केस स्टडी: फार्मास्युटिकल-ग्रेड होमोजेनाइजिंग इमल्सीफायर बाँझ अर्ध-ठोस फॉर्मूलेशन उत्पादन का अनुकूलन

पृष्ठभूमि

चुनौतियाँ

1. असंगत पायस स्थिरता और कण आकार: संशोधित औद्योगिक इमल्सीफायर बैचों में सटीक कण आकार नियंत्रण प्राप्त करने में विफल रहे। एपीआई कण आकार 3-12μm के बीच भिन्न होता है, और 15-18% बैचों में 6-8 महीने के भंडारण के बाद तेल-पानी का पृथक्करण हुआ—आवश्यक 18 महीने के शेल्फ जीवन से काफी कम। यह असंगति चिकित्सीय प्रभावकारिता से समझौता करती है, क्योंकि एपीआई जैव उपलब्धता सीधे कण फैलाव एकरूपता से जुड़ी होती है।
2. बाँझपन आश्वासन जोखिम: खंडित प्रक्रिया (इमल्सीफायर में मिश्रण, फिर बाँझ टैंकों में स्थानांतरण) ने माइक्रोबियल संदूषण के अवसर पैदा किए। मैनुअल सामग्री हस्तांतरण और अपर्याप्त उपकरण सीलिंग के कारण 3-5% बैच बाँझपन परीक्षण में विफल रहे, जिसके लिए महंगा पुनर्संसाधन या निपटान आवश्यक था। एकीकृत बाँझ डिजाइन की कमी ने पायसीकरण के दौरान एक नियंत्रित एसेप्टिक वातावरण बनाए रखना भी मुश्किल बना दिया।
3. नियामक अनुपालन अंतराल: संशोधित उपकरणों में स्वचालित पैरामीटर लॉगिंग और ट्रेसबिलिटी कार्यों का अभाव था। महत्वपूर्ण प्रक्रिया मापदंडों (सीपीपी) जैसे कि होमोजेनाइजिंग गति, तापमान और समय को मैन्युअल रूप से रिकॉर्ड किया गया था, जिससे मानव त्रुटि और डेटा अखंडता के लिए एफडीए और ईएमए आवश्यकताओं के साथ गैर-अनुपालन का जोखिम बढ़ गया। सुविधा को जीएमपी ऑडिट के दौरान अपूर्ण प्रक्रिया ट्रेसबिलिटी से संबंधित टिप्पणियों का सामना करना पड़ा।
4. गर्मी के प्रति संवेदनशील एपीआई का क्षरण: कई एपीआई (जैसे, कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स, एंटीबायोटिक्स) गर्मी के प्रति संवेदनशील थे। मिश्रण कक्ष में लंबे समय तक पायसीकरण और असमान तापमान वितरण ने स्थानीयकृत गर्मी (8-12°C का तापमान वृद्धि) उत्पन्न की, जिससे 7-9% बैचों का क्षरण हुआ। इससे एपीआई क्षमता बदल गई, जिसके परिणामस्वरूप बैच क्षमता विनिर्देशों में विफल हो गए।
5. अकुशल सफाई और क्रॉस-संदूषण जोखिम: संशोधित इमल्सीफायर में जटिल आंतरिक संरचनाएं थीं जिनमें साफ करने में मुश्किल दरारें थीं, जिससे बैचों के बीच प्रभावी निर्जलीकरण प्राप्त करना चुनौतीपूर्ण हो गया। मैनुअल सफाई प्रोटोकॉल को प्रति बैच बदलाव के लिए 4-6 घंटे की आवश्यकता होती थी, जिससे उत्पादन चक्र बढ़ जाते थे। 2% बाद के बैचों में अवशिष्ट एपीआई का पता लगाने से क्रॉस-संदूषण का खतरा पैदा हुआ, जिससे फार्मास्युटिकल शुद्धता मानकों का उल्लंघन हुआ।

