navoje sastavljene na osovinama zavrtnja visokog momenta. Cijev je također modularna i integrirana sa unutrašnjim otvorima za hlađenje cijevi. Segmentirani vijak i cijev, u kombinaciji sa kontrolisanim svojstvima pumpanja i samočišćenja korotirajućih vijaka, omogućavaju da se geometrija vijak/cijev uskladi sa zadatkom obrade. Dvostruki zavrtnji koji se međusobno rotiraju u suprotnom smjeru također se koristi za obradu PVC-a, masterbatcha i primjene farmaceutskih smjesa.
U poređenju sa klipnim mikserima velike zapremine, TSE-ovo inherentno mešanje visokog intenziteta i karakteristike kratkotrajne razmene mase između šrafova pogoduju efikasnim operacijama mešanja. Zarobljeni vazduh, vlaga i isparljive materije se uklanjaju vakuumskim izduvnim gasom tokom procesa ekstruzije. Relativno kratko vrijeme zadržavanja (1 sekunda do 2 minute) u TSE-u je prednost za mnoge materijale osjetljive na toplinu i smicanje, jer TSE može biti dizajniran tako da ograniči svoju izloženost visokim temperaturama na samo nekoliko sekundi.
TSE koristi ishranu izgladnjivanjem, a brzinu proizvodnje određuje hranilica, koja je dozirala pelete, tečnosti, prah i vlakna u sekciju za preradu. Brzina TSE vijka ne zavisi od brzine pomaka, zbog optimalne efikasnosti mešanja. Kao i pigmenti, neki API (aktivni farmaceutski sastojci) zahtijevaju disperzivno miješanje u TSE, dok drugi imaju koristi od distributivnog miješanja. Na primjer, API ili pigment koji je osjetljiv na smicanje može se dozirati na stražnjem kraju sekcije za obradu kako bi se izbjegla visoka čvrstoća na smicanje u uslovima taljenja.
Korotirajući TSE trenutno predstavlja 90 posto TSE-a koji se koristi za proizvodnju masterbatch proizvoda. Zanimljivo je da proizvođači farmaceutskih proizvoda koriste visok udio proturotirajućih TSE-ova koji se međusobno miješaju, možda zato što nemaju unaprijed postavljenu preferenciju za korotirajuće dvostruke vijke.
Primjer kritičnog parametra procesa koji se prati (ovisno o tome da li je plastična mješavina, masterbatch ili formulacija) je specifična energija (SE), koja je definirana kao uložena energija po jedinici mase materijala koji se obrađuje. Ako dođe do nagle promjene SE, to znači da su se promijenili oprema, procesni uvjeti ili sirovine, a krajnji proizvod može postati drugačiji.
SE se izračunava na sljedeći način:
KW (u realnom vremenu)=kW (snaga motora) X procenat obrtnog momenta XRPM (u radu) / maksimalni RPMX0.97 (efikasnost mjenjača)
dakle:
Specifična energija=kW (u realnom vremenu) / ((kg/h))
jedinica:
SE je označen kao kW po kg/h
KW{0}}kilovat (snaga motora u kW=HPX0,746)
procenat obrtnog momenta=Postotak maksimalnog dozvoljenog korišćenja obrtnog momenta
RPM=Brzina rotacije vijka/minuta
Također je moguće napraviti čvrstu kutiju koja prati i snima SE bilo kojeg procesa ekstruzije, međutim, dovoljno često je nenadzirana i vrijedi se zapitati zašto se ne prati.
Za farmaceutske aplikacije, nizvodni sistemi su također slični plastičnim. Pelete sa pramenovima i matricama koriste se za farmaceutske proizvode rastvorljive u vodi. Osim u vodi, čestice se također žare na transportnoj traci, ili transportuju i hlade na zraku kako bi se olakšala granulacija. Manje čestice se mogu koristiti za direktno mikrokapsulirano punjenje, dok se veće čestice uglavnom samelju i komprimiraju u tablete. Laminirani sistemi se koriste za potkožne i nerastvorljive filmske aplikacije. Sistemi cijevi proizvode antimikrobne strukture, dok su koekstrudirani štapići integrirani u kontracepcijske uređaje (npr. vaginalni prstenovi). Takve aplikacije su beskonačne.
TSE koji se koriste u cGMP okruženju općenito su u skladu sa FDA dijelom 11 naslova 21 Kodeksa federalnih propisa (CFR) o elektronskim zapisima i elektronskim potpisima, koji postavlja standarde prema kojima bi elektronski zapisi trebali biti pošteni i pouzdani. U praksi, Dio 11 zahtijeva od proizvođača lijekova da implementiraju kontrole, revizije i validaciju sistema softvera i sistema uključenih u obradu elektronskih podataka. Parametri koji se prate moraju se verificirati i periodično kalibrirati - dobra praksa za ekstruzione instalacije.
Protokoli se moraju poštovati da bi se ograničio pristup sistemu od strane ovlašćenih pojedinaca i da bi se izvršila operativna verifikacija, verifikacija opreme, kontrola dokumentacije sistema i niz drugih dokumenata sa uputstvima. Strogo pridržavanje metoda za kopiranje i zadržavanje zapisa dio je dokumenta sa smjernicama.
Dokumentacija o kvalifikaciji uređaja povezana s ugradnjom u farmaceutsko okruženje mora biti detaljnija od one tipičnog plastičnog uređaja. Instalacije farmaceutskog kvaliteta zahtijevaju mjesece vremena i rada da dovrše instalaciju i puštanje u rad opreme, zahtijevajući detaljan paket dokumentacije za specifičan projekt (FAT), kvalifikaciju za instalaciju (IQ) i operativnu kvalifikaciju (OQ).
Postoje i cGMP smjernice za čišćenje TSE sistema farmaceutskog kvaliteta. Na primjer, oprema se mora čistiti u odgovarajućim intervalima prema dokumentovanim procedurama koje su specifične i detaljne. Nakon čišćenja, oprema je zaštićena od kontaminacije do upotrebe, a njena čistoća se provjerava neposredno prije upotrebe. Moraju se čuvati evidencije i dnevnici opreme o svim čišćenjima i inspekcijama i mora se evidentirati vrijeme između završetka obrade i čišćenja. Sličan protokol bi koristio svakoj operaciji obrade plastike.
Zbog regulatornih zahtjeva svojstvenih proizvodnji farmaceutskih proizvoda, svi aspekti koji se odnose na proizvodnu jedinicu TSE zahtijevaju strožiji kontroliran i dokumentiran pristup od standardnih aktivnosti industrije plastike.
Naš prijedlog ovdje nije da se smjernice i propisi FDA za farmaceutske proizvode mogu striktno primijeniti na proizvodnju plastičnih mješavina, već da bi moglo biti korisno revidirati aktivnosti farmaceutskih proizvodnih kompanija i selektivno implementirati one koje su praktične i korisne. stvari, što pomaže da se napravi stabilniji i ponovljiviji proizvod.
