Tecnología de granulación, secado y peletización para aplicaciones farmacéuticas Procesamiento con lecho fluido de productos farmacéuticos

GEA suministra procesadores de lecho fluido para las operaciones de mezcla, granulación, secado, peletización y recubrimiento en el sector farmacéutico. Hay sistemas de poca capacidad destinados a I+D, así como plantas de tamaño industrial para la producción de lotes de compuestos farmacéuticos conforme a las NCF.

Procesamiento con lecho fluido

Para maximizar la flexibilidad de producción, GEA puede suministrar una sencilla unidad de lecho fluido o el procesador de lecho fluido FlexStream™, que combina distintos procesos en una misma unidad.

GEA ofrece una serie de procesadores de lecho fluido que son idóneos para la formulación, el desarrollo y la producción de material clínico para la fabricación a gran escala. El diseño responde al planteamiento de combinar módulos normalizados para satisfacer necesidades específicas. Por tanto, puede que secadores de igual capacidad se muestren totalmente diferentes en diseño, configuración y dimensiones físicas.

Capacidades de producción

Tamaño PMA50010001500300045006000900012000
Capacidad de funcionamiento típical25-5060-115120-225240-450320-600480-900720-1355960-1800
Peso de lotes típico (a 0,5 g/ml)kg2560115225300450680900
 

Módulos de procesamiento

Secador: se insufla aire caliente a través de un distribuidor perforado para secar los materiales rápida y delicadamente hasta alcanzar el punto de humedad residual necesario. La humedad evaporada del producto desaparece con el aire de secado, por lo que los tiempos de procesamiento son muy cortos.

Precision Granulator™: granulador de precisión con un proceso de granulación novedoso en el que se establece una corriente de aire que gira a gran velocidad en el tubo de aglomeración central. Las partículas se recogen en la base del tubo y la corriente de aire las acelera. Las partículas entran en contacto con las microgotas líquidas generadas por la boquilla atomizadora en la base del tubo. Con la velocidad relativa del aire, las microgotas líquidas y las partículas se elevan, por lo que la humectación es eficiente y el secado comienza prácticamente al instante. La mayor parte del material alimentado está en el “área de retención” externa, donde la velocidad del gas es muy baja. El desgaste se reduce considerablemente. La humedad del gas también es baja en el área de retención, por lo que el material se seca sin adherirse. Las partículas individuales pueden realizar ciclos repetidos a lo largo del tubo (suelen ser entre 10 y 1000), lo que permite la formación de aglomerados muy grandes.

Granulador de atomización superior: ofrece granulación y secado en un proceso de recipiente único, en el que granulador de atomización superior aglomera las partículas más finas en gránulos sueltos más grandes. Los ingredientes se mezclan y precalientan mediante un flujo de aire caliente ascendente. La granulación se produce al rociar líquido en el polvo fluidificado. A continuación, los gránulos se secan con aire caliente. El granulador de atomización superior también se puede utilizar para el recubrimiento por atomización superior, el encapado a partir de líquido y la instantaneización. 

Granulador con torre de atomización: con descarga continua o discontinua en modo de funcionamiento continuo, el granulador con torre de atomización transforma suspensiones o soluciones en gránulos sueltos, secos y sin polvo. Se rocía una suspensión o solución de la sustancia que debe secarse, y el producto se seca y aglomera de forma simultánea. El producto se descarga a una velocidad controlada para mantener una altura de lecho óptima. Otras características especiales son su tamaño compacto y su flexibilidad para la ampliación.

PRECISION-COATER™: este procesador de lecho fluido multifuncional se puede utilizar para elaborar microgránulos mediante el encapado del núcleo inerte con el ingrediente activo. Con alta velocidad de atomización para procesos cortos, los microgránulos preformados se rocían con una solución o suspensión del ingrediente activo y se secan al mismo tiempo.

FlexStream™ ofrece el procesamiento múltiple desde una única cuba, con las consecuentes ventajas económicas y de flexibilidad.

