Vaka Çalışması: Yüksek Kesme Emülsifikasyon Teknolojisiyle İlaç Yüklü Yağ Emülsiyonu Üretimini Optimize Etmek
Farmasötik üretim endüstrisinde, ilaç yüklü yağ emülsiyonlarının üretimi, heterojen sistem işleminde tipik bir zorluğu temsil eder.yağda çözünür aktif ilaç bileşenleri (API) için kritik teslim araçları olarak hizmet veren, terapötik etkinliği ve hasta güvenliğini sağlamak için damlacık boyut dağılımının, faz istikrarının ve API birliğinin kesin kontrolüne ihtiyaç duyar. 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. Arka plan ve süreç zorlukları
Hedef ilaç yüklü yağ emülsiyonunun üretim süreci iki ana aşamayı içeriyordu: soya yağı ve tozlu lesitinden oluşan bir yağ aşaması ve arıtılmış su içeren bir sulu aşama,Yeni emülsifikasyon ekipmanlarının benimsenmesinden önce, üretim süreci üç temel zorlukla karşı karşıyaydı:
İlk olarak, lesitin dağılımıyla ilgili sorunlar var.Toplanmaya ya da geminin dibine yerleşmeye eğilimliydi.Bu, sadece emülsifikasyon verimliliğini azaltmakla kalmadı, aynı zamanda ürün kalitesini etkileyen parçacık kirlilikleri de getirdi.
İkincisi, tutarlı olmayan birincil emülsifikasyon. Başlangıçta emülsifikasyon süreci, yeterli kesme gücü üretmeyen geleneksel karıştırma ekipmanlarına dayanıyordu. Sonuç olarak,Yağ ve su fazları tamamen dağılmadı.Test verileri, emülsiyonun D90'ının (parçacıkların% 90'ının daha küçük olduğu parçacık boyutu) 15 μm ila 25 μm arasında olduğunu gösterdi.5 μm ila 10 μm kabul edilebilir aralığı çok fazlaBöyle bir tutarsızlık, hazırlandıktan 24 saat sonra görünen yağ yüzerek emülsiyonun istikrarını doğrudan tehlikeye soktu.
Üçüncüsü, düşük üretim verimliliği ve yüksek kusur oranları.Ek olarak, birincil emülsiyonun düşük istikrarı, önemli malzeme israfı ve üretim gecikmeleri ile sonuçlanan yalnızca% 85'lik bir ürün niteliği oranına yol açtı.Geleneksel ekipmanların etkili süreç kontrol yetenekleri yoktu., bu da kalite dalgalanmalarını daha da kötüleştiren seriler arasında tutarlı parametrelerin korunmasını zorlaştırdı.
Bu zorlukları, ilaç üretimi için sıkı düzenleme gereksinimleri daha da zorlaştırdı.Ürünle temas halinde gıda ve farmasötik kalitede malzemelerin kullanımı dahil, ve tüm üretim süreci boyunca steriliteyi sağlamak için CIP (yerinde temizlik) ve SIP (yerinde sterilize) sistemleriyle uyumludur.
2Ekipman Seçimi ve Süreç Optimizasyonu
Süreç gereksinimlerinin ve teknik özelliklerin kapsamlı bir değerlendirilmesinden sonra, iki aşamalı bir emülsifikasyon sistemi kabul edildi.bir jet dispersiyon karıştırıcı ve boru hattı tipi yüksek kesme emülsiföründen oluşurSeçim, kesme verimliliği, malzeme uyumluluğu ve süreç kontrol edilebilirliği gibi önemli hususlarla ilaç yüklü yağ emülsiyonu üretiminin özel ihtiyaçlarına dayanıyordu.
Temel ekipman özellikleri şunları içeriyordu:
1Jet Dispersiyon Karıştırıcı: Yağ aşamasının önceden dağılımı için tasarlanan bu ekipman, etkili bir şekilde tozlu lesitin çekip kesen özel bir emme ve dolaşım yapısına sahipti.Modüler tasarımı, çalışma başlarının hızlı bir şekilde değiştirilmesini sağladıFarmasötik üretim için GMP gerekliliklerini karşılayan Ra ≤ 0.4 μm yüzey kabalığı olan 316L paslanmaz çelikten yapılmıştı. Karıştırıcı değişken bir hız aralığında çalıştı.yağ fazının viskozitesine göre hassas ayarlama yapabilmek için.
