Farmacevtska industrija si je tehnologijo predelave izposodila od mešanja plastike, da bi oblikovala edinstveno farmacevtsko metodo mešanja. Od posojilojemalcev pa se lahko veliko naučimo. Zanimivo je, da bodo učenci zagotovo razvili prejšnje tehnologije iz različnih perspektiv, kar bo posledično oblikovalo nove navdihe za učence. Na primer:
1. Pharmaceutical TSE posveča več pozornosti predpisom in dokumentom s smernicami, zlasti dinamični farmacevtski proizvodni praksi (cGMP), ki se uporablja v farmacevtskih operacijah, zaradi česar je lahko proizvodnja bolj stabilna, ponovljiva in učinkovitejša. V današnjih prizadevanjih za inteligentno proizvodnjo so ti normativni ukrepi zelo pomembni, saj so standardizirane operacije osnova in predpostavka inteligence.
2. Prednost nekaterim vrstam TSE, kot je prednost nasprotno vrtečim se dvopolžnim ekstrudorjem, je zanimiv pojav, ki si zasluži analizo.
3. Omeniti velja poudarek na nekaterih plastičnih tehnologijah TSE. Na primer, s ponovnim preučevanjem funkcije hranjenja s stradanjem se bomo morda lahko naučili iz izhlapevanja PP in zmanjšali vonj, izkušnja izogibanja pretiranemu striženju v zadnjem hranjenju predelovalnega območja pa je navdihujoča za plastiko, ki razprši svetlobo. .
Ekstrudiranje z dvojnim polžem je že desetletja standardni postopek mešanja plastike, vendar ga je farmacevtska industrija sprejela šele v zadnjih letih. Tukaj je tisto, kar se proizvajalci plastike lahko naučijo od našega mlajšega brata, proizvajalca zdravil, da nam pomagajo narediti boljše in bolj dosledne izdelke.
Sistem uporablja ekstruder z dvema polžema za izdelavo izdelkov za dostavo zdravil. Ta dvojni polžni ekstrudijski granulacijski sistem vključuje zračno hlajen transportni trak in linično določanje debeline za proizvodnjo mikrodelcev velikosti približno 0,8 mm za polnjenje mikrokapsul.
Že več kot 50 let je ekstrudiranje z dvema polžema dobro uveljavljena tehnologija za proizvodnjo plastičnih mešanic. Preden so bili sprejeti dvovijačni ekstruderji (TSE), so bili mešalniki in enopolžni ekstruderji pogosto izbrana oprema za mešanje mešalnikov. Toda danes je TSE najprimernejša izbira za mešanje plastike zaradi stabilne proizvodnje številnih različnih formulacij na istem ekstruderju in njegovih samočistilnih lastnosti.
V zadnjih nekaj desetletjih je farmacevtska industrija sprejela tudi dvopolžne ekstruderje za proizvodnjo številnih farmacevtskih izdelkov in večnamenskih medicinskih pripomočkov. TSE se zdaj običajno uporablja za sestavljanje aktivnih farmacevtskih sestavin skupaj s polimeri in pomožnimi snovmi, kjer polimeri in pomožne snovi služijo kot povezovalci. Tako kot pri aplikacijah masterbatch se TSE uporablja kot kontinuirani mešalnik za izdelavo visokokakovostnih, doslednih dozirnih oblik za dostavo zdravil, vključno s tabletami, napravami za vsaditev, izdelki za nego ran in številnimi drugimi izdelki. Uporabe segajo od sistemov z nadzorovanim sproščanjem do izboljšanja peroralne biološke uporabnosti.
Nobenega dvoma ni, da so farmacevtska podjetja izkoristila prednosti 100 let razvoja tehnologije TSE in optimizacije procesov, vključno z industrijskimi dosežki in rezultati raziskav na področju plastike. Toda zdaj je čas, da podjetja, ki se ukvarjajo s proizvodnjo plastike, sledijo stopinjam farmacevtskih podjetij in vsaj nekaj časa izvajajo dinamične dobre proizvodne prakse (cGMP), ki se uporabljajo v farmacevtskih dejavnostih, da zagotovijo učinkovitost proizvodnje in ustvarijo boljše izdelke.
Vodilne razvojne dejavnosti v poznih 1980-ih in 1990-ih so povzročile več komercialnih komponent za dostavo zdravil, ki temeljijo na TSE. Zaradi dejavnosti procesne analitične tehnologije FDA je uporabo dvopolžnih ekstrudorjev od takrat sprejela res večina vrhunskih farmacevtskih podjetij.
