การศึกษากรณี: การปรับปรุงการผลิตเอมูลชั่นไขมันที่บรรจุยาด้วยเทคโนโลยีเอมูลชิกการตัดสูง
ในอุตสาหกรรมผลิตยา การผลิตเอมูลชั่นไขมันที่บรรจุยา เป็นโจทย์ท้าทายทั่วไปในการแปรรูประบบที่แตกต่างกันที่ใช้เป็นยานส่งสารสําคัญสําหรับสารประกอบยาที่ละลายในไขมัน (API)ต้องการการควบคุมความละเอียดของการกระจายขนาดของน้ําฝรั่ง, ความมั่นคงของระยะ และความเหมือนกันของ API เพื่อให้แน่ใจถึงประสิทธิภาพการรักษาและความปลอดภัยของผู้ป่วย This case study details the implementation of advanced high-shear emulsification equipment in addressing process inefficiencies and quality inconsistencies in the production of a 10% drug-loaded fat emulsion (DHA fish oil-based).
1. สถานการณ์และโจทย์ทางกระบวนการ
กระบวนการผลิตของยาเป้าหมายที่บรรจุสารละลายไขมันมี 2 ขั้นตอนหลัก: ขั้นตอนน้ํามันที่ประกอบด้วยน้ํามันหอมโซยาและเลซิธินเป็นผง และขั้นตอนน้ําที่ประกอบด้วยน้ําสะอาด,กลิเซอริน, ยาที่ใช้และสารช่วย ก่อนการนํามาใช้อุปกรณ์การผสมผสานใหม่ กระบวนการผลิตเผชิญกับปัญหาหลักสามอย่าง
อย่างแรกคือปัญหาเรื่องการกระจายเลซิทิน ผงเลซิทินที่ใช้เป็นสารขีดน้ํามันมันมีแนวโน้มที่จะรวมตัวเป็นกลุ่ม หรือตั้งอยู่ด้านล่างของภาชนะการผลิตน้ํามันในระยะที่เท่าเทียมกัน ไม่เพียงแต่ลดประสิทธิภาพการผสมผสมน้ํามัน แต่ยังนํา impurities particulate ที่ส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์
อย่างที่สอง การผสมผสานแบบประถมที่ไม่สม่ําเสมอภาวะน้ํามันและภาวะน้ําไม่สามารถกระจายออกไปอย่างสมบูรณ์แบบ, ส่งผลให้การกระจายขนาดของน้ําฝรั่งไม่เท่าเทียมกัน ข้อมูลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า D90 (ขนาดของอนุภาคที่ 90% ของอนุภาคมีขนาดเล็กกว่า) ของน้ําฝรั่งอยู่ระหว่าง 15 μm และ 25 μmกว้างเกินช่วงที่ยอมรับได้ของ 5 μm ถึง 10 μmความไม่สอดคล้องดังกล่าวทําให้ความมั่นคงของน้ํามันอ่อนเสี่ยงโดยตรง โดยเห็นการลอยน้ํามันที่เห็นได้ภายใน 24 ชั่วโมงของการเตรียม
ในอันดับที่สาม ประสิทธิภาพการผลิตที่ต่ําและอัตราความบกพร่องที่สูง กระบวนการการผสมผสานที่ไม่มีประสิทธิภาพจําเป็นต้องใช้เวลาผสมผสานที่ยาวนาน โดยการใช้เวลาในการผสมผสานแต่ละชุดประมาณ 4 ชั่วโมงนอกจากนี้, ความมั่นคงที่ไม่ดีของน้ํายาอุดมนําไปสู่อัตราการรับรองผลิตภัณฑ์เพียง 85% ส่งผลให้เกิดการสูญเสียวัสดุและการล่าช้าในการผลิตอุปกรณ์ปกติขาดความสามารถในการควบคุมกระบวนการที่มีประสิทธิภาพทําให้มันยากที่จะรักษาปริมาตรที่สอดคล้องระหว่างชุด ซึ่งทําให้ความสับสนของคุณภาพมากขึ้น
