Непрерывное производство (НП) представляет собой революционный подход в фармацевтической промышленности, обеспечивающий значительное сокращение производственных циклов, снижение затрат и повышение качества продукции. В данной статье рассмотрены ключевые технологии, основы проектирования критически важного оборудования и внедрение технологии анализа процессов (PAT) на примере разработок компании AUSTAR Group. Особое внимание уделено преимуществам НП, включая интеграцию контроля качества в реальном времени и устойчивость цепочки поставок.
Традиционное производство партиями постепенно уступает место непрерывному производству, которое, благодаря полной автоматизации и управлению процессами в реальном времени, демонстрирует впечатляющие результаты. Производители сообщают об экономии эксплуатационных расходов на 640% и снижении первоначальных инвестиций на 20-75%. В данной статье представлен систематический анализ инновационных решений в области НП, основанный на исследованиях AUSTAR Group.
I. ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА НЕПРЕРЫВНОГО ПРОИЗВОДСТВА
НП предлагает ряд значительных преимуществ по сравнению с традиционными методами:
- Повышенная эффективность производства
- Уменьшение размеров оборудования (сокращение занимаемой площади на 50%) и минимизация потерь при не запланированных простоях.
- Концепция «Масштабирование с течением времени» позволяет использовать идентичные платформы для лабораторного и коммерческого производства.
- Интегрированный контроль качества
- Мониторинг критических показателей качества (CQAs) в режиме реального времени.
- Применение принципов «Качество через проектирование» (QbD) и испытаний при выпуске (RTRT – RealTime Release Testing).
- Устойчивость цепочки поставок
- Сокращение производственных циклов на 50% обеспечивает быструю реакцию на изменения спроса и дефицит лекарств.
Рисунок 1. Линия непрерывного производства твердых лекарственных форм для перорального применения AUSTAR ContiFlex-10
| Тип процесса | Сферы применения | Основной рабочий процесс |
| Непрерывное прямое прессование | Составы с хорошей сыпучестью | Подача → Смешивание → Прессование → Покрытие |
| Непрерывная влажная грануляция | Для улучшения сыпучести и прессования активных фармацевтических ингредиентов | Подача → Смешивание → Экструзия → Сушка → Измельчение → Прессование → Покрытие |
| Непрерывная сухая грануляция | Материалы, чувствительные к влаге/ температуре | Подача → Смешивание → Уплотнение роликами → Прессование → Покрытие |
Примечание: платформа AUSTAR Contiflex-10 поддерживает все три метода, обеспечивая гибкость и высокую производительность.
II. ТЕХНОЛОГИИ НП ДЛЯ ТВЕРДЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ
Выбор оптимальной технологии производства зависит от свойств материалов. Основные методы НП для твердых лекарственных форм отображены на схеме.
Типичный пример: Платформа AUSTAR Contiflex-10
- Модульная конструкция поддерживает быстрое переключение между тремя технологиями производства ТЛФ.
- Линия влажной грануляции объединяет двухшнековый экструдер и горизонтальную сушилку псевдоожиженного слоя с контролем параметров (температура, расход воздуха, остаточная влажность) (рисунок 1), что позволяет увеличивать насыпную плотность гранул на 15-30%.
Рисунок 2. Платформа непрерывного производства твердых лекарственных форм AUSTAR Contiflex 10
III. СПЕЦИАЛЬНЫЙ ДИЗАЙН КРИТИЧЕСКИ ВАЖНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
3.1 Системы непрерывной подачи
Питатели входящего сырья (АФС + вспомогательные) с дозированием по потере веса обеспечивают высокую точность (относительное стандартное отклонение RSD < 3%) и должны иметь:
- калибровку диапазона/точности датчика.
- антиадгезивную конструкцию шнека.
- Уменьшение потерь. Залипание продукта устраняется при помощи вертикальных мешалок; утечки уменьшаются при помощи модернизированных воздушных уплотнений.
Рисунок 3. RTD определяется изотопным импульсом
3.2 Оптимизация при смешивании
- Ключевые параметры:
- Среднее время удержания (MRT) = [Масса удержания (кг) / Производительность (кг/ч)] × 60.
- Количество проходов лопастей = MRT × RPM (оборотов в минуту).
- Контроль однородности (рисунок 3):
- Контроль однородности через распределение времени удержания (RTD) и датчики контроля.
- Баланс между эффективностью смешивания и энергопотреблением.
3.3 Грануляция и сушка
- Двухшнековый экструдер (рисунок 4):
- Двухшнековый экструдер с модульной конструкцией и точным контролем температуры.
- Сушка в псевдоожиженном слое
Рисунок 4. Двухшнековый экструдер AUSTAR
Сушка в псевдоожиженном слое с валидацией параметров (температура, расход воздуха, остаточная влажность в гранулах).
IV. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА НА ОСНОВЕ PAT (PROCESS ANALYTICAL TECHNOLOGY)
PAT является основой для стратегий контроля НП.
- Выбор технологии контроля
- Спектроскопия в ближней инфракрасной области: встроенный мониторинг однородности смеси, содержания АФС.
- Cпектроскопия: измерение остатка влажности в гранулах.
- Лазерная дифракция: анализ распределения размеров частиц.
V. ПЕРСПЕКТИВЫ ОТРАСЛИ
Более 20 продуктов, произведенных по технологии непрерывного производства, получили мировое одобрение.
Производители оборудования продвигают инициативу по локализации:
- Стандартизация. Точность питателя (±0,5%); производительность гранулятора (50 кг/ч).
- Соответствие нормативным требованиям. В стадии разработки находятся системы валидации, соответствующие требованиям руководства ICH Q13.
Данные AUSTAR Group показывают, что НП может снизить общие затраты на 35% и разницу в партиях продукции до <3% за счет интегрированной синхронизации процесса, оборудования и технологии.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Успешная коммерческая реализация НП требует межотраслевого сотрудничества. Поскольку Россия модернизирует свой фармацевтический сектор, непрерывное производство будет играть важную роль в укреплении цепочек поставок и повышении доступности лекарств.
AUSTAR Group привержена продвижению инноваций в области оборудования и экспертных знаний в области процессов для ускорения глобальной трансформации производства.
***
ООО «Солид Фарма»
119021 г. Москва, Комсомольский пр-кт, д. 16/2, стр. 3
Телефон: +7(495)107-09-09
E-mail: info@solidpharma.ru
Сайт: https://solidpharma.ru/
