Insitec Wet für pharmazeutische Prozesse

Übersicht

Eine integrierte Lösung für kontinuierliche On-Line- oder manuelle At- bzw. Off-Line-Messungen von Partikeln in kontinuierlichen und diskontinuierlichen nassen Prozessen, in der ein robuster Laserbeugungssensor zur Partikelgrößenmessung mit vollständig automatisierter Konzentrationssteuerung kombiniert sind. Diese Option wird für konzentriertere Feststoff-Flüssigkeit- und Flüssigkeit-Flüssigkeit-Ströme eingesetzt. Dabei wird die Probenverdünnung automatisch sowohl mit einem Vorverdünner als auch mit einem Kaskadenverdünner gesteuert:

• Besonders einfach zu reinigende homogene und hochglanzpolierte Oberflächen.
• Die Hardware des Basismodells wird gemäß den GAMP5-Standards gefertigt und ist mit CIP/SIP-Anforderungen kompatibel, um spezifische Herstellungsspezifikationen zu erfüllen. Optionen zur Validierung und für 21 CFR Part 11.
• Mit der einfach zu verwendenden Software und dem vollständig automatisierten Betrieb wird der Schulungsbedarf verringert und der Bediener entlastet.
• Durch die Integration mit bestehenden Steuerplattformen wird die Entwicklung von automatisierten Steuerprotokollen vereinfacht.
• Das System bietet eine hohe Verfügbarkeit von mehr als 95 % mit geringer Ausfallzeit, minimale Wartungsanforderungen und maximale Anlagenrendite.
• Für gefährliche Umgebungen ist eine eigensichere Version erhältlich.

Funktionsweise

Übersicht
Alle Insitec-Anlagen werden an die speziellen Anforderungen der Anwendung angepasst. Die Anwendungen reichen von einfachen At-Line-Systemen mit manueller Zuführung bis zu vollständig automatisierten, validierten On-Line-Lösungen zur kontinuierlichen Überwachung und multivariaten Steuerung. Malvern arbeitet gemeinsam mit dem Kunden an der Entwicklung der Anlage und bringt nach Bedarf Know-how, Hardware und Software ein. Die entwickelten Lösungen liefern Daten, die eine intelligente Prozessentwicklung fördern und eine verlässliche kommerzielle Herstellung mit gleichbleibend hoher Qualität ermöglichen.

Erfolgsfaktoren
Der Erfolg der Prozessanalyse hängt von der detaillierten Berücksichtigung von drei wichtigen Komponenten ab:

• Prozess-Schnittstelle
• Probenmessung
• Datendarstellung und -auswertung

Die Prozess-Schnittstelle
Insitec-Systeme sind Bestandteile der Prozessanlage und werden in der Anlage betrieben. Für einen langfristigen, reibungslosen Betrieb ist eine geeignete Schnittstelle zwischen dem Instrument und der Betriebsstätte unerlässlich.

Malvern bietet bewährte Technologien für beinahe jede denkbare Nassprozessanwendung: von integrierter Hardware zur Probenverdünnung mit mehrstufigen Kaskadenverdünnern für hochkonzentrierte Schlämme bis zu einfachen statischen Probenehmern für stärker verdünnte Suspensionen und Emulsionen. Mit bewährten Strategien wird sichergestellt, dass repräsentative Proben entsprechend dispergiert und in einer für die Analyse geeigneten Konzentration automatisch und konsistent in die Messzone bewegt werden.

Insitec-At-Line-Systeme werden neben dem Prozess betrieben und verfügen über eine manuelle Schnittstelle. Zum automatisierten kontinuierlichen Betrieb wird das Insitec-System in die Prozessleitung oder in einen angeschlossen Probenkreislauf integriert.

Mit polierten Anschlüssen und einer einfach zu reinigenden Bauweise bieten alle pharmazeutischen Systeme hervorragende Flexibilität beim Einsatz von PAT in Pilotanlagen zu Design Space Scoping und DoE sowie zur Prozessüberwachung und -steuerung in kommerziellen Anwendungen.

Durch die Messung in einem entsprechend dispergierten Zustand wird die Erfassung relevanter Daten sichergestellt, unabhängig davon, ob Agglomerate oder die primäre Partikelgröße von Interesse sind.

In einigen Anwendungen ist für jeden Messpunkt ein separates Insitec-System erforderlich, während in anderen Anwendungen mehrere Leitungen oder Prozessschritte mit einem einzigen Sensor überwacht werden können. Dies hängt von der erforderlichen Messfrequenz ab.

