Process Analytical Technology Lighthouse Probe™ - online meting

De Lighthouse Probe™ kan worden gebruikt voor opvolging van chemische en farmaceutische processen in real time en zorgt voor voortdurende reiniging van het venster in het proces, herkalibratie tijdens het proces, volledige CIP van de reinigingsbehuizing en de afdichting, en een helder zicht binnenin – zelfs in moeilijke omstandigheden.

Compacte optische sonde met reiniginigsmogelijkheden in proces

Met de Lighthouse Probe™ is PAT mogelijk

Het grootste nadeel van optische spectroscopie is dat het afhankelijk is van een schoon observatievenster. Als dit venster vuil wordt tijdens het proces, zal dat uiteindelijk leiden tot verkeerde analyseresultaten, ongewenste stilstand en slechte productkwaliteit. Aangezien online en in-line optische analyse steeds belangrijker wordt, zijn betrouwbare en robuuste systemen nodig die deze tekortkoming niet hebben. 

Hoewel diverse leveranciers het probleem al probeerden te verhelpen door opwarming van het venster of door afblaassystemen, werkten deze 'oplossingen' niet op langere termijn. Bovendien hadden ze allemaal dezelfde tekortkoming: wanneer het venster toch vuil werd, was er geen manier om dat ongedaan te maken. Om een optische detectie te garanderen waarbij deze problemen niet optreden en de status tijdens het proces te controleren, werd de Lighthouse Probe® ontwikkeld. De sonde kan het venster reinigen en heeft een interne referentie om een tweede vaak voorkomend probleem op te lossen: referentieverontreiniging. Beide functies kunnen worden gebruikt tijdens het proces zonder dat de containment wordt verbroken. 

De Lighthouse Probe™ is beschikbaar in 2 verschillende types:

  • Handmatige sonde
  • Automatische CIP-sonde

De sondes kunnen samen met de ontwikkeling van uw product van het laboratorium naar de productie worden geüpgraded van handmatige naar automatische CIP. Ze kunnen worden geleverd met tal van spectrometers.

Voordelen

  • Tijdbesparing: De Lighthouse Probe™ kan worden gebruikt voor vrijgave in real time. 
  • Besparing van middelen
  • Besparing van materiaal

Voorbeeld:

Tijdens de FAT van een Consigma™ tabletteerlijn werd de Lighthouse Probe™ gebruikt voor online vochtanalyse: Het vocht van het eindgranulaat was beschikbaar in real time terwijl het bij offline analyse in het lab een week duurde om slechts een derde van de monsters te analyseren (tijdbesparing).

Het verschil in besparing van verbruikte middelen tijdens dezelfde FAT was 2 weken analyse in het lab door 1 persoon (en verbruiksgoederen in het lab).

De gegevens van het analysetoestel zijn direct beschikbaar, waardoor afwijking van de gewenste kwaliteit onmiddellijk wordt gedetecteerd en correcties worden gemaakt op basis van die gegevens en de optimale proceskwaliteit weer wordt bereikt voordat buiten de specificaties wordt getreden. De offline analyse van één monster nam 12 minuten in beslag (optimale situatie), wat betekent dat de minimale hoeveelheid afval bij een slecht resultaat van offline analyse 5 kg is (opbrengst van de machine is 25 kg/u) (besparing van materiaal)

 

Samenvatting

De Lighthouse Probe™ biedt:

  • Voortdurende reiniging van venster in het proces
  • Herkalibratie op elk moment tijdens het proces
  • Volledige CIP van de reinigingsbehuizing en de afdichting
  • Steeds een helder zicht binnenin, zelfs in moeilijke omstandigheden

Toekomstige ontwikkelingen

De Lighthouse Probe™ wordt verder ontwikkeld tot een platform waarbij PAT mogelijk is. Diverse ontwikkelingen vinden tegelijk plaats en steeds meer leveranciers van optische analysemethodes nemen eraan deel. 

Voortdurende ontwikkeling:

  • Integratie in datamanagementsystemen zoals SynTQ® en SIPAT
  • Combinatie van verschillende optische technieken 
  • Beeldvormingssystemen 
  • Grotere omvang meetpunt

Lighthouse Probe™ - DAD

Detectie eindpunt high-shear granulatie

Online procesbewaking

  • Geschikt voor bewaking van de homogeniteit van het mengsel, vocht, densiteit, door spectrums te correleren, fysische eigenschappen granulen door verstrooiingseffect te correleren
  • Gelijkmatigere batches leiden tot betere tabletten
  • Niet-destructieve en directe online analyse van de kwaliteit van korrels
  • Erg snelle spectroscopische technologie via Diode Array Detector (andere spectroscopische technologieën mogelijk)
  • Betrouwbare en robuuste procesinteractie om representatieve metingen te garanderen.

