مطالعه موردی: ایمولسیفرهای بالا در تولید نیمه جامد داروسازی
در صنعت داروسازی، تولید فرموله های نیمه جامد (به عنوان مثال، مرهم، کرم، ژل و خمیر) نیاز به کنترل دقیق در مورد پراکندگی مواد تشکیل دهنده، یکسانی اندازه ذرات،و ثبات امولسیونمواد با لزگی بالا، مواد دارویی فعال حساس به گرما و خطر مخلوط شدن مناطق مرده اغلب چالش های قابل توجهی برای تجهیزات تولید سنتی ایجاد می کنند.تاثیر بر اثربخشی محصول، سازگاری دسته و انطباق با مقررات.این مطالعه موردی توضیح می دهد که چگونه یک تولید کننده دارویی متخصص در فرمول های موضعی با استفاده از امولفایزر های نصب شده در پایین، این مشکلات مداوم را حل کرد، به دست آوردن پیشرفت های قابل توجهی در کیفیت تولید، بهره وری عملیاتی و قابلیت اطمینان فرآیند.
پیشینه: چالش های تولید
این سازنده بر توسعه و تولید محصولات دارویی موضعی، از جمله مرهم های ضد التهابی، کرم های مراقبت از زخم و ژلهای پوست با لزگی بالا تمرکز دارد.قبل از استفاده از امولفایزر های نصب شده در پایین، شرکت به سیستم های مخلوط سنتی نصب شده در بالا تکیه می کرد که به تدریج محدودیت های حیاتی را نشان می داد که ثبات تولید و تضمین کیفیت را به خطر می انداخت:
1. همگين سازي مواد نامتناسب و مخلوط کردن مناطق مرده
مخلوط کننده های سنتی نصب شده در بالای مخزن، نیروی برش کافی در پایین مخزن تولید نمی کنند.که منجر به رسوب مواد و مخلوط کردن مناطق مرده می شود، به ویژه برای فرمول های با ویسکوزیتی بالا (ویسکوزیتی ≥ 8000 cP) حاوی موم، API ها و افزودنی های معدنی. دسته ها اغلب نشان دهنده توزیع اندازه ذرات ناسازگار (از 15-50 میکرو) ، دانه های قابل مشاهده و جدایی فاز بودند.این ناسازگاری به طور مستقیم بر زیست در دسترس بودن API تأثیر می گذارد.، که منجر به تاثیر دارویی متغیر و بافت ضعیف محصول می شود.
2. ثبات حساس به گرما و مواد فعال
بسیاری از APIs و مواد کمکی که در فرمول های تولید کننده استفاده می شوند، مانند ویتامین C، عصاره های گیاهی و ترکیبات حساس به نیروی برش بیش از حد و نوسانات دمایی هستند.مخلوط کننده های سنتی نیاز به زمان مخلوط طولانی برای دستیابی به همسان سازی اساسی دارند، که نه تنها باعث افزایش تجمع حرارتی (افزایش دمای 5-8 °C در طول پردازش) می شود بلکه باعث آسیب برگشت ناپذیر به مواد فعال می شود.مدت نگهداری کوتاه شده، و شکست های مکرر دسته.
3بهره وری تولید پایین و هزینه های عملیاتی بالا
فرآیند تولید سنتی نیاز به مداخله دستی گسترده داشت.از جمله پاکسازی دستی دوره ای از مواد کف مخزن برای جلوگیری از رسوب و چرخه های مخلوط مکرر برای بهبود یکسانییک دسته 500 لیتر ژل با لزگی بالا حدود 5 ساعت طول کشید تا به پایان برسد و نیاز به نظارت و کمک 3-4 اپراتور داشت.عدم وجود عملکردهای تمیز کردن خودکار زمان تمیز کردن تجهیزات را به 2 افزایش داد.5 ساعت در هر دسته، به طور قابل توجهی محدود کردن ظرفیت تولید و افزایش هزینه های نیروی کار و انرژی.
4. ردیابی ناکافی فرآیند و خطرات انطباق با مقررات
بدون یک سیستم متمرکز برای نظارت بر پارامترهای کلیدی فرآیند، تولید کننده تلاش کرد تا شدت برش، مدت زمان مخلوط و تغییرات دمای مواد را برای هر دسته پیگیری کند.در صورت انحراف از کیفیت، شناسایی علل اصلی (به عنوان مثال، توزیع نابرابر برش، زمان مخلوط بیش از حد، یا خرابی تجهیزات) وقت گیر و نادرست بود.این عدم قابلیت ردیابی خطرات را برای انطباق با شیوه های تولید خوب (GMP) و استانداردهای ISO 9001 ایجاد کرد، که به طور بالقوه منجر به مجازات های نظارتی یا بازگشت محصولات می شود.
