Массовое производство стерильных лиофилизированных инъекций

В производственной отрасли экономика серийного производства считается крупномасштабной и характеризуется высоким объемом выхода, снижением постоянных издержек на единицу продукции и, следовательно, снижением стоимости единицы продукции, в особенности при серийном производстве

Как специальная товарная категория, лекарственные препараты имеют непосредственное отношение к здоровью и безопасности жизнедеятельности. При серийном производстве стерильных лиофилизированных инъекционных препаратов следует принимать во внимание не только количество изготовленной продукции и масштаб производства лекарственных средств, но и обеспечение стерильности производственного процесса и качества готовых изделий. Серийное производство стерильных лиофилизированных препаратов обладает следующими характеристиками:

Определение в зависимости от продукции и рынка

В серийном производстве лиофилизированных инъекционных препаратов основную массу производимой продукции составляют химические препараты и продукты традиционной китайской медицины. При серийном производстве стоимость производства единицы продукции снижается в целях максимизации прибыли. На обрабатывающих предприятиях, допущенных на общий рынок Европейского экономического сообщества, как правило, применяется модель серийного производства. Такая модель также может применяться на некоторых предприятиях, производящих бестселлеры, продукцию с высокой добавочной стоимостью и эксклюзивный ассортимент изделий. Насколько известно авторам, в Индии, фармацевтическая промышленность которой развита относительно хорошо, на некоторых предприятиях серийного производства лиофилизированных инъекционных препаратов с высокой добавочной стоимостью и противоопухолевых препаратов применяются различные лиофилизаторы площадью 40~50 м2и системы автоматической подачи.

Модульная конструкция

Многолетняя практика проектной работы и накопленный опыт в области серийного производства лиофилизированных инъекционных препаратов в настоящее время позволяет повсеместно применять модульную конструкцию для получения высокой производительности и обеспечения воспроизводимости цехового производства. В таких модульных производственных цехах применяются от четырех крупногабаритных лиофилизаторов с площадью лиофилизации одной установки 40м2. В каждую установку может быть загружено до 90 000 единиц флаконов объемом 7 мл и диаметром 22 мм. В рамках проектов, реализуемых с участием автора, в таких производственных цехах могут производиться до четырех партий за рабочий день, то есть, загрузка и выгрузка изделий из четырех лиофилизаторов, что в общем составляет приблизительно 720 000 флаконов. При производительности в 100 000 единиц большую сложность может представлять обращение с сырьем и упаковочными материалами, а также управление производством и система обеспечения качества.

Индивидуальное исполнение

В отличие от традиционных предприятий по производству лиофилизированных инъекционных препаратов, при серийном производстве стерильных лиофилизированных инъекционных препаратов применяется индивидуальное исполнение. Следует принимать во внимание абсолютно все аспекты от концептуального проекта производственного цеха до введения цеха в эксплуатацию. 

Во-первых, это включает в себя проектирование в соответствии со специальными требованиями к срокам выполнения работ

В серийном производстве важнейшее значение имеет время (поскольку время - деньги), включая продолжительность производственной смены, цикла лиофилизации продукции, скорость работы технологического оборудования и т.д. Так, перед разработкой концептуального проекта рекомендуется оптимизировать технологический процесс лиофилизации препарата в целях сведения к минимуму продолжительности цикла лиофилизации для обеспечения возможности его регулирования в приемлемом диапазоне значений. Слишком большая продолжительность цикла лиофилизации повлияет на продолжительность производственной смены и работы оборудования. Чрезмерно короткая продолжительность цикла может привести к возникновению проблем при передаче и смешивании различных серий лиофилизированных препаратов. Для работы вспомогательного оборудования необходимо, чтобы основное оборудование (линия фасовки, системы впуска и выпуска, лиофилизаторы и т.д.) могло работать на постоянной круглосуточной основе по 250 рабочих часов для организации перерыва для работников без простоя оборудования. Скорость соединения должна быть рассчитана с точностью до секунды, принимая во внимание различные внештатные ситуации, возникающие в процессе производства, в целях использования полной мощности оборудования без затрат бесценного времени при дальнейшем производстве.

