2025/6/3 16:25:00

一、连续生产工艺(CM)概述

1.定义与特点:
连续生产工艺(Continuous Manufacturing,CM)是一种区别于传统批次生产的新型工艺模式。在CM中,原料在工艺起点持续投入,终产品在终点持续产出,中间环节无停顿,形成无缝衔接的生产流程。这种生产方式具有稳态操作、减小设备尺寸、高单位体积生产率、短循环时间以及降低资本成本等优势。

2.应用领域:
CM在多个行业(包括食品加工、钢铁制造以及化学和石化生产)中已有广泛应用。在制药行业,尽管由于技术和监管方面的挑战,CM的采用速度相对较慢,但越来越多的公司正在寻求将CM工艺添加到他们的产品管线中,并与学术机构合作,以创新连续工艺。

3.优势与挑战:

优势:CM能够提高生产效率、降低生产成本、减少人为错误以及更小的生产占地。

挑战:CM面临设备集成复杂度高、初始投资大等挑战。此外,制药行业在采用CM时还需要解决产品纯化所需技术所固有的问题,如结合/洗脱层析更便于批次生产等。

 

二、过程分析技术(PAT)概述

1.定义与目标:
过程分析技术(Process Analytical Technology,PAT)是以质量源于设计(QbD)为核心目标,对药品制造过程中有关原料、辅料等物料以及工艺的关键参数及指标进行实时测定,保证实现药品从研发到生产的技术衔接和产品质量一致性。PAT旨在通过实时监测、数据分析和反馈控制,实现“质量源于设计”的理念。

2.技术模块:
PAT通常包括以下技术模块:

在线传感器(如近红外光谱NIR、拉曼光谱等)

数据采集与处理系统(如多变量分析、机器学习算法)

自动化控制平台(如PLC、DCS)

3.应用优势:

提高产品质量:通过实时监测和控制,能够更加快速获得产品状态,在生产过程中及时发现异常情况,从而确保最终产品的合格率。

优化生产工艺:通过实时监控和优化生产过程,避免离线抽检导致的工艺过程间断,缩短生产时间,提高效率。

降低生产成本:减少离线采样和离线分析带来的人为操作误差和时间浪费,节约生产成本。

 

三、CM与PAT的结合应用

1.必要性:
在连续制造场景中,物料从原料到成品的转化过程不间断进行,传统离线检测的滞后性会导致质量偏差的累积。因此,CM的实现需要PAT的实时监控来确保生产质量。

2.应用案例:

近红外光谱(NIR)技术:在连续混合机出料口的NIR设备可实时监控混合过程中API与辅料的混合均匀度及水分含量。

在线激光粒度仪:能够实时监测流化床中颗粒的粒度分布,获得颗粒实时状态。

3.挑战与解决方案:

数据整合复杂性:多源异构数据的实时解析需要强大的数据基础设施。

法规与标准适配:PAT监管框架和标准尚在完善中,需要与监管机构合作,推动相关法规的制定和完善。

技术门槛与成本:需要对物料特性和化学计量学深入理解的技术团队,并降低PAT技术的使用门槛和成本。

 

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