Séchage sous vide d’antibiotiques stériles
De nombreux antibiotiques sont produits par fermentation, puis séparés, purifiés et cristallisés. Après filtration, le principe actif pharmaceutique (API) peut se présenter sous forme de gâteau humide contenant de l’eau ou des solvants organiques. Le séchage doit réduire la teneur résiduelle en humidité ou en solvant tout en maîtrisant la température, la structure cristalline et les propriétés de la poudre. Pour les produits destinés à une fabrication stérile, l’équipement et ses interfaces doivent également être intégrés à une stratégie globale de maîtrise de la contamination.
Séchage sous vide de produits sensibles
Le séchage sous vide permet d’abaisser la température d’évaporation de l’eau ou des solvants. Il convient ainsi aux produits dont les propriétés peuvent être affectées par une exposition prolongée à des températures élevées. Une agitation contrôlée renouvelle la surface du produit en contact avec les parois chauffées et favorise un séchage homogène. Le procédé peut être poursuivi jusqu’à l’obtention de la teneur résiduelle spécifiée, sous réserve des propriétés du produit et des limites de l’installation.
Les principaux paramètres comprennent notamment :
- la température du produit et de la paroi ;
- la pression dans la cuve ;
- la vitesse et le mode d’agitation ;
- le temps de séchage ;
- la teneur initiale et finale en solvant ou en humidité ;
- le comportement du produit lors du passage de l’état humide à l’état sec ;
- les propriétés recherchées de la poudre finale.
Des technologies Hosokawa Micron ont notamment été mises en œuvre pour le séchage de principes actifs antibiotiques tels que l’aztréonam.
Choisir le sécheur adapté
Hosokawa Micron propose deux principales technologies de séchage sous vide agité pour ces applications :
Le choix dépend notamment de la rhéologie du produit pendant le cycle, de sa sensibilité mécanique, du transfert thermique requis, de la capacité et des exigences de nettoyage et de stérilisation.
Sécheur conique à vis Nauta®
Le sécheur Nauta® utilise une vis orbitale qui déplace progressivement la matière dans la cuve conique. Son action de mélange à faible cisaillement convient aux produits sensibles aux contraintes mécaniques.
Il peut traiter des matières dont le comportement évolue au cours du cycle, par exemple d’une suspension ou d’une pâte vers une poudre sèche. Sa géométrie conique facilite la vidange et permet de travailler avec différents volumes de remplissage.
Sécheur conique à pales CPD
Le CPD utilise un agitateur central à pales qui déplace la matière le long des parois chauffées. Cette agitation favorise le renouvellement de la surface d’échange thermique et peut réduire la durée du cycle pour certains produits.
Il convient notamment aux matières visqueuses, collantes ou susceptibles de former des agglomérats pendant le séchage. La vitesse de l’agitateur et la configuration des pales sont adaptées au comportement du produit.
Conception hygiénique et traitement fermé
Pour les applications pharmaceutiques critiques, le sécheur peut être configuré afin de limiter les zones de rétention et de faciliter le nettoyage, l’inspection et la vidange.
Selon les exigences du projet, la conception peut comprendre :
- des surfaces en contact avec le produit présentant un état de surface défini ;
- un nombre limité de joints et d’interstices dans la zone produit ;
- des joints d’arbre purgeables ;
- une vanne de déchargement adaptée au traitement fermé ;
- des buses ou lances de pulvérisation positionnées pour le nettoyage ;
- des systèmes d’échantillonnage et de transfert confinés ;
- une instrumentation adaptée à la surveillance des paramètres critiques.
Ces caractéristiques contribuent à la maîtrise de la contamination, mais leur efficacité doit être démontrée dans le cadre de la qualification et de la validation du procédé.
Nettoyage et stérilisation
Une solution de nettoyage CIP/SIP peut être intégrée lorsque les exigences du procédé le justifient. Le cycle est défini en fonction des résidus, des agents de nettoyage, de la géométrie de l’équipement et du niveau de maîtrise microbiologique recherché.
La couverture des surfaces par les buses de pulvérisation peut être évaluée au moyen d’un essai à la riboflavine. Cet essai vérifie la répartition du liquide de nettoyage, mais ne constitue pas à lui seul une validation complète du nettoyage.
Lorsque la stérilisation en place est requise, la conception doit tenir compte de la distribution de la vapeur, de l’évacuation des condensats, des points froids potentiels et du maintien des paramètres définis. La validation reste spécifique à l’équipement, au produit et au site de production.
Solvants, confinement et récupération du produit
Lorsque le gâteau humide contient des solvants organiques, la solution peut être conçue pour fonctionner en circuit fermé avec condensation et récupération des vapeurs. Les mesures de protection contre les atmosphères explosibles sont déterminées à partir des propriétés des solvants, du produit et de l’analyse des risques.
La manipulation d’antibiotiques ou d’autres API peut également nécessiter un niveau de confinement adapté à leur toxicité et à la limite d’exposition professionnelle. Le chargement, l’échantillonnage et le déchargement peuvent être intégrés à des systèmes fermés afin de limiter l’exposition des opérateurs et les transferts ouverts.
Intégration, automatisation et qualification
Une installation intégrée peut réunir le chargement du produit, le séchage, la condensation des solvants, la filtration, le déchargement et le conditionnement. L’automatisation et le contrôle permettent de gérer les recettes, les températures, la pression, l’agitation, les séquences de fonctionnement et les alarmes. Selon le projet, le système peut également prendre en charge l’enregistrement des données nécessaires à la traçabilité et à la qualification.
La conformité de l’installation dépend de sa conception finale, de son utilisation prévue et des activités de qualification et de validation réalisées avec le fabricant pharmaceutique.
Testez avant d’investir
Réalisez des essais avec vos matières ou des produits représentatifs dans l’un de nos centres d’essais. Ils permettent d’étudier le comportement du produit, le transfert thermique, le niveau de vide, l’agitation et l’évolution de la teneur en humidité ou en solvant. Les résultats contribuent au choix du sécheur, à la définition des paramètres et à la préparation du changement d’échelle.
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Technologies de traitement durable
Les systèmes Hosokawa sont conçus pour favoriser l’efficacité énergétique, l’optimisation des procédés et la performance à long terme. Ils contribuent ainsi à un traitement des poudres plus durable et plus économe en énergie.
