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      API 生產的在線粒度分析和控制技術

      發布日期: 2015-01-28
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      應用說明:

      TWISTER&MYTOS在藥物生產控制中的應用


      摘要:

          近年來,美國FDA對醫藥生產提出了PAT(Process Analytical Technology)過程分析技術提案,這項提案有力推動了醫藥生產企業尋找和應用一種合適的技術對制造流程進行監控以確保藥品生產過程得到更好的控制。


          FDA的主旨是:質量控制從生產源頭開始,而不是僅對成品的質量檢驗


          在API(active pharmaceutical ingredients)生產過程中,普遍的生產步驟之一就是微粉化。因此,應用工業在線粒度儀對API進行實時分析是符合FDA的PAT提案要求和提高微粉粉碎效率的*選擇。


          德國新帕泰克公司功能強大的工業在線粒度儀TWISTER & MYTOS提供了在線取樣,實時粒度測試的解決方案。這款粒度儀被多家醫藥生產企業采納評估,并與其它競爭性解決方案相比較, TWISTER & MYTOS終被選作滿足FDA 的PAT過程控制提案要求的儀器。


      技術說明:


          新帕泰克公司的HELOS激光衍射系統與功能強大的RODOS干法分散系統相結合后,已經成為分析和描述API顆粒粒度大小和粒度分布的方法。不同激光粒度儀之間檢測結果的高可比性、顯著的分析靈敏度和的重復性,使其成為所有醫藥公司和生產企業的實驗室粒度檢驗的儀器。


          新帕泰克公司的MYTOS系統,采用和實驗室相同的HELOS激光衍射系統和RODOS干法分散系統,并將兩者有機地結合,得到了適合工業生產的在線粒度分析儀,成功地實現了從實驗室檢測到工業生產在線檢測的轉變。


          鑒于絕大多數的微粉化過程采用氣流磨和分級機組合使用,因此如何解決在線的代表性取樣就成為一個巨大的挑戰。


          *,在氣流磨/分級機的出口處,產品存在很強的角動量,或者產品是高速旋轉的,這就導致在生產管道橫截面上的樣品不是均勻分布的。因此,要產品的粒徑分析結果具有代表性,則避免在管道整個橫截面上的取樣誤差就顯得至關重要。目前新帕泰克按照GMP要求,提供代表性取樣裝置TWISTER,可適用于直徑范圍為38~150mm的生產管道。在取樣時,取樣頭依次掃過管道整個橫截面上的各個點,有效地避免了取樣誤差。型的取樣裝置TWISTER滿足了所有客戶即時清潔(CIP cleaning)的要求,符合對粉塵、易爆性等產品的適用ATEX標準,并經證明可耐受高達10 bar 的突發壓力脈沖。

      安裝在氣流磨和過濾器之間的TWISTER 50


          TWISTER在線取樣器直接整合到生產管道上,并通過軟管道連接到MYTOS激光衍射系統和分散系統,將具有代表性的樣品通過該軟管輸送到MYTOS的分散系統和粒度檢測系統進行分散和檢測。


          為方便用戶使用,MYTOS系統可設計成可移動的手推車模式,以適用于不同的氣流磨隔艙。在MYTOS上加上旋風除塵器,用來收集檢測過的樣品,同時保護真空吸塵器的Hepa過濾器。事實證明只需從生產管道中取出極少量的微粉化物質就可以進行分析。


      應用結果:


      實時效果


          上圖顯示了TWISTER & MYTOS檢測到的粒度結果隨著微粉化參數的變動而實時發生變化的趨勢,它滿足FDA對生產過程實時監控的要求。


          代表性取樣是進行測試的關鍵。如果將TWISTER單個取樣的時間細分,這個結論就會變得很明顯。MYTOS大的數據采集速度高達2000次/秒,如圖2所示,當采集速度為5次/秒時,管道內的粒度波動就會變得明顯。

      圖2:TWISTER掃描管道橫截面隨時間變化的粒度結果(15秒內80次測試)



          時間細分后的粒度結果表明,x90值在掃描取樣時有較大波動,同時瞬時被測樣品對應的光透濃度(Optical Concentration)也得到了測試。由于從分級機出來的產品具有強大的角動量,X90值的波動是非常自然的,同時也很好地證明了局部單個點的取樣方式是不科學的。既然在生產流程管道的整個橫截面上的顆粒粒徑分布和濃度是不斷變化的,因此在氣流磨后部管道橫截面上的完整、連續性取樣是有代表性的方式。


          只有TWISTER在生產管道內進行螺旋路線掃描取樣,并對管道整個橫截面整合為一次掃描,才能終為MYTOS激光衍射系統提供具有代表性的樣品。


          MYTOS的On-line操作系統不受生產管道條件的限制。以前的操作系統雖然也有清潔氣流和保護流,但只有兩個光學視窗,且沒有分散系統整合到管道上。與之相比,獨立的MYTOS on-line 裝置具有全自動對焦的激光衍射系統,可以在每次正常測試之前進行背景測試,這就確保了MYTOS分析系統在每次測試時高度的清潔和完整的對焦準直。而且獨立的on-line安裝方式,避免了儀器對生產過程產生負面影響。


      結論:

      德國新帕泰克公司的TWISTER & MYTOS 工業在線激光粒度測試系統:

      1. 的動態螺旋取樣裝置,可在生產管道整個橫截面上實現連續代表性取樣
      2. 內置功能強大的干法分散系統,具備在線分散功能
      3. 每次正常測試之前可進行全自動對焦和背景測試

          因此,TWISTER & MYTOS 系統完夠滿足美國FDA提出的 PAT 過程控制提案的要求,實現對API 產品及其它高附加值產品的生產過程進行實時在線的可靠監控。



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