ความยากลําบากเหล่านี้เพิ่มขึ้นด้วยความจําเป็นของกฎหมายที่เข้มงวดสําหรับการผลิตยา อุปกรณ์ที่ใช้ต้องสอดคล้องกับมาตรฐาน GMPรวมถึงการใช้วัสดุประเภทอาหารและวัสดุประเภทยาเสพติดกับสินค้า, และเข้ากันได้กับระบบ CIP (Clean-in-Place) และ SIP (Sterilize-in-Place) เพื่อรับรองความไร้สมรรถนะตลอดกระบวนการผลิต
2การคัดเลือกอุปกรณ์และการปรับปรุงกระบวนการ
หลังจากการประเมินความต้องการกระบวนการและรายละเอียดทางเทคนิคอย่างครบถ้วน ระบบการผสมผสานเป็น 2 ขั้นตอนได้ถูกนํามาใช้ประกอบด้วย เครื่องผสมกระจายเจ็ตและเครื่องผสมเอ็มลูเซียเตอร์แบบท่อแบบตัดสูงการคัดเลือกนี้ถูกพิจารณาขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะเจาะจงของการผลิตเอมูลชั่นไขมันที่บรรจุยา โดยมีข้อพิจารณาหลัก ๆ รวมถึงประสิทธิภาพการตัด, ความเข้ากันของวัสดุและการควบคุมกระบวนการ
ลักษณะของอุปกรณ์หลักประกอบด้วย:
1เครื่องผสมเจ็ตกระจาย: ออกแบบสําหรับการกระจายก่อนของระยะน้ํามัน อุปกรณ์นี้มีโครงสร้างการดูดและการแพร่กระจายเฉพาะเจาะจงที่ดึงและตัด lecithin ขนาดผงได้อย่างมีประสิทธิภาพการออกแบบแบบจําแนกของมันทําให้การเปลี่ยนหัวทํางานอย่างรวดเร็ว, และมันถูกสร้างขึ้นจากเหล็กไร้ขัด 316L ด้วยความหยาบผิว Ra ≤ 0.4 μm ตอบสนองความต้องการของ GMP สําหรับการผลิตยา เครื่องผสมทํางานในช่วงความเร็วที่เปลี่ยนแปลงสามารถปรับให้ถูกต้องขึ้นอยู่กับความแน่นของระยะน้ํามัน.
2. ท่อชนิด High-Shear Emulsifier: อุปกรณ์พร้อมกับระบบ rotor-stator สามระยะ, emulsifier นี้ประสบความสําเร็จความเร็วเส้นสูงสุดของ 40 m/s และช่องว่าง rotor-stator ขั้นต่ําของ 0,1 มม.,สร้างแรงตัดที่เข้มข้นเพื่อแยกน้ํามันน้ําตาลออกเป็นขนาดเท่ากันการออกแบบท่อชลประทานออนไลน์ต่อเนื่องและการแพร่กระจายออนไลน์ ทําให้ออมูลชั่นสามารถกระจายผ่านระบบเพื่อปรับปรุงต่ออุปกรณ์ยังรวมระบบควบคุมความเร็วในการแปลงความถี่, ทําให้สามารถควบคุมความเร็วหมุนได้อย่างแม่นยํา ด้วยความผิดพลาด ± 1%มันถูกออกแบบให้ทนอุณหภูมิการทํางานสูงถึง 150 °C และความดันสูงถึง 0 °C.4 MPa เหมาะสมกับกระบวนการกําจัดโรคภายหลัง
กระบวนการผลิตที่ปรับปรุงได้ถูกนําไปใช้ในแบบต่อไปนี้:
1ขั้นตอนการรักษาก่อน: ขั้นตอนน้ํามัน (น้ํามันถั่วโซยา + lecithin ขนาดผง) ถูกเพิ่มเข้าไปในภาชนะการผสมและเครื่องผสมกระจายเจตถูกเปิดให้เกิดสนามการไหลกระแสที่วุ่นวายแรงดูดแรงของเครื่องผสม ดึงเลซิทินเป็นผงเข้าสู่เขตตัดสูง, ป้องกันการตึงตัวและรับประกันการกระจายตัวอย่างสมบูรณ์ เพื่อสร้างระยะน้ํามันโปร่งใส
