文/ Fritz-Martin Scholz
制藥行業對于固體制劑的需求正在增加——由此衍生的加工設備的需求也在增加。Syntegon公司開發了一種新型的滾筒包衣機,此設備可提供密閉式物料處理,批量大小介于滾筒容量的10%~100%之間。自動可調的噴涂臂以及其他功能的工藝優化(包括控制選項)可確保最佳的涂層工藝。
片劑包衣是片劑生產中的一個重要工序,其對工藝的要求很高。“只有精確并量身定制的涂層才能同時滿足著色和掩味的要求,如果想滿足更高的要求,例如,抗胃酸的涂層、延遲釋放涂層或含有活性成分的涂層,則工藝要求將會更高。Syntegon 公司產品經理Fritz-Martin Scholz 表示(如圖1所示)。對于Syntegon 公司而言,Hüttlin 品牌除了包含現有的快速混合造粒機與流化床這一產品組合之外,還包括先進的滾筒包衣機,即新的Sepion 系列產品(如圖2 所示)。基于Manesty 品牌數十年的經驗,加上Hüttlin 品牌在片劑涂層和工藝技術方面的專業知識,Syntegon 公司將為客戶提供融合傳統與創新理念的方案。

圖1 Syntegon 公司產品經理Fritz-Martin Scholz

圖2 Syntegon 公司的新型Sepion 包衣機
市場調查表明,只優先考慮某一個方面的需求遠遠不夠。眼光應該放得更長遠一些,研發一款在各方面均處于領先水平的滾筒包衣機,可滿足更多客戶的要求。由工程師和藥劑師組成的研發團隊面臨著以下5 個方面的挑戰。
從灌裝到排空、清洗的整個工藝過程都要在密閉的環境下完成。為了確保在生產進行過程中沒有新增的門開啟,新的Sepion系列產品需要集成到前門帶有卡箍連接的雙閘門管道進行填充和排空。
未包衣的藥片非常易碎。但是在Sepion 包衣機的集成填充管上,它們能輕松地滑入混合鼓中。同樣地,在使用取樣筒時也可以簡單方便地進行取樣。清空操作則需要借助密閉系統的反轉來清空攪拌桶:特殊形狀的排空葉片可以將藥片連續不斷地引導至排出口。即使是500 l 的桶,排空也僅需幾分鐘的時間。
在生產高效藥物時,能夠隔離操作員、產品和外界環境的安全外殼必不可少。因此,在開發新系統時,應該從一開始就把安全外殼的概念放在首位,就像Sepion 包衣機一樣。用戶可在Sepion 包衣機的基礎版本上進行升級,帶有安全外殼的包衣機就是其中的一個版本,并且配置了雙閥、安全更換過濾器和擴展清洗功能。
Sepion 包衣機在調節批量大小方面非常靈活:調節范圍為10%~100%滾筒容量,為用戶提供了廣泛應用的可能性?;旌线^程的溫和與徹底非常重要,攪拌槳的設計恰恰滿足了這一點,特別是在不同填充量下的產品混合過程。對混合了3 種顏色的片劑進行了廣泛的試驗后發現:在100%填充的情況下,8 min 后實驗的相對標準偏差(RSD)降到了3%以下(如圖3 所示)。

圖3 100%填裝量的混合實驗表明,8 min 后即可實現均勻混合
自動噴霧臂可以自動調整噴嘴到片劑床的正確距離以及噴嘴的正確傾斜度,以適應所有的填充量??刂坪涂蛇x的距離傳感器都可以對其進行校準。根據用戶的實際需要,可提供兩種類型的噴霧臂:標準噴霧臂和pro 噴霧臂(如圖4 和圖5 所示)。在標準噴霧臂上,每個噴嘴都配有單獨的液體管路。噴嘴的氣動連接部分通過軟管連接。

圖4 Sepion 包衣機的標準噴霧臂

圖5 Sepion 包衣機的Pro 版噴霧臂
pro 噴霧臂的噴嘴采用的是機械連接,是一種實現了所有氣動連接以及流體回流的連接,這使得安裝和清潔變得相當容易。噴嘴無需工具,即可由在噴霧臂上沒有軟管連接的快接系統定位。既避免了可能發生的錯位,還大大減少了準備和清潔過程中所花費的時間。
研發的難點還在于縮短加工時間和提高產量上。將滾筒按直徑成比例延長可作為一種解決方案,一方面,添加更多的噴嘴成為了可能;另一方面,較長的滾筒會使片劑床變得更平坦,單個片劑通過噴霧區的時間也會更長。
以上兩點的結合使得噴涂速率更高,涂層更均勻,加工時間更短。在使用不同片劑和不同填充量的試驗中:與既有的包衣機相比,特別是在相同過程時間內,Sepion 包衣機的性能得到了顯著的改進,這一點尤其體現在相對標準偏差上。
圖6 中所示的結果涉及一系列含Opadry II 的涂層。其目的是在最短的時間內,通過最大噴涂速率和20% 的高固含量噴涂溶液,實現13% 的產量增長需求。未包衣片劑的平均重量為304 mg,500 片樣品測得的標準偏差為3.045 mg,即1%的相對標準偏差(如圖6 中左側圖片所示)。整個過程僅進行了155 min,就完成了345 kg 的藥片包衣操作。包衣片的平均重量為344 mg,標準偏差為3.76 mg,即1.09%的相對標準偏差。

圖6 涉及一系列含Opadry II 的涂層結果圖
可以看出,這種新型包衣機應用范圍廣泛,從化妝品、非功能涂層到抗胃酸涂層,乃至延遲釋放的片劑涂層和含有活性成分的涂層均有覆蓋。在生產效率方面,該裝置達到了98%的較高水平。包衣懸浮液的有效使用可節約工藝時間,減少產品消耗,以及降低清洗成本。
在清潔方面,新型包衣機也進行了優化:WIP 機架位于技術室。滾筒包衣機的清潔噴嘴具有可以安全地清洗產品接觸的所有表面的設計特點。此外,360°的高壓清洗噴嘴能夠確保更高強度的清洗。整個清洗過程都是借助經過驗證且具有可重復性的配方完成的,并在最大程度上減少了人為的干預。新的多點觸控面板集成了可視化功能,使操作指南變得更通俗易懂,確保了機器的安全運行。
新型高度靈活的包衣機有6 種尺寸:175 l、250 l、350 l、500 l、750 l 和1000 l。在嚴格且密集的對比測試下,客戶的信任度也得到了空前的提升:歐洲和亞洲的綠地項目現已安裝了第一批新設備。能夠靈活調整批量大小,密閉的物料處理以及在很低的標準偏差下的高噴涂速率都是其被選擇的原因。