可保持连续运转的密封罐

安全始于研发:稳定发展的密闭容器

作者:Werner Dietzmann 发布时间:2021-03-10
任何在口服固体制剂(OSD)开发中接触高活性成分的人员都会使用到密封罐。但是,小规模作业对生产的要求和对设备的要求是不同的。作者给出了开发人员应注意的技巧,并介绍了实际的解决方案。

即使在高效口服药物的开发阶段,对员工和产品保护的要求也与生产中是一致的。然而,在小规模生产中使用的密封解决方案与后期的生产规模是不同的。接下来,我们将通过实践中的两个例子解释这项技术,并且将说明这项技术对工艺设备的要求有哪些么。本文重点探讨的是制粒和干燥过程。

容器要有多大?

在研发阶段,密封解决方案的选择取决于各种因素,其中一个重要的因素是批次的大小。经验表明,对于5千克左右的小批量生产,可在隔离器中安装工艺系统。

原因之一是尺寸较小,泵、混合器、干燥机和研磨机可以很容易地在隔离器中操作。由于单个组件的大小和重量适中,使得材料和系统组件即使戴着手套也能很舒服地进行操作。

另一个原因是安全性。隔离器非常安全,尽管是手工在操作这些工艺,但活性物质实际上是无法被释放的。

隔离器可定制

隔离器通常根据各自的要求进行单独调整:混合器和流化床设备配有秤、泵和研磨机。进站和出站则需要不同的系统。在这种情况下,必须事先进行模型研究。在隔离器的木制模型上进行模拟操作,如果可能的话,可使用原始工艺组件(重量…),还可对其清洗和拆卸。

活性物质和辅助材料(塑料袋或瓶子)通过连接在正面的Alfa-Beta端口(也称之为快速传输端口RTP)进出。Alfa-Beta端口可视为一种锁,可将污染物无污染地传入和传出隔离器。。衬垫包和双襟翼也可用于卸料。

安全基础:正确的工艺设备

通过隔离器实现正确密封的先决条件是恰当的设计和安排工艺设备。今天,高剪切混合器不仅用于混合和湿造粒,而且经常用于生产吸入剂。从0.25~20升的混合器可以配备可互换的容器,用以安装在隔离器中。

一个重要的方面是驱动的位置。应始终置于隔离器的外部,这样可以使清洁和一般处理更容易。主传动的轴套(通过绝缘子底座)和斩波器(通过后壁)是气密和水密的。混合器的盖子由玻璃制成,可以清楚地观察到搅拌过程。

单罐系统是对具有安全壳要求的制粒生产线的一种有趣的替代选择。搅拌机可以设计成单罐设备,在真空下干燥颗粒。混合罐是双壁的,并具有用于真空操作的特殊轴封。真空泵和加热/冷却设备位于技术区域。

流化床干燥器也以其灵活性而著称:针对隔离器操作进行了优化的设备可以在隔离器中装有100毫升至20升的可互换容器。只有与产品接触的部件才可位于隔离器中。

通过适当的设计,可以在同一容器中执行流化床工艺,例如,顶部和切向喷雾制粒以及颗粒包衣(Wurster)。片剂也可以涂上适当的工艺插件(如滚筒涂层模块)进行包衣。

案例研究1:在隔离器中生产最多8千克的批次,OEB 5等级

在工艺技术方面,采用了混合机湿造粒、流化床干燥、流化床工艺以及干湿粉碎。

在这个系统中(见图),物料从右侧通过快速传输端口流入混合器。辅助和有效成分放入袋中。后壁的蠕动泵为混合器和流化床提供造粒液体。湿磨或干磨设置在混合器和流化床之间。左侧是流化床设备。该区域呈一定角度(L形)排列。所述物料容器和过滤壳可旋转并侧向倾斜。处理空气的过滤器集成在后壁上。因此可以无污染地更换它们。


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使用隔离器在混合器中进行湿法制粒,流化床干燥以及最大8 kg批次的湿法和干法研磨。整体视图-可以清楚地看到隔离器的角度布置(图片来源:Diosna Dierks&Sons)

在这种设计下,可以以最小的工作量和较短的总时间完成制粒。这使得它优于其他设计,即带有两个或三个可移动的、可互换的过程插入物的隔离器,或用于混合器和流化床的分离隔离器。

另一方面,如果只使用系统的一部分,例如,用于流化床造粒或丸粒包衣,则会增加清洗的工作量。清洗是通过干燥机过滤壳内的喷嘴和手动喷枪进行的。

隔离器的替代方案:一次性用品

并不总是需要隔离器。那些很少接触高活性物质的人,或者只是想为它们做准备的人,通常不愿意进行高投资。铝箔袋与塑料密封阀的结合使用正变得越来越流行。虽然铝箔袋在一次使用后就会被丢弃,但密封阀可以多次使用。阀门和袋子用稳定的支架固定在设备上。塑料双襟翼与不锈钢半襟翼兼容,同样受到关注。主动而重的襟翼由不锈钢制成,安装在混合器、烘干机或粉碎机上,被动而轻的襟翼由塑料制成,安装在容器上。

案例研究2:一次性设备,OEB 4等级

在批次生产规模为9千克以下的工厂中,选择塑料袋和密封阀来进行物料转移。对混合器中的湿造粒、干燥和流化床中的各种喷涂工艺步骤可实现所需的控制。使用一次性设备的决定性因素是,只有在某些时候才需要在密封条件下工作。

该系统(见图)经过精心设计,可将装有固体的袋子悬挂并停靠在混合容器上方。这种阀门在最终处理前可以多次使用。清空混合器和所有其他处理步骤(例如干燥、研磨等)的过程类似。


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带有塑料密封阀的混合器。上阀安装在旋转装置上,以便可以轻松打开或更换混合容器(图片来源:Diosna Dierks&Sons)


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移动式流化床处理器,带用于装卸阀门的阀,以及用于清洁的连接件(图片来源:Diosna Dierks&Sons)

所有系统部件的排风,特别是干燥机的排风,除初级过滤器外,还通过HEPA过滤器排出。该系统主要在封闭状态下进行清洗,包括人工清洗和在流化床上使用WIP喷嘴进行大范围清洗。在打开设备之前,所有灰尘都被阻拦住。

由于操作人员受到了相应的标准操作培训,因此操作是安全的。在特殊情况下,也可以穿戴个人防护装备。与戴着隔离手套操作类似的设备相比,这些部件的操作非常令人愉快。包括塑料袋在内的轻质材料也起到了积极作用。

由于其结构和相对较小的直径,它们可以方便地手动开启和关闭。另一方面,自动化为其提供了保护,例如,通过限位开关是不可能的。安全壳组件不是压力密封或真空密封的,但在一定程度上是水密的。清洁时必须注意后者。废水也不容易通过人工清洗收集,就像在隔离器中那样。总体而言,该解决方案与隔离器内设备的操作安全性、方便性和灵活性相差不大。

这两个案例展示了研究和开发领域中,在密封条件下生产固体制剂的两种必不可少的技术。


作者曾任Diosna Dierks & Söhne GmbH区域销售经理。

电子邮件:marketing@diosna.de



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