Éviter le sous-remplissage et le sur-remplissage

Daphné Allen | 04 janvier 2016

Le remplissage précis des bouteilles, flacons, seringues, blisters et autres récipients pharmaceutiques est une exigence clé du processus. Les volumes de remplissage doivent correspondre à ceux indiqués sur l'étiquette et doivent correspondre aux schémas posologiques, non seulement pour la conformité réglementaire, mais également pour la sécurité et la commodité du patient.

Et compte tenu des nouveaux produits pharmaceutiques d'aujourd'hui, qui peuvent être puissants, sensibles et coûteux, il est de plus en plus essentiel de respecter des tolérances de remplissage strictes. "Depuis l'avènement de nouveaux produits biopharmaceutiques, souvent coûteux à produire, les processus de remplissage et de fermeture se concentrent de plus en plus sur le rendement optimal du produit", explique Matthias Poslovski, directeur technique des ventes chez Optima Pharma GmbH. "De toute évidence, le nombre d'unités rejetées en raison de sous-remplissages doit être minimisé. Le sur-remplissage est tout aussi indésirable, car la somme de tous les sur-remplissages en dehors des tolérances normales aurait pu être utilisée pour remplir d'autres unités vendables. Dans les deux cas, un sous-remplissage ou un sur-remplissage indésirable devrait être atténuée pour maintenir la qualité élevée des produits, la sécurité des patients et le gain économique. »

Dans l'industrie pharmaceutique, "le remplissage volumétrique est généralement utilisé et des tolérances strictes de ± ½ % doivent être maintenues pour plus de précision", rapporte Dennis Martin, directeur technique régional des ventes chez Cozzoli. De toutes les méthodes de remplissage disponibles, le cylindre à piston et le remplissage péristaltique sont les plus utilisés.

Alors, qu'est-ce qui entraîne des sur-remplissages, des sous-remplissages et des défauts de remplissage ? PMP News a interrogé les fabricants d'équipements de remplissage sur les causes courantes et les solutions potentielles.

PROBLÈMES DE RÉSERVOIR D'ALIMENTATION Le positionnement et les niveaux des réservoirs d'approvisionnement pourraient présenter des défis à la fois dans les processus de remplissage des cylindres à piston et péristaltiques. "Les réservoirs d'approvisionnement peuvent ne pas être au bon niveau", explique Martin. "Et si les niveaux sont trop bas, il n'y aura pas la bonne pression de refoulement, en particulier pour les produits visqueux." Des capteurs à ultrasons sont utilisés pour le niveau de réservoir approprié, au lieu d'un capteur de type flotteur ", explique Martin.

"Afin d'obtenir une précision de ±½ % ou mieux, la hauteur du réservoir d'alimentation et le bon capteur doivent être utilisés", explique-t-il.

ARRÊTSContrairement au remplissage du cylindre à piston, dans lequel la seringue à piston peut être utilisée pour de très longs cycles, les pompes péristaltiques, en fonction du temps de fonctionnement et de la vitesse, peuvent entraîner un étirement du tube en silicone et donc une perte de précision », explique Martin. « Il est bon d'avoir un cycle continu sans arrêt, sinon le premier ou les deux premiers flacons après la reprise du remplissage peuvent avoir de faibles volumes de remplissage jusqu'à ce que l'arrêt soit résolu. "De plus, les opérateurs d'équipement de remplissage doivent s'assurer d'utiliser le diamètre correct pour des formulations spécifiques, allant d'aqueux à produits visqueux. "Le produit peut s'accumuler dans un tube, tout comme le cholestérol peut s'accumuler dans une artère", explique Martin. Des remplissages élevés peuvent également être causés par des changements de température dans la formulation, ajoute-t-il. vérifier les processus toutes les 15 minutes pour s'assurer que les niveaux de remplissage sont adéquats », explique Martin.

USURE NORMALE

Dans les processus de remplissage de piston, l'usure du cylindre de piston peut entraîner des incohérences de remplissage, explique Martin. "Après environ trois millions de cycles, l'usure pourrait entraîner des fuites, et donc une précision moindre", dit-il. Les solutions incluent la remise à neuf ou le remplacement des pistons, dit-il.AIR De plus, " des remplissages sporadiques pourraient être causés par des fuites aux points où l'air est autorisé à travers une connexion ", explique Martin. "Toutes les fuites d'air doivent être corrigées et testées."

Le flux d'air laminaire dans la cabine de la machine peut également fausser les résultats de pesée, explique Poslovski. "Des études ont montré qu'un débit d'air de 0,45 m/s entraîne des poids médians mesurés supérieurs de 1 à 2 g au contrôle. L'erreur mesurée dans le signal (avec filtre logiciel) était de ± 1 mg. Le même test effectué avec un un débit d'air de 0,6 m/s a entraîné une valeur médiane supérieure de 10 à 12 g à celle du témoin. L'erreur mesurée était de ± 5 mg. Une vitesse et une direction constantes du flux d'air laminaire (verticalement perpendiculaire à la cellule de pesée) doivent donc également être assurées pour obtenir une précision de mesure optimale."

