Granulatie- en droogtechnologie UltimaPro™-eenpotprocessors

Eenpotprocessors van GEA bieden een grote keuze aan meng-, granulatie- en droogopties geïntegreerd in één verwerkingsvat. Wij kunnen helpen de meest geschikte techniek voor uw product te kiezen.

Definitie

Een éénpotprocessor is een high-shear menger-granulator die tevens voorzien is van droogtechnologieën. Eénpotverwerking is dus de productie van farmaceutische korrels met behulp van een nat granulatieproces waarin droogmengen, toevoeging van vloeistof, natte granulatie, droging en het op maat maken van de granules in één machine wordt gedaan.  

Grootste voordelen

  • Door granulatie- en droogcapaciteiten in één machine te integreren, zijn kapitaalinvesteringen in apparatuur en cGMP-vloerruimte kleiner dan bij andere methodes.
  • Het aantal materiaalbehandelingsstappen is minder: daardoor is de totale verwerkingstijd korter, terwijl een hoge opbrengst gehandhaafd blijft en productieondersteuning tot een minimum wordt beperkt. Ook is er minder bedienend personeel nodig. 
  • Omgevingsvariabelen zoals vochtigheid worden uit het productieproces verwijderd, wat voordelen kan bieden bij de verwerking van vochtgevoelige formules. 
  • De vereisten voor solventrecuperatiesystemen zijn lager bij éénpotprocessors in vergelijking met wervelbeddrogers. 
  • Een hoog niveau van containment kan op een eenvoudige manier worden bereikt door de juiste maatregelen bij de in- en uitgangskleppen toe te passen. 
  • Een productwissel kan in een éénpotsysteem in minder dan 2 uur uitgevoerd worden. Dit maakt het tot een zeer aantrekkelijke technologie als er een groot aantal verschillende producten geproduceerd moet worden, waarbij een groot aantal productwissels nodig is. 
 

Belangrijkste kenmerken

  • Flexibele technologie voor standaard natte granulatie, smeltgranulatie, pelletisering of de productie van bruistabletten, in combinatie met vacuüm- of microgolfdroging
  • Opties voor een kantelbare kuip (swinging bowl) tijdens vacuümdrogen leiden tot betere korreleigenschappen en een kortere droogtijd.
  • Eenvoudige en efficiënte reiniging (CIP) 
  • Compacte technologie: door verschillende processtappen in één machine onder te brengen, is minder ruimte vereist.

Toepassingen

  • Gesloten productie van zeer actieve of giftige producten 
  • Productie van bruistabletten 
  • Natte granulatie met organische oplosmiddelen 
  • Productiefaciliteiten voor meerdere producten waar snelle productwissels nodig zijn 
  • "Speciale" toepassingen (zoals smeltgranulatie, kristallisatie op substraten)

Productiecapaciteiten

UltimaPro™-formaat1025751503004006009001200
Kuipvolume (liters)7,927771533034006149001166
Typisch batchgewicht bij 0,6 g/ml (kg)3113060120160240350480

UltimaPro™ FZ

Bruisgranulaten en -tabletten zijn een populaire toedieningsvorm voor vele actieve ingrediënten. Voor de productie van deze producten is speciale zorg vereist. De UltimaPro™ FZ is specifiek ontworpen voor de productie van bruisgranulaten volgens de reactiemethode op waterbasis, maar is dankzij zijn flexibiliteit uitermate geschikt voor alle productiemethoden van bruisproducten: 2-staps en 1-staps met gebruik van oplosmiddelen, 1-staps met gebruik van water.

Grootste voordelen van productie op waterbasis

Voor de productie van bruistabletten op waterbasis is een uitstekende beheersing van het reactieproces vereist om stabielere formules te verkrijgen. De UltimaPro™ FZ maakt dit mogelijk door een snelle aanvang van het vacuümdroogproces (eventueel bijgestaan door microgolven voor nog snellere droogtijden), een lekdichte werking en een speciaal ontworpen gebalanceerd vacuümsysteem.

Grootste voordelen voor productie met solventen

Door gebruik van vacuümdrogen in combinatie met een inertisatiesysteem dat gebruik maakt van minimale hoeveelheden stikstof, kunnen solventen gebruikt worden voor de verwerking. Dankzij dit ingenieuze vacuümsysteem met condensor kan het solvent eenvoudig teruggewonnen worden, waardoor minder afval geproduceerd wordt en de solventemissies tot een minimum beperkt worden.

Bekijk voor nadere informatie het tabblad over Productie op solventbasis.

