El desafío de la mezcla de polvos
En la fabricación de dosis sólidas (tabletas y cápsulas), la mezcla de ingredientes farmacéuticos activos (una etapa crítica en mezcla química y farmacéutica) (API) con excipientes, como aglutinantes, rellenos y lubricantes, es un bloque de proceso crucial. Lograr una homogeneidad completa es esencial para garantizar una dosificación uniforme en cada tableta de un lote. Una mezcla excesiva puede provocar segregación de partículas o cambios en las tasas de disolución, mientras que una mezcla insuficiente da como resultado lotes fuera de las especificaciones.
Tradicionalmente, las plantas verifican la mezcla utilizando dispositivos "ladrones de muestras". Esto implica pausar el mezclador en V giratorio o el mezclador de doble cono, abrir el recipiente e insertar una sonda de metal para extraer muestras físicas para las pruebas de HPLC en el laboratorio. Este proceso tiene importantes inconvenientes:
- Riesgo de segregación:Insertar el ladrón de muestras puede alterar el lecho de polvo, introduciendo errores de muestreo.
- Retrasos del ciclo:La espera de los resultados de HPLC lleva de 4 a 24 horas, durante las cuales la licuadora permanece inactiva.
- Preocupaciones de seguridad:Abrir el recipiente de la licuadora expone a los operadores a compuestos químicos activos y aumenta los riesgos de contaminación.
"La iniciativa PAT (Tecnología analítica de procesos) de FDA fomenta mediciones no destructivas en tiempo real directamente dentro del circuito del proceso para garantizar la calidad en el origen".
Implementación inalámbrica FT-NIR
Para eliminar retrasos en el muestreo, una planta instaló un analizador ProLine2550 FT-NIR configurado con una sonda de reflectancia difusa inalámbrica alimentada por batería. La sonda se montó directamente en la tapa de una licuadora giratoria, observando el polvo a través de una ventana sanitaria de zafiro.
El espectrómetro realizó un escaneo cada vez que el mezclador giraba a la posición inferior, asegurando que el polvo cayera directamente sobre la ventana. Un transmisor inalámbrico envió los datos espectrales en tiempo real a un receptor conectado al ProChem control de proceso HMIplataforma en la sala de control.
Determinación del punto final de mezcla en tiempo real
En lugar de mapear concentraciones químicas absolutas, el punto final de la mezcla se determina monitoreando la variación entre escaneos consecutivos. A medida que avanza la mezcla, las diferencias entre los espectros disminuyen. la caliXSuite procesa los espectros usando filtros estándar normal variable (SNV) y de primera derivada para eliminar las diferencias de dispersión, luego calcula la desviación estándar relativa (RSD) de la banda de absorción del ingrediente activo:
| Etapa de mezcla | Tiempo transcurrido | Ingrediente activo RSD (%) | Estado de homogeneidad |
|---|---|---|---|
| Puesta en marcha | 0 - 2 minutos | 12,5% — 18,0% | Altamente heterogéneo |
| Intermedio | 4 - 8 minutos | 3,8% - 6,5% | Mezcla de activos y excipientes. |
| Punto final de destino | 10 - 12 minutos | <1,80% (meseta) | Homogéneo (Fin Proceso) |
Impacto de las operaciones de la planta y cumplimiento de FDA
Al pasar a la verificación en tiempo real, la planta obtuvo ventajas inmediatas:
- Reducción del tiempo del ciclo:El tiempo promedio de licuado se redujo en un 30 %, ya que los operadores apagaron el mezclador inmediatamente después de alcanzar el objetivo de RSD en lugar de mezclar durante un período de tiempo fijo y conservador.
- Eliminación de retrabajo:Los lotes fuera de especificaciones debido a una mezcla excesiva o segregación se redujeron a cero.
- Registros de lotes automatizados:El ProChem control de proceso HMI compila la tendencia RSD y los espectros finales directamente en un registro de lote electrónico, listo para la revisión regulatoria bajo 21 CFR Part 11.
Conclusión
La implementación de la espectroscopia inalámbrica FT-NIR en mezcladores giratorios hace que la fabricación farmacéutica pase de las pruebas fuera de línea al control activo del proceso. Al rastrear la descomposición de RSD directamente dentro del recipiente de mezcla, los fabricantes pueden comprimir de forma segura los tiempos de ciclo, garantizar la uniformidad de la dosificación y satisfacer los requisitos reglamentarios sin detener la producción.
Referencias
- USP <905> - Uniformidad de unidades de dosificación, Farmacopea de Estados Unidos.
- FDA Orientación para la industria:PAT: un marco para el desarrollo, la fabricación y la garantía de calidad de productos farmacéuticos innovadores, 2004.
- "Monitoreo en línea de la homogeneidad de la mezcla de polvo en mezcladores en V giratorios mediante sensores inalámbricos de infrarrojo cercano"Revista de Ciencias Farmacéuticas, 2020.
