Nel settore farmaceutico, l'essiccatore/il granulatore a letto fluido è un componente essenziale nella produzione dei materiali in polvere. L'umidità residua deve essere mantenuta entro determinati valori al fine di evitare la rottura delle particelle o l'incrostazione (adesività) del materiale sfuso. 

 I metodi attuali per la misura dell'umidità in farmaceutica sono lenti e ingombranti e possono portare a danni o degradazione del prodotto. Il monitoraggio del contenuto di umidità residua in linea dopo l'essiccazione è possibile grazie alla spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS). 

Questo Application Note descrive in dettaglio l'analisi inline dell'umidità durante il processo di essiccazione con NIRS. Il 2060 L'analizzatore NIR di Metrohm Process Analytics offre soluzioni rapide, senza reagenti, analisi non distruttive dell'umidità nelle polveri. L'analizzatore può essere utilizzato con una sonda a letto fluido specificatamente progettato per queste applicazioni.

Gli API in polvere (principi farmaceutici attivi) e gli eccipienti sono importanti nella formulazione farmaceutica. Sono facili da usare e consentono un dosaggio accurato. Inoltre, aiutano a garantire la formulazione coerente. Sono fondamentali per ottenere una somministrazione precisa ed efficace del farmaco.

L'essiccatore a letto fluido è essenziale nel processo di produzione per rimuovere l'umidità da granuli o particelle bagnati. Questo passaggio è di fondamentale importanza in quanto migliora la stabilità e la durata di conservazione del prodotto farmaceutico finale.

Inoltre, il contenuto di umidità durante la fase di essiccazione del letto fluido influisce in modo significativo sulla dimensione delle particelle [1]. Pertanto, è fondamentale un controllo meticoloso dei livelli di umidità nell’essiccatore a letto fluido produzione farmaceutica.

Se si verifica un'essiccazione eccessiva, i granuli possono fratturarsi [2], formando particelle fini che possono influenzare negativamente la formulazione finale. Se il prodotto è troppo umido può formare grumi. Ciò causa blocchi del flusso e altri problemi di produzione.

Il contenuto di umidità della polvere viene generalmente determinato tramite lente tecniche di laboratorio offline. Spesso ciò avviene con perdite durante l'essiccazione (10–30 minuti) dopo la rimozione fisica dal processo con un ladro campione.

Il campionamento manuale provoca ritardi che possono causare problemi ogni volta che devono essere prese decisioni critiche sull'elaborazione. In questo caso è fondamentale arrestare il processo di essiccazione nel punto ottimale.

L'analisi dell'umidità in tempo reale nelle polveri può essere eseguita in linea tramite spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS). La spettroscopia NIR si adatta bene all'iniziativa Process Analytical Technology (PAT) raccomandata dalla FDA [3].

NIRS può determinare l'umidità residua in linea senza intervento manuale. Ciò porta a una migliore comprensione e ottimizzazione del processo e a una determinazione più precisa della fine dell’essiccazione. La tecnologia NIRS per il controllo dell'umidità si adatta perfettamente grazie alla sua sensibilità al gruppo funzionale -OH.

È necessario lo sviluppo di un modello di calibrazione che correli adeguatamente i risultati NIRS a un metodo di riferimento di laboratorio. Una sonda a «cucchiaio» a letto fluido, progettata appositamente per questo scopo, viene inserita direttamente nell'essiccatore (Figura 1a). Dopo aver raccolto i dati, l'aria spurga la punta della sonda attraverso le porte integrate per liberare il «cucchiaio» per un nuovo campione. Ciascuna scansione dura 30 secondi, garantendo così che sia sempre disponibile un'istantanea accurata del processo di essiccazione in qualsiasi momento (Figura 1b).

​

I ritardi nel rilascio del prodotto causati dall'attesa dei risultati di laboratorio possono essere ridotti al minimo o eliminati con l'analisi NIRS inline. E' possibile determinare la fine del processo di essiccazione quando il livello di umidità si avvicina asintoticamente a un limite inferiore durante il ciclo di essiccazione. L'operatore viene aiutato a decidere di terminare l'operazione di asciugatura prima che il prodotto sia danneggiato o degradato.

L'output del 2060 Th Nir Anlayzer (Figura 2) può essere utilizzato dal controllore logico programmabile (PLC) dell'essiccatore a letto fluido o integrato in SIPAT (Siemens Industry Process Analytical Technology) per decisioni di controllo del processo a circuito chiuso. La riduzione delle fasi di ritrattamento consente di risparmiare tempo e denaro e il miglioramento della qualità del prodotto può portare a profitti ancora più elevati per il produttore. 

Un metodo di riferimento primario deve essere ancora in uso. Un range appropriato di campioni che coprano la variabilità del processo dovrebbe essere analizzato con entrambi i metodi per costruire un modello NIRS accurato. Le correlazioni sono fatte per elaborare le specifiche. La sonda NIRS corretta deve essere posizionata in situ in modo da fornire un contatto sufficiente del campione con la finestra della punta della sonda. La corretta progettazione della sonda e il corretto posizionamento nelle apparecchiature di processo sono di fondamentale importanza. 

Application documents correlati

AN-NIR-016 Spettroscopia del vicino infrarosso per il monitoraggio del granulatore a contenitore singolo

AN-PAN-1048 Analisi inline dell'umidità in un processo di granulazione in scala pilota mediante NIRS

AB-358 Analisi di umidità residua in un farmaco liofilizzato mediante spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS)

TA-048 Spettroscopia nel vicino infrarosso per analisi farmaceutiche

• Ottimizza la qualità del prodotto e aumenta i profitti grazie a tempi di risposta rapidi alle variazioni di processo
• Maggiore e rapido ritorno sull'investimento
• Nessun campionamento manuale necessario, quindi minore esposizione del personale a sostanze chimiche pericolose