VIBRATION Selon Poslovski, les vibrations des cellules de pesée doivent être éliminées. "La conception mécanique apporte la solution, avec une base de support indépendante pour les balances. Le système de pesage est physiquement isolé de la ou des machine(s) tout en restant intégré dans les processus fonctionnels de la ligne et la séquence de fonctionnement", explique-t-il.Vibration du sol ainsi que le mouvement du liquide dans le flacon peuvent également affecter négativement la précision de pesage des balances, explique Poslovski. "Pour minimiser le mouvement du liquide dans le flacon, OPTIMA pharma utilise un système de transport breveté qui réduit l'oscillation du liquide et améliore ainsi considérablement la précision de la pesée. Les autres vibrations sont compensées via un filtre logiciel", explique-t-il.CHARGE ÉLECTROSTATIQUE Les cellules de pesée peuvent également être affectées par la charge électrostatique des produits. "Des études avec des produits chargés neutres montrent, comme prévu, que les valeurs mesurées restent constantes dans le temps", explique Poslovski. "Les produits qui ont une charge électrostatique ont renvoyé des mesures de poids en diminution constante au fil du temps, créant ainsi des valeurs non fiables. Les solutions techniques éliminent la charge statique incriminée ; l'ionisation des conteneurs avant la pesée de tare."POUSSIÈRE Lors de l'introduction de produits à dose solide dans des bouteilles, un problème courant est l'effet que le produit non revêtu et poussiéreux a sur la précision et l'efficacité du remplissage, explique Ralf Klotz, directeur régional des ventes chez Uhlmann Packaging Systems. "Nous équipons nos compteurs électroniques indépendants du format d'orifices d'aspiration intégrés pour une aspiration maximale des poussières. Ces orifices sont acheminés en interne sur chaque compteur, ce qui permet un nettoyage facile lors du changement. Dans le cas de compteurs multiples, il existe un point de connexion d'aspiration commun canalisé vers tous compteurs faisant une connexion de service public plus propre et plus efficace."SOLUTIONS?Martin et Poslovski exhortent les opérateurs de lignes de remplissage à envisager une inspection en ligne.

"Une fois que les sources d'erreur possibles ci-dessus ont été traitées, un contrôle en cours de fabrication (IPC) à 100 % utilisant des balances augmente considérablement la précision du dosage", déclare Poslovski. "L'utilisation de l'IPC réduit de moitié l'écart type (Srel) par rapport à l'échantillonnage périodique." "Un système de contrôle de pesée pour une inspection en ligne à 100 % peut vérifier le poids brut des bouteilles", explique Martin. Si des inexactitudes sont détectées, les opérateurs peuvent apporter des corrections sur-le-champ », dit-il. « Si vous travaillez avec des produits coûteux ou critiques, vous voudrez peut-être y réfléchir. » Une fois qu'un IPC à 100 % est utilisé, « un Une station de dosage peut être installée pour éliminer les rejets dus au sous-remplissage », explique Poslovski. « Les unités qui ont été sous-remplies par la station de dosage primaire sont identifiées par les cellules de pesée, et la station de redosage prend le relais, complétant exactement le remplissage jusqu'au niveau requis. « De plus, « 100% IPC permet la mise en place de cycles spéciaux d'amorçage et de vidage », poursuit-il. « Lors de l'amorçage du système de dosage en remplissage classique, les flacons ne sont que partiellement remplis voire trop remplis pendant le dosage et la pesée. les systèmes sont amorcés et calibrés. Pour contrer cette perte de produit, un amorçage du système de dosage s'effectue sur la cellule de pesée ; le premier conteneur qui entre et sort de la ligne est correctement rempli. La même procédure peut être utilisée à la fin d'un lot, garantissant que tout le produit possible du réservoir de lot est pleinement utilisé. Sans IPC à 100 %, le remplissage devrait s'arrêter beaucoup plus tôt pour éviter que les unités sous-remplies ne quittent la ligne. »

Poslovski suggère également d'utiliser des "stations de traitement redondantes". Dans le traitement normal, un conteneur correctement rempli qui serait autrement envoyé au rejet pour un bouchon manquant ou haut peut également être rebouché, transformant un rejet en une unité vendable. Cette station active uniquement en cas de besoin." Martin suggère la "fonction d'aspiration" disponible sur de nombreux modèles Cozzoli. "Le dispositif d'aspiration ou de retrait garantit qu'aucune gouttelette supplémentaire ne pénètre dans un flacon à la fin d'un cycle de remplissage", explique-t-il. Klotz ajoute que lors de l'alimentation de produits à dose solide dans les cavités de produits sur les lignes de blisters, l'objectif est de maximiser l'efficacité et de minimiser les déchets. "Nous y parvenons avec notre famille d'alimentateurs SimTap, qui place automatiquement des produits individuels dans chaque cavité de blister à des taux de remplissage dépassant 99 %," il explique. "Nous avons également la possibilité de désengager le chargeur si nécessaire, nous assurant ainsi que nous ne remplissons pas de blisters qui sont signalés pour rejet en raison de contrôles de qualité précédents ; la présence d'un robinet d'épissure par exemple. Non seulement cela permet d'obtenir un rendement maximal, mais dans certains cas cela a également permis de réduire le nombre de personnes sur la ligne, car les systèmes d'alimentation SimTap sont entièrement automatiques."

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Par Daphne AllenRédactrice en chef, Pharmaceutical & Medical Packaging News

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