راه حل: استفاده از سیستم امولسیفوری با برش بالا نصب شده در پایین
برای مقابله با این چالش ها، تولید کننده تجهیزات امولسیفیکیشن درجه داروسازی را ارزیابی کرد و یک سیستم امولسیفیکیشن با برش بالا با کنترل دقیق برش را انتخاب کرد.گردش مواد کارآمد، و قابلیت های نظارت هوشمند بر فرآیند. اجزای اصلی سیستم شامل یک مونتاژ روتور-استاتور نصب شده در پایین، مخلوط کننده دو جانبه، واحد درایو فرکانس متغیر (VFD) ،ماژول یکپارچه پاکسازی در محل (CIP)، و یک پنل کنترل متمرکز با ذخیره سازی دستور العمل و عملکردهای ثبت داده.
ویژگی های اصلی ایمولسیفرهای نصب شده در پایین که به چالش های تولید کننده پاسخ می دهند:
- هوموگنیزاسیون پایین نصب شده با برش بالا: مجموعه روتور-استاتور نصب شده در کف مخزن باعث ایجاد نیروی برش شدید (تا 10،000 rpm) و مکش مواد قوی می شود.به طور موثر از بین بردن مناطق مرده مخلوط و جلوگیری از رسوب مواداین باعث کاهش اندازه ذرات به 5 تا 12 میکرومتر می شود و از این طریق توزیع یکنواخت APIs و مواد کمکی در فرمول های با لزگی بالا تضمین می شود.
- کنترل متغیر شدت برش: واحد VFD اجازه می دهد تا تنظیم بدون گام سرعت برش (0-10,000 rpm) ، اجازه می دهد تا مطابقت دقیق شدت برش به فرمول های مختلف.000-5برای محافظت از اجزای فعال استفاده می شود؛ برای مواد با لزگی بالا، برش با سرعت بالا (۸۰۰۰-۱۰۰۰۰ دور در دقیقه) یکسان سازی کامل را تضمین می کند.
- گردش مواد و کنترل درجه حرارت کارآمد: یک چرخدار گردش داخلی باعث افزایش گردش مواد می شود و اطمینان حاصل می کند که تمام مواد چندین بار از منطقه برش عبور می کنند.مخزن دو قفس با سنسورهای دمایی دوگانه دمای پردازش را در محدوده ±0 حفظ می کند.5 درجه سانتیگراد، به حداقل رساندن انباشت حرارتی و محافظت از مواد حساس به گرما از تجزیه.
- جریان کاری خودکار و ردیابی داده ها: پنل کنترل تا 100 فرمول را ذخیره می کند، که اجازه می دهد یک کلیک را شروع کنید. آن را به طور مداوم جمع آوری و ثبت 12+ پارامترهای کلیدی فرآیند، از جمله سرعت برش، زمان مخلوط، درجه حرارت،و ويسکوسي موادداده ها برای ردیابی دسته و گزارش های نظارتی به صورت امن ذخیره می شوند.
- سیستم CIP یکپارچه: چرخه های تمیز کردن خودکار با عملکرد پاک کردن پایین مخزن زمان تمیز کردن را از 2.5 ساعت به 50 دقیقه در هر دسته کاهش می دهد، با استفاده از 35٪ محلول تمیز کردن کمتر و به حداقل رساندن اتلاف آب.سیستم با الزامات GMP برای بهداشت تجهیزات مطابقت دارد.
پیاده سازی و بهینه سازی فرآیند
روند اجرای با یک برنامه آموزشی دو هفته ای برای اپراتورها و کارکنان تعمیر و نگهداری، شامل عملیات سیستم، تنظیم سرعت برش، برنامه ریزی دستور العمل و نگهداری تجهیزات آغاز شد.تولید کننده سپس آزمایشات را با سه فرمول اصلی انجام داد: یک روغن ضد التهابی با لزگی بالا (زندگی 9،000 cP)یک کرم شفا بخش زخم حساس به برش حاوی عصاره های گیاهی، و ژل پوستی با مواد معدنی
در طول مرحله آزمایشی، تیم فنی پارامترهای فرآیند را برای هر فرمول بهینه سازی کرد.برای پراکنده کردن مواد گشوده، پس از آن سرعت برش (۹۰۰۰ دور در دقیقه) برای کاهش اندازه ذرات، با گردش مداوم مواد برای از بین بردن مناطق مرده. برای کرم حساس به برش، سرعت برش در 3 کنترل شد.500 دور در دقیقهبرای ژل حاوی مواد معدنی، زمان پردازش 40٪ در مقایسه با تجهیزات سنتی کاهش یافت و حفظ API را تضمین کرد.مجموعه برش نصب شده در پایین با مخلوط کردن تانک متوسط برای جلوگیری از رسوب مواد معدنی و اطمینان از پراکندگی یکنواخت همراه بود.
پس از آزمایش موفقیت آمیز (توفیق دسته ≥ 98٪) ، امولفایزر های نصب شده در پایین جایگزین مخلوط کننده های نصب شده در بالا شدند و به طور کامل در خط تولید ادغام شدند.انتقال به مرحله به مرحله انجام شد تا اختلال را به حداقل برساند: سیستم جدید در ماه اول 40 درصد از دسته ها را اداره می کند، در ماه دوم 70 درصد و در عرض سه ماه 100 درصد.
