製薬用途の造粒、乾燥およびペレット化技術 医薬品の流動床プロセス

GEA は、流動床処理装置を製薬業界のブレンド、造粒、乾燥、ペレット化、コーティング向けに提供しています。 これには研究開発用に設計された小容量システムおよび cGMP (Current Good Manufacturing Practices: 現行医薬品適正製造基準) 条件下の医薬化合物のバッチ生産のための産業規模プラントが含まれます。

流動床プロセス

生産に最大限の柔軟性をもたらすために、GEA は、単一の流動床装置、または複数の作業を 1 つの装置に組み合わせた FlexStream™ 流動床処理装置を提供しています。

GEA の流動床処理装置シリーズは、臨床材料の製剤、開発、生産に適しており、本格規模の製造設備に対応します。その設計は、規格化されたモジュールの組み合わせを結合して特定の要件を満たすという考え方に基づきます。 例えば、同じ能力の乾燥機でも、デザイン、構成、実寸などの面では完全に異なる場合があります。

生産能力

PMA サイズ50010001500300045006000900012000
標準稼働容量L25 ~ 5060 ~ 115120 ~ 225240 ~ 450320 ~ 600480 ~ 900720 ~ 1355960 ~ 1800
標準バッチ重量 (0.5 g / mL時)kg2560115225300450680900
 

プロセスモジュール

乾燥機: 温風は孔のあいた分配装置を吹き抜けて要求される残留含水量になるまで素材を素早く穏やかに乾燥させます。 生成物から蒸発する水分は乾燥用空気とともに排出され、プロセス時間を非常に短くします。

Precision Granulator™:新しい造粒プロセスで、回転する高速な気流を中央の凝集チューブに形成します。 粒子はチューブの底でピックアップされ、気流によって加速されます。 粒子は、スプレーノズルから生成される液滴とチューブの底で接触します。 空気、液滴、粒子の相対速度は高速なので、効率的に湿潤され乾燥はほぼ直後に始まります。 大半の供給材料は外部の「待機エリア」にあり、その領域ではガス速度は非常に低速です。 摩擦は大幅に減ります。 待機エリアでは気体湿度も低いので、材料は乾燥し粘着性はありません。 個々の粒子はチューブで繰り返しサイクルを形成し (通常 10 ~ 1000)、非常に大きな凝集が形成されます。

トップスプレー造粒機: 造粒と乾燥をシングルポットプロセスで実現します。トップスプレー造粒機は微粒子を凝集してより大きな浮遊する細粒にします。 原料が混合され、熱風の上昇流によって予熱されます。 流体化した粉末に液体を噴霧すると造粒が起こります。 細粒は次に熱風によって乾燥させられます。 トップスプレー造粒機はトップスプレーコーティング、液体からの積層、インスタンタイジングに使用することもできます。 

噴霧乾燥造粒機: バッチまたは連続モードで利用可能な連続排出により、噴霧乾燥機は懸濁液や溶液を乾燥した流動性の、塵の無い細粒に変換します。 乾燥させる物質の懸濁液や溶液は温風に噴霧され、同時に生成物を乾燥させ、かたまりにします。 制御された速度で生成物が排出され、最適な床高を維持します。 特長としては容易なスケールアップと小さな設置面積があります。

PRECISION-COATER™: この多機能流動床処理装置は、すべて活性物質を不活性核に積層することでペレットを作成するのに使用できます。 短いプロセスでの高速な噴霧速度により、無比のスタータペレットが活性物質の溶液または懸濁液で噴霧され、同時に乾燥させられます。

FlexStream™ は単一のボウルから複数の処理を提供し、柔軟性とコスト面両方の利点をもたらします。

GEA の多目的処理装置、 FlexStream™ は、実績ある流動床技術を駆使して、造粒、乾燥、ペレットコーティング (または錠剤コーティング) を単一の機器で実現します。

FlexStream™ 流動床処理装置

医薬品 FlexStream 流動床
  • 1 つの製品容器で装置の全機能に対応 
  • すべてのユニット機能でデザイン/高さは 1 つのみ 
  • 高さと設置面積の双方で建築物おおいを縮小 
  • 線形スケールアップを組み込み 
  • 完全な封じ込めによるロードおよびアンロードに対応 
  • LOD と PSD の両方で優れた製品均質性
  • PAT に適合するインラインの粒子成長測定
  • 既存の GEA 流動床処理装置を FlexStream™ 技術によりアップグレードできます!

