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高活性固體制劑生產(chǎn)設備和技術的應用

更新時間:2023-07-20      點擊次數(shù):4684
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      隨著醫(yī)療技術的迅速發(fā)展,越來越多針對特殊病癥的特。效。藥在市場上被應用,其中一部分特。效。藥具備高活性或高毒性的特征,在藥企生產(chǎn)過程中存在對人體造成危害的風險,因此越來越多的藥企對制藥設備提出的高密閉生產(chǎn)的要求。

    行業(yè)內(nèi)一般使用OEL值(Occupational Exposure Limit:職業(yè)接觸限值)來反映藥物在生產(chǎn)過程中,勞動者長期反復接觸,但對機體不引起急性或慢性有害健康的容許接觸水平,《中國制藥工業(yè)EHS指南(2016版)》將其按危險類別分為5個等級(即OEB1-OEB5),以此來界定相關生產(chǎn)設備所需要使用的密閉措施以及應達到的密閉條件。

    為保護操作員工的人身安全,OEB3等級(OEL<100μg/m3)的藥物在生產(chǎn)過程中需要評估是否應用高密閉生產(chǎn),而OEB4(OEL<10μg/m3)和OEB5(OEL<1μg/m3)的藥物在生產(chǎn)過程中則必須要應用高密閉的生產(chǎn)設備和技術。本文將介紹在固體制劑過程中常用的幾種生產(chǎn)設備和技術。

 

高密閉設備和技術介紹

 

01

隔離器配料站

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▲隔離器

      一般而言,高密閉產(chǎn)線的制藥配方中對人體無危害的物料占絕大部分,這些物料可以使用無塵投料站直接加到料斗里;而對人體有危害的物料,則需要在隔離器內(nèi)進行拆袋、稱量和投料。
      隔離器配置有進風機和排風機,以實時調(diào)節(jié)工作腔室內(nèi)的壓力,在隔離器內(nèi)形成一個“微負壓”的狀態(tài),以此與生產(chǎn)環(huán)境保持壓力階梯。隔離器的使用風量較小,一般采用潔凈室內(nèi)取風/排風的方式進行空氣交換,所以對過濾器的要求較高,通常會使用帶“Push-push”結(jié)構(gòu)的高效桶式過濾器。這種結(jié)構(gòu)的過濾器,可以通過簡單的操作在潔凈室內(nèi)更換過濾器,非常適合應用于隔離器配料站這種風量不大的設備上。
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▲Push-push 過濾器

      隔離器的操作面配有一個或多個采用氣囊密封的玻璃操作門,并根據(jù)客戶拆包、稱配、投料等要求配置多個操作手套,便于操作人員在隔離器外對內(nèi)部的設備和物料進行安全操作。隔離器會在側(cè)面或者底部配置一個連續(xù)套袋裝置,或配置RTP(Rapid Transfer Ports:快速傳遞接口),用于在操作過程中轉(zhuǎn)移廢料/廢袋。
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▲RTP閥

      固體制劑生產(chǎn)中常用料斗周轉(zhuǎn)物料,所以需要在隔離器上配置剖分閥(也稱為SBV,αβ閥等),用于對接料斗,剖分閥通常安裝在隔離器下方。
      隔離器技術不僅可以應用在配料和投料上,還經(jīng)常被應用于其他在生產(chǎn)過程中需要手動介入操作的高密閉設備上。

 

02

制粒設備

整粒濕法混合制粒機、沸騰干燥機、干式整粒機

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▲迦南高密閉濕法制粒線

      高密閉生產(chǎn)線中的工藝設備,在保證生產(chǎn)功能完整性的前提下,還需要考慮如何最。大。程。度降低生產(chǎn)全過程中有害物料的暴露量。
濕法制粒機
      在條件允許的情況下,最。理。想的狀態(tài)是在隔離器內(nèi)完成配料后,直接將原料藥投入到濕法制粒機內(nèi);這種方式對廠房的布局要求很高,所以出于適用性和密閉性的考慮,高密閉生產(chǎn)線上的濕法制粒機一般采用“料斗重力落料”的方式加料:在濕法制粒機靠近制粒缸體的側(cè)邊裝有一臺料斗提升加料機,提升料斗并與濕法制粒機缸蓋上的剖分閥對接,實現(xiàn)密閉加料。
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▲濕法制粒加料剖分閥