2. ระยะการผสมผสานแบบหลัก:ขั้นตอนน้ํามันที่ระบายล่วงหน้าและขั้นตอนน้ํา (น้ําสะอาด + กลิเซอริน + API + สารช่วย) ได้ถูกให้อาหารอย่างต่อเนื่องเข้าในเครื่องขีดน้ําอ่อนแบบท่อในสัดส่วนที่ควบคุมได้ระบบรอเตอร์-สเตอเตอร์ 3 ขั้นตอนทําให้สองระยะได้รับแรงตัด, กระแทก และแรงกระจายน้ํามันอย่างรุนแรง ทําให้น้ํามันพังเป็นอนุภาคละเอียด
3.ระยะการปรับปรุงการหมุนเวียน: ผลิตภัณฑ์ที่ผสมผสานกันในเบื้องต้นถูกนํากลับไปในภาชนะผสมผสานและหมุนเวียนอีกครั้งผ่านเครื่องผสมผสานท่อสําหรับ 2-3 วงจรทุกรอบประมาณ 30 นาทีกระบวนการหลายวงจรนี้ทําให้การกระจายขนาดน้ําตกลงกันอย่างเท่าเทียมกัน และเพิ่มความมั่นคงของน้ํายา
4ขั้นตอนหลังการประมวลผล: เอมูลชั่นสุดท้ายถูกผูกเชื้อที่ 131-145 °C และ 0.3-0.4 MPaโดยมีวัสดุและการออกแบบโครงสร้างของอุปกรณ์ระบายน้ํายาที่ให้ความเหมาะสมกับปริมาตรการกําจัดเชื้อเหล่านี้.
3. ผลการดําเนินงานและการตรวจสอบผลการดําเนินงาน
หลังจากการนํากระบวนการและอุปกรณ์ที่ปรับปรุงมาใช้ ได้มีการปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์, ประสิทธิภาพการผลิต และความมั่นคงของกระบวนการอย่างสําคัญตามที่พิสูจน์โดยข้อมูลการผลิตต่อเนื่องและการทดสอบคุณภาพ:
ในแง่ของคุณภาพของผลิตภัณฑ์ การกระจายขนาดของน้ําตกลงของน้ํามันเอมูลชั่นที่บรรจุยาได้ถูกปรับปรุงอย่างสําคัญผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า D90 ของน้ํายาอุดตันถูกควบคุมอย่างมั่นคงระหว่าง 5 μm และ 10 μm, ตอบสนองมาตรฐานคุณภาพที่กําหนดไว้ก่อน การตรวจดูทางสายตาได้พิสูจน์ว่าไม่มีน้ํามันลอยหรือปนลงในน้ํามันเอมูลชั่นหลังจากเก็บรักษา 72 ชั่วโมงและ viscosity ยังคงคงอยู่ในระดับที่คล้ายกับน้ํามันอาหาร, แสดงถึงความมั่นคงของระยะที่ดี. นอกจากนี้การกระจายตัวของ API ได้ดีขึ้นโดยความเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพันธ์ (RSD) ของสารประกอบ API ในตัวอย่างต่าง ๆ ลดจาก 3.2% ถึง 0.8% อยู่ภายในช่วงที่ยอมรับได้ ± 1.0%
ในแง่ของประสิทธิภาพการผลิต ระยะเวลาการแปรรูปทั้งหมดต่อชุดลดลงจาก 4 ชั่วโมงเป็น 1.5 ชั่วโมง ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตเพิ่มขึ้น 62.5%อัตราการรับรองผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้นจาก 85% เป็น 98%การออกแบบท่อของระบบ emulsification ยังทําให้สามารถบูรณาการได้อย่างต่อเนื่องกับสายการผลิตที่มีอยู่การทําการทํางานแบบครึ่งอัตโนมัติ และการลดการลงมือ, ทําให้ความเสี่ยงของความผิดพลาดของมนุษย์น้อยลง
