Фармацевтична промисловість запозичила технологію обробки від змішування пластику, щоб створити унікальний метод фармацевтичного змішування. У свою чергу, ми можемо багато чому навчитися у позичальників. Цікаво, що учні обов’язково розвиватимуть попередні технології з різних точок зору, що, у свою чергу, сформує нове натхнення для учнів. Наприклад:
1. Pharmaceutical TSE приділяє більше уваги нормативним та керівним документам, особливо динамічній фармацевтичній виробничій практиці (cGMP), яка використовується у фармацевтичних операціях, що може зробити виробництво більш стабільним, відтворюваним і ефективнішим. У сучасному прагненні до інтелектуального виробництва ці нормативні заходи мають велике значення, оскільки стандартизовані операції є основою та передумовою інтелекту.
2. Перевага певним типам TSE, наприклад двошнековим екструдерам із протилежним обертанням, є цікавим явищем, яке заслуговує на аналіз.
3. Варто відзначити акцент на певних технологіях пластикових TSE. Наприклад, переглянувши функцію голодної подачі, ми можемо отримати знання з випаровування ПП і зменшити запах, а досвід уникнення надмірних зсувів у задній частині подачі в зоні обробки є надихаючим для світлорозсіювальних пластмас .
Двошнекова екструзія протягом десятиліть була стандартним процесом для виготовлення пластмас, але в останні роки вона була прийнята фармацевтичною промисловістю. Ось чому виробники пластмаси можуть навчитися у нашого молодшого брата, виробника ліків, щоб допомогти нам створювати кращі та стабільніші продукти.
У системі використовується двошнековий екструдер для виробництва продуктів доставки ліків. Ця двошнекова екструзійна система гранулювання має конвеєрну стрічку з повітряним охолодженням і поточне визначення товщини для отримання мікрочастинок приблизно 0,8 мм для наповнення мікрокапсул.
Понад 50 років двошнекова екструзія була добре запровадженою технологією виробництва пластикових сумішей. До того, як двошнекові екструдери (TSE) були прийняті, змішувачі та одношнекові екструдери часто були обладнанням для компаундування, яке вибирали компаундери. Але сьогодні TSE є кращим вибором для сумішей пластику завдяки стабільному виробництву багатьох різних складів на одному екструдері та його властивостям самоочищення.
Протягом останніх кількох десятиліть фармацевтична промисловість також використовувала двошнекові екструдери для виробництва безлічі фармацевтичних препаратів і багатофункціональних медичних пристроїв. TSE зараз широко використовується для з’єднання активних фармацевтичних інгредієнтів разом із полімерами та допоміжними речовинами, де полімери та допоміжні речовини служать лінкерами. Як і в застосуванні маткової суміші, TSE використовується як змішувач безперервної дії для виробництва високоякісних однорідних лікарських форм для доставки ліків, включаючи таблетки, імплантовані пристрої, засоби для догляду за ранами та багато інших продуктів. Області застосування варіюються від систем із контрольованим вивільненням до покращення пероральної біодоступності.
Немає сумніву, що фармацевтичні компанії скористалися перевагами 100-річного розвитку технології TSE та оптимізації процесів, включаючи промислові досягнення та результати досліджень у галузі пластмас. Але зараз настав час для компаній, що займаються виробництвом пластмас, піти по стопах фармацевтичних компаній і — принаймні деякий час — запровадити динамічну належну виробничу практику (cGMP), яка використовується у фармацевтичній діяльності, щоб забезпечити ефективність виробництва та створювати кращі продукти.
Провідні розробки наприкінці 1980-х і 1990-х років призвели до кількох комерційних компонентів доставки ліків, які покладаються на TSE. Стимулюючись діяльністю FDA з аналітичних технологій, використання двошнекових екструдерів з тих пір стало прийнятним більшістю фармацевтичних компаній світового рівня.