V preteklosti je bila večina formulacij za dostavo zdravil izdelana s postopki mešanja. Dejavnost FDA iz leta 2004 PAT zagotavlja proizvajalcem zdravil okvir za vodenje razvoja zdravil, proizvodnje in zagotavljanja kakovosti prek spletnega spremljanja. Skratka, dejavnosti PAT močno spodbujajo razvoj in proizvodnjo novih agentov z neprekinjeno obdelavo s spletnim spremljanjem ključnih parametrov. To datoteko bi preprosto lahko napisal dobavitelj ekstruderja.
Ekstruderji z dvema polžema obdelujejo material v kanalu, ki je sosednje povezan z vijakom in steno soda, zato se imenuje kontinuirni mešalnik z majhnimi serijami. Motor vnaša energijo v proces, mešanje pa poteka z vrtenjem polža. Parametri nadzora procesa vključujejo hitrost vijaka (rpm), hitrost podajanja, temperaturo vzdolž cevi do matrice in izpušni vakuum. Tipični parametri, ki se spremljajo za merjenje kakovosti v liniji, vključujejo tlak taline, temperaturo taline, tok motorja in infrardeče senzorje v liniji. Programabilni logični krmilniki (PLC) in vmesniki človek-stroj (HMI) z zaslonom na dotik so zdaj običajna oprema v primerjavi s starejšimi izoliranimi krmilniki in odčitki instrumentov.
Osnovna zasnova TSE za plastiko ali farmacevtske izdelke je enaka. Načelo mešanja in segmentacija delovanja enote sta v bistvu enaka. Tehnologije predelave TSE, preizkušene v industrijskih predelovalnih obratih, je pogosto mogoče hitro implementirati v farmacevtske procese – predelava TSE je nedvomno dana.
TSE uporablja segmentirane navoje, sestavljene na vijačnih gredeh z visokim navorom. Cev je tudi modularna in integrirana z notranjimi izvrtinami za hlajenje cevi. Segmentirani polž in cev v kombinaciji z nadzorovanim črpanjem in samočistilnimi lastnostmi so-rotacijskih polžev omogočata prilagoditev geometrije polža/ceva glede na nalogo obdelave. Vzorec dvojnega vijaka, ki se vrti v nasprotni smeri, se uporablja tudi za predelavo PVC-ja, masterbatčev in farmacevtskih mešanic.
V primerjavi z batnimi mešalniki velikega volumna so značilnosti visokointenzivnega mešanja in kratkotrajne izmenjave mase med polžema, ki so značilne za TSE, ugodne za učinkovito mešanje. Ujeti zrak, vlaga in hlapne snovi se med postopkom iztiskanja odstranijo z vakuumskim izpuhom. Relativno kratek čas zadrževanja (1 sekunda do 2 minuti) v TSE je ugoden za številne materiale, občutljive na toploto in strig, saj je TSE lahko zasnovan tako, da omeji svojo izpostavljenost visokim temperaturam na samo nekaj sekund.
TSE uporablja hranjenje s stradanjem, stopnjo proizvodnje pa določa podajalnik, ki odmerja pelete, tekočine, praške in vlakna v predelovalni del. Hitrost polža TSE ni odvisna od hitrosti podajanja zaradi optimalne učinkovitosti mešanja. Tako kot pigmenti tudi nekateri API-ji (aktivne farmacevtske sestavine) zahtevajo disperzijsko mešanje v TSE, medtem ko drugim koristi distribucijsko mešanje. Na primer, API ali pigment, ki je občutljiv na strig, je mogoče odmeriti na zadnji strani predelovalnega odseka, da se izognete visoki strižni trdnosti v pogojih taline.
Ko-rotacijski TSE trenutno predstavlja 90 odstotkov TSE, ki se uporablja za proizvodnjo masterbatch izdelkov. Zanimivo je, da farmacevtski proizvajalci uporabljajo velik delež nasprotno vrtečih se prepletenih TSE, morda zato, ker nimajo prednastavljene preference za sovrteče dvojne vijake.
Primer kritičnega procesnega parametra, ki se spremlja (odvisno od tega, ali gre za plastično mešanico, masterbatch ali formulacijo), je specifična energija (SE), ki je opredeljena kot vhodna energija na enoto mase materiala, ki se obdeluje. Če pride do nenadne spremembe SE, to pomeni, da so se spremenili oprema, procesni pogoji ali surovine in končni izdelek lahko postane drugačen.
