Valg af silikonealternativer til farmaceutiske slanger

For at sikre en forsyningskæde under en global begrænsning af silikone er det bedst at være fleksibel

Den globale begrænsning af siloxan (en nøgleingrediens i silikone) har forårsaget forlængede leveringstider, øget priserne og skabt hovedpine i forsyningskæderne på hele markedet, der køber dette materiale. Desværre kan begrænsningen fortsætte i mange måneder, og en af de største leverandører af silikoneslanger forventer yderligere 12 måneder med begrænset siloxanforsyning.

I løbet af de seneste årtier har silikone fået en stadig større dominans på det medicinske og farmaceutiske marked, og der er udviklet forskellige konkurrerende elastiske materialer for at få nogle markedsandele. De dermed forbundne fordele er lige så talrige som de tilgængelige formuleringer: reducerede omkostninger, længere levetid for pumper (for de formuleringer, der er beregnet til at fungere i peristaltiske pumper), udvidet kemisk og temperaturkompatibilitet, nedsat gaspermeabilitet og højere renhed for blot at nævne nogle få. For hurtigt at navigere i dette hav af tilgængelige silikonealternativer skal du først bestemme de kritiske procesparametre og grunden til, at silikone blev valgt, og derefter vælge en kilde, der kan udfylde væskevejen for behovet.

Siloxanbegrænsningen i oversigt

Naturligvis vil efterspørgslen efter silikoneprodukter stige sammen med den globale økonomis fremgang, som har været robust. I den seneste tid har medicinal-, medicinal- og byggeindustrien imidlertid vokset hurtigere end økonomien, hvilket har ført til en stigning i efterspørgslen. Denne nye efterspørgsel afspejler sig i de anlæg, der opstår på vækstmarkeder som f.eks. i Asien og Stillehavsområdet.

Ud over den nye stigning i efterspørgslen er der også opstået begrænsninger i udbuddet. Hvis kapaciteten i en region var trang eller havde problemer med strømmen af komponenter/ingredienser, der var nødvendige for produktionen, var løsningen normalt at undersøge andre regioner for overskudskapacitet. Men på grund af ændringer på anlæg, der producerer siloxan (dvs. nye miljøregler, arbejdsnedlæggelser og et komplet produktionsanlæg, der tages ud af den globale kapacitet), kan der observeres en bølgeeffekt nedadtil. Råmaterialernes leveringstider og priser er steget, hvilket har påvirket de produktionsanlæg, der har brug for siloxan til at fremstille de produkter, der anvendes i privatlivet eller til fremstilling af andre varer til den globale økonomi (f.eks. vacciner, lægemidler osv.).

Valg af en alternativ slangeformulering

I nogle tilfælde passer den tid, der er nødvendig for at skaffe den ønskede silikoneslangekvalitet, desværre ikke med produktionstidslinjen, og en alternativ formulering kan være den nødvendige løsning. For at gøre dette skal man først foretage en gennemgang af væskevejen. Man skal overveje, hvad der foregår inde i og uden for slangen—da der er to dele af kemisk kompatibilitet: hvilken indvirkning væsken har på materialerne omkring væskestien, og hvilken indvirkning disse materialer har på den væske, der pumpes. Andre parametre, der skal tages i betragtning, er størrelsen for at imødekomme den nødvendige flowhastighed, system- og omgivelsestryk, temperatur, tilgængelighed, batchtider og nødvendige lovkrav. Nogle eksterne parametre er svejsede samlinger og steriliseringsteknik (om nødvendigt).

Interne overvejelser

Der skal først og fremmest tages hensyn til den kemiske kompatibilitet mellem procesmediet og rørmaterialet. Sørg for at overveje alle væskens bestanddele, især hvis de er i kontakt med slangen i lang tid. En hurtig søgning på internettet efter kemiske kompatibilitetsdiagrammer for elastiske materialer vil give mange resultater. Vælg et par stykker, der passer til processen, og beregn et gennemsnit af deres data. De fleste bør være i overensstemmelse med hinanden.

Hvis væsken ikke kan findes, eller hvis processen ikke passer til testparametrene (de fleste diagrammer forudsætter stuetemperatur), er der andre muligheder. Nogle leverandører af slanger tilbyder et kit til kemisk kompatibilitet af slanger eller prøver af deres formuleringer. Dette sikrer, at kundens foretrukne formulering er kompatibel med processen. Masteflex har et slangekit, der anbefaler en nedsænkningstest, hvor prøveslangens dimensioner og vægt registreres, inden den nedsænkes i procesmediet. Prøvens nedsænkningsperiode bør være 48 timer for at være sikker på eventuelle langtidseffekter, som procesmedierne har på formuleringen. Når perioden er gået, fjernes slangen fra væsken. Vægt og vej igen og noter eventuelle fysiske ændringer af slangen, f.eks. revner, ridser, skørhed eller blødgøring. Disse tegn tyder på, at mediet har beskadiget slangen, og det kan ikke anbefales. Samarbejd med kvalitetskontrolteams for at fastlægge en passende ændringstolerance.

