Mengsystemen voor farmaceutische poeders
Het mengen van farmaceutische poeders vereist nauwkeurige beheersing van de menghomogeniteit, het risico op ontmenging, containment en reinigbaarheid. Hosokawa Micron ontwikkelt mengsystemen voor actieve farmaceutische ingrediënten (API's) en hulpstoffen, van het voorzichtig mengen met geringe schuifkrachten in de Nauta® conische schroefmenger tot processen met gemiddelde en hoge schuifkrachten in de conische peddelmenger (CPM) en Cyclomix. Afhankelijk van de toepassing kunnen de systemen worden uitgerust met voorzieningen voor toevoer, dosering, vloeistoftoevoeging, gesloten vulling en lediging, CIP-reiniging en SIP-sterilisatie.
De toepassingen variëren van voormengsels en laaggedoseerde formuleringen tot directe compressie en droge inhalatiepoeders. Bij de productie van tabletten wordt mengen vaak gevolgd door natte of droge granulatie, terwijl geschikte formuleringen direct kunnen worden gecomprimeerd. De keuze van de menger en de processtappen hangt onder meer af van de cohesie van de poeders, verschillen in bulkdichtheid en deeltjesgrootte, de benodigde mengenergie en de relevante veiligheids- en regelgevingseisen. Proeven in ons testcentrum helpen bij het bepalen van het geschikte proces en ondersteunen de opschaling van R&D naar productie.
Nat en droog granuleren
Bij de productie van tabletten is een homogeen mengsel slechts een deel van de uitdaging. De formulering moet ook over geschikte stromings- en compressie-eigenschappen beschikken, terwijl de gelijkmatige verdeling van de werkzame stof tijdens het ledigen, transporteren en toevoeren aan de tabletpers behouden moet blijven. Verschillen in deeltjesgrootte, bulkdichtheid en cohesie tussen API's en hulpstoffen kunnen het risico op ontmenging vergroten.
Natte granulatie kan de stromings- en compressie-eigenschappen verbeteren, maar vereist doorgaans extra processtappen, zoals vloeistoftoevoeging, granuleren, drogen en ziften. Bij droge granulatie is geen vloeistoftoevoeging nodig, wat vooral bij vochtgevoelige formuleringen voordelig kan zijn. Wel moet rekening worden gehouden met de vorming van fijne deeltjes en de eigenschappen van het resulterende granulaat.
Beide methoden hebben hun eigen toepassingsgebied, afhankelijk van de formulering en de eisen van de daaropvolgende processtappen.
Voordelen van directe compressie
Bij geschikte formuleringen kunnen droge poedermengsels zonder afzonderlijke granulatiestap direct tot tabletten worden gecomprimeerd. Dit kan het productieproces vereenvoudigen, het aantal handelingen en productoverdrachten verminderen en mogelijk tijd en energie besparen. Directe compressie vereist echter voldoende goede stromings- en compressie-eigenschappen en behoud van de menghomogeniteit gedurende het hele proces. Deze eigenschappen zijn afhankelijk van de formulering, de kenmerken van de ingrediënten en de configuratie van de apparatuur.
De Nauta® conische schroefmenger mengt farmaceutische poeders voorzichtig, met geringe schuifkrachten. Dankzij de flexibele vullingsgraad en de mogelijkheid om ingrediënten in meerdere stappen toe te voegen, is deze menger geschikt voor uiteenlopende mengprocessen, waaronder de bereiding van laaggedoseerde formuleringen.
Afhankelijk van de formulering en de fabrieksindeling kan de menger rechtstreeks worden geïntegreerd met de daaropvolgende procesapparatuur. Hierdoor kunnen productoverdrachten worden beperkt en kan het risico op ontmenging worden verminderd. Of granulatie daadwerkelijk achterwege kan blijven, moet worden vastgesteld aan de hand van formuleringsonderzoek, procesproeven en validatie.
Integrale mengoplossing
In plaats van alleen machines te leveren, hanteert Hosokawa Micron liever een bredere benadering door een integrale mengoplossing te ontwerpen, inclusief voor- en nabewerkingen. Deze aanpak omvat de toevoer van het poeder in de menger, het mengproces zelf, de manier waarop de menger wordt geledigd en de reiniging van de apparatuur. Voor het veilig vullen en ledigen van gevaarlijke of hoogactieve stoffen kunnen op maat gemaakte containerdockingsystemen worden toegepast, bijvoorbeeld met liftsystemen en split-butterflykleppen.