Історично склалося так, що більшість препаратів для доставки ліків виготовлялися за допомогою процесів змішування. Діяльність FDA 2004 PAT надає виробникам ліків структуру для керівництва розробкою, виробництвом і забезпеченням якості ліків через онлайн-моніторинг. Коротше кажучи, діяльність PAT наполегливо заохочує розробляти та виготовляти нові агенти шляхом безперервної обробки з онлайн-моніторингом ключових параметрів. Цей файл міг бути просто написаний постачальником екструдера.
Двошнекові екструдери обробляють матеріал у каналі, який суміжно з’єднаний шнеком і стінкою стовбура, тому їх називають малосерійними змішувачами безперервної дії. Двигун вводить енергію в процес, а змішування здійснюється обертанням шнека. Параметри контролю процесу включають швидкість шнека (об/хв), швидкість подачі, температуру вздовж стовбура до матриці та випускний вакуум. Типові параметри, які контролюються для поточного вимірювання якості, включають тиск розплаву, температуру розплаву, струм двигуна та вбудовані ІЧ-датчики. Програмовані логічні контролери (PLC) і сенсорні інтерфейси людина-машина (HMI) тепер є звичайним обладнанням порівняно зі старішими ізольованими елементами керування та показаннями приладів.
Основна конструкція TSE для пластмас або фармацевтичних препаратів однакова. Принцип змішування та сегментація роботи блоку по суті однакові. Технології обробки TSE, перевірені на промислових переробних підприємствах, часто можуть бути швидко впроваджені у фармацевтичних процесах — обробка TSE є певною даністю.
TSE використовує сегментовані різьби, зібрані на гвинтових валах з високим крутним моментом. Стовбур також є модульним і вбудований у внутрішні отвори для охолодження стовбура. Сегментований шнек і стовбур у поєднанні з регульованим насосом і властивостями самоочищення шнеків, що обертаються одночасно, дозволяють адаптувати геометрію шнека/стовбура до завдання обробки. Двохшнекова схема, що обертається взаємно, також використовується для обробки ПВХ, маткових сумішей і фармацевтичних сумішей.
Порівняно з поршневими міксерами великого об’єму, притаманна TSE висока інтенсивність змішування та короткочасний масообмін між шнеками сприяють ефективним змішуванням. Затримане повітря, волога та леткі речовини видаляються за допомогою вакуумного вихлопу під час процесу екструзії. Відносно короткий час перебування (від 1 секунди до 2 хвилин) у TSE є перевагою для багатьох матеріалів, чутливих до тепла та зсуву, оскільки TSE може бути розроблений таким чином, щоб обмежити вплив високих температур лише кількома секундами.
TSE використовує голодне годування, а швидкість виробництва визначається живильником, який дозує гранули, рідини, порошки та волокна до секції обробки. Швидкість шнека TSE не залежить від швидкості подачі завдяки оптимальній ефективності змішування. Як і пігменти, деякі API (активні фармацевтичні інгредієнти) вимагають дисперсійного змішування в TSE, тоді як інші отримують переваги від розподільного змішування. Наприклад, чутливий до зсуву API або пігмент можна дозувати в задній частині секції обробки, щоб уникнути високої міцності на зсув в умовах плавлення.
Ко-ротація TSE наразі становить 90 відсотків TSE, що використовується для виробництва маткових сумішей. Цікаво, що фармацевтичні виробники використовують велику частку TSE із взаємозачепленням, що обертаються протилежно, можливо, тому, що вони не мають попередньо встановлених переваг щодо подвійних гвинтів, що обертаються одночасно.
Прикладом критичного параметра процесу, який контролюється (залежно від того, чи це пластикова суміш, маткова суміш або рецептура), є питома енергія (SE), яка визначається як вхідна енергія на одиницю маси матеріалу, що обробляється. Якщо відбувається раптова зміна SE, це означає, що обладнання, умови процесу або сировина змінилися, і кінцевий продукт може стати іншим.