 

Aanbevolen configuratie voor UltimaPro™ FZ

De UltimaPro™ FZ is een eenpotprocessor uitgerust met een uiterst efficiënt vacuümsysteem, met een speciaal gebalanceerd ontwerp voor bruistabletten op waterbasis. De kuip is lekdicht waardoor een vacuümniveau van <3 mbar bereikt kan worden. Voor standaardformules van bruistabletten kunnen de recepten worden geïntegreerd.

Vacuümdrogen is de basistechnologie voor het drogen waar eventueel microgolven aan kunnen worden toegevoegd voor nog snellere verwerkingstijden, een hogere opbrengst en een stabieler eindproduct.

Testmogelijkheden

De technologie van de eenpotprocessor kan bij het GEA Pharma Process Development Center in Wommelgem, België, getest worden.

UltimaPro™ HC

De productie van hoogactieve stoffen vereist speciale zorg om blootstelling van de operators aan het medicijn en kruisbesmetting van andere producten die in dezelfde faciliteit worden geproduceerd, te voorkomen. De UltimaPro™ HC is specifiek ontworpen voor een volledig gesloten productie van zeer krachtige middelen, om alle contact tussen het product, de operator en de omgeving te vermijden.

Grootste voordelen

Het concept van een eenpotprocessor zorgt op zich al voor een gesloten verwerking doordat het granuleren en drogen in één vat gebeurt en productoverdracht wordt vermeden. Bovendien kan de UltimaPro™ voor een optimale insluiting van giftige farmaceutische producten worden uitgerust met verschillende voorzieningen.

De producttoevoer- en afvoerklep kunnen worden uitgerust met Buck® Valve high-containmenttechnologie en, indien wenselijk, zelfs met isolatorboxen.

Via een staalnameklep, die in het procesvat kan worden verwerkt en aan verschillende containmentniveaus kan worden aangepast, kan de operator tijdens het proces monsters nemen zonder dat de machine hoeft te worden gestopt, of de kuip of zelfs maar een luik in het deksel hoeft te worden geopend. De monsterhouder is volledig gesloten en maakt transport van het monster naar het kwaliteitscontrolelab mogelijk zonder dat het wordt blootgesteld aan de atmosfeer. 

Het concept van containment is niet alleen van toepassing op de productieruimte. Wanneer met organische oplosmiddelen wordt gewerkt, zijn terugwinning en containment van deze oplosmiddelen minstens zo belangrijk als containment van het product zelf. De UltimaPro™ is uitgerust met een uiterst efficiënt recuperatiesysteem dat goed is voor de terugwinning van meer dan 99% van de gebruikte oplosmiddelen. 

Zelfs voor de reiniging wordt containment toegepast. De UltimaPro™ is verkrijgbaar met vele opties voor wassen ter plaatse en volledig geautomatiseerde reiniging ter plaatse.

 

Aanbevolen configuratie voor UltimaPro™ HC

UltimaPro-HC 75
Voorbeeld van extreme containmentmaatregelen op een eenpotprocessor

De UltimaPro™ HC is een eenpotprocessor uitgerust met geschikte containmentmiddelen voor laden en lossen (Hicoflex®, MC-kleppen, enz.); een volledig valideerbaar CIP-systeem; gesloten staalnameopties of PAT voor eindpuntbepaling; en een geoptimaliseerd vacuümsysteem met HEPA-filter. 

Vacuümdrogen is de basistechnologie voor het drogen waar eventueel microgolven aan kunnen worden toegevoegd, voor een hogere opbrengst door de optimalisering van de procesparameters, waardoor natte klonten en kleven worden beperkt.

UltimaPro™ ECO

Organische oplosmiddelen worden om verschillende redenen nog steeds wijdverbreid gebruikt voor farmaceutische natte granulatie. De UltimaPro™ Eco is specifiek ontworpen voor een veilige en efficiënte verwerking van granulaties op organische solventbasis door de twee grootste problemen bij gebruik van oplosmiddelen te verhelpen: explosiegevaar en solventemissies.

Explosiegevaar

Bij gebruik van oplosmiddelen voor granulatie en droging of van bepaalde droge producten met een lage minimale ontstekingsenergie heerst er altijd explosiegevaar. Door een van de bronnen weg te nemen die nodig zijn voor het ontstaan van een explosie, kan het risico op effectieve wijze worden verkleind; hiervoor is het eenpotsysteem afhankelijk van de inertisatieprocedure. De zuurstof in de kuip wordt tijdens een automatische cyclus vervangen door stikstof. Om ervoor te zorgen dat het niveau onder de explosiegrenzen blijft, kunnen zuurstofsensoren worden aangebracht.