FlexStream™ es un procesador multiuso de GEA que utiliza tecnología de lecho fluido comprobada para procurar la granulación, el secado y el recubrimiento de microglóbulos (o recubrimiento de comprimidos) en un solo componente de equipo.

Procesador de lecho fluido FlexStream™

FlexStream de lecho fluido para productos farmacéuticos
  • Un único recipiente de producto para todas las operaciones 
  • Solo un diseño/altura para todas las operaciones 
  • Cerramiento exterior reducido tanto en altura como en extensión horizontal 
  • Construido en escalado lineal 
  • Listo para carga y descarga completa 
  • Homogeneidad superior del producto para LOD y PSD
  • Medición de crecimiento de partículas integrada por conformidad normativa con PAT de FDA.
  • Los procesadores de lecho fluido actuales de GEA se pueden actualizar para incorporar la tecnología FlexStream™.

FlexStream™ cuenta con boquillas atomizadoras en las paredes laterales del procesador. Aunque es la mejor posición para la boquilla (desde el punto de vista del procesamiento), existe el riesgo de humectación incontrolada. Sin embargo, con FlexStream™ las partículas son dirigidas neumáticamente fuera del área de alta humedad; justo delante de las puntas de la boquilla, mediante una corriente de aire de protección obtenida del aire de proceso normal. Esta configuración no necesita aire comprimido, por lo que además su rendimiento es más alto al destruirse un número inferior de partículas. 

El sistema tiene un nivel de eficiencia energética superior al de los que utilizan aire comprimido, ya que no se requiere un tercer suministro de aire. FlexStream™ aporta una ventaja adicional al no requerir ajuste alguno para cambiar el funcionamiento del equipo entre secador, granulador o recubridora. 

Algunos datos de ensayos sorprendentes demuestran que, junto a estas ventajas comerciales, FlexStream™ ofrece una calidad de producto superior respecto a la granulación de atomización clásica o la de recubrimiento Wurster.

Principales ventajas de FlexStream™

  • Baja inversión 
  • Intercambio fácil y rápido 
  • Tiempo de inactividad reducido 
  • Flexibilidad de lecho fluido para secado, granulación y recubrimiento de microgránulos 
  • Escalado lineal
  • Diseño compacto
  • Ahorro de costes
 

Donde la inspiración se encuentra con la tecnología

Procesamiento inspirado de efervescentes: con tecnología de granulación de lecho fluido FlexStream™.

  • Idóneo para todas la formulaciones efervescentes con disolventes acuosos u orgánicos. 
  • Sólido procesador para granulación de productos sueltos sin grumos. 
  • Proceso mucho más rápido respecto a métodos tradicionales de procesamiento de efervescentes. 
  • Coste total mínimo del procesamiento de efervescentes de alta calidad.

Control del proceso

GEA ha integrado sus conocimientos y experiencia en los procesadores de lecho fluido farmacéuticos para ayudar a los operarios a monitorizar y controlar el proceso de forma sencilla y evidente.

Monitorización del proceso

El teclado del panel delantero del PLC (controlador lógico programable) y el monitor incorporado se utilizan para introducir las recetas y mostrar la sinopsis del proceso en tiempo real. Para una óptima compatibilidad con las estrategias de control de la planta existentes, los sistemas de lecho fluido disponen de mandos de control tanto manuales como automáticos conforme con la FDA. Las opciones basadas en PC y PLC ofrecen numerosas funciones de manipulación de recetas, adquisición de datos y comunicación de red.

La iniciativa PAT (tecnología analítica de procesos) de la FDA ha permitido a GEA combinar su capacidad de diseño de equipos y conocimientos técnicos de los procesos para integrar los analizadores (PAT) en línea en sus sistemas de proceso, de manera que puedan proporcionar información real sobre el funcionamiento del proceso y ayuden a los clientes a lograr objetivos de calidad de producto fundamentales.

