批量從10%到100%的全范圍自適應(yīng)包衣技術(shù)

文/ Jordi Carrera

在談到片劑包衣的時(shí)候——很多制藥和食品行業(yè)的生產(chǎn)企業(yè)都會(huì)將目光集中在以下兩點(diǎn)：其一，設(shè)備應(yīng)盡可能地適應(yīng)批量的靈活變化，以便快速地響應(yīng)和靈活應(yīng)對客戶需求的改變以及動(dòng)態(tài)的市場趨勢；其二，運(yùn)營者更偏愛自動(dòng)化程度高的設(shè)備，以確保始終如一的產(chǎn)品質(zhì)量和更短的加工時(shí)間。

當(dāng)生產(chǎn)批量靈活度較大時(shí)，常規(guī)的包衣機(jī)只能通過更換包衣滾筒來適應(yīng)更大或更小的批量需求，而這是一項(xiàng)非常耗時(shí)的工作。當(dāng)然，也有一些品牌的包衣機(jī)，單個(gè)包衣滾筒能夠?qū)崿F(xiàn)小范圍的批量調(diào)整。然而即便如此，在生產(chǎn)過程中也是借助于人工干預(yù)才能保證其質(zhì)量。Romaco Tecpharm新一代的TP R Optima系列有孔包衣機(jī)，可通過同一個(gè)包衣滾筒實(shí)現(xiàn)每批10%～100%裝載率的包衣。并且，包衣過程中的所有參數(shù)均可全自動(dòng)調(diào)節(jié)。

片劑包衣的作用在于，使藥片更容易吞咽，保護(hù)藥片不受光線、空氣和濕度的影響，以及掩味。此外，包衣還用于控制藥物在體內(nèi)的釋放速率。

TP R Optima系列包衣機(jī)能夠以全自動(dòng)的方式對各種類型的片劑進(jìn)行包衣，適用于各種批量規(guī)模。設(shè)備操作人員在人機(jī)界面調(diào)用預(yù)設(shè)的配方和工藝參數(shù)后，設(shè)備便可自動(dòng)運(yùn)行。如霧化噴嘴距離床層的高度或角度，以及工藝排風(fēng)等參數(shù)，則不再需要手動(dòng)調(diào)整和重新設(shè)定。

在包衣過程中，系統(tǒng)可對參數(shù)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，并根據(jù)配方自動(dòng)調(diào)整。操作人員無需全程在場，有了更多的時(shí)間去完成其他的工作任務(wù)。

由于在包衣過程中消除了所有的人工干預(yù)，這種高度自動(dòng)化的包衣機(jī)能夠?yàn)槠髽I(yè)提供絕對的可重復(fù)性結(jié)果和最佳的過程控制保證。例如，取樣可以直接進(jìn)行，而無需停止包衣過程并打開設(shè)備。

TP R Optima片劑包衣機(jī)采用了符合GMP要求的嵌墻式設(shè)計(jì)，使技術(shù)區(qū)和生產(chǎn)區(qū)域嚴(yán)格分離

聲納系統(tǒng)測量裝載量和床層傾角

TP R Optima片劑包衣機(jī)能夠在包衣過程中完全自動(dòng)調(diào)整參數(shù)的關(guān)鍵在于聲納系統(tǒng)：聲波傳感器連續(xù)測量整個(gè)片床以獲得生產(chǎn)信息，進(jìn)而確定批次裝載率。片劑床的傾斜度隨包衣滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)速度而變化，也可采用同樣的方法進(jìn)行測量。

Romaco Tecpharm公司的新型有孔包衣筒可以對裝載率從10%～100%范圍內(nèi)任意批量進(jìn)行超精確地噴霧包衣，這得益于聲納系統(tǒng)提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和新開發(fā)的可伸縮噴槍臂。噴槍臂帶有三點(diǎn)伸縮機(jī)構(gòu)，可以在不中斷包衣過程的情況下自動(dòng)調(diào)整霧化噴嘴距離片床的高度或者角度。噴槍臂伸縮的長度確保了包衣液霧化后的液滴可完全按照配方設(shè)置的霧化高度（噴嘴與片床的距離）噴在藥片上，即使批次規(guī)模非常小。

自動(dòng)伸縮噴臂與自調(diào)節(jié)可移動(dòng)噴嘴允許10%～100%的可變批次大小

高效的包衣和干燥工藝

干燥是片劑包衣過程中的一個(gè)重要步驟，始于噴包衣液時(shí)。進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)的溫度以及流量對包衣液噴霧和干燥過程的效率至關(guān)重要，與正確的空氣流動(dòng)軌跡及批次批量有關(guān)。否則，要想實(shí)現(xiàn)幾乎無損失的包衣液噴和快速干燥幾乎是不可能的。此外，調(diào)節(jié)空氣濕度也非常重要——防止包衣滾筒中的產(chǎn)品變得過于潮濕，導(dǎo)致藥片粘在一起。