2Boru hattı tipi yüksek kesme emülsif: Üç aşamalı bir rotor-stator sistemi ile donatılmış olan bu emülsif maksimum doğrusal hızı 40 m/s ve minimum rotor-stator boşluğu 0,1 mm'e ulaştı.Yağ damlalarını tek boyutlara ayırmak için yoğun kesme kuvvetleri üretmekBoru hattı tasarımı, emülsiyonun daha fazla rafine edilmesi için sistem boyunca yeniden dolaşılmasını sağlayan çevrimiçi sürekli emülsifikasyonu ve dolaşımı kolaylaştırdı.Ekipman aynı zamanda bir frekans dönüşüm hızı kontrol sistemi de entegreDönüş hızı, %1 hata payı ile doğru bir şekilde düzenlenebilir ve işlemin tekrarlanabilirliğini sağlar.150°C'ye kadar çalışma sıcaklıklarına ve 0'a kadar basınçlara dayanacak şekilde tasarlanmıştır.4 MPa, sonraki sterilizasyon işlemleriyle uyumludur.
Optimize edilen üretim süreci aşağıdaki şekilde uygulandı:
1Ön işleme aşaması: Yağ aşaması (soya yağı + tozlu lesitin) karıştırma kabına eklendi ve turbulent bir akış alanı oluşturmak için jet dispersiyon karıştırıcısı etkinleştirildi.Karıştırıcının güçlü emme gücü tozlu lesitini yüksek kesim bölgesine çekti, toplanmayı önler ve şeffaf bir yağ fazı oluşturmak için tam dağılımı sağlar.
2Birincil emülsifikasyon aşaması:Önceden dağıtılmış yağ fazı ve sulu faz (temizlenmiş su + gliserin + API + yardımcı maddeler) kontrol edilmiş bir oranla boru hattı tipi yüksek kesme emülsiflerine sürekli olarak beslendi.Üç aşamalı rotor-stator sistemi, iki aşamayı yoğun kesme, darbe ve kavitasyon kuvvetlerine maruz bırakır, yağ damlalarını ince parçacıklara ayırır.
3Dolaşım Rafine aşaması: Başlangıçta emülsifiye edilen ürün karıştırma kabına geri döndürüldü ve boru hattı emülsifleyici ile 2-3 döngü boyunca yeniden dolaştı.Her bir döngü yaklaşık 30 dakika sürer.Bu çok döngülü işlem, damla boyutunun eşit dağılımını ve emülsiyonun istikrarını arttırdı.
4İşleme sonrası aşama: Son emülsiyon 131-145°C ve 0.3-0.4 MPa'da sterilize edildi.Emülsifikasyon ekipmanlarının malzeme ve yapısal tasarımı ile bu sterilizasyon parametrelerine uyumluluğu sağlayan.
3Uygulama Sonuçları ve Performans Denetimi
Optimize edilmiş süreç ve ekipmanların uygulanmasının ardından, ürün kalitesinde, üretim verimliliğinde ve süreç istikrarında önemli gelişmeler elde edildi.Sürekli üretim verileri ve kalite testleri ile doğrulanmıştır.:
Ürün kalitesi açısından, ilaç yüklü yağ emülsiyonunun damla boyut dağılımı önemli ölçüde rafine edildi.Test sonuçları, emülsiyonun D90'ının 5 μm ile 10 μm arasında istikrarlı bir şekilde kontrol edildiğini gösterdi., önceden tanımlanmış kalite standartlarına uygun. Görsel inceleme 72 saatlik depolamadan sonra emülsiyonda yağın yüzdüğünü veya çöktüğünü kanıtlamadı.ve viskozite yemek yağı ile benzer bir seviyede tutarlı kaldıEk olarak, API dağılımının tekdüzeliği iyileştirildi.Farklı numunelerde API içeriğinin göreceli standart sapması (RSD) 3'ten düşürülür%0,2 ila %0,8 arasında, kabul edilebilir ±%1,0 aralığında.