El objetivo de la iniciativa PAT es asegurarse de que los productos farmacéuticos se fabriquen con procesos conocidos y controlados, y que resulte posible controlar de forma activa las características de calidad de los productos clave. 

La combinación del control de los procesos mediante analizadores en línea con principios de ingeniería de procesos y técnicas avanzadas de modelización permitirá controlar los procesos de forma activa para compensar las variaciones de entrada (como las materias primas) de manera que las especificaciones del producto final se aproximen al objetivo ideal. 

El uso de modelos de procesos para identificar las condiciones más favorables para los productos permite enfocar todo el proceso de producción hacia el buen resultado de la dosis final, en lugar de optimizar el funcionamiento de cada unidad por separado. Este enfoque amplio de GEA nos permite tener una perspectiva de todo el proceso como conjunto.

Tecnología Lighthouse Probe™

GEA ha creado una sonda óptica, que se puede limpiar durante el proceso, específica para equipos de procesamiento de polvos. El resultado es la novedosa Lighthouse Probe™, que se puede utilizar con diversidad de técnicas espectroscópicas, incluidas la NIR y la UV/vis, para solucionar el problema clásico de adherencia del producto a las ventanas de observación. 

Se trata de una sonda compacta y fácil de instalar que permite tomar mediciones fiables durante el proceso de características de productos de calidad crucial, como

  • Identificación de material y contenido activo 
  • Uniformidad del contenido activo durante operaciones de mezcla de alto cizallamiento 
  • Contenido y punto final de humedad en los procesos de secado 
  • Crecimiento del recubrimiento durante procesos de recubrimiento

Los métodos ópticos como la espectroscopia UV/vis o NIR pueden ser herramientas muy potentes a la hora de analizar las características del producto. En procesos que implican polvos húmedos y adherentes, sin embargo, es necesario asegurarse de que el sistema ofrezca una clara visión del producto. Las ventanas típicas utilizadas en equipos de proceso, como los sistemas de lecho fluido o los granuladores por alto cizallamiento, han sufrido siempre el problema de la suciedad en las ventanas. La nueva sonda Lighthouse Probe™ ha superado este problema.

 

Diseño de plantas

GEA, a partir de componentes estándar probados, combina simplicidad y flexibilidad en su diseño de plantas de lecho fluido. Se pueden combinar los módulos de procesos, filtros, sistemas de control y unidades de preparación de aire seleccionados por el usuario para obtener resultados que satisfagan las necesidades de cada proceso. Este planteamiento modular asegura unos procedimientos de cualificación y validación posteriores mínimos.

Instalación a través de la pared

Si se coloca la columna de soporte en la parte posterior del lecho fluido, se consigue una instalación a través de la pared que permite alojar todo el equipo auxiliar fuera de la sala de proceso. Este hecho simplifica enormemente el cumplimiento de las directrices NCF.

Control de emisión de disolventes

Contamos con una gama de sistemas de ciclo abierto y cerrado para extraer o recuperar los disolventes orgánicos. Las opciones incluyen: condensación, adsorción, oxidación térmica y lavado por vía húmeda.

Sistemas de atomización

Según las necesidades de proceso, se suministran boquillas, bombas y unidades de preparación de líquidos.

Descarga de productos

Para la descarga automática del producto, contamos con sistemas de transporte neumático o por gravedad para utilizarlos con la tecnología de distribución de aire Non-Sifting Gill Plate™.

Unidad de preparación para el aire de entrada

El aire de entrada se trata con una serie de filtros y unidades de acondicionamiento en función de la sensibilidad del proceso y de las condiciones climáticas ambientales. Las opciones varían desde el mínimo básico que incluye un prefiltro, un calentador y un filtro final, hasta la opción de aire acondicionado total que proporciona una condiciones de procesamiento homogéneas a lo largo de todo el año. En la mayoría de las aplicaciones se utilizan condensadores para la deshumidificación, pero se pueden instalar otros dispositivos específicos de adsorción para productos higroscópicos o efervescentes que necesitan un punto de condensación muy bajo. La humidificación se logra por inyección de vapor.

