Kontinuierlich, hoch

Work Microwave stellt eine neue Funktion in der Pharmaproduktion vor: einen vibrationsunempfindlichen, kontinuierlichen Kapselwiegesensor, der in Abfüllmaschinen integriert werden kann.

Kapsel- und Tablettenwaagen spielen eine entscheidende Rolle in der stark regulierten Arzneimittelproduktion und stellen sicher, dass genaue Dosierungen verpackt und an bedürftige Patienten geliefert werden.

Auf der PACK EXPO 2022 stellte Work Microwave, ein in Deutschland ansässiger Entwickler und Hersteller von HF-Elektroniktechnologien und -produkten, seinen Gewichtsmesssensor WORKsens FT-96 für Pharmazeutika vor.

Der Sensor basiert auf dem Mikrowellenresonanzverfahren und ist klein genug, um direkt in eine Abfüllmaschine integriert zu werden und das Gewicht von Kapseln und Tabletten in kontinuierlichen Produktionsanlagen zu charakterisieren.

Bei herkömmlichen Kontrollwaagen gibt es eine Grenze für die Geschwindigkeit, mit der Produkte durch Maschinen transportiert werden können. Wie Produktmanager Lukas Lischke auf der Messe erklärte, erfordern herkömmliche Wägezellen in Pharma-Kontrollwaagen für eine genaue Messung einen kurzen Stillstand der einzelnen Tabletten oder Kapseln. Die auf der Schwerkraft basierenden Systeme reagieren auch empfindlich auf Vibrationen, daher müssen Kontrollwaagen schwere Maschinen sein (oft etwa 1.000 kg), um den Vibrationen in stark frequentierten Produktionshallen standzuhalten. Die meisten Betriebe erfordern außerdem viele Wägezellen, um den von Pharmaunternehmen geforderten Durchsatz zu erreichen.

Mit dem WORKsens FT-96 fließen Tabletten oder Kapseln durch ein Kanalrohr mit 12 mm Außendurchmesser und werden einzeln ohne Unterbrechung mit bis zu 15 Kapseln pro Kanal und Sekunde gemessen. Da die Einheiten kompakt sind, können sie gestapelt werden, um für einen höheren Durchsatz parallel zu laufen.

„Da es auf RF-Mikrowellenerkennung basiert, können die Kapseln im freien Fall fliegen – Sie benötigen weder den Stoppmoment noch den einen Quadratmeter Stellfläche, die herkömmliche Kontrollwaagen benötigen“, sagte Lischke. „Es kann beispielsweise direkt in die Abfüllmaschine eines anderen Unternehmens integriert werden und einen geschlossenen Kreislauf ohne große Distanz schaffen. Wenn 500 Kapseln eine Distanz durchlaufen, bevor ein Fehler wie eine verstopfte Düse erkannt wird, müssen sie weggeworfen werden.“ alles, was dazwischen liegt. Hier ist Ihr Schleifendurchlauf viel schneller, weil Ihre Distanz viel kürzer ist.“

Weitere Details im Video: Hochgeschwindigkeitsmessung des Kapsel- und Tablettengewichts im Handumdrehen

Wie das Unternehmen berichtet: „Eine am Sensorkopf angebrachte Datenerfassungsplattform überwacht den Resonatorkopf permanent auf Veränderungen der Produkteigenschaften. Dadurch kann der Sensor erkennen, ob pharmazeutische Tabletten vollständig intakt sind oder Mängel aufweisen, mit der Option, unter- oder auszusortieren.“ überfüllte Kapseln oder zerbrochene Tabletten.“

Der Sensor muss für jede Kapsel kalibriert werden. Ein CMO oder Markeninhaber, der verschiedene Tablets betreibt, würde das System zunächst kalibrieren, bevor er ein neues Produkt auf den Markt bringt. Nach jeder Erstkalibrierung ist bei Produktwechseln keine weitere Neukalibrierung erforderlich.

Anwendungsmöglichkeiten

Der WORKsens FT-96 war Finalist bei den PACK EXPO International 2022 Technology Excellence Awards in der Kategorie „Personal Care/Pharma“. Der Sensor ist in der Lage, mit neuen digitalen Industrie-4.0-Konzepten zu harmonieren und hat Potenzial für die kontinuierliche Herstellung pharmazeutischer Produkte in der Zukunft, nicht nur wegen seiner Geschwindigkeit, sondern auch als Sensor, der Unternehmen dabei hilft, Prozessabweichungen oder Produktprobleme nahezu real zu erkennen. Zeit.

Der Sensor bietet eine Reihe potenzieller Anwendungen zum Wiegen kleiner, nicht leitender Produkte, die Genauigkeit erfordern. Während es sich bei der gezeigten Demo um orale Medikamente in fester Dosierung handelte, sagte Lischke, dass die Technologie sogar auf Abfüllsysteme für Spritzen und Fläschchen angewendet werden könne.

„Wir können einen Resonator so bauen, dass er bereits fester Bestandteil des Rades ist und man den Füllvorgang von der leeren Flasche bis zum richtigen Füllgewicht überwachen kann“, sagt Thomas Wiesner, regionaler Vertriebsleiter.

Da Medikamente immer wirksamer werden und ihre Volumina immer kleiner werden, müssen Unternehmen sowohl aus regulatorischen Gründen als auch aus Gründen der Patientensicherheit die Abfüllgenauigkeit aufrechterhalten. „Es gibt einige Anwendungen, bei denen das Füllvolumen sehr, sehr klein ist. Manchmal ist das Füllgewicht kleiner als die Toleranz des Einzeldosisfläschchens. In diesem Fall kann man es nicht mehr mit einer typischen Waage messen. Aber dieses System kann niedrige Werte erkennen.“ Gewichte, da man nur den Unterschied zwischen der leeren und der gefüllten Einzeldosisflasche misst“, erklärt Wiesner.

„Manchmal gibt es sogar Tröpfchenmessungen – wenn man durch Tröpfchen ein bestimmtes Volumen hinzufügen möchte. Man kann diese Tröpfchen durch den Resonator fallen lassen und das Volumen jedes fallenden Tröpfchens messen“, fügte Lischke hinzu.

Nächste Schritte

WORK Microwave ist derzeit auf der Suche nach Betatestern, da das System noch nicht GMP- oder FDA-konform ist. Während ein Unternehmen dies also nicht im letzten Schritt seiner Linie zur Einhaltung von Vorschriften, zur Überprüfung und zur Erstellung von Aufzeichnungen verwenden kann, kann es als Feedbacksystem in einer Abfülllinie verwendet werden, um den Kreislauf schneller zu schließen. „Im Moment benötigen Sie am Ende der Linie noch ein herkömmliches Kontrollwägesystem, da der FT-96 noch nicht konform ist. Derzeit suchen wir nach Partnern, die unser System parallel zu herkömmlichen Wägezellen betreiben, um Fallstudien zu erstellen, die dies belegen.“ „Wir sind bei jedem Produkttyp genauso genau oder sogar genauer als herkömmliche Wägezellen“, sagte Lischke.