PAT帮助确定干燥工艺的终点

作者：Tony Slapikas 译/董向群文章来源：AMETEK过程和分析仪器部发布时间：2011-09-28

图1 PROMAXION过程质谱仪

通常采用的离线测量只能提供LOD数据，几乎没有干燥过程的细节，而恰恰是这些细节有助于制药公司知晓整个干燥过程中药品的情况。

近年来，制药公司成功地将PAT（过程分析技术）用于药品的溶剂干燥阶段。AMETEK PROCESS INSTRUMENTS目前已有超过30台PROMAXION过程质谱仪用于溶剂干燥的实时监测和控制，帮助确定干燥终点。

药品的干燥

片剂有一层半透膜以控制活性成分的释放速率。这层膜是基于纤维素的混合物，可溶解于某种有机溶剂，如丙酮、甲醇或二氯甲烷。半透膜中的溶剂残留量将显著影响活性成分的释放速率，溶剂残留量应小于200μg/片。

干燥时间因片剂类型的不同而长短不同，从24h直至130h。通常确定溶剂是否充分干燥的办法，是先手动取样，然后用气相色谱确定溶剂残留量，干燥过程需要停下来。如果产品还没有充分干燥，干燥过程必须继续进行一段时间，时间的长度仍然不确定。这个过程将重复进行直至LOD达到规定数值，这样做很耗费时间。

图2 典型的单步干燥工艺

问题的关键

关键问题之一是制药公司对干燥过程以及半透膜的透过性了解不充分，特别是药品不同批次间，甚至同一批次溶剂残留量有何不同。通常采用的离线测量只能提供LOD数据，几乎没有干燥过程的细节，而恰恰是这些细节有助于制药公司知晓整个干燥过程中药品的情况，从而显著提高干燥阶段的效率。

这就需要PAT对干燥过程连续监测，一旦药品的指标符合要求，干燥即告结束，过程质谱就是很好的解决方案。

过程质谱解决方案

过程质谱已经成功地用于API的干燥过程。AMETEK与一家知名的制药公司合作，发现他们原有的干燥程序并不是最高效率的。AMETEK帮助其研究干燥参数对过程的影响，从而有效地改进了干燥工艺及其质量控制。

将待干燥的样品放在干燥装置有孔的托盘上，上、中、下的托盘共有6个点与PROMAXION过程质谱相联，5个点监测干燥装置的进口/出口，1个点用于标定。

过程质谱不仅能肯定地确定终点，而且还可以帮助理解整个干燥过程的细节，帮助制药企业显著缩短干燥时间，极大地节约成本，提高生产效率。

图3 典型的多步干燥工艺

过程质谱将向用户提供实时的溶剂蒸发速率和干燥参数的关系图（延迟时间为样品从干燥装置到达质谱的时间+分析时间，通常为1~2min）。这些数据是实时的，足以帮助制药公司了解每个步骤干燥进行的情况，跳过无效的步骤和时间段，甚至还可以帮助发现批次间加料的不同和异常。

使用PROMAXION可以达到的效果包括：单步干燥工艺设定的时间不到一半，干燥就已经完成了；多步干燥工艺中第二步升温对干燥过程没有任何帮助；PROMAXION的数据表明：在工艺结束1天前，干燥就已经全部完成，最后1天的时间完全可以省掉。

案例中PROMAXION详尽的数据可以帮助制药公司调整干燥的工艺参数，显著减少能源消耗，缩短工艺时间，提高生产效率。

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