Ima 与Emerson 公司共同开发了一套无菌灌装解决方案!

适合于在无菌灌装领域中使用的质量流量检测仪—— 无菌灌装不仅仅要满足严格的卫生要求,而且也要以很高的定量控制精度完成安瓿瓶中的液体灌装。但当还有很高的灌装范围这一辅助要求时又会怎么样呢? Ima 公司与Emerson 过程管理技术公司共同开发了一套解决方案。


无菌环境中的快速灌装是一项非常困难的任务,这不仅仅涉及到灌装的精度而且也涉及到用户要求的灌装质量。此时,标准化的灌装技术方案就不是合适的解决方案了。“我们没有标准化的产品。客户都是拿着有着特殊要求难题来找我们。例如如何完成600 支/min 针剂的灌装并保证每支针剂的灌装精度和重复精度?这就是AD-hoc技术成功的基础、起点。而我们的点对点设计绝不是翻翻手册、查查产品目录,从中找出一个现成的东西。我们点对点设计的每一条灌装线都不同于其他的灌装线,而我们面临的每一次任务都是一个挑战性的任务,各有自己不同的特殊要求。”IMA 公司市场经理Monica Cervellati 女士解释说道。

例如一家制药企业带着这样的希望找到IMA 公司:在面积较大的无菌灌装区域内每分钟灌装50ml~1L(非口服最大剂量)的药剂瓶灌装,而且灌装时不得在灌装量和灌装重复精度方面有一丝一毫的妥协。除此以外,灌装设备还应有很高的使用灵活性、应能完成不同产品、不同批量的灌装并保证灌装设备具有CIP 原位清洁和SIP 原位消毒的能力。而且这些要求还都与被灌装产品的种类、容积、温度和密度无关。令人难以置信的是,这一设备设计成功了,Ima 公司历时5 年研发的灌装线Xtrema LV 是一条成功的灌装线,它配用了8 个分别安装在各个灌装嘴处的MicroMotion 质量流量检测仪。

一切都由一台设备控制

“在质量流量检测仪设计中我们必须注意的众多原因中的一个就是工效学领域中的问题。在1L或者500 ml 的定量控制组别里定量灌装嘴是很难控制的。灌装线中这种规格大小的灌装嘴迫使我们把定量灌装分成几次来完成,而这也带来了一系列问题,例如定量精度、不可控灌装的风险等等。最重要的问题是成本费用和设备调整时调整方法。” Cervellati 女士说。这8 个灌装嘴有50~150 ml、150~400 ml、400~600 ml,3 种规格,共计需要24 个。而灌装线上使用的则是8 个Emerson 公司研发的新型Xtrema LV 质量流量检测仪,它们能够完成50~1000ml灌装量范围内的灌装检测任务。

“利用这一流量泵或者蠕动泵的替代方案使我们有能力在8h 的批次生产过程中把定量灌装的精确度控制在(概率为)3-Sigmal的0.5% 范围内。”Cervellati 女士强调说道。换一种通俗易懂的说法就是,在200 次/min 定量灌装的批次中,一个生产班次灌装的近10 万针剂瓶中只有大约10 瓶有差异。

为了可靠地保证完全一致的定量灌装,灌装嘴不是直接由质量流量检测仪来控制的,而是由Ima 公司开发的逻辑控制技术来控制的。“灌装嘴打开运动和关闭运动的控制是由我们开发的PLC 软件逻辑电路来控制的,而不是由质量流量检测仪来控制的。”Cervellati 女士说。质量流量检测仪所起的作用纯粹是检测仪的作用,它的检测精度和频率对我们的AD-hoc 定量控制曲线设计很有帮助,避免在很高的灌装速度时出现液体药剂的滴漏、冲击式的灌装以及避免灌装时液体药剂喷射到瓶壁上。

借助于很高的定量控制精度,灌装设备的用户不仅仅能够得到具有很高灌装精确性的灌装线,而灌装线的用户也可以从大量针剂瓶都保证了严格的灌装公差中获益。


质量流量检测仪没有运动零部件,这也就保证了它能够快速、可靠地完成卫生清洁

科里奥利检测技术使其成为可能

Micro Motion 质量流量检测仪采用的是科里奥利检测原理。这也就能够把准确的检测直接与定量控制过程相互连接在一起了。除了完成质量流量的检测之外,Micro Motion 也能够完成体积、密度、浓度和温度检测,都集成在一个检测仪上了。