FlexStream™ には、処理装置の側壁内にスプレーノズルが取り付けられています。 これは (処理の観点から) 最適なノズル位置ですが、湿潤により制御が損なわれるリスクが残ります。 このため FlexStream™ では、通常のプロセスエアから取られる保護用の気流によって、粒子がノズル先端の高湿度な部位から完全にはじかれます。 この構造には圧縮空気は不要なので、破壊される粒子が非常に少なく歩留まりが高まります。 

またシステムは、第三の空気供給が必要ないので、圧縮空気を使うシステムに比べて非常に優れた省エネ効果を持ちます。 FlexStream™ の概念に含まれるもう 1 つの特長として、装置を乾燥機、造粒機、またはコーティング装置として使用する切り替えに機械的な調整が不要です。 

非常に象徴的な試験データとして、これらの商業的な特長に加え、FlexStream™ は従来のトップスプレー造粒や Wurster コーティングに比べて、より優れた製品品質をもたらすことが実証されています。

FlexStream™ の主な利点

  • 投資の削減 
  • 容易で迅速な切り替え 
  • ダウンタイムの削減 
  • 柔軟な流動床の概念が乾燥、造粒、ペレットコーティングに対応 
  • 線形スケールアップ
  • 小型設計
  • 経費を節約
 

インスピレーションと技術の融合

FlexStream™ 流動床造粒技術による新発想の発泡処理

  • 水分または有機溶剤を含むあらゆる発泡性製剤に最適 
  • 自由流動生成物を塊なしに造粒する堅牢な処理装置 
  • 従来の発泡処理法に比べて格段に高速な処理 
  • 最も低い総コストで高品質な発泡処理が可能

プロセス制御

GEA は、知識と経験を医薬品流動床処理装置に投入しており、オペレータはプロセスを判別しやすい方法で容易に監視し制御できます。

プロセス監視

PLC (programmable logic controller: プログラマブルロジックコントローラ) のフロントパネルキーパッドと内蔵モニタを使用して、レシピ入力とリアルタイムのプロセス MIMIC を表示できます。 既存プラントの制御方式と最も適合するように、流動床システムでは手動式または自動式の FDA 準拠による制御を選ぶことができます。 PLC および PC ベースのオプションには、幅広いレシピ処理、データ収集、ネットワーク通信機能が含まれています。

FDA の PAT (process analytical technology: プロセス分析技術) イニシアチブによって、GEA は、その装置設計スキルとプロセスエンジニアリングのノウハウを組み合わせてオンライン (PAT) アナライザを GEA プロセスシステムに統合できるようになりました。また、プロセスの運用に関する知識を共有することで、お客様が主要製品の品質目標を達成できるように支援します。

PAT イニシアチブの目標は、把握と監視が行き届いたプロセスによって医薬品を製造し、製品の主要な製品品質特性を積極的に管理できるようにすることです。 

オンラインアナライザを使用したプロセス監視と、堅実なプロセスエンジニアリングの原理および最先端のプロセスモデリング手法を兼ね備えることで、プロセス手順の積極的な制御が可能になり、わずかな入力変動 (原材料など) でも補正できるので、最終的な製品仕様が理想の目標に近づきます。 

プロセスモデルを使用して、後続の手順で最高の製品性能を引き出す条件を特定することで、個別のユニット機能の最適化ではなく最終製剤の性能に向けて生産プロセス全体の目標を設定できます。 GEA の幅広い対象によって、プロセス全体に対する独自の観点を得られます。

Lighthouse Probe™ 技術

GEA は、粉末処理装置で使用できる、小型で洗浄可能な製造過程向け光プローブを開発しました。 この Lighthouse Probe™ は、NIR や UV/vis などの幅広い分光手法で使用することにより、製品が監視窓に付着するこれまでの問題を解消します。 

小型で容易に設置できるこのプローブにより、品質面で重要な製品特性を製造過程で確実に測定できるようになります。測定対象には以下が含まれます。

  • 素材および有効成分の特定 
  • 高剪断力ブレンド処理中の有効成分の均質性 
  • 乾燥処理時の水分と終了点 
  • コーティング処理時のコーティング増加

UV/vis または NIR 分光などの光学手法は、幅広い製品特性を分析するための非常に強力なツールになります。 一方、湿った粘着性の粉末を含む製造過程では、システムで製品を明確に把握することが欠かせません。 流動床システムや高剪断力造粒機などの製造過程の機器で使われる従来の窓では、窓汚れのリスクに常に悩まされます。 新しい Lighthouse Probe™ ではこの問題を解消しています。

 

プラント設計

実績のある標準構成部品を使用することで、GEA はシンプルさと柔軟性の両方を流動床プラント設計に提供できます。 ユーザ選択によるプロセスモジュール、フィルタ、管理システム、およびエア調合装置は、固有のプロセス要件を満たすように組み合わせることができます。 このモジュール方式によって適格性の検証手順を最小限にできます。