Во-вторых, это подразумевает индивидуальное проектирование конструкции зданий.

Конструкции зданий должны разрабатываться по индивидуальным проектам в зависимости от применяемого технологического процесса и оборудования. В условиях стандартного цеха достаточно сложно организовать цех по серийному производству. Конструкция и конфигурация оборудования играют особо важную роль в реализации серийного производства. 

Например, для повышения коэффициента использования лиофилизаторов и скорости передачи флаконов в рамках серийного производства применяется стандартная конструкция лиофилизаторов с двойными противопоставленными дверцами - боковой дверцей для загрузки флаконов и боковой дверцей для выгрузки флаконов. Боковая дверца для загрузки флаконов, как правило, имеет форму маленькой дверцы и предназначается для загрузки флаконов в лиофилизатор после выполнения фасовки. Боковая дверца для выгрузки флаконов имеет форму большой дверцы для проведения обслуживания и маленькой дверцы для выгрузки флаконов из лиофилизатора после выполнения лиофилизации и укупорки. 

Вследствие того, что цех оборудован по меньшей мере четырьмя лиофилизаторами, для сокращения габаритов чистого помещения охлаждаемая ловушка лиофилизатора располагается в нижней части корпуса устройства. В то же время, существуют определенные требования к точке опоры корпуса и холодной ловушки, размеру отверстия соединения и положению трубчатого колодца. В здании необходимо установить синхронизированное оборудование для обеспечения точного расположения балки с применением двухэтажной конструкции или конструкции с подвалом и т.д., вследствие чего требования к архитектурному проекту также являются достаточно высокими. 

В-третьих, это требует индивидуального проектирования оборудования производственной линии.

В цеху по производству стерильных лиофилизированных инъекционных препаратов особенную важность представляет обеспечение стабильности и эффективности производства, а сведение к минимуму эксплуатационных расходов на более поздних стадиях производства.

Для обеспечения стабильности производства возможна систематическая интеграция оборудования, расположенного до и после лиофилизаторов. Например, применяется интегрированная конструкция фасовочной машины и автоматической системы подачи и выдачи для сокращения применения конвейерных лент и накопителей в целях предотвращения переворачивания флаконов и возникновения прочих проблем.

Для повышения эффективности производства в настоящее время является возможным обеспечение на техническом уровне одновременного наполнения одного лиофилизатора двумя и более партиями препарата из фасовочной машины посредством использования автоматической системы подачи и выдачи для сокращения скорости загрузки лиофилизатора и повышения производительности. Сокращение эксплуатационных расходов достигается посредством размещения на участке класса B меньшего размера большего количества лиофилизаторов с использованием комбинированного дизайна, при этом не оказывая влияния на удобство обслуживания. При проектировании производственной линии площадь участков класса А, применяемых для размещения основного оборудования, может быть сокращена благодаря применению системного проектирования. Оптимизация данной конструкции может значительно сократить эксплуатационные расходы на эксплуатацию системы ОВКВ на более поздних стадиях проекта.

Автоматизация и сокращение кадровых ресурсов

Вследствие больших объемов продукции при серийном производстве имеет место достаточно высокий риск контаминации лекарственных средств в рамках производственного процесса, в связи с чем необходимо максимизировать применение автоматизированного оборудования в процессе производства. Это позволит избежать не только избежать перекрестной контаминации при контакте с пациентом, но и различных ошибок в результате вмешательства человека. В части стерильности при транспортировке, применение автоматизации обеспечивает возможность реализации автоматического включения, подачи жидкого препарата в фасовочную машину и загрузки флаконов в лиофилизатор. 

Традиционным решением для передачи резиновых пробок в фасовочную машину является применение средств удаления герметичных контейнеров или стерильных упаковочных пакетов. Герметичный контейнер или стерильный пакет открываются вручную в передаточном шлюзе класса защиты A. Резиновые пробки насыпаются в вибрационный бункер для резиновых пробок в фасовочной машине вручную или с использованием механических средств. Применение ручного метода не только повышает количество рабочего персонала в стерильном помещении, но также требует дальнейшего учета стоимости использования герметичных контейнеров и стерильных пакетов.