Een ander voordeel van het gebruik van eenpotprocessors voor processen op solventbasis, met betrekking tot explosiegevaar, is dat het drogen in een vacuüm plaats heeft en er daarom geen zuurstof aan te pas komt (zelfs zonder inertisatie).

Solventemissies

Doordat het proces in een vacuüm plaats heeft, worden tijdens het droogproces alleen solventdampen gegenereerd, waardoor condensatie de ideale manier is om solventemissies te reduceren en zelfs elimineren. Het vacuümsysteem van de UltimaPro™-Eco bestaat uit een zeer efficiënte combinatie van condensors (tot de juiste temperatuur gekoeld voor de condensatie van het oplosmiddel) en vacuümpompen voor zowel een snelle en veilige droging als een minimalisering van de solventemissies en afvalverwerking.
 

Risicoanalyse

GEA is er om u te helpen bij het opstellen van een op risicoanalyse gebaseerde aanpak voor validering en HAZOP-onderzoeken en beschikt daarvoor over zeer veel ervaring en expertise.

Aanbevolen configuratie voor UltimaPro™-Eco

De UltimaPro™ Eco is een eenpotprocessor met een uiterst efficiënt vacuümsysteem, voor een eenvoudige terugwinning van maar liefst 99,5% van de solventdampen. Eventueel kunnen controlecondensors of actieve koolstoffilters worden geïntegreerd om alle solventemissies te elimineren. Het hele systeem is ontworpen, uitgevoerd en gecertificeerd volgens de ATEX-richtlijnen.

Vacuümdrogen is de basistechnologie voor het drogen waar eventueel microgolven aan kunnen worden toegevoegd voor snellere verwerkingstijden.

Droogopties

Met de high-shear granulatietechnologie als basis, is eenpotverwerking voor het drogen van de natte massa afhankelijk van de toepassing van een vacuüm in de kuip. Dankzij deze techniek kunnen farmaceutische middelen bij een lage temperatuur worden gedroogd en is de uitstoot naar de omgeving minimaal, door de uiterst efficiënte solventterugwinning, zelfs als organische solventen voor de granulatie worden gebruikt. Het vacuümdroogproces kan worden uitgebreid met de Transflo™-techniek of microgolfdrogen.

Vacuümdrogen

Vacuümdrogen is het onderliggende droogprincipe van eenpotverwerking. Door de druk in het systeem te verlagen, daalt de verdampingstemperatuur van de granulatievloeistof, waardoor de procestemperatuur en de algehele energie die nodig is voor het drogen worden verminderd. Het vacuümsysteem van de UltimaPro™-serie is met extra zorg ontworpen voor een optimale droogefficiëntie. Met gebruik van condensorsystemen en de juiste pompen kunnen een uitstekende solventrecuperatie en een ongeëvenaarde droogsnelheid worden bereikt. Er zijn verschillende configuraties verkrijgbaar die uitstekend kunnen worden afgestemd op alle mogelijke procesvereisten.

Vacuümdrogen met behulp van gas

Het vacuümdroogproces kan worden verbeterd door een kleine hoeveelheid gas toe te voegen dat tijdens de droogfase door het product stroomt. De techniek van het vacuümdrogen met behulp van gas (Transflo™) leidt tot kortere droogtijden en een lager restvochtgehalte van het eindproduct. Het Transflo™-systeem voor vacuümdrogen met behulp van gas is ontworpen voor een optimale verdeling van het gas door het product, zonder dat afbreuk wordt gedaan aan de inspectie, validatie en reinigingsmogelijkheden.
 

Microgolfdroging

Als extra energiebron voor een nog betere droging kunnen microgolven worden toegevoegd. Door de extra energie die aan het proces wordt toegevoegd, is microgolfdrogen zonder enige twijfel de snelste droogmethode die beschikbaar is voor eenpotsystemen. Ons systeem is uitgerust met controle- en veiligheidsfuncties om een uitstekende procesbeheersing en een volledige veiligheid voor het product, de operator en de apparatuur te kunnen garanderen.

Kantelbare kuip (Swinging bowl)

Het gebruik van een kantelbare kuip tijdens het vacuümdrogen leidt tot betere korreleigenschappen en een kortere droogtijd. Op die manier wordt het product tijdens het drogen heel voorzichtig gemengd, waardoor minder fijne deeltjes worden geproduceerd en dus formules kunnen worden verwerkt die niet expliciet zijn ontwikkeld voor vacuümdrogen in een eenpotprocessor.