Filtros de proceso

En las aplicaciones de granulación, secado y peletización, se utiliza un filtro de proceso para atrapar partículas pequeñas, que a su vez retornan al lecho cuando se limpia el filtro. En aplicaciones de recubrimiento, suele ser necesario extraer la partículas finas. Los lechos fluidos que se utilizan en más de un tipo de proceso pueden suministrarse con filtros de proceso intercambiables.

 

Opciones de filtración

Filtro sencillo de bolsa de agitación: filtro sencillo básico con una bolsa que se limpia por agitación. La fluidificación se detiene durante la limpieza del filtro.

Filtro de varias bolsas de agitación: este filtro está dividido en dos o más secciones y cuenta con una bolsa individual en cada una. Las bolsas se limpian por separado al agitar el filtro mientras en las otras secciones continúa la fluidificación, lo que facilita una producción más rápida y eficiente.

Filtro de retroceso: este diseño cuenta con numerosas secciones con bolsa de filtración. La limpieza se realiza bolsa tras bolsa, por lo que una gran proporción del filtro se mantiene disponible y la fluidificación continúa mientras tanto.

Filtro de cartucho: los cartuchos filtrantes de acero inoxidable se limpian uno a uno, por lo que una gran proporción del filtro se mantiene disponible y la fluidificación continúa mientras tanto. A diferencia de los filtros de bolsa, este sistema se puede limpiar in situ (CIP).

Retenedor de partículas: utilizado en aplicaciones de recubrimiento, este diseño retiene las partículas más gruesas y las devuelve al proceso tras retirar el polvo y enviarlo a una unidad de filtración externa.

Contención

Las Normas de Correcta Fabricación actuales exigen cada vez más la contención total del producto para proteger tanto a los operarios como el entorno. Los sistemas de proceso con lecho fluido integrado no solo ofrecen contención, sino que además mejoran la productividad mediante la automatización, el rendimiento superior y los procedimientos de limpieza eficientes.

Costes de equipo elevados frente a entornos de trabajo agradables para el operario

  • Una mejor tecnología de contención permite a los operarios trabajar fuera de las salas de contención.
  • Al estar los operarios menos limitados, el entorno de trabajo es más eficiente. 
  • Riesgo de recontaminación bajo. 
  • Desarrollo de productos/compuestos más potentes. 
  • Reglamentación más estricta. 
  • Mejor servicio de limpieza. 

Interfaces de contención

Anillo portátil BUCK MC

Los requisitos de los equipos utilizados en el sector farmacéutico son cada vez más exigentes, en particular respecto a la protección del entorno de trabajo y del propio producto ante contaminantes peligrosos. Se necesitan soluciones muy especializadas, como:

  • La válvula de cuerpo dividido Buck® MC Valve: este exitoso diseño aúna todas las exigencias de los equipos de alta contención: diseño plenamente NCF, sin necesidad de vacío, sólido centrado, acoplamiento de orientación flexible, y liberación sencilla y rápida sin herramientas; todo esto de serie. Pero, aún más innovadora es la posibilidad de utilizar solo válvulas pasivas activadas por una unidad de accionamiento modular. 
  • La interfaz de contención desechable Hicoflex®, para la manipulación rápida de materiales, aúna una serie de funciones: proporciona un medio fiable de transporte seguro, un sistema de acoplamiento ergonómico, un método de transferencia de medios libre de contaminación y un sistema de sellado fidedigno para los contenedores de transporte. Es simple, eficaz y económico. 
  • Expertos en contención: GEA, no solo ofrece la más amplia variedad de soluciones de hardware para la manipulación contenida de materiales, sino que también pone a su disposición su incomparable experiencia a la hora de identificar la solución más adecuada a partir de un análisis de riesgos sobre contención.