SE se izračuna na naslednji način:
KW (v realnem času)=kW (moč motorja) X odstotkov navora XRPM (delovanje) / največje število vrtljajev 0.97 (učinkovitost menjalnika)
torej:
Specifična energija=kW (v realnem času) / ((kg/uro))
enota:
SE je označen kot kW na kg/uro
KW{{0}}kilovat (moč motorja v kW=HPX0,746)
odstotek navora=Odstotek največje dovoljene uporabe navora
RPM=Hitrost vrtenja vijaka/minuto
Prav tako je mogoče izdelati trdno škatlo, ki spremlja in beleži SE katerega koli postopka ekstrudiranja, vendar je dovolj pogosto nenadzorovan in vredno se je vprašati, zakaj se ne spremlja.
Za farmacevtske aplikacije so nadaljnji sistemi prav tako podobni plastiki. Peleti za pramene in matrice se uporabljajo za vodotopne farmacevtske izdelke. Poleg vode se delci tudi žarijo na tekočem traku ali transportirajo in ohlajajo na zraku, da olajšajo granulacijo. Manjše delce lahko uporabimo za neposredno mikrokapsulacijsko polnjenje, večje delce pa običajno zmeljemo in stisnemo v tablete. Laminirani sistemi se uporabljajo za subkutane in netopne filmske aplikacije. Cevni sistemi proizvajajo protimikrobne strukture, koekstrudirane palice pa so vgrajene v kontracepcijske pripomočke (npr. vaginalne obročke). Takih aplikacij je neskončno.
TSE, ki se uporabljajo v okolju cGMP, so na splošno v skladu z 11. delom naslova 21 FDA Kodeksa zveznih predpisov (CFR) o elektronskih zapisih in elektronskih podpisih, ki določa standarde, po katerih morajo biti elektronski zapisi pošteni in zanesljivi. V praksi 11. del od proizvajalcev zdravil zahteva, da izvajajo nadzor, revizije in sistemsko validacijo programske opreme in sistemov, vključenih v obdelavo elektronskih podatkov. Parametre, ki se spremljajo, je treba preveriti in redno kalibrirati – dobra praksa za naprave za ekstruzijo.
Upoštevati je treba protokole za omejitev dostopa do sistema s strani pooblaščenih posameznikov in za izvajanje operativnega preverjanja, preverjanja opreme, nadzora sistemske dokumentacije in množice drugih dokumentov z navodili. Strogo upoštevanje metod za kopiranje in hrambo zapisov je del dokumenta z navodili.
Dokumentacija o kvalifikaciji naprave, povezana z namestitvijo v okolju farmacevtske kakovosti, mora biti bolj dovršena kot dokumentacija za tipično plastično napravo. Inštalacije farmacevtske kakovosti zahtevajo mesece časa in dela za dokončanje namestitve in zagon opreme, ki zahtevajo podroben paket dokumentacije, specifičen za projekt (FAT), kvalifikacijo namestitve (IQ) in operativno kvalifikacijo (OQ).
Obstajajo tudi smernice cGMP za čiščenje sistemov TSE farmacevtske kakovosti. Na primer, opremo je treba čistiti v ustreznih intervalih v skladu z dokumentiranimi postopki, ki so specifični in podrobni. Po čiščenju je oprema zaščitena pred kontaminacijo do uporabe, njena čistoča pa se preveri tik pred uporabo. Hraniti je treba evidence in dnevnike opreme o vseh čiščenjih in pregledih ter zabeležiti čas med zaključkom obdelave in čiščenjem. Podoben protokol bi koristil vsakemu postopku predelave plastike.
Zaradi regulativnih zahtev, ki so del proizvodnje farmacevtskih izdelkov, vsi vidiki, povezani s proizvodno enoto TSE, zahtevajo strožje nadzorovan in dokumentiran pristop kot standardne dejavnosti industrije plastike.
Naš predlog tukaj ni, da se smernice in predpisi FDA za farmacevtske izdelke lahko strogo uporabljajo za proizvodnjo plastičnih mešanic, ampak da je lahko koristno revidirati dejavnosti farmacevtskih proizvodnih podjetij in selektivno izvajati tiste, ki so praktični in uporabni. stvari, ki pomagajo narediti bolj stabilen in ponovljiv izdelek.
