Ngành công nghiệp dược phẩm đã mượn công nghệ chế biến từ pha trộn nhựa để hình thành một phương pháp pha trộn dược phẩm độc đáo. Đổi lại, chúng ta có thể học được rất nhiều từ những người đi vay. Điều thú vị là người học chắc chắn sẽ phát triển các công nghệ trước đó từ các góc độ khác nhau, từ đó sẽ hình thành nguồn cảm hứng mới cho người học. Ví dụ:
1. TSE dược phẩm quan tâm nhiều hơn đến các quy định và tài liệu hướng dẫn, đặc biệt là thực hành sản xuất dược phẩm năng động (cGMP) được sử dụng trong hoạt động dược phẩm, có thể giúp sản xuất ổn định hơn, có thể tái sản xuất và hiệu quả hơn. Trong quá trình theo đuổi sản xuất thông minh ngày nay, các biện pháp quy phạm này rất có ý nghĩa, bởi vì các hoạt động được tiêu chuẩn hóa là cơ sở và tiền đề của trí thông minh.
2. Sở thích đối với một số loại TSE, chẳng hạn như sở thích đối với máy đùn trục vít đôi liên kết quay ngược chiều, là một hiện tượng thú vị đáng được phân tích.
3. Điều đáng chú ý là sự nhấn mạnh vào một số công nghệ TSE nhựa. Ví dụ: bằng cách kiểm tra lại chức năng của quá trình cho ăn khi đói, chúng ta có thể học hỏi từ quá trình bay hơi PP và giảm mùi hôi, đồng thời kinh nghiệm tránh cắt xén quá mức trong quá trình cho ăn phía sau của khu vực chế biến đang truyền cảm hứng cho nhựa khuếch tán ánh sáng .
Đùn trục vít đôi là quy trình tiêu chuẩn cho hỗn hợp nhựa trong nhiều thập kỷ, nhưng nó chỉ được ngành dược phẩm chấp nhận trong những năm gần đây. Sau đây là những điều mà các nhà sản xuất hợp chất nhựa có thể học được từ người em nhỏ của chúng tôi, nhà sản xuất thuốc, để giúp chúng tôi tạo ra những sản phẩm tốt hơn và nhất quán hơn.
Hệ thống sử dụng máy đùn trục vít đôi để sản xuất các sản phẩm vận chuyển thuốc. Hệ thống tạo hạt ép đùn trục vít đôi này có băng chuyền làm mát bằng không khí và xác định độ dày trong dây chuyền để tạo ra các vi hạt có kích thước xấp xỉ 0.8 mm để làm đầy vi nang.
Trong hơn 50 năm, ép đùn trục vít đôi đã là một công nghệ lâu đời để sản xuất hỗn hợp nhựa. Trước khi máy đùn trục vít đôi (TSE) được chấp nhận, máy trộn và máy đùn trục vít đơn thường là thiết bị pha chế được lựa chọn cho các nhà pha chế. Nhưng ngày nay, TSE là sự lựa chọn ưa thích để tạo hỗn hợp nhựa do khả năng sản xuất ổn định của nhiều công thức khác nhau trên cùng một máy đùn và đặc tính tự làm sạch của nó.
Trong vài thập kỷ qua, ngành công nghiệp dược phẩm cũng đã sử dụng máy đùn trục vít đôi để sản xuất vô số dược phẩm và thiết bị y tế đa chức năng. TSE hiện nay thường được sử dụng để kết hợp các hoạt chất dược phẩm cùng với polyme và tá dược, trong đó polyme và tá dược đóng vai trò là chất liên kết. Như trong các ứng dụng masterbatch, TSE được sử dụng như một máy trộn liên tục để sản xuất các dạng liều lượng nhất quán, chất lượng cao để phân phối thuốc, bao gồm máy tính bảng, thiết bị cấy ghép, chăm sóc vết thương và nhiều sản phẩm khác. Các ứng dụng bao gồm từ các hệ thống giải phóng có kiểm soát đến cải thiện sinh khả dụng đường uống.
Không còn nghi ngờ gì nữa, các công ty dược phẩm đã gặt hái được những lợi ích từ 100 năm phát triển công nghệ TSE và tối ưu hóa quy trình, bao gồm các thành tựu công nghiệp và kết quả nghiên cứu về nhựa. Nhưng bây giờ là lúc để các công ty nhựa tiếp bước các công ty dược phẩm và—ít nhất là trong một số thời điểm—thực hiện các thực hành sản xuất tốt năng động (cGMP) được sử dụng trong các hoạt động dược phẩm để đảm bảo hiệu quả sản xuất và tạo ra các sản phẩm tốt hơn.
Các hoạt động phát triển hàng đầu vào cuối những năm 1980 và 1990 đã dẫn đến một số thành phần phân phối thuốc thương mại dựa trên TSE. Được thúc đẩy bởi các hoạt động Công nghệ Phân tích Quy trình của FDA, việc sử dụng máy đùn trục vít đôi đã thực sự được chấp nhận bởi phần lớn các công ty dược phẩm đẳng cấp thế giới.