Tijdens het mengproces houden we rekening met eventuele ingrediënten die de klant moet toevoegen en hoe deze het proces zullen beïnvloeden. Dit geldt ook voor vloeistoffen, die indien nodig zelfs tijdens het mengen kunnen worden verwarmd of gekoeld. Indien nodig kan nabewerkingsapparatuur worden geïntegreerd, zoals deagglomeratoren, zifters en kegelmolens, bijvoorbeeld om agglomeraten uiteen te laten vallen of de gewenste deeltjesgrootteverdeling te bereiken.
De conische mengketel en het van boven aangedreven mengmechanisme van de Nauta-menger helpen het risico op ontmenging tijdens het ledigen te beperken. Afhankelijk van de procesopstelling kan de menger direct boven een tabletpers worden geplaatst, waardoor extra productoverdrachten en handelingen worden verminderd. Deze configuratie kan bijdragen aan het behoud van de menghomogeniteit, afhankelijk van de eigenschappen van de formulering en de daaropvolgende procesapparatuur.
CIP/SIP-reiniging
Reiniging is een essentieel onderdeel van farmaceutische poederverwerking, vooral bij het verwerken van hoogactieve of gevaarlijke stoffen. Hosokawa Micron biedt geïntegreerde systemen voor cleaning-in-place (CIP) en sterilisation-in-place (SIP), inclusief de bijbehorende besturing. Afhankelijk van de systeemconfiguratie kunnen CIP/SIP-skids permanent aangesloten blijven. Dit beperkt handmatige handelingen en helpt het risico op kruisbesmetting en blootstelling van medewerkers te verminderen.
Onze systemen worden ontworpen met inachtneming van de toepasselijke regelgeving en klantspecifieke eisen. De bijbehorende documentatie ondersteunt de kwalificatie van de apparatuur en de validatie van het proces.
Kleinschalige praktijktesten
Door Hosokawa Micron al vroeg bij de ontwikkeling van farmaceutische formuleringen te betrekken, kan de meest geschikte mengtechnologie en procesconfiguratie worden bepaald. Omdat elke formulering andere uitdagingen met zich meebrengt, moeten factoren zoals menghomogeniteit, stromingseigenschappen, het risico op ontmenging en de eisen aan volgende processtappen zorgvuldig worden onderzocht.
Zo kan het bijvoorbeeld voordelig zijn om voormengsels te bereiden en vervolgens de hulpstoffen in dezelfde Nauta® conische schroefmenger toe te voegen, in plaats van het mengproces over meerdere stappen te verdelen. In ons testcentrum in Nederland kunnen klanten dergelijke mogelijkheden onderzoeken tijdens praktijkproeven met hun eigen materialen. Deze proeven bieden waardevolle inzichten in het menggedrag en helpen bij het bepalen van geschikte procesparameters en apparatuurconfiguraties.
Bij geschikte formuleringen kan directe compressie het productieproces vereenvoudigen en de proceskosten verlagen. Dit kan ook voordelen bieden bij het optimaliseren van bestaande producten of productieprocessen, mits rekening wordt gehouden met het benodigde formuleringsonderzoek en de validatievereisten.
Ruime ervaring
Hosokawa Micron heeft ruime ervaring met het ontwikkelen van schaalbare mengtechnologieën voor de farmaceutische industrie, van R&D tot productie op industriële schaal. Naast de Nauta® conische schroefmenger voor voorzichtig mengen met geringe schuifkrachten bieden we de conische peddelmenger (CPM) voor mengprocessen met gemiddelde schuifkrachten en de Cyclomix voor het intensief mengen van cohesieve poeders, onder meer voor formuleringen voor drogepoederinhalatoren (DPI).
De benodigde mengenergie is afhankelijk van een aantal factoren, zoals poedereigenschappen (waaronder materiaalcohesie en deeltjesgrootte), eigenschappen van het eindproduct en proces-, veiligheids- en systeemvereisten. Met zijn uitgebreide ervaring en eigen technologie biedt Hosokawa Micron op maat gemaakte mengoplossingen voor de behoeften van elke klant.
Praat met onze experts
Onze processpecialisten helpen u de juiste oplossing te vinden voor uw materialen, proceseisen en productiedoelstellingen.
Gerelateerde procesapparatuur
Duurzame procestechnologie
Hosokawa Micron B.V. zet zich in voor duurzame en verantwoorde procestechnologie. Ons milieumanagementsysteem is ISO 14001-gecertificeerd en met onze EcoVadis-zilveren medaille behoren wij tot de beste 3% van de beoordeelde bedrijven in de specialistische machinebouw.
