如何顺利地将已验证的实验室成果投入到批量化的生产中?精心设计、开发的工艺必不可少。本文对制粒工艺进行了详细分析,并介绍了一种系统的工艺放大方法,指出了制药企业只要在工艺放大的过程中遵循若干原则,那么无论是产品本身还是整个工艺流程,都可以得到进一步的优化。
DIOSNA的系列湿法制粒机,配有适用于实验室制粒机的混合工具,可成功实现工艺放大许多制药工程师在制粒工艺放大的过程中,总是遵循经验主义原则——面对一些产品时,习惯性地凭借以往的经验来判断其可压性或是否需要添加液体。虽然实践经验也非常重要,但由此得出的结果往往因人而异,难以验证。只有凭借系统化的工艺放大方法,才可以有效避免在检查和审批环节中出现问题,并使产品的质量更加稳定。那么,怎样才算是成熟的制粒工艺呢?成熟的制粒工艺应该是快速、稳定、可复制且可控的,并始终可以保证极佳的收率。这在实验室环境下相对容易做到,但在实际生产过程中,却往往会因情况复杂而难以实现。很多制药企业并未充分重视产品和工艺参数,这会导致他们在工艺放大阶段无法实现产能的最大化。另外,在工艺放大阶段,还经常会出现精确度不足的问题,这会对产品质量产生不良的影响,但企业一般只有到后期生产阶段才能发觉这一问题。01
关键的工艺参数
制粒工艺一般有以下几个步骤:(1)混合起始物料;(2)喷洒制粒液,使其在混合物料上均匀分布;(3)制粒阶段,颗粒间会形成粒子间固体桥,随后粒子会被压缩,直至变成典型的“雪球”结构颗粒;(4)放料并运输至干燥设备。产品的最终质量取决于很多参数,包括原材料的属性,如颗粒的大小、结构、密度、溶解度及稳定性等。但是有许多参数在工艺流程中会发生变化。例如,颗粒大小会受制粒液的添加方式(手动添加或喷嘴喷洒)与喷液速率的影响;具体来说,平均粒径取决于添加剂的比表面积、含水率以及团块流体的饱和度。其中,含水率是制粒工艺中的一个关键参数,数值不当容易引发多种问题,如含水率高就会使颗粒粘附在搅拌机容器的内壁。除此之外,填充率以及搅拌桨与切刀的速度也是不容忽视的重要参数。因此,在工艺放大阶段,制药企业需要从多方面出发,进行细致、周全的考量。02
工艺放大中的重要原则
工艺放大过程中有一条普遍适用的黄金法则:无论是高剪切制粒、单罐工艺还是流化床制粒,工艺放大中生产线或工艺的放大系数始终不能超过10。如果放大系数超过10,便会出现不稳定的因素。以高剪切制粒为例,在实验室环境下的产品开发中,搅拌机的容量一般为0.25~10?l。如果选择了6?l的容器进行开发,那么工艺放大阶段的最大容量就不应超过60?l,生产的起始规模也不应超过?l。另外,在生产过程中,不仅要使原材料的质量保持一致,还要确保生产条件(如车间湿度、室温等)的可复制性。经过数十年的实践,DIOSNA已开发了包含众多参数的工艺放大模型,并在调查和试验中进行了反复的再测试与优化调整。这些模型可帮助制药企业更轻松地进行工艺放大。03