Về mặt lịch sử, hầu hết các công thức phân phối thuốc đã được sản xuất thông qua các quy trình pha chế. Hoạt động PAT năm 2004 của FDA cung cấp cho các nhà sản xuất thuốc một khuôn khổ để hướng dẫn phát triển, sản xuất và đảm bảo chất lượng thuốc thông qua giám sát trực tuyến. Nói tóm lại, các hoạt động PAT khuyến khích mạnh mẽ rằng các tác nhân mới nên được phát triển và sản xuất thông qua quá trình xử lý liên tục với việc giám sát trực tuyến các thông số chính. Tập tin này có thể đơn giản đã được viết bởi một nhà cung cấp máy đùn.
Máy đùn trục vít đôi xử lý vật liệu trong một kênh được kết nối liền kề bởi trục vít và thành thùng, vì vậy nó được gọi là máy trộn liên tục mẻ nhỏ. Động cơ đưa năng lượng vào quy trình và quá trình trộn được thực hiện bằng cách xoay trục vít. Các thông số kiểm soát quy trình bao gồm tốc độ trục vít (rpm), tốc độ nạp, nhiệt độ dọc theo thùng đến khuôn và chân không xả. Các thông số điển hình được theo dõi để đo lường chất lượng nội tuyến bao gồm áp suất nóng chảy, nhiệt độ nóng chảy, dòng điện động cơ và cảm biến hồng ngoại nội tuyến. Bộ điều khiển logic có thể lập trình (PLC) và giao diện người-máy màn hình cảm ứng (HMI) hiện là thiết bị phổ biến so với các thiết bị điều khiển và thiết bị đọc biệt lập cũ hơn.
Thiết kế cơ bản của TSE cho nhựa hoặc dược phẩm là giống nhau. Nguyên tắc trộn và phân đoạn hoạt động đơn vị về cơ bản là giống nhau. Các công nghệ xử lý TSE đã được chứng minh trong các cơ sở chế biến công nghiệp thường có thể được triển khai nhanh chóng trong các quy trình dược phẩm—việc xử lý TSE là điều chắc chắn.
TSE sử dụng các sợi phân đoạn được lắp ráp trên các trục vít mô-men xoắn cao. Nòng súng cũng là mô-đun và được tích hợp với các lỗ bên trong để làm mát thùng. Vít và thùng được phân đoạn, kết hợp với đặc tính bơm được kiểm soát và tự làm sạch của các vít đồng quay, cho phép hình dạng trục vít/thùng phù hợp với nhiệm vụ xử lý. Mô hình trục vít đôi xen kẽ quay ngược chiều cũng được sử dụng để xử lý PVC, masterbatch và các ứng dụng pha chế dược phẩm.
So với các máy trộn pittông khối lượng lớn, đặc tính trộn cường độ cao vốn có của TSE và các đặc tính trao đổi khối lượng trong thời gian ngắn giữa các trục vít có lợi cho hoạt động trộn hiệu quả. Không khí, độ ẩm và chất bay hơi bị mắc kẹt được loại bỏ bằng khí thải chân không trong quá trình ép đùn. Thời gian lưu tương đối ngắn (1 giây đến 2 phút) trong TSE là thuận lợi đối với nhiều vật liệu nhạy cảm với nhiệt và lực cắt, bởi vì TSE có thể được thiết kế để hạn chế tiếp xúc với nhiệt độ cao chỉ trong vài giây.
TSE sử dụng phương pháp cho ăn khi đói, và tốc độ sản xuất được xác định bởi máy cấp liệu, dùng để đo các viên, chất lỏng, bột và sợi cho khu vực chế biến. Tốc độ vít TSE không phụ thuộc vào tốc độ nạp, do hiệu quả trộn tối ưu. Giống như bột màu, một số API (hoạt chất dược phẩm) yêu cầu trộn phân tán trong TSE, trong khi những API khác được hưởng lợi từ việc trộn phân tán. Ví dụ: API hoặc sắc tố nhạy cảm với lực cắt có thể được đo ở mặt sau của phần xử lý để tránh độ bền cắt cao trong điều kiện nóng chảy.
TSE đồng quay hiện đại diện cho 90% TSE được sử dụng để sản xuất các sản phẩm masterbatch. Thật thú vị, một tỷ lệ cao các TSE xen kẽ quay ngược chiều được sử dụng bởi các nhà sản xuất dược phẩm, có lẽ vì họ không có sở thích đặt trước cho các trục vít đôi quay đồng thời.
Một ví dụ về thông số quy trình quan trọng được giám sát (tùy thuộc vào việc đó là hỗn hợp nhựa, masterbatch hay công thức) là năng lượng riêng (SE), được định nghĩa là năng lượng đầu vào trên một đơn vị khối lượng vật liệu đang được xử lý. Nếu có sự thay đổi đột ngột về SE, điều đó có nghĩa là thiết bị, điều kiện quy trình hoặc nguyên liệu thô đã thay đổi và sản phẩm cuối cùng có thể trở nên khác.
