PILOT PLANT SCALE UP TECHNIQUES

పైలట్ ప్లాంట్ స్కేల్ అప్ టెక్నిక్‌లు

ఈ అధ్యాయం యొక్క విషయాలు

• సాధారణ పరిగణనలు – సిబ్బంది అవసరాలు, స్థల అవసరాలు, ముడి పదార్థాల ప్రాముఖ్యతతో సహా

• పైలట్ ప్లాంట్ ఘనపదార్థాలు, లిక్విడ్ ఓరల్స్, సెమీ సాలిడ్స్ మరియు సంబంధిత డాక్యుమెంటేషన్ కోసం పరిగణనలను పెంచండి

• SUPAC మార్గదర్శకాలు

• ప్లాట్‌ఫారమ్ టెక్నాలజీకి పరిచయం

పైలట్ ప్లాంట్ స్కేల్ అప్

• ప్రతి అభివృద్ధి చెందుతున్న ఫార్మాస్యూటికల్ పరిశ్రమలో లేదా ఇప్పటికే ఉన్న పరిశ్రమలో, వాణిజ్య తయారీకి ఉపయోగించే విధానాలు మరియు అనుకరణను సూచించే ఇంటర్మీడియట్ బ్యాచ్ స్కేల్ ఎల్లప్పుడూ అవసరం.

• బ్యాచ్-స్కేల్ మరియు ప్రాసెస్ సవరణను తట్టుకోగల ఫార్ములా సామర్థ్యాన్ని నిర్ణయించడం ద్వారా ఇది సాధించబడుతుంది

R&D నుండి పైలట్ స్కేల్   నుండి పెద్ద స్కేల్ తయారీకి స్కేల్ వరకు

పైలట్ ప్లాంట్ అంటే ఏమిటి?

 "ఫార్మాస్యూటికల్ పరిశ్రమలో భాగంగా నిర్వచించబడింది, ఇక్కడ ల్యాబ్ స్కేల్   ఫార్ములా   తయారీకి బాధ్యతాయుతమైన ఆచరణాత్మక విధానాన్ని అభివృద్ధి చేయడం ద్వారా ఆచరణీయ ఉత్పత్తిగా మార్చబడుతుంది   . "           

పైలట్ ప్లాంట్ స్టడీస్ ఎందుకు నిర్వహించాలి?

• పెద్ద మొత్తంలో డబ్బు పూర్తి స్థాయి ఉత్పత్తికి కట్టుబడి ఉండే ముందు ఒక పైలట్ ప్లాంట్ ఇంటర్మీడియట్ స్కేల్‌లో ఉత్పత్తి మరియు ప్రక్రియను పరిశీలిస్తుంది

• స్కేల్‌లో అనేక రెట్లు పెరుగుదల ప్రభావాలను అంచనా వేయడం సాధారణంగా సాధ్యం కాదు

• ఏ స్థాయిలో విజయం సాధించినా కేవలం ప్రయోగశాల డేటా నుండి పెద్ద సంక్లిష్టమైన ఫుడ్ ప్రాసెసింగ్ ప్లాంట్‌ను రూపొందించడం సాధ్యం కాదు

ఒక పైలట్ ప్లాంట్ ఉపయోగించవచ్చు

• ప్రయోగశాల అధ్యయనాల ఫలితాలను మూల్యాంకనం చేయడం మరియు ఉత్పత్తి మరియు ప్రక్రియ దిద్దుబాట్లు మరియు మెరుగుదలలు చేయడం

• ఇంద్రియ, రసాయన, మైక్రోబయోలాజికల్ మూల్యాంకనాలు, పరిమిత మార్కెట్ పరీక్ష లేదా సంభావ్య కస్టమర్‌లకు నమూనాలను అందించడం, షెల్ఫ్-లైవ్ మరియు స్టోరేజ్ స్టెబిలిటీ స్టడీస్ కోసం తక్కువ మొత్తంలో ఉత్పత్తిని ఉత్పత్తి చేయడం

• డిశ్చార్జ్‌కు ముందు ట్రీట్‌మెంట్ అవసరమయ్యే సాధ్యమైన విక్రయ ఉప-ఉత్పత్తులు లేదా వ్యర్థ ప్రవాహాన్ని నిర్ణయించడం

పూర్తి స్థాయి ఉత్పత్తి ప్రక్రియకు వెళ్లాలా వద్దా అనే దానిపై నిర్ణయం తీసుకోవడంలో ఉపయోగించగల డేటాను అందించడం; మరియు సానుకూల నిర్ణయం విషయంలో, పూర్తి-పరిమాణ ప్లాంట్‌ను రూపొందించడం మరియు నిర్మించడం లేదా ఇప్పటికే ఉన్న ప్లాంట్‌ను సవరించడం