SE розраховується таким чином:
КВт (у режимі реального часу)=кВт (потужність двигуна) X відсотків крутного моменту XRPM (працює) / максимальний RPMX0.97 (ефективність коробки передач)
так:
Питома енергія=кВт (реальний час) / ((кг/год))
одиниця:
SE позначається як кВт на кг/год
КВт{{0}}кіловат (потужність двигуна в кВт=HPX0,746)
percent Torque=Відсоток використання максимально допустимого крутного моменту
RPM=Швидкість обертання гвинта/хв
Також можна зробити надійну коробку, яка контролює та записує SE будь-якого процесу екструзії, однак досить часто він не контролюється, і варто запитати, чому він не контролюється.
Для фармацевтичних застосувань системи, що виробляються далі, також подібні до пластикових. Гранули для волокон і граней використовуються для водорозчинних фармацевтичних продуктів. Окрім води, частинки також відпалюються на конвеєрній стрічці або транспортуються та охолоджуються на повітрі для полегшення гранулювання. Менші частинки можна використовувати для прямого мікрокапсулювання, тоді як більші частинки зазвичай подрібнюють і пресують у таблетки. Ламіновані системи використовуються для підшкірних і нерозчинних плівок. Системи трубок виробляють антимікробні структури, тоді як коекструдовані стрижні інтегровані в засоби контрацепції (наприклад, вагінальні кільця). Таких додатків нескінченно багато.
TSE, що використовуються в середовищі cGMP, загалом відповідають частині 11 розділу 21 FDA Кодексу федеральних правил (CFR) щодо електронних записів та електронних підписів, який встановлює стандарти, згідно з якими електронні записи мають бути чесними та надійними. На практиці Частина 11 вимагає від виробників ліків запроваджувати засоби контролю, аудити та перевірку системи програмного забезпечення та систем, залучених до обробки електронних даних. Параметри, що контролюються, необхідно перевіряти та періодично калібрувати – хороша практика для екструзійних установок.
Необхідно дотримуватися протоколів, щоб обмежити доступ до системи уповноважених осіб і виконати операційну перевірку, перевірку обладнання, контроль системної документації та безлічі інших інструкційних документів. Суворе дотримання методів копіювання та зберігання записів є частиною керівного документа.
Кваліфікаційна документація пристрою, пов’язана з установкою в середовищі фармацевтичного класу, має бути детальнішою, ніж документація типового пластикового пристрою. Встановлення фармацевтичного класу займає місяці часу та роботи, щоб завершити встановлення та введення обладнання в експлуатацію, вимагаючи детального пакету документації для конкретного проекту (FAT), кваліфікації встановлення (IQ) та кваліфікації експлуатації (OQ).
Існують також рекомендації cGMP щодо очищення систем TSE фармацевтичного класу. Наприклад, обладнання необхідно очищати через відповідні проміжки часу відповідно до задокументованих процедур, які є конкретними та детальними. Після очищення обладнання захищають від забруднення до моменту використання, а його чистоту перевіряють безпосередньо перед використанням. Записи та журнали обладнання про всі очищення та перевірки повинні зберігатися, а час між завершенням обробки та очищенням повинен бути зафіксований. Подібний протокол принесе користь будь-якій операції з переробки пластику.
Через нормативні вимоги, властиві виробництву фармацевтичних препаратів, усі аспекти, пов’язані з виробничим підрозділом TSE, вимагають більш суворо контрольованого та задокументованого підходу, ніж стандартна діяльність промисловості пластмас.
Наша пропозиція полягає не в тому, що вказівки та правила FDA для фармацевтичних продуктів можна суворо застосовувати до виробництва пластикових сумішей, а в тому, що може бути корисним перевірити діяльність фармацевтичних виробничих компаній і вибірково впроваджувати ті, які є практичними та корисними. матеріал, який допомагає зробити більш стабільний і повторюваний продукт.
