راکتور دسته ای در صنعت داروسازی چیست؟

در صنعت داروسازی،راکتور دستهیک ظرف فرآوری بسیار تخصصی و سیستم بسته است که برای سنتز ترکیبات دارویی فعال (API) ، مواد کمکی و محصولات بیولوژیکی استفاده می شود.

برخلاف راکتورهای مستمر مورد استفاده در تولید مواد شیمیایی عمده (که 24 ساعت در روز و 7 روز در روز کار می کنند و یک محصول واحد را پمپ می کنند) ، یک راکتور دسته دارویی برای پردازش یک محصول خاص طراحی شده است.مقدار محدودی از مواد در یک "بار" در شرایط محیط زیست و ترمودینامیکی کنترل شدههنگامی که واکنش به پایان می رسد، ظرف خالی می شود، استریلیزه می شود و برای دسته بعدی آماده می شود، که ممکن است دقیقا همان دارو یا یک فرمول شیمیایی کاملا متفاوت باشد.

در حالی که صنایع مانند پتروشیمی به شدت به جریان مداوم وابسته هستند، صنعت داروسازی به سه دلیل مهم اساسا به پردازش دسته بندی شده است:

شیوه های تولید خوب (GMP) که توسط FDA اجرا می شود، نیاز به ردیابی مطلق دارد. اگر یک دسته از داروها از یک آزمایش کنترل کیفیت رد شوند، یا اگر یک ماده خاص به خاطر داشته شود،پردازش دسته ای مشکل را به یک "شمار دسته" جدا می کند.این مانع از آلودگی یک خطای محلی از یک جریان مداوم و بی پایان محصول می شود.

توسعه یک کارخانه جریان مستمر صدها میلیون دلار هزینه دارد و در تولید یک داروی خاص بسته شده است. یک مرکز داروسازی مجهز به راکتورهای دسته بسیار انعطاف پذیر است.همان ظرف فولادی یا شیشه ای را می توان برای تولید داروهای قلبی عروقی در روز دوشنبه و آنتی بیوتیک در روز پنجشنبه استفاده کرد.، به سادگی با تغییر پارامترهای دستور العمل و فرآیند.

سنتز API های مدرن اغلب شامل شیمی آلی چند مرحله ای، زمان واکنش طولانی (گاهی اوقات 24 تا 48 ساعت) و تغییرات چند مرحله ای (به عنوان مثال ، بلوری) است.رآکتورهای دسته ای "زمان نگه داری" لازم را برای تکمیل این حرکات پیچیده فراهم می کنند.

یک راکتور دسته دارویی با استانداردهای بسیار بالاتری نسبت به یک مخلوط کننده شیمیایی استاندارد طراحی شده است.

• مواد ساختمانی:برای جلوگیری از آلودگی و مقاومت در برابر محلول های تهاجمی، ظرف ها معمولا ازفولاد ضد زنگ 316L,استيلوي، یا هستندشیشه ای(ضروری برای واکنش های هالوجناسیون بسیار اسیدی و خوردنی)

• پوشش سطحی بهداشتی:فضای داخلی باید تا حد بسیار صاف (معمولاً خشکی سطح الکتروپولیس شده Ra < 0.4 um) برای جلوگیری از چسبیدن ذرات API یا باکتری ها به دیواره ها شسته شود.

• مهر و موم هیرمیتیک:برای محافظت از اپراتورها از APIs بسیار قوی (HPAPIs) و جلوگیری از آلودگی خارجی، رآکتورهای داروسازی اغلب ازمخلوط کننده های مغناطیسیکه مهر چاه را از بین می برد، رایج ترین مسیر نشت در راکتورهای سنتی.

یکی از سخت ترین وظایف در مهندسی داروسازی این است که یک سنتز دارویی موفق را از یک بطری آزمایشگاهی 2 لیتر به یک راکتور دسته تولید 2،000 لیتر منتقل کنیم.

با افزایش اندازه یک راکتور، حجم آن (تولید گرما) بسیار سریعتر از سطح آن (قدرت خنک کننده) رشد می کند.مهندسان از فرمول های مقیاس بندی استفاده می کنندیک روش رایج مقیاس گذاری با حفظ یکقدرت ثابت در هر واحد حجمبرای این که شدت مخلوط کردن یکسان باشد:

چون خیلی بزرگتر از این است، تحریک کننده تولید به طور قابل توجهی می چرخدآهسته تراز مخلوط کننده آزمایشگاهی که می تواند انتقال جرم و بهره محصول را به شدت تغییر دهد اگر به دقت مدل سازی نشود.

بررسی کنید که چگونه افزایش مقیاس یک راکتور دسته دارویی به طور چشمگیری دینامیک فیزیکی فرآیند را تغییر می دهد.تنظیم حجم تولید هدف برای دیدن چرا انتقال گرما تبدیل به گلوی عمده در تولید API.

در داروسازی، شما نمی توانید فقط یک راکتور را با یک لوله بشویید. برای جلوگیری از آلودگی متقابل بین دسته ها، راکتورها باید با سیستم های تمیز کردن خودکار ادغام شوند:

• پاکسازی در محل (CIP):توپ های اسپری خودکار با فشار بالا که بدون باز کردن مخزن، کل داخل ظرف را با محلول های سفارشی، مواد شوینده و WFI (آب برای تزریق) پر می کنند.

• تعقیم در محل (SIP):پس از CIP، ظرف بسته با بخار خالص تزریق می شود (معمولاً در ۱۲۱ °C برای ۳۰ دقیقه) برای دستیابی به نابودی میکروبی کامل.

• صفر پا مرده:لوله کشی و دریچه های پایین باید به گونه ای طراحی شوند که "پاهای مرده" (بخش های ایستاده لوله) وجود نداشته باشد که مایعات می توانند از فرآیند CIP / SIP فرار کنند.

در حالی که FDA در حال حاضر به سمت تولید مستمر برای برخی داروهای حجم بالا تغییر می کند، راکتورهای دسته ای استاندارد باقی می مانند.

برای کمک به من در تطبیق بیشتر این زمینه مهندسی، آیا شما در حال حاضر با مقیاس بالا از یک API بسیار قدرتمند (HPAPI) نیاز به استراتژی های خاص مهار،یا شما بر روی فرایندهای استاندارد و فرمولاسیون تمرکز دارید؟?