Üretim verimliliği açısından, seri başına toplam işleme süresi 4 saatten 1,5 saate düşürüldü ve üretim verimliliğinde % 62,5'lik bir iyileşme sağlandı.Ürün yeterlilik oranı% 85'ten% 98'e yükseldi, malzeme atıklarını ve üretim maliyetlerini önemli ölçüde azaltır. Emulsifikasyon sisteminin boru hattı tasarımı da mevcut üretim hattı ile sorunsuz entegrasyonu sağladı.yarı otomatik çalışmayı gerçekleştirmek ve manuel müdahaleyi azaltmak, böylece insan hatası riskini en aza indirir.
Süreç uyumluluğu ve istikrarı açısından, 316L paslanmaz çelik yapısı ve ekipmanın Ra ≤ 0.4 μm yüzey kabalığı, ilaç üretimi için GMP gereksinimlerini karşıladı.Ekipmanın CIP/SIP uyumluluğu etkili temizlik ve sterilizasyon sağladı, temizlik sonrası testlerde kalıntı kirleticiler tespit edilmedi.Frekans dönüştürme hızı kontrol sistemi ve çevrimiçi izleme yetenekleri, seri boyunca tutarlı süreç parametresi kontrolünü sağladı, kilit işlem parametrelerinin (dönüşme hızı ve besleme hızı gibi) varyasyon katsayısı (CV) % 2'nin altında tutulur ve partiden partiye tutarlılık sağlanır.
Uzun süreli çalışma verileri, emülsifikasyon ekipmanlarının güvenilirliğini ve dayanıklılığını da doğruladı.Aygıt, büyük arızalar olmadan istikrarlı bir performans sürdürdü, bakım döngüsü iki ayda bir bir altı ayda bir bir uzadı, bakım maliyetlerini yaklaşık% 60 oranında düşürdü.
4Temel Görüşler ve Sonuçlar
Bu vaka çalışması, ileri emülsifikasyon teknolojisinin ilaç yüklü yağ emülsiyonu üretimi ile ilişkili zorlukları çözmede kritik rolünü göstermektedir.Lecithin aglomerasyonunun başarılı bir şekilde çözülmesi, tutarsız damla boyutu,ve düşük üretim verimliliği, ilaç formülasyonunun ve üretim sürecinin özel özelliklerine uygun ekipman seçmenin önemini vurgular..
Bu uygulamadan elde edilen temel bilgiler şunları içerir: Birincisi, emülsiyonların (lesitin gibi) önceden dağılması, emülsiyon kalitesini sağlamak için kritik bir adımdır.ve özel jet dağıtım ekipmanları etkili bir şekilde aglomerasyonu önleyebilir ve emülsifikasyon verimliliğini artırabilirİkincisi, dolaşım rafine edilmesi ile çok aşamalı yüksek kesme emülsifikasyonu, eşit damla boyutu dağılımına ulaşmak ve emülsiyon istikrarını artırmak için gereklidir.Özellikle karmaşık ilaç formülasyonları içinÜçüncüsü, ekipmanların GMP gereksinimlerine, CIP/SIP sistemlerine ve daha sonraki sterilizasyon süreçlerine uyumluluğu ilaç üretimi için temel bir ön koşuldur.Ürün güvenliğinin ve düzenlemelere uygunluğun sağlanması.
Sonuç olarak,iki aşamalı yüksek kesme emülsifikasyon sisteminin benimsenmesi, ilaç yüklü yağ emülsiyonu üretiminde karşılaşılan özel süreç zorluklarını çözmekle kalmadı, aynı zamanda istikrarlı birBu uygulama, karmaşık formülasyonlar için emülsifikasyon süreçlerini optimize etmek isteyen ilaç üreticileri için değerli bir referans sağlar.,Ürün kalitesinin iyileştirilmesine, üretim verimliliğinin artırılmasına ve maliyetlerin azaltılmasına katkıda bulunmak.
Mesajınız 20-3.000 karakter arasında olmalıdır!