పైలట్ ప్లాంట్ అభివృద్ధిలో పరిశీలనలు

• రకం మరియు పరిమాణం - లక్ష్యాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది; ఉత్పత్తి మరియు ప్రక్రియ మూల్యాంకనం; మూల్యాంకనం కోసం ఉత్పత్తి యొక్క నమూనాలను ఉత్పత్తి చేయడం; సంభావ్య కస్టమర్‌కు మార్కెట్ టెస్టింగ్ లేదా ఫర్నిషింగ్

• స్థానం: R&D సౌకర్యం సమీపంలో ఉందా? ఇప్పటికే ఉన్న ప్లాంట్ వద్దా? R&D మరియు పైలట్ ప్లాంట్ సిబ్బంది మధ్య సన్నిహిత సంబంధం అవసరం

• లేబర్ అవసరాలు మరియు ఖర్చులు: ఇంజనీరింగ్ సిబ్బంది, నైపుణ్యం కలిగిన కార్యకలాపాలు మరియు నిర్వహణ సిబ్బంది

• పైలట్ ప్లాంట్ ఖర్చులు సాధారణ మొక్కల ఉత్పత్తి ఖర్చుల కంటే ఎక్కువగా ఉండవచ్చు. పైలట్ ప్లాంట్ పూర్తి స్థాయి ప్లాంట్ కోసం సిబ్బందికి శిక్షణ ఇవ్వడానికి ఉపయోగించవచ్చు

Scale-up: - The art for designing of prototype using the data obtained from the pilot plant model

• Pilot plant scale-up techniques involve reproducible manufacture of an experimental formulation on high-speed production equipment, in a cost effective manner

• It is a part of the pharmaceutical industry where the same processes used during Research and Development (R&D) of dosage forms are applied to different output volumes; usually greater than that obtained during R&D

PILOT SCALE

â

INTERMEDIATE BATCH SCALE

â

Representative and simulates Manufacturing scale

 

SCALE UP

â

NEXT TO PILOT SCALE

â

Process of increasing the batch size/ procedure for applying the same process to different output volumes

Objective of scale up

 “Find mistakes on small scale and make profit on large scale.”

• To produce physically and chemically stable therapeutic dosage forms

• Review of the processing equipment

• Guidelines for productions and process control

• Evaluation and validation

• To identify the critical features of the process.

• To provide master manufacturing formula.

Pilot plant scale up must include:

• Close examination of the formula to determine its ability to withstand batch scale process modification

• Compatibility of the equipment with the formulation

• Cost factor

• Availability of raw materials meeting the specifications required to produce the product

• Market requirement

 

• Physical space required and the layout of the related functions

Pilot Plant Design

A pilot plant design should support three key strategic

Objectives:

1.   Formulation and process development

2.   Clinical supply manufacture

3.   Technology evaluation, scale up and transfer

Attributes playing a key role in achieving the above objectives are:

• cGMP Compliance

• A flexible highly trained staff

• Equipment to support multiple dosage form development

• Equipment at multiple scales based on similar operating principles to those in production

General considerations

1. Personnel Requirements: Personnel should have –-

• Scientists with experience in pilot plant operations as well as in actual production area (to understand the intent of the formulator as well as understand the perspective of the production personnel

• The group should have some personnel with engineering knowledge as well as scale up also involves engineering principles

2. Space Requirements

Administrative and information processing

Physical testing area

Standard equipment floor space

Storage area

2a. Administrative and Information processing

• Adequate office and desk space should be provided for both scientist and technicians

• The space should be adjacent to the working area

2b. Physical testing area

• This area should provide permanent bench top space for routinely used physical- testing equipment

2c. Standard equipment floor space

• Discreet pilot plant space, where the equipment needed for manufacturing all types of dosage form is located.

• Intermediate – sized and full scale production equipment is essential in evaluating the effects of scale-up of research formulations and processes.

• Equipment’s used should be made portable where ever possible so that after use it can be stored in the small store room

• Space for cleaning of the equipment should be also provided

2d. Storage area

• Two separate areas for approved and unapproved active ingredient as well as excipients

• Separate areas for the storage of the in-process materials, finished bulk products from the pilot-plant & materials from the experimental scale-up batches made in the production, packing material

3. Review of the formula

• A thorough review of the each aspect of formulation

• The purpose of each ingredient and its contribution to the final product manufactured on the small-scale laboratory equipment

• Effect of scale-up using equipment that may subject the product to stresses of different types and degrees can more readily be predicted, or recognized.

4. Raw Materials

• One purpose/responsibility of the pilot-plant is the approval & validation of the active ingredient & excipients raw materials.

Why?