      濕法制粒機所有可能與接觸物料的活動部件,都需要采取相應的密閉措施,例如缸體與缸蓋之間采用氣囊密封,主軸與制粒刀軸采用氣密封等。設備上的過濾器等需要與外界進行空氣交換的部件,則需要連接至相應的空氣處理系統(tǒng)(至少H13過濾等級)中,避免對人體有害的粉末暴露到生產(chǎn)環(huán)境中。
      在濕法制粒機的生產(chǎn)過程中,因為攪拌主軸和制粒刀軸的氣密封機構(gòu)需要不斷往缸體內(nèi)通入壓縮空氣,即使有過濾器可以泄壓,缸內(nèi)仍然會處于一個相對正壓的狀態(tài),導致物料暴露的風險提高。為此,需要通過空氣處理系統(tǒng)的程序設計,使缸體內(nèi)在生產(chǎn)過程中保持“負壓”狀態(tài),從而降低暴露風險。
      在保證生產(chǎn)過程中的高密閉性之外,還需要考慮清潔與維護時的安全性。為此,濕法制粒機內(nèi)部需提供足夠的清洗覆蓋面積,對設備內(nèi)與物料接觸的表面進行在位清洗,難以完。全實現(xiàn)在位清洗的地方也需要保證完。全潤濕,為人工清洗提供安全的環(huán)境。
沸騰干燥機
      從濕法制粒機到沸騰干燥機的物料轉(zhuǎn)移通過真空密閉上料的方式進行,這是一種便捷又可靠的做法。
      沸騰干燥機主機的各處需要在生產(chǎn)過程中保持密閉,各缸之間的密封方式建議采用“充氣密封”,配置相應的監(jiān)測和報警系統(tǒng),確保干燥過程的密封性。排風系統(tǒng)需配備帶高效過濾器的除塵器,并應用BIBO(Bag in bag out:袋進袋出)技術,提供相對安全的維護和檢修環(huán)境。沸騰干燥機在生產(chǎn)過程中可能需要取樣,因此還要配備一個“密閉取樣裝置”,在取樣過程中也需要防止粉塵泄漏。與其他設備一樣,沸騰干燥機也需要配置可以覆蓋所有物料接觸面的在位清洗結(jié)構(gòu)。
      高活性藥物通常具有較高的價值,在生產(chǎn)車間空間允許的情況下,沸騰干燥機可以配置“翻板出料”功能,以提高物料收得率。
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▲BIBO 過濾器

干式整粒機
      因為不能在生產(chǎn)過程中移出沸騰干燥機的物料倉,干燥完成的物料,可用真空上料機或耐負壓緩沖罐方式轉(zhuǎn)移到整粒機中。
      整粒機的出料口需配置主動剖分閥,以與混合料斗上的被動剖分閥連接,物料經(jīng)過整粒后直接落入混合料斗。
      整粒機上需要配置在位清洗系統(tǒng),并且清洗系統(tǒng)需要保證不影響整粒過程;為保證排水過程的密閉性,整粒機需要額外配置一個適用于主動剖分閥的“排水裝置”,將清洗后的污水引至指。定的地漏中。

 

03

混合設備:料斗混合機

      在高活性固體制劑過程中,需要最。大。程。度地減少物料在不同設備或容器內(nèi)的轉(zhuǎn)移過程,以盡可能減少粉塵暴露的環(huán)節(jié)。所以可以更換料斗的“料斗混合機”是最。適。合的混合機類型。
      混合料斗需要配置1個(或2個)被動剖分閥,以實現(xiàn)與工藝設備的密閉對接和物料轉(zhuǎn)運。配置1個剖分閥(進/出料共用)在使用過程中需要頻繁翻轉(zhuǎn)料斗以接料或者出料;配置2個剖分閥(進/出料各配1個)的方式,操作更方便,但成本會有所上升。

 

04

包衣設備

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▲迦南BGZ系列高。端包衣機

      應用在高密閉生產(chǎn)線上的包衣機主要有幾個難點:設備高密閉、噴槍調(diào)節(jié)系統(tǒng)和在線取樣功能。
      為保證生產(chǎn)過程的密閉性,包衣機的進/出料系統(tǒng)需要考慮使用剖分閥;包衣機的所有視窗、檢修門和操作門,以及其他內(nèi)外連接部位均需要采取有效的密封措施;除此之外,相應的安全檢測和連鎖報警等功能也需要完整配置,以增加設備的安全性。
      包衣過程中的進、排風系統(tǒng)需要經(jīng)過高效過濾器處理,使最終排放的氣體不至于暴露過量的有害粉塵。在生產(chǎn)過程中不能打開包衣機的操作門,因此噴槍的霧化、高度和角度等參數(shù)都需要自動或遠程調(diào)節(jié);或者額外給包衣機配置一個隔離器,但這種方式操作仍然有不便,特別是應用在大型包衣機上時。因為同樣的原因,包衣機也需要配置一個“密閉取樣裝置”,以應對生產(chǎn)過程中的取樣要求。
      包衣機內(nèi)與物料接觸的零部件多、面積大,因此與常規(guī)包衣機相比,應用于高密閉生產(chǎn)線的包衣機需要增加更多的清洗點,以使得清洗范圍可以覆蓋到任何一個物料可能殘留的部位。
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▲包衣機的密閉進料

 

05

高密閉制粒連線

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▲迦南GL系列高密閉制粒連線

      對于小規(guī)格的實驗型固體制劑線,還可以將所有工藝設備集成到一個大型隔離器內(nèi),通過隔離器的密閉性和可操作性,實現(xiàn)高活性藥物的高密閉生產(chǎn)。
      由于隔離器的空間、結(jié)構(gòu)和操作限制,隔離器內(nèi)的設備無法像普通的設備一樣使用,在設計這種類型的設備時,需要更多地考慮設備之間的關聯(lián)性、布局的有效性和操作的便捷性,這就需要制藥裝備生產(chǎn)商對各種設備有深入的研究和探索。

 

 

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