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Systèmes de mélange de poudre pharmaceutique

Un guichet unique pour des solutions de mélange complètes

Lorsqu'il s'agit de mélanger les ingrédients durant la production à grande échelle de comprimés, de nombreux fabricants pharmaceutiques optent pour la granulation humide ou sèche afin de minimiser le risque de ségrégation. La compression directe est en fait une alternative plus simple et plus abordable à cette approche. Cependant, cela oblige les fabricants à adapter leurs procédures strictement définies, validées et documentées. Le temps, l'argent et les efforts administratifs que cela implique peuvent souvent les décourager de passer à la méthode de compression directe. Néanmoins, comme le souligne cet article, les économies de temps et de coûts rendues possibles par l'utilisation du mélangeur Nauta peuvent rendre cet effort supplémentaire utile.

Aujourd'hui, le comprimé est la forme galénique la plus courante pour les médicaments. Les fabricants de produits pharmaceutiques doivent adhérer à des normes et réglementations de qualité élevées pour garantir que chaque comprimé contienne exactement le bon rapport d'ingrédient pharmaceutique actif (API) en combinaison avec des excipients tels que des liants, des lubrifiants, des arômes ou des pigments. Pour ce faire, tous les composants doivent être mélangés de manière optimale avant d'être pressés sous forme de comprimés. De nombreux fabricants mélangent les ingrédients dans un tambour ou un mélangeur de conteneurs, puis effectuent une granulation humide ou sèche pour réduire le risque qu'ils se séparent à nouveau par la suite. Cependant, comme expliqué ci-dessous, l'utilisation du mélangeur Nauta® de Hosokawa Micron offre le meilleur des deux mondes. En combinant la compression directe avec l'évitement de la ségrégation, il peut éliminer le besoin de granulation, économisant ainsi du temps et de l'argent aux fabricants pharmaceutiques.

Granulation humide et sèche

« En général, le risque de ségrégation est minimisé en réduisant les différences de densité apparente et de distribution granulométrique entre les API et les excipients », déclare Bert Dekens, responsable des applications dans Team Pharma chez Hosokawa Micron à Doetinchem, aux Pays-Bas. « Les fabricants mettent souvent en œuvre une étape de granulation pour réduire ce risque. » La granulation humide implique plusieurs étapes telles que la granulation, le séchage et le tamisage. Cela en fait un processus long et donc coûteux. Une granulation sèche alternative est utilisée, en particulier lorsque le produit à granuler est sensible à l'humidité et à la chaleur. Bien que la granulation à sec soit plus simple et donc moins coûteuse que la granulation par voie humide, elle produit souvent un pourcentage plus élevé de granulés fins qui peuvent compromettre la qualité du comprimé.

Avantages de la compression directe

Un nombre croissant de fabricants pharmaceutiques découvrent que la compression directe offre une alternative plus simple et donc moins chère à ces deux techniques de granulation de base. Elle implique le mélange de poudres sèches à écoulement libre avec une granulométrie uniforme afin qu'elles puissent être directement comprimées dans une presse à comprimés. Pour les entreprises qui souhaitent supprimer l'étape de granulation, Hosokawa Micron a la solution : le mélangeur Nauta. « Bien qu'il soit si connu et qu'il ait été développé pour la première fois il y a plusieurs décennies, notre mélangeur à vis conique Nauta a été continuellement amélioré en fonction des toutes dernières avancées technologiques pour le maintenir constamment à jour avec les besoins des clients de l'industrie pharmaceutique, » ajoute Dekens. « Il est idéal pour le mélange à faible cisaillement de poudres délicates à écoulement libre. Il permet de mélanger tous les ingrédients nécessaires dans un mélange complètement homogène pour assurer des dosages uniformes et de haute précision. De plus, le Nauta est extrêmement flexible en termes de volume de remplissage ; il produit toujours un excellent résultat de mélange même si le mélangeur n'est rempli qu'à 10%. Cela le rend également approprié pour une utilisation dans un processus de mélange en plusieurs étapes pour produire des comprimés à faible dose. »

Mélangeur Nauta - exécution pharmaceutique

Solution de mélange totale

« Chez Hosokawa Micron, plutôt que de simplement fournir des machines, nous adoptons une approche plus large pour concevoir une solution de mélange totale qui intègre également les pré-et post-processus. En d'autres termes, nous considérons toujours quatre aspects : comment la poudre est introduite dans le mélangeur, ce qui se passe à l'intérieur de la cuve, comment la poudre est évacuée et comment l'équipement est nettoyé », poursuit-il.