ในแง่ของความสอดคล้องกับกระบวนการและความมั่นคง การก่อสร้างจากสแตนเลส 316L และความหยาบผิว Ra ≤ 0.4 μm ของอุปกรณ์ตอบสนองความต้องการของ GMP สําหรับการผลิตยาความสอดคล้อง CIP / SIP ของอุปกรณ์รับประกันการทําความสะอาดและการกําจัดเชื้ออย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่มีสารพิษที่เหลือที่พบในการทดสอบหลังการทําความสะอาดระบบควบคุมความเร็วในการแปลงความถี่ และความสามารถในการติดตามออนไลน์ ทําให้การควบคุมพาราเมตรกระบวนการที่ตรงกันข้ามในชุด, โดยมีปริมาตรการเปลี่ยนแปลง (CV) ของปริมาตรการหลัก (เช่นความเร็วหมุนและอัตราการให้อาหาร) อยู่ต่ํากว่า 2%, รับประกันความสม่ําเสมอจากชุดต่อชุด
ข้อมูลการใช้งานระยะยาวยังยืนยันความน่าเชื่อถือและความทนทานของอุปกรณ์เอมูลซีเฟชั่นอุปกรณ์รักษาผลงานได้อย่างมั่นคง โดยไม่มีความผิดพลาดใหญ่โดยวัฏจักรการบํารุงรักษาขยายจากครั้งละ 2 เดือนเป็นครั้งละ 6 เดือน ลดต้นทุนการบํารุงรักษาประมาณ 60%
4. ความรู้และข้อสรุปสําคัญ
การศึกษากรณีนี้แสดงถึงบทบาทสําคัญของเทคโนโลยีเอมูลซีฟิชั่นที่ก้าวหน้าในการแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเอมูลชั่นไขมันที่มียาการแก้ไขความสําเร็จของเลซิธิน, ขนาดน้ําตกลงกันไม่ได้และประสิทธิภาพการผลิตที่ต่ําชี้ให้เห็นถึงความสําคัญของการเลือกอุปกรณ์ที่ปรับแต่งให้เหมาะสมกับลักษณะเฉพาะเจาะจงของกระบวนการผลิตและการจัดทํายา.
ความรู้สําคัญจากการดําเนินงานนี้ประกอบด้วย: อย่างแรก การกระจายตัวก่อนของสารระบายน้ํา (เช่นเลซิธิน) เป็นขั้นตอนสําคัญในการรับประกันคุณภาพของสารระบายน้ําและอุปกรณ์กระจายเจ็ตพิเศษสามารถป้องกันการบดกันได้อย่างมีประสิทธิภาพและปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายอันดับที่สอง, การกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับโดยเฉพาะสําหรับการประกอบยาที่ซับซ้อนอันดับที่สาม ความเหมาะสมของอุปกรณ์กับความต้องการของ GMP ระบบ CIP / SIP และกระบวนการกําจัดโรคต่อเนื่องการประกันความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์และการปฏิบัติตามกฎหมาย.
สรุปคือการนําระบบการเอมูลซีฟิชั่น 2 ขั้นตอนที่มีความเข้มข้นสูงมาใช้ ไม่เพียงแค่แก้ปัญหาในกระบวนการเฉพาะเจาะจงที่เผชิญกับการผลิตเอมูลซีฟิชั่นไขมันที่บรรจุยา, กระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพและสอดคล้อง. การนํามาใช้นี้เป็นแนวทางที่มีค่าสําหรับผู้ผลิตยาที่ต้องการปรับปรุงกระบวนการการเอมูลซีฟิชั่นสําหรับรูปแบบที่ซับซ้อน,ส่งผลให้มีคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่ดีขึ้น ประสิทธิภาพการผลิตเพิ่มขึ้น และลดต้นทุน
ข้อความของคุณจะต้องอยู่ระหว่าง 20-3,000 ตัวอักษร!