Belangrijkste voordelen

  • NIR-spectrums bevatten fysische en chemische informatie over het gemeten product, waardoor goede correlaties met traditionele granulatieparameters zoals densiteit, deeltjesgrootte enz. mogelijk worden.
  • Via de Lighthouse Probe™ – DAD-sensor voor bepaling van het eindpunt zijn er meer gelijkmatige batches wat de eigenschappen van de korrels betreft, zodat de volgende stappen in het proces optimaal kunnen verlopen.
  • Minder afval dankzij een meer gelijkmatige kwaliteit van de batches. Beschikbaarheid van productgegevens in real time, zoals vochtgehalte en densiteit, zorgt voor minder risico's en kortere wachttijd voor vrijgave van de afgewerkte batch naar de volgende stap in het proces.
  • Omwille van het snel bewegende product tijdens het granuleren zijn korte meetcycli nodig. De recentste Diode Array Detectors kunnen spectrums in slechts enkele milliseconden opnemen, zodat de klant chemische beelden van erg kleine hoeveelheden materiaal kan maken of, door een gemiddelde van deze spectrums doorheen de tijd te nemen, het gemeten productvolume kan aanpassen aan wat normaal wordt gebruikt bij offline metingen. Andere configuraties zijn mogelijk maar hoe sneller de meting, hoe kleiner de resolutie.
  • Meer accurate modellering dankzij de mogelijkheid om de sonde te reinigen voordat een referentiemeting wordt genomen voor modellering.
  • Verbeterde betrouwbaarheid dankzij automatisering van het systeem. De Lighthouse Probe™ – DAD voert een systeemcontrole uit voor gebruik om een correcte meting tijdens het proces te garanderen. Deze systeemcontrole kan ook worden uitgevoerd tijdens productie om te garanderen dat het eindpunt correct wordt bepaald.
 

Voorgestelde configuratie

Voor initiële tests of voor mobiele testapparatuur wordt een handmatige sonde voorgesteld, terwijl automatische reinigings- en CIP-sondes ontworpen zijn voor productie. 

Voor éénpotverwerking inclusief drogen wordt een CIP-sonde aanbevolen in combinatie met een complete integratie om modellen af te wisselen tussen granuleren en drogen.

De Lighthouse Probe™ past op een standaardaansluiting van 2 inch, standaardadapter of gelaste aansluitingen kunnen worden geleverd. Deze is beschikbaar als handmatige sonde, automatische reinigingssonde en automatische CIP-sonde.

Case study

Genzyme reduceert sondevervuiling en verbetert NIR-gegevens met de Lighthouse Probe™.

Genzyme, een van ‘s werelds meest toonaangevende biotechnologiebedrijven, zocht een PAT-oplossing om de high-shear granulatie van een ontwikkelingsproduct te kunnen controleren door meting van een kritiek productkenmerk in plaats van zuiver te vertrouwen op verwerkingstijd of rotorstroombelasting. Het bedrijf gebruikte een geoptimaliseerde Lighthouse Probe™ om representatieve NIR-gegevens te krijgen van een granulatieproces. Lees het artikel voor uitleg over hoe de gegevens werden gecorreleerd aan het vochtgehalte, het stort-/stampvolume en de deeltjesgrootte van het eindproduct.

Lighthouse Probe™ - NDC

Efficiënte vochtmeting in wervelbeddrogers

Online procesbewaking

  • "Plug-and-play", geen modelontwikkeling nodig
  • Geen vuile vensters dankzij gepatenteerde reiniging van vensters in het proces
  • Minder variatie tussen gedroogde batches en minder afval
  • Geschikt voor alle droogprocessen op basis van water, processen op basis van oplosmiddelen op verzoek
  • Accurate vochtmeting beter dan ±0,25%.

Belangrijkste voordelen

  • Lage eigendomskosten:
  • geen modelontwikkeling nodig. De Online LOD-sensor maakt gebruik van het eigen meetalgoritme van NDC, op basis van 20 jaar ervaring. De eisen voor kalibratie zijn beperkt tot afstelling van de uitvoerhelling en opvangen, wat kan gebeuren door de operatoren van de klant.
  • niet nodig om te wachten op laboratoriumresultaten. De afgewerkte batch kan onmiddellijk worden vrijgegeven naar de volgende stap in het proces wanneer het drogen is voltooid.
  • Als het venster vuil wordt, betekent dat niet het einde van de meting. De sonde kan er handmatig of automatisch uit worden getrokken via een schraapafdichting om de afzettingen te verwijderen. Automatische sondes kunnen het glas zelfs reinigen in de machine zonder te stoppen of het droogproces in uitvoering in gevaar te brengen.
  • Meer gelijkmatige batches. Via de Online LOD-sensor voor bepaling van het eindpunt worden batches gevormd met een meer gelijkmatig vochtgehalte van de gedroogde korrels, voor optimale productkwaliteit voor de tablettenpers en waardoor er geen risico meer is dat het product te veel of te weinig wordt gedroogd.
  • De Online LOD-sensor wordt geleverd met een filterwiel dat geschikt is voor vochtmeting. Specifieke filterwielen voor oplosmiddelen worden geleverd op verzoek.
  • De geleverde Online LOD-sensor is klaar om het vochtgehalte van een farmaceutisch poeder te meten binnen een bereik van 1% tot 20% met een geprojecteerde accuraatheid van ±0,25%, op voorwaarde dat de kalibratie is geverifieerd en een geschikte vergelijkingsmethode wordt gebruikt.
 

Voorgestelde configuratie

De Online LOD-sensor is een Lighthouse Probe™ met een NDC PF710e meter.

  1. Voor initiële tests of voor mobiele testapparatuur: handmatige sonde
  2. Voor geïntegreerde systemen en als de sonde het drogen moet stoppen: automatische CIP-sonde met extra software- en hardwarepakket.
  3. Voor organische oplosmiddelen kunnen specifieke filterwielen worden geleverd volgens het oplosmiddel

De sonde kan worden gemonteerd door een aansluiting in het vat te lassen of door een venster te vervangen door een specifieke adapter.

De Lighthouse Probe™ is verkrijgbaar als handmatige sonde, automatische reinigingssonde en automatische CIP-sonde.