« Pour le chargement et le déchargement de matières toxiques, par exemple, nous pouvons utiliser ou développer des systèmes d'amarrage de conteneurs personnalisés, y compris des systèmes de levage ou des vannes papillon doubles. Pour le deuxième aspect, pendant le processus de mélange lui-même, nous prenons en compte tous les ingrédients que le client peut avoir besoin d'ajouter et comment ils affecteront le processus. Cela inclut les liquides, qui peuvent même être chauffés ou refroidis pendant le mélange si nécessaire. Des équipements de post-traitement peuvent être intégrés si nécessaire, tels que des équipements de désagglomération, des tamis, des broyeurs à cône, etc. pour transformer le mélange en poudre. »

Le récipient conique et l'agitation dirigée par le haut garantissent que les poudres ne se sépareront pas à nouveau pendant le déchargement dans une presse à comprimés, ce qui peut être un problème lorsque des mélangeurs de conteneurs sont utilisés. Le Nauta peut même être positionné juste au-dessus d'une presse à comprimés si nécessaire, pour assurer un déchargement direct qui contribue en outre à maintenir la stabilité du produit.

Le quatrième aspect, le nettoyage, est extrêmement important dans une industrie comme la pharma, c'est pourquoi Hosokawa Micron propose des installations complètes de nettoyage en place automatisé (CIP) et de stérilisation en place (SIP), y compris les systèmes de contrôle associés. « Nos skids CIP et SIP restent amarrés en permanence. L'élimination de l'étape de manipulation réduit le risque de contamination du produit et est également bien meilleure pour la sécurité de l'opérateur dans le cas de matières toxiques, par exemple », déclare Dekens. « Il va sans dire que tous nos systèmes sont conformes aux réglementations et directives applicables, et nous fournissons la documentation pertinente pour le prouver. Cela allège le fardeau réglementaire de nos clients. »

Cyclomix 75 système de mélange pharmaceutique avec CIP-skid

Essais pratiques à petite échelle

Le temps presse pour les fabricants qui s'efforcent de gagner la course au marché et d'obtenir le brevet essentiel pour un produit pharmaceutique nouveau et original. Pour leur donner suffisamment de temps pour explorer de manière optimale les possibilités de réduction des coûts en passant à la compression directe, il est conseillé pour eux de contacter Hosokawa Micron le plus tôt possible, de préférence pendant le processus de R&D. « Après tout, la formulation de chaque nouveau comprimé est unique, c'est pourquoi nous développons des solutions spécifiques au produit avec chaque client », poursuit Dekens. « Par exemple, il pourrait être avantageux de préparer les prémélanges et d'ajouter ensuite les excipients dans le même mélangeur, plutôt que de les diviser en étapes de processus individuelles, et c'est précisément ce que facilite le mélangeur Nauta. Notre centre d'essais aux Pays-Bas qui, grâce à sa taille et à son large éventail de capacités, est unique en Europe nous permet de travailler en étroite collaboration avec les clients pour étudier de telles possibilités en utilisant les ingrédients réels dans des essais réels à petite échelle.

Une deuxième situation dans laquelle l'approche de compression directe a du sens, selon Dekens, concerne les produits pharmaceutiques génériques : « Ces fabricants doivent se concentrer sur la réduction des coûts, même si cela signifie qu'ils doivent repenser leur processus de production, y compris revalider leurs procédures si nécessaire. . Les économies qu'ils peuvent réaliser sans compromettre la qualité en font une considération extrêmement intéressante. »

Une longue expérience

Hosokawa Micron possède une expérience de longue date et éprouvée dans le développement de technologies évolutives pour l'industrie pharmaceutique, allant de la R&D aux configurations de fabrication à grande échelle. Outre le mélangeur Nauta, la société produit également le mélangeur conique à pales (CPM) pour le mélange à mi-cisaillement et le Cyclomix, qui est fréquemment utilisé pour le mélange à haut cisaillement de poudre sèche cohésive destinée aux inhalateurs (DPI). « L'énergie de mélange requise dépend de divers facteurs. Les caractéristiques de la poudre telles que la cohésion des matériaux et la taille des particules sont importantes, bien sûr, mais d'autres considérations incluent les propriétés du produit final ainsi que les exigences de processus, de sécurité et de système. Grâce à notre expérience et à notre technologie interne, nous sommes un guichet unique pour les systèmes de mélange et pouvons conseiller chaque client sur la meilleure solution de mélangeur discontinu - cisaillement faible, moyen ou élevé - pour sa situation particulière », conclut-il.

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