Gennemgå derefter systemets temperatur og tryk. Nogle formuleringer håndterer tryk bedre end andre. Nogle understøttes af en infrastruktur internt i slangen, f.eks. fletning eller indpakning af dorn. Fletningen er indvendig i rørvæggen, og dornindpakningen er udvendig, så de kommer ikke i kontakt med procesvæsken. Indpakning og udvendig fletning af rustfrit stål giver typisk et højere maksimalt tryk end flettede slanger. Alternativt kan man vælge en mere stiv slangeformulering, f.eks. PTFE eller polypropylen, fungerer bedre end fleksible slanger, f.eks. silikone, ved høje systemtryk. Ud over trykket skal der måles minimum- og maksimumstemperaturer for systemet og for den omgivende temperatur i forhold til slangen. Fleksible slanger, der er uegnede til lavere temperaturer, bliver skøre, hvilket kan medføre brud eller fremme spallation (fragmentering af partikler fra slangens inderside). Ved højere temperaturer falder slangens trykkapacitet, hvilket også kan føre til sprængninger, hvilket kan udgøre en potentiel sikkerhedsrisiko. Ideelt set vil man finde en slangeformulering med et arbejdstemperaturområde, hvor procestemperaturen ligger tæt på midtpunktet.

Formuleringens renhed er også vigtig at tage hensyn til, især i farmaceutiske og medicinske anvendelser i efterfølgende produktionsled. Heldigvis er der mange testbureauer, der fastsætter standarder for renhed og sikkerhed, f.eks. Food & Drug Administration (FDA), United States Pharmacopeia (USP), Registration, Evaluation, Authorization, and Restriction of Chemicals (REACH) og Restriction of Hazardous Substances (RoHS). Både REACH og RoHS er lister over kemikalier, som Den Europæiske Union har fastslået at være skadelige for menneskers sundhed eller miljøet. Disse kemikalier omfatter bly, kviksølv og phthalat-blødgørere som f.eks. DEHP. Begge forordninger bliver revideret og opdateres ved lejlighed. Hvis biokompatibilitet er et problem, skal du kigge efter formuleringer, der er certificeret som USP plastic class VI eller blot USPVI. Denne klassifikation beskriver parametre og retningslinjer for tre hovedforsøg: systemisk injektion, intrakutan injektion og implantation. Ved de to første injiceres en række forskellige biokompatible væsker som f.eks. saltvand, og ved de to sidstnævnte indopereres de blot i musklerne. FDA 21 CFR er en anden, der fastsætter retningslinjer for testning af materialer, der er beregnet til slutanvendelse på mennesker.

De fleste leverandører af slanger af høj kvalitet vil levere et overensstemmelsescertifikat (CoC), som vil indeholde en liste over de forskellige lovmæssige godkendelser, som materialet opfylder. Certifikatet kan endda også indeholde yderligere testoplysninger. Sidstnævnte testoplysninger er dog normalt et begrænset indhold og indgår i en mere detaljeret valideringspakke.

Eksterne overvejelser og samarbejde med din leverandør

Eksterne virkninger på slangen overses ofte i forhold til interne virkninger, men de er stadig relevante. Silikone er formbar, så det er almindeligt, at samlinger og flowafsnit støbes sammen. Det er dog ikke al fleksibel gummi, der har denne mulighed. Desværre findes der ingen tommelfingerregel for, om en elastomer er svejsbar eller ej. Den bedste løsning er at samarbejde med leverandører og spørge, hvilke slanger de kan tilbyde, som kan svejses. Dette gælder også for steriliseringsteknik. Silikone kan tåle de mest almindelige steriliseringsteknikker som f.eks. autoklave og gammabestråling for nogle formuleringer. Dette er dog ikke tilfældet for alle alternative formuleringer.

For at sikre, at den korrekte alternative slange fås, skal du samarbejde med en kompetent og opfindsom leverandør af slanger om en løsning. Det er vigtigt at samarbejde med en kilde, der kan gennemgå hele væskevejen og udvikle en plan for at hjælpe med at sikre en kontinuerlig strøm af nødvendige komponenter for at overholde produktionstidslinjerne. Ved at arbejde gennem STAMP (størrelse, temperatur, anvendelse, medie og tryk) for at finde formuleringer og komponenter, der opfylder procesbehovene, bør leverandøren også arbejde på den nødvendige dokumentation for myndighedsgodkendelse, lagerføring, anvendelsesstøtte og gøre det fra et globalt perspektiv (lagerplaceringer rundt om i verden). Lad dem hjælpe med at bekræfte renhed og overholdelse af de regler, der kræves i processen.

Hvordan kan man stole på anbefalinger eller oplysninger fra en leverandør?

Leverandøren bør have omfattende sporbarheds- og renhedsdokumentation for sine formuleringer, f.eks. et overensstemmelsescertifikat og valideringsvejledninger - specifikke testdata er normalt også tilgængelige efter anmodning. Desuden, og måske mest indlysende, bør de have kvalitetsuddannet supportpersonale til rådighed til at hjælpe med eventuelle spørgsmål vedrørende deres produkter.

Vær fleksibel, som silikonegummi

Siloxanforsyningsbegrænsningen forventes ikke at blive løst før efter 2019, så det ville være klogt for kunder af silikoneslanger at overveje at validere alternative formuleringer for at sikre kontinuitet i deres forsyningskæde. Dette er ikke nye oplysninger. Forberedelse og fleksibilitet har altid været en god praksis, uanset om der er forsyningsmangel eller ej. Hvis man sikrer sig, at processen har en vis fleksibilitet i de kritiske parametre, mindsker man uforudsigeligheden i forsyningsprognoserne, og hvis man har et vist sikkerhedslager, sikrer man, at der ikke opstår nedetid, hvis der skulle opstå mangel på forsyninger. Enhver leverandør af kvalitetsrør vil med glæde samarbejde om en proces og hjælpe med at holde en virksomhed i gang.