نتایج: بهبود قابل اندازه گیری
شش ماه پس از اجرای کامل، تولید کننده بهبود قابل توجهی در شاخص های کلیدی عملکرد (KPI) ثبت کرد.برای تأیید اثربخشی سیستم امولسیفوری با برش بالا نصب شده در کف:
1کیفیت و سازگاری بهتر محصول
سازگاری دسته از 82٪ به 99.3٪ بهبود یافت و توزیع اندازه ذرات برای همه فرمول ها به طور پایدار در 5 تا 12 میکرو است.مخلوط کردن مناطق مرده و رسوب مواد به طور کامل حذف شددر مورد کرم شفا بخش زخم حساس به برش، میزان حفظ API 35٪ افزایش یافت و اطمینان از قدرت محصول ثابت شد.مدت عمر روغن های با لزگی بالا به دلیل بهبود ثبات امولسیون و کاهش تجزیه مواد تشکیل دهنده 22٪ افزایش یافت.
2بهبود بهره وری و ظرفیت تولید
زمان پردازش برای دسته های 500L از 5 ساعت به 2.8 ساعت کاهش یافت (بهبودی 44٪).اجازه می دهد تا کارخانه ظرفیت تولید روزانه را از 2 دسته به 4 دسته افزایش دهدهزینه های نیروی کار 45٪ کاهش یافت زیرا سیستم خودکار تیم مورد نیاز اپراتور را از 3-4 به 1-2 در هر شیفت کاهش داد و نیاز به پاکسازی دستی مواد را از بین برد.
3کاهش هزینه های عملیاتی و ضایعات
نرخ شکست دسته از ۹ درصد به ۰.۴ درصد کاهش یافت و هزینه های مواد خام هدر رفته و بازکاری از بین رفت.مصرف انرژی به دلیل کنترل بهینه سرعت برش و کاهش زمان پردازش، به ویژه برای فرمول های با لزگی بالا، 25٪ کاهش یافته است، که در آن سیستم نصب شده در پایین نیاز به قدرت کمتری برای غلبه بر مقاومت مواد در مقایسه با مخلوط کننده های نصب شده در بالا دارد.کاهش بیشتر هزینه های عملیاتی.
4تقویت انطباق قانونی و ردیابی
ثبت داده در زمان واقعی و گزارش دسته بندی مطابق با GMP و ISO ساده شده است.تولید کننده می تواند به سرعت مشکل را ردیابی کند تا تغییرات پارامتر را پردازش کند و اقدامات اصلاحی را در عرض 20 ساعت اجرا کند.بررسی های قانونی پس از اجرا، بهبود مستندات فرآیند و ردیابی کامل پارامترهای تولید را تحسین کرد.
تاثیر بلند مدت و مقیاس پذیری
فراتر از پیشرفت های فوری، سیستم امولسیفوری با برش بالا نصب شده در پایین، توانایی سازنده را برای انطباق با خواسته های بازار افزایش داد.عملکردهای کنترل شیری متغیر و ذخیره دستور العمل امکان تغییر سریع بین فرمول های مختلف را فراهم می کند، حمایت از تولید دسته کوچک محصولات متخصص پوست و تحقیق و توسعه محصولات جدید.این انعطاف پذیری شرکت را قادر ساخت تا خط تولید خود را بدون سرمایه گذاری قابل توجهی در تجهیزات اضافی گسترش دهد..
سازگاری سیستم با فناوری های صنعت ۴.۰ از رشد بلند مدت پشتیبانی می کند.امکان مشاهده از انتهای تا انتهای زنجیره تامین و نگهداری پیش بینی شدهاز داده های فرآیند تاریخی برای بهینه سازی بیشتر پارامترهای برش و دستورات فرمولاسیون استفاده می شود و چرخه های توسعه محصول جدید را 32٪ کاهش می دهد.
نتیجه گیری
این مطالعه موردی نشان می دهد که ارزش عملی امولفایزر های نصب شده در پایین در تولید فرمول نیمه جامد داروسازی است.با رسیدگی به چالش های اصلی، از جمله مخلوط کردن مناطق مرده، همگن سازی نامتناسق، آسیب مواد تشکیل دهنده ناشی از برش و بهره وری پایین تجهیزات به طور قابل توجهی کیفیت محصول، عملکرد عملیاتی، انطباق با مقررات و مقیاس پذیری را بهبود بخشیده است.
برای تولید کنندگان دارویی که فرموله های نیمه جامد با لزگی بالا یا حساس به برش تولید می کنند،امولفایرهای بالا در پایین یک ابزار حیاتی برای اطمینان از ثبات تولید و برتری محصول است.. The manufacturer’s experience highlights that investing in process technology tailored to the unique needs of pharmaceutical production delivers measurable returns while upholding commitments to patient safety and regulatory compliance.
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!