不论是何种被测介质(液体、气体、半固体等等),不论是什么样的生产环境和/ 或者监控技术方法,Micro Motion 质量流量检测仪都是最可靠的、最安全的和最灵活的检测技术解决方案,能够使用户得到满意的检测结果,因为它几乎可以在所有的检测应用场合中安装使用且不会影响其性能。而且在安装时也无需特殊的安装方案,它可以用法兰直接安装、固定。它的工作参数不会改变,也无需像压力检测仪那样定期的计量检定。

它知道自己的任务是什么,从而能够直接进行质量流量的检测,大大缩短了检测过程的时间。利用这一质量流量检测仪可以在一个检测循环中完成过去几个循环才能完成的检测任务,这也就大大提高了设备的生产能力、提高了设备的可用性。

卫生清洁和杀菌消毒

这种使用灵活的质量流量检测仪在生产使用过程中的其他优点还有易于卫生清洁和杀菌消毒。“从储罐到灌装嘴完美的整体性,也就是定量给料装置整个循环系统完美的整体性在技术上保证了易于卫生清洁和杀菌消毒。”Ragazzini 先生补充说道。

在国际上有一些标准的、测定杀菌消毒前卫生清洁是否有效的检测技术。这些检测技术规定了卫生清洁时被清洁仪器、设备内部清洁所需清洗液的量是多少。很明显,这一清洗液用量的规定是避免在前一批次产品与后续产品之间出现相互掺和。

通常的卫生清洁实践中最常使用的是核黄素( 维生素B2)。在仪器设备开始CIP 原位清洁之前用水稀释的核黄素溶液在“不清洁”的仪器设备内部循环几遍。在核黄素溶液循环之后的残留量数值是表示清洁是否彻底的标志,前一批次产品的残留量低则说明卫生清洁成效显著,否则就说明卫生清洁效果不佳。

“原位清洁CIP 和原位消毒SIP 的确认也是这一开发项目的一个关键要点。实际要求的前后两批次产品相互掺和的风险保证间隔几乎为零。我们进行的测试表明其达到了要求的效果。这也证明了质量流量检测仪也是满足这一要求的优选解决方案,因为它没有运动零部件、不锈钢材料的管道有着非常低的表面粗糙度。”Cervellati 女士说,“但优点还不止这些。”

其他与Micro Motion 质量流量检测仪有关的优点包括可以用多种不同的方法对需要确认、认证的检测进行控制。例如具有认证、确认检测要求的温度数据检测:在杀菌消毒循环之中真正满足了用户规定的所有杀菌消毒质量数据——达到了规定的温度要求。“当然,质量流量检测仪也可以用于清洗剂用量的检测。因为温度、压力和/ 或者偶尔可能出现的泡沫在管道的检测中都不会影响质量流量检测仪的正常检测,流经检测仪的质量流量能够准确的反映出清洗剂的用量。”Cervellati 女士说。

这样也就加快了产品批次的转换速度,因为无需更换灌装嘴或者其他机械零部件了。在卫生清洁和杀菌消毒时也无需拆除检测仪了。所有的这一切都满足了第4 版良好自动化生产实践指南和美国联邦法规CFR 21-11 的规定。

小结

现场使用的正面经验使得Ima 公司坚定了进一步研发灌装设备中使用质量流量检测仪的技术。“我们在5 年前就开始与Emerson 公司合作了,并结成了真正的友好合作伙伴关系。因此我们相信这一技术的重要性。毫无疑问,Xtrema LV 灌装线是Ima 公司最杰出的产品之一。”Cervellati 女士说。

本文作者: Ivan Ragazzini, Roberto Cazzaniga

本文作者Ivan Ragazzini 先生是Ima Life 公司HW-SW 技术部经理;Roberto Cazzaniga 先生是意大利Emerson Process Management 公司流量检测产品专家。

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