समाधान: फार्मास्युटिकल-ग्रेड बाँझ होमोजेनाइजिंग इमल्सीफायर को अपनाना

• फार्मास्युटिकल-ग्रेड सामग्री और बाँझ डिज़ाइन: सभी संपर्क भागों का निर्माण SUS316L स्टेनलेस स्टील से किया गया था जिसमें इलेक्ट्रोपॉलिश्ड सतहें (Ra ≤ 0.4μm) थीं ताकि कणों के झड़ने को कम किया जा सके और सफाई की सुविधा मिल सके। उपकरण में डबल मैकेनिकल सील (खाद्य-ग्रेड फ्लोरोपॉलीमर) और अक्रिय गैस (नाइट्रोजन) शुद्धिकरण के साथ एक पूरी तरह से सीलबंद डिज़ाइन था ताकि पायसीकरण के दौरान एक एसेप्टिक वातावरण बनाए रखा जा सके। यह एसआईपी (जगह पर स्टरलाइज़) प्रोटोकॉल के साथ संगत था, जो 30 मिनट के लिए 121°C पर स्वचालित भाप नसबंदी को सक्षम करता है।
• सटीक होमोजेनाइजेशन और कण नियंत्रण: चर आवृत्ति गति विनियमन (3,500-14,000 आरपीएम) के साथ एक उच्च-शक्ति स्टेटर-रोटर असेंबली (18-37kW) ने समान कतरनी बल उत्पन्न किया, जिससे एपीआई कण आकार को लगातार 2-5μm के बीच नियंत्रित किया गया। सिस्टम में वास्तविक समय प्रतिक्रिया के लिए एक इनलाइन कण आकार मॉनिटर शामिल था, जो उत्पादन के दौरान होमोजेनाइजिंग मापदंडों में समायोजन को सक्षम करता था।
• एकीकृत तापमान और प्रक्रिया नियंत्रण: सटीक तापमान नियंत्रण (सीमा: 10-90°C, सटीकता ±0.5°C) के साथ एक जैकेटेड हीटिंग/कूलिंग सिस्टम ने इष्टतम पायसीकरण तापमान बनाए रखा और गर्मी-प्रेरित एपीआई क्षरण को रोका। सिस्टम ने वास्तविक समय के तापमान डेटा के आधार पर स्वचालित रूप से शीतलन तीव्रता को समायोजित किया, प्रसंस्करण के दौरान तापमान में उतार-चढ़ाव को ≤2°C तक सीमित कर दिया।
• जीएमपी-अनुपालक स्वचालन और ट्रेसबिलिटी: टचस्क्रीन इंटरफेस के साथ एक पीएलसी-आधारित नियंत्रण प्रणाली ने स्वचालित पैरामीटर लॉगिंग, रेसिपी स्टोरेज (50+ फॉर्मूलेशन) और बैच डेटा प्रबंधन को एकीकृत किया। सभी सीपीपी (तापमान, गति, समय, वैक्यूम डिग्री) को ऑडिट ट्रेल के साथ इलेक्ट्रॉनिक रूप से रिकॉर्ड किया गया था, जिससे डेटा अखंडता और नियामक आवश्यकताओं का अनुपालन सुनिश्चित होता है। सिस्टम ने निर्बाध गुणवत्ता ट्रैकिंग के लिए सुविधा के एलआईएमएस (प्रयोगशाला सूचना प्रबंधन प्रणाली) के साथ एकीकरण का समर्थन किया।
• कुशल सीआईपी/एसआईपी एकीकरण: उच्च-दबाव स्प्रे नोजल, स्वचालित डिटर्जेंट खुराक और तापमान-नियंत्रित सफाई चक्रों के साथ अंतर्निहित सीआईपी (जगह पर साफ) सिस्टम ने सफाई के समय को 60% (प्रति बैच 4-6 घंटे से 1.5-2 घंटे तक) कम कर दिया। एसआईपी फ़ंक्शन ने मैनुअल नसबंदी चरणों को समाप्त कर दिया, जिससे लगातार निर्जलीकरण सुनिश्चित हुआ और मानव त्रुटि कम हुई।

परिणाम और सुधार

1. बेहतर पायस स्थिरता और कण एकरूपता

2. बेहतर बाँझपन आश्वासन

3. पूर्ण नियामक अनुपालन

4. गर्मी के प्रति संवेदनशील एपीआई का संरक्षण

5. बेहतर परिचालन दक्षता और कम लागत

6. क्रॉस-संदूषण जोखिमों को कम किया गया

दीर्घकालिक प्रभाव और भविष्य की योजनाएँ

निष्कर्ष