Durchdachte On-Line-Prozessschnittstellen:

• liefern repräsentative und auf eine für die Messung geeignete Konzentration verdünnte Proben.
• laufen verlässlich mit minimalem Wartungsaufwand und ohne Unterbrechung des Prozesses.
• führen das analysierte Material soweit möglich zur Abfallminimierung in die Prozessleitung zurück.

Probenmessung
Insitec-Systeme verwenden die Laserbeugung zur schnellen Messung der Partikelgröße. Vollständige Partikelgrößenverteilungen werden in weniger als einer Sekunde gemessen, selbst Prozesse mit hoher Dynamik können also effektiv überwacht werden.

Insitec-Systeme messen direkt den Prozessstrom. Bei vielen Nassprozessen liegen hohe Feststoffbeladungen vor. Dies führt dazu, dass die Verdünnung eine wichtige Voraussetzung für die Laserbeugungsmessung ist. Mit den patentierten Algorithmen für Mehrfachstreuung, mit denen alle Insitec-Systeme ausgestattet sind, wird der zulässige Konzentrationsbereich der Technik erweitert. Mit diesen Algorithmen wird der konzentrationsabhängige Effekt von Quelllicht mathematisch korrigiert, das vor Erreichen des Detektors nicht mit einem, sondern mehreren Partikeln wechselwirkt. Damit kann eine größere Vielfalt von Proben unverdünnt gemessen werden, und konzentrierte Lösungen erfordern eine geringere Vorbehandlung. Außerdem sind sämtliche Messungen unabhängig von der Probenkonzentration.

Insitec-Systeme geben verlässliche, zeitnahe und vollständige Daten sowie vollständige Partikelgrößenverteilungen aus. Diese Daten stellen eine sichere Basis für eine bessere Prozesssteuerung dar, unabhängig davon, ob diese Steuerung manuell oder automatisiert erfolgt.

Daten Präsentation und Anwendung
Insitec Systeme werden in die Prozessanlage integriert. Sie können als eigenständige Einheiten oder von einem zentralen Steuerraum aus betrieben werden. Die Messergebnisse ermöglichen in der Entwicklung und Herstellung schnelle Routineentscheidungen. Leistungsfähige Softwarepakete vereinfachen Integration und Datenauswertung.

Die Malvern Link II-Software bietet die erforderliche Funktionalität zur Integration eines Insitec-Systems mit dem vorhandenen Steuersystem und zur Automatisierung der Prozesssteuerung. Sie ermöglicht die Bedienung des Analysegeräts von einem Computer oder vorhandenen Steuerstrukturen aus. Malvern Link II kann nicht nur zur Insitec-Integration eingesetzt werden. Diese Software vereinfacht auch die Integration mit anderen Typen von Instrumenten sowie die multivariate Steuerung.

Die RTSizer-Software stellt die Messergebnisse klar und zugänglich dar. Zur Verbesserung des Informationsflusses kann die Ausgabe der Ergebnisse an Branchen- und Kundenstandards angepasst werden. Insitec-Daten werden zu folgenden Zwecken eingesetzt:

• Verbesserung des Prozessverständnisses
• Beschleunigen und Verbessern der Prozessentwicklung
• Sofortige Erkennung von Störungen
• Unterstützung umfassender Prozessoptimierung
• Automatisierung der Prozesssteuerung
• Verbessern der Produktkonsistenz
• Speichern der Daten zum Nachverfolgen von Chargen und für die Qualitätssicherung

Da die gesamten Partikelgrößenverteilungen ausgegeben werden, kann die Überwachung und Steuerung auf der Grundlage eines beliebigen Größenbereichs von Interesse erfolgen: beispielsweise der Feinanteil, die Fraktion 3 bis 30 Mikrometer, die Materialmenge über 200 Mikrometer usw.

Spezifikation

System

Typ der Messung	Partikelgröße
Messbereich	0,1 bis 2500 µm
Messprinzip	Laserbeugung
Optische Modelle	Mie-Theorie
Messgenauigkeit	±2 % bei Dv(50) mit dem Verifikationsfadennetz

Allgemein

Versorgung	100/240V
Schutzart	IP65
Operating platforms	10 bar (g)
Software	RTSizer (zur Steuerung des Messgerätes) Malvern Link II (zur System Automatisierung und Daten Link)
Maximaler Abstand zwischen Instrument und Computer	500 m (bis zu 2 km mit Glasfaseroptik)

Betriebsumgebung

Temperatur	10 °C–70 °C
Luftfeuchtigkeit	35 %-80 % (nichtkondensierend)