การเรียนรู้จากเครื่องปั่นยา Ⅰ: กระบวนการอัดรีดแบบสกรูคู่และข้อกำหนดการดำเนินการผลิตที่ถูกละเลย

อุตสาหกรรมยาได้ยืมเทคโนโลยีการประมวลผลจากการผสมพลาสติกเพื่อสร้างวิธีการผสมยาที่ไม่เหมือนใคร ในทางกลับกัน เราสามารถเรียนรู้ได้มากมายจากผู้กู้ สิ่งที่น่าสนใจคือผู้เรียนจะพัฒนาเทคโนโลยีก่อนหน้านี้จากมุมมองที่แตกต่างกัน ซึ่งจะทำให้เกิดแรงบันดาลใจใหม่สำหรับผู้เรียน ตัวอย่างเช่น:

1. Pharmaceutical TSE ให้ความสำคัญกับกฎระเบียบและเอกสารคำแนะนำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแนวทางปฏิบัติในการผลิตยาแบบไดนามิก (cGMP) ที่ใช้ในการดำเนินงานด้านเภสัชกรรม ซึ่งสามารถทำให้การผลิตมีเสถียรภาพมากขึ้น ทำซ้ำได้ และมีประสิทธิภาพมากขึ้น ในการแสวงหาการผลิตอัจฉริยะในปัจจุบัน มาตรการเชิงบรรทัดฐานเหล่านี้มีความหมายมาก เนื่องจากการดำเนินงานที่ได้มาตรฐานเป็นพื้นฐานและข้อสันนิษฐานของข่าวกรอง

2. การตั้งค่าสำหรับ TSE บางประเภท เช่น การตั้งค่าสำหรับเครื่องอัดรีดสกรูคู่แบบสอดแทรกแบบหมุนสวนทางกัน เป็นปรากฏการณ์ที่น่าสนใจที่สมควรได้รับการวิเคราะห์

3. เป็นที่น่าสังเกตว่าการเน้นเทคโนโลยี TSE พลาสติกบางอย่าง ตัวอย่างเช่น จากการตรวจสอบการทำงานของการให้อาหารแบบอดอาหารอีกครั้ง เราอาจสามารถเรียนรู้จากการระเหยของ PP และลดกลิ่น และประสบการณ์ในการหลีกเลี่ยงการเฉือนที่มากเกินไปในการให้อาหารส่วนหลังของพื้นที่แปรรูปเป็นแรงบันดาลใจสำหรับพลาสติกที่กระจายแสง .

การอัดขึ้นรูปด้วยสกรูคู่เป็นกระบวนการมาตรฐานสำหรับการผสมพลาสติกมานานหลายทศวรรษ แต่เพิ่งได้รับการยอมรับจากอุตสาหกรรมยาในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นี่คือสิ่งที่ผู้ประกอบพลาสติกสามารถเรียนรู้จากน้องชายคนเล็กของเรา ซึ่งเป็นผู้ผลิตยา เพื่อช่วยให้เราทำผลิตภัณฑ์ได้ดียิ่งขึ้นและสอดคล้องกันมากขึ้น

ระบบนี้ใช้เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์นำส่งยา ระบบแกรนูลอัดขึ้นรูปด้วยสกรูคู่นี้มีสายพานลำเลียงระบายความร้อนด้วยอากาศและการวัดความหนาในสายการผลิตเพื่อผลิตอนุภาคขนาดเล็กประมาณ 0.8 มม. สำหรับการบรรจุไมโครแคปซูล

เป็นเวลากว่า 50 ปีที่การอัดขึ้นรูปด้วยสกรูคู่เป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการยอมรับอย่างดีสำหรับการผลิตพลาสติกผสม ก่อนที่จะยอมรับเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ (TSE) เครื่องผสมและเครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวมักเป็นอุปกรณ์ผสมที่เป็นตัวเลือกสำหรับเครื่องผสม แต่ในปัจจุบัน TSE เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการผสมพลาสติก เนื่องจากการผลิตที่เสถียรของสูตรต่างๆ มากมายในเครื่องอัดรีดเดียวกันและคุณสมบัติในการทำความสะอาดตัวเอง

ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา อุตสาหกรรมยายังได้ใช้เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่สำหรับการผลิตยาและอุปกรณ์การแพทย์อเนกประสงค์มากมาย ปัจจุบัน TSE ถูกใช้โดยทั่วไปในการผสมส่วนผสมที่ออกฤทธิ์ทางเภสัชกรรมร่วมกับโพลิเมอร์และส่วนเติมเนื้อยา โดยที่โพลิเมอร์และส่วนเติมเนื้อยาทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมโยง เช่นเดียวกับการใช้งานมาสเตอร์แบทช์ TSE ถูกใช้เป็นเครื่องผสมแบบต่อเนื่องเพื่อผลิตรูปแบบยาคุณภาพสูงที่สม่ำเสมอสำหรับการนำส่งยา รวมถึงยาเม็ด อุปกรณ์ฝังใน การดูแลบาดแผล และผลิตภัณฑ์อื่นๆ อีกมากมาย การใช้งานมีตั้งแต่ระบบควบคุมการปลดปล่อยไปจนถึงการปรับปรุงการดูดซึมทางปาก

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าบริษัทยาได้เก็บเกี่ยวผลประโยชน์จากการพัฒนาเทคโนโลยี TSE และการปรับกระบวนการให้เหมาะสมเป็นเวลา 100 ปี รวมถึงความสำเร็จทางอุตสาหกรรมและผลการวิจัยเกี่ยวกับพลาสติก แต่ตอนนี้ถึงเวลาแล้วที่บริษัทพลาสติกจะเดินตามรอยบริษัทยา และอย่างน้อยก็ในบางครั้ง นำแนวปฏิบัติที่ดีในการผลิตแบบไดนามิก (cGMP) มาใช้ในการดำเนินงานด้านเภสัชกรรม เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการผลิตและสร้างผลิตภัณฑ์ที่ดีขึ้น

กิจกรรมการพัฒนาชั้นนำในช่วงปลายทศวรรษ 1980 และ 1990 ส่งผลให้มีองค์ประกอบการนำส่งยาเชิงพาณิชย์หลายรายการที่อาศัย TSE ขับเคลื่อนโดยกิจกรรมเทคโนโลยีวิเคราะห์กระบวนการของ FDA การใช้เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ได้รับการยอมรับจากบริษัทยาระดับโลกส่วนใหญ่อย่างแท้จริง

ในอดีต สูตรการนำส่งยาส่วนใหญ่ได้รับการผลิตผ่านกระบวนการผสม กิจกรรม PAT ประจำปี 2547 ของ FDA ช่วยให้ผู้ผลิตยามีกรอบแนวทางการพัฒนายา การผลิต และการประกันคุณภาพผ่านการตรวจสอบทางออนไลน์ กล่าวโดยย่อ กิจกรรมของ PAT สนับสนุนอย่างยิ่งว่าตัวแทนใหม่ควรได้รับการพัฒนาและผลิตผ่านการประมวลผลอย่างต่อเนื่องพร้อมการตรวจสอบออนไลน์ของพารามิเตอร์หลัก ไฟล์นี้อาจเขียนขึ้นโดยซัพพลายเออร์เครื่องอัดรีด

เครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่จะแปรรูปวัสดุในช่องที่เชื่อมต่อติดกันด้วยสกรูและผนังถัง จึงเรียกว่าเครื่องผสมแบบต่อเนื่องชุดเล็ก มอเตอร์ป้อนพลังงานเข้าสู่กระบวนการ และการผสมจะดำเนินการโดยการหมุนสกรู พารามิเตอร์การควบคุมกระบวนการประกอบด้วยความเร็วของสกรู (รอบต่อนาที) อัตราการป้อน อุณหภูมิตามกระบอกสูบจนถึงแม่พิมพ์ และสุญญากาศไอเสีย พารามิเตอร์ทั่วไปที่ได้รับการตรวจสอบสำหรับการวัดคุณภาพในสายการผลิต ได้แก่ ความดันหลอมเหลว อุณหภูมิหลอมเหลว กระแสมอเตอร์ และเซ็นเซอร์ IR ในสายการผลิต ตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLC) และอินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักรบนหน้าจอสัมผัส (HMI) ปัจจุบันเป็นอุปกรณ์ทั่วไปเมื่อเปรียบเทียบกับตัวควบคุมแบบแยกส่วนแบบเก่าและการอ่านข้อมูลเครื่องมือ

การออกแบบพื้นฐานของ TSE สำหรับพลาสติกหรือยานั้นเหมือนกัน หลักการผสมและการแบ่งส่วนการทำงานของหน่วยจะเหมือนกันโดยพื้นฐานแล้ว เทคโนโลยีการประมวลผล TSE ที่ได้รับการพิสูจน์แล้วในโรงงานแปรรูปทางอุตสาหกรรมมักจะสามารถนำไปใช้ในกระบวนการทางเภสัชกรรมได้อย่างรวดเร็ว การประมวลผล TSE นั้นเป็นสิ่งที่แน่นอน

TSE ใช้เกลียวแบบแยกส่วนที่ประกอบบนเพลาสกรูแรงบิดสูง กระบอกยังเป็นแบบแยกส่วนและรวมเข้ากับรูภายในสำหรับการระบายความร้อนของถัง สกรูและบาร์เรลแบบแบ่งส่วน รวมกับคุณสมบัติการสูบน้ำที่ควบคุมได้และคุณสมบัติการทำความสะอาดตัวเองของสกรูที่หมุนร่วมกัน ทำให้รูปทรงของสกรู/บาร์เรลเข้ากับงานแปรรูปได้ รูปแบบสกรูคู่แบบสอดแทรกแบบหมุนสวนทางกันยังใช้สำหรับการแปรรูป PVC, มาสเตอร์แบทช์ และการใช้งานผสมยา

เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องผสมแบบลูกสูบปริมาณมาก การผสมที่มีความเข้มสูงโดยธรรมชาติของ TSE และลักษณะการแลกเปลี่ยนมวลในระยะเวลาสั้นๆ ระหว่างสกรูนั้นเอื้อต่อการผสมที่มีประสิทธิภาพ อากาศที่ติดอยู่ ความชื้น และสารระเหยจะถูกกำจัดออกโดยไอเสียสูญญากาศในระหว่างกระบวนการอัดขึ้นรูป เวลาพักที่ค่อนข้างสั้น (1 วินาทีถึง 2 นาที) ใน TSE เป็นประโยชน์สำหรับวัสดุที่ไวต่อความร้อนและแรงเฉือน เนื่องจาก TSE สามารถออกแบบให้จำกัดการสัมผัสกับอุณหภูมิสูงเพียงไม่กี่วินาที

TSE ใช้การให้อาหารแบบอดอยาก และอัตราการผลิตถูกกำหนดโดยเครื่องป้อน ซึ่งวัดเม็ด ของเหลว ผง และเส้นใยไปยังส่วนการแปรรูป ความเร็วของสกรู TSE ไม่ได้ขึ้นอยู่กับอัตราป้อน เนื่องจากประสิทธิภาพการผสมที่เหมาะสมที่สุด เช่นเดียวกับเม็ดสี API บางตัว (ส่วนผสมทางเภสัชกรรมที่ออกฤทธิ์) ต้องการการผสมแบบกระจายตัวใน TSE ในขณะที่ตัวอื่น ๆ ได้รับประโยชน์จากการผสมแบบกระจาย ตัวอย่างเช่น สามารถวัด API หรือเม็ดสีที่ไวต่อแรงเฉือนที่ส่วนหลังสุดของส่วนการประมวลผลเพื่อหลีกเลี่ยงแรงเฉือนสูงภายใต้สภาวะหลอมเหลว

