Trocknen pharmazeutischer Wirkstoffe

Detlef Matzek Der Behälter des vertikalen Schüttguttrockners (VST) der Ekato Solidmix GmbH besteht aus zylindrischem Behälterschuss mit einem Konusboden und Klöpperdeckel. So eröffnet sich bei gleicher Bauhöhe ein größeres Nutzvolumen als bei reinen Kegelmischern und Kegeltrocknern. Ekato Solidmix lagert bei Vertikalapparaten die Welle grundsätzlich einseitig, weshalb die Abdichtung des Mischwerks im Kopfraum liegt. Dadurch ist eine schleißende Beanspruchung dieser Komponenten durch das Produkt ausgeschlossen. Als Mischwerkzeug dient ein wandgängiger Wendel Typ Ekato Feststoff-Paravisc, welcher das Produkt am gesamten Behälterumfang ständig umwälzt. Eine thermische Schädigung des Substrats durch zu lange Kontaktzeiten mit den Heizflächen kann so nicht stattfinden. Da die Umwälzung zudem auf schonende Weise erfolgt, wird dieses System neben thermisch empfindlichen Produkten bevorzugt auch für scherempfindliche Produkte eingesetzt.

Vermeidung von Wandbelägen und Klumpen

Der vertikale Prozesstrockner (VPT) wurde für die Handhabung vorwiegend pastöser Produkte mit Teigphasen und schwierigen Fließeigenschaften entwickelt. Produkte dieser Art tendieren zu einer verstärkten Bildung von Wandbelägen und Produktklumpen (Knollenbildung). Genau wie beim VST ist auch beim VPT das Mischwerk wandgängig ausgeführt. Mit der Anbindung der Mischorgane am Wellenende ist der Produktraum von oben frei zugänglich. Je nach Aufgabe und Substrat können so Düsen zur Konditionierung, Zerhacker zum Zerkleinern von Agglomeraten oder Stromstörer in den Produktraum integriert werden. Letztere bewirken vor allem durch definierte Scherwirkung eine deutliche Vermeidung von Knollen und Produktagglomeraten.

Versuche unter Produktionsbedingungen

Die Roche Diagnostics GmbH hat für sich die Vorteile dieser Trockner erkannt. In den letzten Jahren setzt man bei dem Mannheimer Unternehmen verstärkt Apparate der beiden genannten Bauarten zur Trocknung pharmazeutischer Zwischen- und Endprodukte ein. Den Grundstein für diese Entwicklung legten umfangreiche Trocknungsversuche auf einer Technikumsanlage. Vor Ort konnten Anwender die entsprechenden Substrate unter Produktionsbedingungen untersuchen und die Eignung der beschriebenen Verfahren nachweisen. Mehrere Wirkstoffbetriebe der Roche Diagnostics GmbH wissen bereits die Vorteile der Trockner vom Typ VST und VPT zu schätzen. Hier werden Apparate mit einem Volumen von 1.600 und 2.500 Litern für die Herstellung pharmazeutischer Wirkstoffe in der Mono- und Polyproduktion eingesetzt. Das Handling in geschlossenen Systemen, eine Produkt schonende Verarbeitung und die Vermeidung von Knollenbildung sind nur einige der damit erreichten Vorzüge.

Im Vergleich zu den zuvor eingesetzten Apparaten konnten zudem Trocknungszeiten bei schonender Produktbehandlung deutlich verkürzt werden. Hinsichtlich Produktaustrag und Restentleerung hat sich das System ebenfalls bestens bewährt. Trotz der Verwendung von Produkten mit ausgeprägter Wandhaftung kam es zu keiner Brückenbildung. Gleiches gilt für die Reinigung mit CIP-Systemen bei Produktwechsel. Die Möglichkeiten der Befüllung der Trockner werden vom Anwender ähnlich beurteilt. Roche Diagnostics führt das Produkt aus Zentrifugen zu, die sich im Stockwerk über den Trocknern befinden. Beide Apparate sind über ein Fallrohr direkt miteinander verbunden, so dass sie ein geschlossenes System bilden. Alternativ könnten zur Befüllung des Trockners zum Beispiel auch Containments angedockt werden.

Passend zum System: die Gleitringdichtung

GMP gerechtes Design bedeutet nicht nur elektropolierte Oberflächen, sondern auch totraumfreie Konstruktionen mit abgerundeten Kanten und Vermeidung jeglicher Spalten. Diese Kriterien erfüllt auch die bei Roche Diagnostics GmbH eingesetzte Ekato Gleitringdichtung TYP ESD 44. Die produktseitige Gleitringpaarung befindet sich direkt im Kopfraum. Alle produktberührten Teile sind somit von der Reinigungsflüssigkeit vollständig erfassbar. Den entsprechenden Nachweis zur Reinheit dokumentieren entsprechende Rinse Tests.

Die Erfahrungen mit dem
vertikalen Schüttguttrockner Typ Solidmix VST und VPT bei Roche Diagnostics GmbH haben die Vorteile vertikaler Trockner in mehrfacher Hinsicht eindrucksvoll belegt: kurze Trocknungszeiten, thermisch und mechanisch schonende Mischwirkung, gute Befüll- und Entleerbarkeit, GMP-Design, CIP-Fähigkeit sowie geringe Investitionskosten und ein geringer Platzbedarf.