Dokument: Advancing towards a controlled continuous dry granulation line

Titel:	Advancing towards a controlled continuous dry granulation line
Weiterer Titel:	Auf dem Weg zu einer kontrollierten kontinuierlichen Trockengranulationslinie
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=55230
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20210127-091547-3
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Wilms, Annika [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 4,89 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 18.01.2021 / geändert 18.01.2021
Beitragende:	Prof. Dr. Kleinebudde, Peter [Gutachter] Prof. Dr. Breitkreutz, Jörg [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	In der pharmazeutischen Produktion findet derzeit ein Umdenken von der Batch- zur kontinuierlichen Fertigung statt. Die kontinuierliche Herstellung, bei der keine Zwischenprodukte zwischengelagert werden, birgt potenzielle Vorteile bei Qualität, Kosten und Flexibilität. Die derzeitige analytische Offline-Prüfung ist jedoch nicht immer in der Lage, in einer kontinuierlichen Fertigungslinie implementiert zu werden. Daher besteht die Notwendigkeit, bekannte analytische Methoden auf einen kontinuierlichen Prozess zu übertragen oder neue analytische Werkzeuge für diesen Bedarf zu entwickeln. Die Walzenkompaktierung/Trockengranulation wurde in dieser Arbeit als Modellprozess gewählt, da sie für pharmazeutische Hersteller von hoher Relevanz ist und leicht in eine kontinuierliche Fertigungslinie integriert werden kann. Die Granulatgröße und die Granulathärte sind bei der Walzenkompaktierung/Trockengranulation bis heute nicht zufriedenstellend mit zuverlässigen Echtzeit-Bestimmungsmethoden zugänglich. Dies ist zum Teil auf das Material selbst zurückzuführen, aber es gibt auch keine zuverlässigen Methoden, um während der kontinuierlichen Trockengranulation repräsentative Proben zu nehmen. Eine repräsentative Inline-Probenahme würde es ermöglichen, Analysemethoden, die den großen Durchsatz nicht in ausreichender Zeit verarbeiten können, als Online-Messwerkzeug einzusetzen. Um die in-line Bestimmung der Granulatgrößenverteilung voranzutreiben, wurden verschiedene Methoden der Partikelgrößenanalyse bei der Walzenkompaktierung/Trockengranulation evaluiert. Die Wahl fiel auf die dynamische Bildanalyse und die Laserbeugung. Die dynamische Bildanalyse wurde an den rotierenden Rohrprobenteiler gekoppelt, da die Methode mehr Zeit für die Analyse benötigt. Die Laserbeugung wurde in-line ausgewertet. Basierend auf einer erfolgversprechenden Überwachungsstrategie wurde eine Regelstrategie entwickelt. Spezifische Verdichtungskraft, Spaltbreite und Siebgeschwindigkeit wurden als Kontrollparameter ausgewertet. Es wurde ein Ansatz entwickelt, um das kritische Qualitätsmerkmal Granulathärte in-line zu überwachen. Das Drehmoment der Granuliereinheit wurde zusammen mit dem Echtzeit-Durchsatz und der Echtzeit-Härtebestimmung bewertet. Schließlich wurde das Wissen über die Verweilzeit bei der Walzenkompaktierung/Trockengranulation vertieft, indem eine detaillierte Analyse des Einflusses der Walzendrehzahl und der Drehzahl des Pulvereinlaufrades auf die Verweilzeit hinzugefügt wurde. There is a current trend in shifting the mindset in pharmaceutical production from batch to continuous manufacturing. Continuous manufacturing, in which no intermediates are stored in between processing, bears potential benefits in quality, cost and flexibility. However, current analytical off-line testing is not always able to be implemented in a continuous manufacturing line. Therefore, there is a need to transfer known analytical methods to a continuous process or develop new analytical tool for this need. Roll compaction/dry granulation was chosen as model process in this thesis as it is highly relevant for pharmaceutical manufacturers and can be readily incorporated into a continuous manufacturing line. The granule size and granule hardness can, to this day, not be accessed satisfactorily in roll compaction/dry granulation using reliable real-time determination methods. Part of this is attributed to the material itself but there are also no reliable methods to sample dry granulated material representatively during continuous dry granulation. Representative in-line sampling would enable analytical methods that cannot process the large throughput in adequate time to be used as an on-line measuring tool. To progress in-line granule size distribution determination, different methods of particle size analysis in roll compaction/dry granulation were evaluated. Dynamic image analysis and laser diffraction were chosen. Dynamic image analysis was linked to the rotating tube sample divider, as the method requires more time for the analysis. Laser diffraction was evaluated in-line. Based on a promising monitoring strategy, a control strategy was developed. Specific compaction force, gap width and sieve speed were evaluated as control parameters. An approach to monitor the critical quality attribute granule hardness in-line was developed. The torque of the granulation unit was evaluated together with real-time throughput and real-time hardness determination was evaluated. Finally, the knowledge on residence time in roll compaction/dry granulation was deepened by adding a detailed analysis of the impact of roll speed and powder inlet impeller speed on residence time.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Pharmazie » Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie
Dokument erstellt am:	27.01.2021
Dateien geändert am:	27.01.2021
Promotionsantrag am:	24.09.2020
Datum der Promotion:	09.12.2020