ปัจจุบัน TSE ที่หมุนเวียนร่วมกันคิดเป็นร้อยละ 90 ของ TSE ที่ใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์มาสเตอร์แบทช์ ที่น่าสนใจ ผู้ผลิตยาใช้ TSE อินเตอร์เมชชิ่งแบบหมุนสวนทางในสัดส่วนที่สูง อาจเป็นเพราะพวกเขาไม่มีค่ากำหนดล่วงหน้าสำหรับสกรูคู่แบบหมุนร่วม

ตัวอย่างของพารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญซึ่งถูกตรวจสอบ (ขึ้นอยู่กับว่าเป็นพลาสติกผสม มาสเตอร์แบทช์ หรือสูตรผสม) คือพลังงานจำเพาะ (SE) ซึ่งถูกกำหนดให้เป็นพลังงานป้อนเข้าต่อหน่วยมวลของวัสดุที่กำลังดำเนินการ หาก SE มีการเปลี่ยนแปลงกะทันหัน หมายความว่าอุปกรณ์ เงื่อนไขกระบวนการ หรือวัตถุดิบมีการเปลี่ยนแปลง และผลิตภัณฑ์สุดท้ายอาจแตกต่างออกไป

SE คำนวณได้ดังนี้:

KW (เรียลไทม์)=kW (กำลังมอเตอร์) X เปอร์เซ็นต์แรงบิด XRPM (กำลังทำงาน) / RPMX สูงสุด0.97 (ประสิทธิภาพของกระปุกเกียร์)

ดังนั้น:

พลังงานเฉพาะ=กิโลวัตต์ (เรียลไทม์) / ((กก./ชม.))

หน่วย:

SE ถูกทำเครื่องหมายเป็นกิโลวัตต์ต่อกก./ชม

กิโลวัตต์{{0}}กิโลวัตต์ (กำลังมอเตอร์เป็นกิโลวัตต์=HPX0.746)

เปอร์เซ็นต์แรงบิด=เปอร์เซ็นต์ของการใช้แรงบิดสูงสุดที่อนุญาต

RPM=ความเร็วการหมุนของสกรู/นาที

นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะสร้างกล่องทึบที่ตรวจสอบและบันทึก SE ของกระบวนการอัดขึ้นรูปใดๆ อย่างไรก็ตาม บ่อยครั้งเพียงพอที่จะไม่ตรวจสอบ และมันก็คุ้มค่าที่จะถามว่าทำไมจึงไม่ได้รับการตรวจสอบ

สำหรับการใช้งานด้านเภสัชกรรม ระบบดาวน์สตรีมก็คล้ายกับพลาสติกเช่นกัน เม็ดเกลียวและเม็ดตายใช้สำหรับผลิตภัณฑ์ยาที่ละลายน้ำได้ นอกจากน้ำแล้ว อนุภาคยังถูกอบอ่อนบนสายพานลำเลียง หรือขนส่งและทำให้เย็นในอากาศเพื่ออำนวยความสะดวกในการทำแกรนูล อนุภาคที่เล็กกว่าสามารถใช้สำหรับการบรรจุไมโครเอนแคปซูเลชั่นได้โดยตรง ในขณะที่อนุภาคขนาดใหญ่โดยทั่วไปจะถูกบดและอัดเป็นเม็ด ระบบลามิเนตใช้สำหรับการใช้งานฟิล์มใต้ผิวหนังและไม่ละลายน้ำ ระบบท่อสร้างโครงสร้างต้านจุลชีพ ในขณะที่แท่งอัดรีดจะรวมเข้ากับอุปกรณ์คุมกำเนิด (เช่น วงแหวนในช่องคลอด) แอปพลิเคชันดังกล่าวไม่มีที่สิ้นสุด

โดยทั่วไป TSE ที่ใช้ในสภาพแวดล้อม cGMP จะเป็นไปตาม FDA ส่วนที่ 11 ของหัวข้อ 21 ของ Code of Federal Regulations (CFR) ว่าด้วยบันทึกอิเล็กทรอนิกส์และลายเซ็นอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งกำหนดมาตรฐานที่บันทึกอิเล็กทรอนิกส์ควรซื่อสัตย์และเชื่อถือได้ ในทางปฏิบัติ ส่วนที่ 11 กำหนดให้ผู้ผลิตยาดำเนินการควบคุม ตรวจสอบ และตรวจสอบระบบของซอฟต์แวร์และระบบที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ พารามิเตอร์ที่ถูกตรวจสอบต้องได้รับการตรวจสอบและสอบเทียบเป็นระยะ ซึ่งเป็นแนวทางปฏิบัติที่ดีสำหรับการติดตั้งการอัดขึ้นรูป

ต้องปฏิบัติตามโปรโตคอลเพื่อจำกัดการเข้าถึงระบบโดยบุคคลที่ได้รับอนุญาต และเพื่อดำเนินการตรวจสอบการปฏิบัติงาน การตรวจสอบอุปกรณ์ การควบคุมเอกสารระบบและโฮสต์ของเอกสารคำแนะนำอื่นๆ การปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัดต่อวิธีการคัดลอกและการเก็บรักษาบันทึกเป็นส่วนหนึ่งของเอกสารคำแนะนำ

เอกสารรับรองคุณสมบัติอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งในสภาพแวดล้อมเกรดเภสัชกรรมต้องละเอียดกว่าอุปกรณ์พลาสติกทั่วไป การติดตั้งเกรดเภสัชกรรมใช้เวลาและงานหลายเดือนในการติดตั้งและทดสอบเดินเครื่องอุปกรณ์ให้เสร็จสมบูรณ์ โดยต้องมีชุดเอกสารรายละเอียดเฉพาะโครงการ (FAT) คุณสมบัติการติดตั้ง (IQ) และคุณสมบัติการปฏิบัติงาน (OQ)

นอกจากนี้ยังมีหลักเกณฑ์ cGMP สำหรับการทำความสะอาดระบบ TSE เกรดเภสัชกรรม ตัวอย่างเช่น ต้องทำความสะอาดอุปกรณ์ตามช่วงเวลาที่เหมาะสมตามขั้นตอนที่ระบุในเอกสารซึ่งมีรายละเอียดเฉพาะเจาะจง หลังจากทำความสะอาด อุปกรณ์จะได้รับการปกป้องจากการปนเปื้อนจนกว่าจะมีการใช้งาน และมีการตรวจสอบความสะอาดของอุปกรณ์ก่อนใช้งาน ต้องเก็บบันทึกและบันทึกอุปกรณ์ของการทำความสะอาดและการตรวจสอบทั้งหมดและต้องบันทึกเวลาระหว่างการดำเนินการเสร็จสิ้นและการทำความสะอาด โปรโตคอลที่คล้ายกันจะเป็นประโยชน์ต่อการดำเนินการแปรรูปพลาสติก

เนื่องจากข้อกำหนดด้านกฎระเบียบที่มีอยู่ในการผลิตเภสัชภัณฑ์ ทุกแง่มุมที่เกี่ยวข้องกับหน่วยการผลิต TSE จึงต้องการวิธีการควบคุมและเอกสารที่เข้มงวดมากกว่ากิจกรรมมาตรฐานของอุตสาหกรรมพลาสติก

คำแนะนำของเราในที่นี้ไม่ใช่ว่าคำแนะนำและกฎระเบียบขององค์การอาหารและยาสำหรับผลิตภัณฑ์เภสัชกรรมสามารถนำไปใช้อย่างเคร่งครัดกับการผลิตพลาสติกผสมได้ แต่อาจเป็นประโยชน์ในการตรวจสอบกิจกรรมของบริษัทผู้ผลิตยาและเลือกใช้กิจกรรมที่เป็นประโยชน์และเป็นประโยชน์ สิ่งต่าง ๆ ซึ่งช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีความเสถียรและทำซ้ำได้มากขึ้น