SE được tính như sau:
KW (thời gian thực)=kW (công suất động cơ) X phần trăm mô-men xoắn XRPM (đang chạy) / RPMX tối đa0.97 (hiệu suất hộp số)
Vì thế:
Năng lượng riêng=kW (thời gian thực) / ((kg/giờ))
đơn vị:
SE được đánh dấu là kW mỗi kg / giờ
KW{0}}kilowatt (công suất động cơ tính bằng kW=HPX0.746)
phần trăm Mô-men xoắn=Phần trăm sử dụng mô-men xoắn tối đa cho phép
RPM=Tốc độ quay vít/phút
Cũng có thể tạo một hộp chắc chắn để theo dõi và ghi lại SE của bất kỳ quy trình ép đùn nào, tuy nhiên, thường thì nó không được giám sát và đáng để đặt câu hỏi tại sao nó không được theo dõi.
Đối với các ứng dụng dược phẩm, hệ thống xuôi dòng cũng tương tự như nhựa. Các viên dạng sợi và khuôn mặt được sử dụng cho các sản phẩm dược phẩm hòa tan trong nước. Ngoài nước, các hạt cũng được ủ trên băng tải, hoặc được vận chuyển và làm mát trong không khí để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tạo hạt. Các hạt nhỏ hơn có thể được sử dụng để làm đầy vi nang trực tiếp, trong khi các hạt lớn hơn thường được nghiền và nén thành viên nén. Hệ thống nhiều lớp được sử dụng cho các ứng dụng phim dưới da và không hòa tan. Các hệ thống ống tạo ra các cấu trúc kháng khuẩn, trong khi các thanh coextruded được tích hợp vào các dụng cụ tránh thai (ví dụ: vòng âm đạo). Các ứng dụng như vậy là vô hạn.
Các TSE được sử dụng trong môi trường cGMP thường tuân thủ Phần 11 của Tiêu đề 21 của Bộ luật Quy định Liên bang (CFR) về Hồ sơ điện tử và Chữ ký điện tử của FDA, đưa ra các tiêu chuẩn theo đó hồ sơ điện tử phải trung thực và đáng tin cậy. Trên thực tế, Phần 11 yêu cầu các nhà sản xuất thuốc thực hiện các biện pháp kiểm soát, kiểm tra và xác thực hệ thống đối với phần mềm và hệ thống liên quan đến xử lý dữ liệu điện tử. Các thông số được theo dõi phải được xác minh và hiệu chỉnh định kỳ - một thông lệ tốt cho việc lắp đặt máy đùn.
Các giao thức phải được tuân theo để hạn chế quyền truy cập vào hệ thống của các cá nhân được ủy quyền và để thực hiện xác minh hoạt động, xác minh thiết bị, kiểm soát tài liệu hệ thống và một loạt các tài liệu hướng dẫn khác. Việc tuân thủ nghiêm ngặt các phương pháp sao chép và lưu giữ hồ sơ là một phần của tài liệu hướng dẫn.
Tài liệu đánh giá thiết bị liên quan đến việc lắp đặt trong môi trường cấp dược phẩm phải phức tạp hơn so với tài liệu của một thiết bị nhựa thông thường. Việc lắp đặt cấp dược phẩm mất hàng tháng thời gian và công việc để hoàn thành việc lắp đặt và vận hành thiết bị, yêu cầu gói tài liệu chi tiết dành riêng cho dự án (FAT), thẩm định lắp đặt (IQ) và thẩm định vận hành (OQ).
Ngoài ra còn có các hướng dẫn cGMP để làm sạch các hệ thống TSE cấp dược phẩm. Ví dụ, thiết bị phải được làm sạch ở những khoảng thời gian thích hợp theo các thủ tục được lập thành văn bản cụ thể và chi tiết. Sau khi làm sạch, thiết bị được bảo vệ khỏi nhiễm bẩn cho đến khi sử dụng và độ sạch của thiết bị được kiểm tra ngay trước khi sử dụng. Hồ sơ và nhật ký thiết bị của tất cả các lần làm sạch và kiểm tra phải được lưu giữ và thời gian từ khi hoàn thành xử lý đến khi làm sạch phải được ghi lại. Một giao thức tương tự sẽ có lợi cho bất kỳ hoạt động xử lý nhựa nào.
Do các yêu cầu quy định vốn có trong sản xuất dược phẩm, tất cả các khía cạnh liên quan đến đơn vị sản xuất TSE yêu cầu phương pháp tiếp cận được ghi lại và kiểm soát chặt chẽ hơn so với các hoạt động tiêu chuẩn của ngành nhựa.
Đề xuất của chúng tôi ở đây không phải là hướng dẫn và quy định của FDA đối với các sản phẩm dược phẩm có thể được áp dụng nghiêm ngặt cho sản xuất hỗn hợp nhựa, mà có thể hữu ích khi kiểm tra hoạt động của các công ty sản xuất dược phẩm và thực hiện có chọn lọc những hoạt động thiết thực và hữu ích. công cụ, giúp tạo ra một sản phẩm ổn định hơn và có thể lặp lại.