壁面型設置

支柱を流動床の背後に置くことで、壁面型の設置によってすべての補助装置をプロセス室の外側に収納できるようになります。 これにより GMP ガイドラインへの適合が大幅に簡素化されます。

溶剤排出の抑制

有機溶剤を除去または回収する幅広い開 / 閉サイクルシステムが提供されています。 オプションには、凝集、吸収、熱酸化、湿式洗浄などがあります。

スプレーシステム

プロセスの要件に応じて、ノズル、ポンプ、液準備装置が提供されます。

製品排出

自動製品排出について、Non-Sifting Gill Plate™ 空気分配装置技術とともに使用する空気輸送方式または重力ベースのシステムが利用できます。

吸気調合装置

吸気は、プロセスの感受性と気候条件に応じて、一連のフィルタと調整装置を使用して処理します。 オプションには、予備フィルタ、加熱器、最終フィルタを含む基本の最小構成から、通年で一定したプロセス条件を保つ完全な空調まで、広範な規模が含まれます。 大半の用途では除湿のために復水器を使用しますが、非常に低い露点が必要な吸湿性または発泡性のある製品では、追加の吸収装置を設置できます。 加湿には、蒸気の注入を利用します。

プロセスフィルタ

造粒、乾燥、および大半のペレット化の用途では、プロセスフィルタを使用して小さな粒子を捕獲し、後でフィルタを清掃する際に粒子を床に戻します。 コーティングの用途では、通常、微粒子を除去する必要があります。 複数タイプのプロセスに使われる流動床には、交換可能なプロセスフィルタが付属されます。

 

フィルタオプション

シングルふるいバッグフィルタ: 単一バッグのシンプルで基本的なフィルタ。ふるいの動作で清掃します。 流動化はフィルタ清掃時には停止します。

マルチふるいバッグフィルタ: このフィルタは、それぞれ個別にフィルタバッグを持つ複数のセクションに分かれています。 バッグはフィルタのふるい動作で個別に清掃され、フィルタ清掃以外のセクションの流動化は続行するので、より迅速で効率的な生産が可能です。

ブローバックフィルタ: この設計ではフィルタバッグのセクションが複数あります。 清掃は一度に 1 つのバッグで行われるので、フィルタの大部分は常に使用でき継続的な流動化が可能です。

カートリッジフィルタ: ステンレス鋼フィルタカートリッジは一度に 1 つずつ清掃されるので、フィルタの大部分は常に使用でき継続的な流動化が可能です。 バッグフィルタとは異なり、このシステムでは定置洗浄が可能です。

粒子リテーナ コーティング用途に使われるこの設計では、より粗い粒子を保持してそれらをプロセスに戻し、粉塵を外部フィルタユニットに除去します。

封じ込め

cGMP (Current Good Manufacturing Practice: 医薬品適正製造基準) では、オペレータと環境の両方を保護するために処理の間に製品を完全に封じ込めることが顕著に要求されています。 統合型の流動床処理システムでは封じ込めに加えて、自動化による生産性の向上、産出量の増加、効率的な手順での浄化も可能になります。

高額な機器コストとオペレータが操作しやすい環境との対比

  • より的確な封じ込め技術により、オペレータは封じ込めスイートの外部で作業可能
  • オペレータはそれほど制約されず、より効率的な作業環境を実現 
  • 低い再汚染リスク 
  • より高活性の製品 / 化合物の開発 
  • より厳格な規制 
  • 清掃管理の向上 

封じ込めインタフェース

BUCK MC_ポータブルリング

製薬業界で使用される機器に対する要求は厳しくなり続けており、特に作業環境の保護と有害な汚染からの製品保護の面で顕著です。 次のような専門性の高いソリューションが求められています。

  • Buck® MC Valve 割弁: この革新的な概念は、高度な封じ込め機器に今求められるすべての要件を統合しており、完全な GMP 設計、真空不要、強固なセンタリング、自由な向きでのドッキング、ツール不要の素早い分離などが標準で含まれます。 最も革新的なステップは、モジュール型アクチュエータ装置で駆動するパッシブバルブのみを使用するという発想にあります。 
  • 迅速なマテリアルハンドリングのための Hicoflex® の使い捨て封じ込めインタフェースは、さまざまな機能を同時に行います。安全輸送の確実な方法、人間工学に基づいたドッキングシステム、汚染なくメディアを輸送する方法、および輸送コンテナの確実なシールシステムを提供します。 シンプルで効果的でありながら、低価格です。 
  • 封じ込めのエキスパート: GEA は、封じ込めによるマテリアルハンドリングの最も多様なハードウェアソリューションを提供する一方、封じ込めリスク分析に基づく最適なハードウェアソリューションの特定についても類まれな経験と実績があります。