TP R Optima包衣機(jī)采用了旁路設(shè)計(jì)，用于調(diào)節(jié)工藝進(jìn)風(fēng)的供應(yīng)。根據(jù)批量大小，包衣滾筒內(nèi)部產(chǎn)生的負(fù)壓發(fā)生相應(yīng)改變。通過穩(wěn)定風(fēng)量，將空氣導(dǎo)向自動(dòng)排氣擋板。這些擋板能夠以可控的方式單獨(dú)或者連續(xù)地打開，從而使工藝熱風(fēng)直接通過藥片。因此，包衣機(jī)的高效包衣和干燥效率縮短了工藝時(shí)間（根據(jù)產(chǎn)品的種類，時(shí)間通常控制在1～3 h內(nèi)），同時(shí)降低了能耗。

在精確控制包衣滾筒內(nèi)風(fēng)量的前提下，包衣液可對產(chǎn)品在10%～100%之間任何裝載批量的產(chǎn)品進(jìn)行包衣。換言之，在包衣液沒有噴在藥片的情況下，該系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)行噴霧干燥并會(huì)將藥片排出。同時(shí)，由于自動(dòng)調(diào)整噴槍臂可實(shí)現(xiàn)高精度的噴霧過程，從而也大大降低了包衣液的損耗。與其他包衣方法相比，根據(jù)應(yīng)用情況，TP R Optima包衣機(jī)可節(jié)省高達(dá)60%的材料。

檢測堵塞的噴嘴并自動(dòng)清除故障

TP R Optima包衣機(jī)的輔助設(shè)備在進(jìn)、排氣以及清洗過程發(fā)揮著重要作用

連續(xù)打開的擋板嚴(yán)格控制空氣流動(dòng)和路徑，從而可根據(jù)批量大小精確地進(jìn)行包衣和干燥

自動(dòng)檢測并清除堵塞的噴嘴

Romaco Tecpharm新開發(fā)的包衣技術(shù)包括一個(gè)自動(dòng)檢測和清除堵塞噴嘴的系統(tǒng)，堵塞的風(fēng)險(xiǎn)雖然在實(shí)際生產(chǎn)中降到了非常低，但也會(huì)隨著包衣液粘度的增高而增加。在蠕動(dòng)泵的下游，配置有一個(gè)用于稱量進(jìn)液的稱重傳感器。如果稱重組件檢測到液體不再從其中一個(gè)噴嘴流出，包衣機(jī)首先會(huì)試圖通過形成一個(gè)最大壓力來疏通堵塞的噴嘴。如果無法完成清堵，那么單獨(dú)配置的機(jī)制便發(fā)揮了作用：根據(jù)正在生產(chǎn)的產(chǎn)品，系統(tǒng)會(huì)選擇性地進(jìn)行繼續(xù)包衣且發(fā)出警報(bào)，或者立即中斷包衣過程。

符合GMP的嵌墻式設(shè)計(jì)

TP R Optima片劑包衣機(jī)的設(shè)計(jì)符合GMP標(biāo)準(zhǔn)。包衣機(jī)內(nèi)部所有與產(chǎn)品接觸的部件都可通過在線潤洗（WIP）方式進(jìn)行清洗，而且易于拆裝，因此清潔驗(yàn)證將變得非常簡單。并且，也不會(huì)存在產(chǎn)品殘留堆積導(dǎo)致交叉污染的死區(qū)。噴槍臂的設(shè)計(jì)由于其可伸展和可伸縮的結(jié)構(gòu)，特別排除了這些關(guān)鍵部位。

包衣機(jī)的嵌墻式設(shè)計(jì)使?jié)崈羰覂?nèi)的灰色地帶區(qū)域和生產(chǎn)區(qū)域得以嚴(yán)格分離。如果設(shè)備需要維修，無需進(jìn)入潔凈室，可在技術(shù)間直接進(jìn)行，因此也不需要在維修后對潔凈室進(jìn)行凈化處理。正在生產(chǎn)加工的批次可以在維修工作完成后對其繼續(xù)加工。

先進(jìn)的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)將生產(chǎn)自動(dòng)化提升到新水平

Romaco Tecpharm的新型有孔包衣筒融合了非常高的靈活性、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量和以前無法達(dá)到的片劑包衣自動(dòng)化水平。噴槍臂及其三點(diǎn)延伸機(jī)構(gòu)均獲得專利。

不過，如果有需要，系統(tǒng)仍然允許手動(dòng)調(diào)整各個(gè)參數(shù)。TP R Optima系列包衣機(jī)有7種不同的尺寸，適用于實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品開發(fā)規(guī)模以及中試和量產(chǎn)規(guī)模。特別是這臺機(jī)器對于那些需要在一條生產(chǎn)線上運(yùn)行多種批次規(guī)模的CRO、CMO及CDMO企業(yè)來說，尤其理想。