• Raw materials used in the small scale production cannot necessarily be the representative for the large scale production

5. సంబంధిత ప్రాసెసింగ్ పరికరాలు

• ప్రతిపాదిత స్పెసిఫికేషన్లలో ఉత్పత్తిని ఉత్పత్తి చేయగల అత్యంత పొదుపు మరియు సరళమైన & సమర్థవంతమైన పరికరాలు ఉపయోగించబడతాయి

• పరికరాల పరిమాణం ఉత్పత్తి పరిమాణ బ్యాచ్‌లకు సంబంధించిన ప్రయోగాత్మక ట్రయల్స్ రన్ అయ్యే విధంగా ఉండాలి

• పరికరాలు చాలా చిన్నగా ఉంటే, అభివృద్ధి చేయబడిన ప్రక్రియ స్కేల్ చేయదు, అయితే పరికరాలు చాలా పెద్దగా ఉంటే ఖరీదైన క్రియాశీల పదార్ధాల వృధా

6. ఉత్పత్తి రేట్లు

• ఇది తక్షణ భవిష్యత్ మార్కెట్ అవసరాల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది

• పరిగణలోకి తీసుకునే ఫ్రీక్వెన్సీలో బ్యాచ్ ఉత్పత్తి ఆధారంగా పరికరాలు మరియు ప్రక్రియను ఎంచుకోవాలి:

1. తయారీ సమయంలో పరికరాలలో ఉత్పత్తి నష్టం

2. బ్యాచ్‌ల మధ్య పరికరాలను శుభ్రం చేయడానికి అవసరమైన సమయం

3. విడుదల కోసం పరీక్షించాల్సిన బ్యాచ్‌ల సంఖ్య

7. ప్రక్రియ మూల్యాంకనం

• ఇది ప్రాసెస్ ధ్రువీకరణకు ఆధారం

• ప్రక్రియ యొక్క డాక్యుమెంటేషన్ చేయాలి

• ఫార్ములా, పదార్థాల నాణ్యత లేదా పరికరాల కాన్ఫిగరేషన్‌లో మార్పులు లేనప్పుడు మాత్రమే ప్రక్రియ ధృవీకరించబడుతుంది

• మార్పులు జరగలేదని నిర్ధారించుకోవడానికి రీవాలిడేషన్ చేయాలి

8. మాస్టర్ తయారీ విధానాల తయారీ

తయారీ దిశలు

నమూనా దిశలు

QC ప్రక్రియలో ఉంది

తుది ఉత్పత్తి QC

సాంకేతిక నిపుణుడు మరియు సమ్మతి ద్వారా బాగా అర్థం చేసుకోవడంలో సహాయపడుతుంది

9. ఉత్పత్తి స్థిరత్వం మరియు ఏకరూపత

• పైలట్ ప్లాంట్ యొక్క ప్రాథమిక లక్ష్యం ఉత్పత్తుల భౌతిక మరియు రసాయన స్థిరత్వం

• అందువల్ల తుది సూత్రీకరణ మరియు తయారీ విధానాన్ని సూచించే ప్రతి పైలట్ బ్యాచ్ స్థిరత్వం కోసం అధ్యయనం చేయాలి

• స్థిరత్వ అధ్యయనాలు పూర్తయిన ప్యాకేజీలలో కూడా నిర్వహించబడాలి

10. GMP పరిగణనలు

స్కేల్ అప్‌లో భాగంగా ఉండాల్సిన GMP అంశాలు -

✓ సామగ్రి అర్హత

✓ ప్రాసెస్ ధ్రువీకరణ

✓ నివారణ నిర్వహణను క్రమం తప్పకుండా షెడ్యూల్ చేయండి

✓ క్రమం తప్పకుండా సమీక్ష & రీవాలిడేషన్‌ను ప్రాసెస్ చేయండి

✓ సంబంధిత లిఖిత ప్రామాణిక ఆపరేటింగ్ విధానాలు

✓ సమర్థ సాంకేతిక అర్హత కలిగిన సిబ్బందిని ఉపయోగించడం

✓ సిబ్బందికి శిక్షణ కోసం తగిన ఏర్పాటు

✓ బాగా నిర్వచించబడిన సాంకేతిక బదిలీ వ్యవస్థ

✓ ధృవీకరించబడిన శుభ్రపరిచే విధానాలు.

✓ మెటీరియల్ ప్రవాహాన్ని సులభతరం చేయడానికి & క్రాస్ కాలుష్యాన్ని నిరోధించడానికి పరికరాల యొక్క క్రమబద్ధమైన అమరిక

11. నాణ్యత హామీకి విశ్లేషణ పద్ధతుల బదిలీ

• స్కేల్ అప్ సమయంలో పరిశోధనలో అభివృద్ధి చేయబడిన విశ్లేషణాత్మక పరీక్ష పద్ధతులను QA విభాగానికి బదిలీ చేయాలి.

• సరైన విశ్లేషణ పరికరాలు అందుబాటులో ఉన్నాయని మరియు సిబ్బంది శిక్షణ పొందారని నిర్ధారించుకోవడానికి QA సిబ్బంది ప్రక్రియను సమీక్షిస్తారు

• విశ్లేషణ ప్రక్రియలో మార్పులు లేవని ధృవీకరించడానికి వారు పరీక్షా విధానాలను మరియు ధ్రువీకరణ అధ్యయనాల సమయంలో పొందిన వాటిని సమీక్షించాలి.

వివరణాత్మక PDF గమనికల కోసం డౌన్‌లోడ్ బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి