Вискозитетът е индикатор за съпротивлението на флуида на потока, един от факторите, влияещи върху качеството на продукта, ефективността на процеса и съответствието с регулаторните изисквания.контрол на вискозитета в реално времетрансформира фармацевтичното производство, като позволява мониторинг и корекции в реално време, елиминирайки закъсненията и несъответствията на традиционните лабораторни методи.
Вискозитет по време на процеса във фармацевтичната индустрия
Вискозитет в процесаотнася се до измерване и контрол на съпротивлението на потока на флуид в реално време по време на фармацевтичното производство. Традиционното лабораторно тестване на вискозитета, което включва периодично вземане на проби и офлайн анализ; мониторингът на вискозитета по време на процеса осигурява непрекъснати данни директно от производствената линия.
Това е критично в consистентвискозитетоситуподдръжкавнепрекъснати производствени процеси във фармацевтичната индустрия за суспензии, гелове и емулсии и др. Например, вискозитетът на разтвор на моноклонално антитяло може да диктува неговата инжекционност, докато вискозитетът на локален гел влияе върху неговата разпространяемост и приемливостта му от пациента.
Контролът на вискозитета в реално време гарантира, че отклоненията се отчитат незабавно, което позволява корекции на формулировката или параметрите на процеса, за да се поддържа съответствие със строгите регулаторни стандарти. Чрез вграждане на мониторинг на вискозитета в производствения поток, производителите могат да реализират безпроблемна интеграция сфармацевтично непрекъснато производство, повишавайки както производителността, така и надеждността на продукта.
Фактори, влияещи върху измерванията на вискозитета
Точните измервания на вискозитета са от решаващо значение, но могат да бъдат повлияни от няколко фактора, всеки от които изисква внимателно обмисляне, за да се гарантира надеждност на данните.фармацевтични продукти за непрекъснато производство:
●ТемператураВискозитетът е силно чувствителен към температурните промени. Само 1°C намаление може да увеличи вискозитета с до 10%, тъй като флуидите стават по-устойчиви на потока при по-ниски температури. Прецизният контрол на температурата, често в рамките на 0,02°C, е от съществено значение за постоянни измервания.
●Скорост на срязванеНенютоновите флуиди, често срещани във фармацевтичната индустрия, показват промени във вискозитета при различни скорости на срязване. Флуидите, разреждащи срязването, като гелове, намаляват вискозитета си при високо срязване, докато флуидите, сгъстяващи срязването, се увеличават.
●Състав и концентрацияПо-високите концентрации на активни фармацевтични съставки (АФС) или помощни вещества могат експоненциално да увеличат вискозитета, особено при биологични продукти като моноклонални антитела над 100 mg/mL.
●НаляганеМакар и по-малко влиятелно от температурата, налягането може да повлияе на вискозитета, особено в системи с високо налягане, като помпи или екструдери, където повишеното налягане намалява молекулярната мобилност, повишавайки вискозитета.
●Хомогенност на пробатаНехомогенните проби, като например суспензии със седиментация или въздушни мехурчета, могат да изкривят измерванията, което налага правилно смесване или дегазиране преди анализа.
Влияние на вискозитета върху производствените процеси
Вискозитетът влияе на ефективността и качеството нанепрекъснато производство на фармацевтични продуктипрез няколко етапа:
●СмесванеВискозитетът определя еднородността и ефективността на смесване на активните фармацевтични съставки (АФС) с ексципиенти. Флуидите с висок вискозитет изискват здрави миксери (напр. котвени бъркалки), за да се предотврати разделянето на фазите, докато флуидите с нисък вискозитет могат да доведат до прекомерно смесване и увличане на въздух.
●ПълнежТочното пълнене на флакони, спринцовки или капсули зависи от вискозитета. Течностите с висок вискозитет могат да причинят запушване или неравномерно дозиране, което влияе върху прецизността, докато течностите с нисък вискозитет могат да доведат до пръски или течове.
●ОпаковкаВискозитетът влияе върху стабилността и целостта на опакованите продукти. Например, прекалено вискозните формулировки може да не се вливат правилно в контейнерите, докато продуктите с нисък вискозитет рискуват изтичане или нестабилност по време на съхранение.
●Изпомпване и потокВискозитетът определя изпомпваемостта и поведението на потока през тръбопроводите. Флуидите с висок вискозитет увеличават падовете на налягането, изисквайки по-високи входни мощности, докато флуидите с нисък вискозитет могат да причинят турбулентен поток, което влияе върху контрола на процеса.
●Производителност на приложениетоПри инжекционните форми вискозитетът влияе върху пригодността за спринцовка и комфорта на пациента, докато при пероралните суспензии той влияе върху вкусовите качества и свойствата им за покриване на гърлото.
Исторически контекст и еволюция на измерването на вискозитета
Измерването на вискозитета се е развило значително, обусловено от необходимостта от прецизност внепрекъснати производствени процеси във фармацевтичната индустрияВ началото на 20-ти век вискозитетът се е измервал ръчно с помощта на прости инструменти като чашки за измерване на потока и стъклени капилярни вискозиметри, които са разчитали на гравитационно задвижван поток.
Тези методи, макар и ефективни за Нютонови флуиди, бяха трудоемки и неподходящи за наблюдение в реално време. Въвеждането на ротационни вискозиметри в средата на 20-ти век бележи скок напред, позволявайки динамични измервания на вискозитета за ненютонови флуиди. Появата на автоматизация в края на 20-ти век доведе до „алгоритми за втвърдяване“ за проследяване на промените във вискозитета по време на реакции.
Процесни предизвикателства на вградения контрол на вискозитета във фармацевтичното производство
Внедряваневграден контрол на вискозитетавфармацевтични продукти за непрекъснато производствопредставя няколко предизвикателства:
●Корелация с лабораторни данниСъгласуването на текущите измервания с лабораторните резултати е сложно поради разликите в скоростите на срязване, температурата и оборудването. Правилното калибриране и стандартизация са от съществено значение.
●Ненютоново поведениеМного фармацевтични течности, като гелове и суспензии, проявяват ненютоново поведение, което изисква вискозиметри, способни да обработват променливи скорости на срязване.
●Сурови условия на процесаВисоките температури, налягания или корозивни течности могат да повредят сензорите, което налага здрави конструкции, като например конструкция от неръждаема стомана 316L.
●Хетерогенност на пробатаУтаяването, увличането на въздух или фазовото разделяне в суспензиите могат да изкривят показанията, което изисква хомогенизиране преди измерване.
●Поддръжка и почистванеВградените вискозиметри трябва да са лесни за почистване и поддръжка, за да отговарят на строгите стандарти за фармацевтична хигиена, като например тези, изискващи асептични връзки.
●Цена и интеграцияВисоките първоначални инвестиции и интеграцията в съществуващи технологични линии могат да бъдат пречки, особено за по-малките производители.
Съвременни техники за измерване на вискозитет
Съвременните техники за измерване на вискозитет отговарят на изискванията нанепрекъснато производство на фармацевтични продукти:
●Капилярна вискозиметрияИзмерва кинематичния вискозитет чрез измерване на времето на потока на флуида през калибрирана тръба. Идеален за Нютонови флуиди като разредени разтвори, но по-малко подходящ за флуиди с висок вискозитет или ненютонови флуиди.
●Ротационна вискозиметрияИзползва въртящ се шпиндел за измерване на динамичен вискозитет, подходящ както за Нютонови, така и за ненютонови флуиди.
●Вибрационна вискозиметрияИзползва осцилиращи сензори за измерване на вискозитета в реално време, идеален за поточни приложения поради лесния монтаж и почистване.
●Микрофлуидна вискозиметрияИзползва микрофлуидни чипове за проби с малък обем (<500 µL), предлагайки висока точност за биологични продукти и гелове.
●Вискозиметрия с диференциално наляганеИзмерва вискозитета чрез падове на налягането през капилярна тръба, базиран на закона на Поазой, ефективен за управление на производствените процеси в реално време.
| Техника | Най-подходящ за | Предимства | Ограничения |
| Капилярен | Нютонови флуиди | Висока прецизност | Ограничено до течности с нисък вискозитет |
| Ротационен | Ненютонови флуиди | Универсален, стандартизиран | Изисква по-големи обеми на пробите |
| Вибрационен | Вграден мониторинг | Лесно почистване, в реално време | Ограничен диапазон на скоростта на срязване |
| Микрофлуиден | Биологични препарати, ниски обеми | Висока точност, малки проби | Не е подходящ за много вискозни течности |
Таблица 1: Сравнение на техниките за измерване на вискозитет във фармацевтични приложения.
Lonnmeter онлайн фармацевтични вискозиметри
Онлайн вискозиметрите на Lonnmeter са пригодени зафармацевтично непрекъснато производство, предлагайки надеждни решения за контрол на вискозитета в реално време. Тези устройства, изработени от неръждаема стомана 316L, се интегрират безпроблемно в технологични линии с асептични връзки. Основните характеристики включват:
● Широк диапазон на вискозитетСпособен за наблюдение на флуиди с нисък до висок вискозитет, от разредени разтвори до гелове.
● Мониторинг в реално време: Предоставя данни за вискозитет и температура всяка секунда, без да се влияе от промените в дебита.
● Ниска поддръжкаЗдрава конструкция без консумативи, осигуряваща лесно почистване и съответствие със стандартите за фармацевтична хигиена.
●Интеграция на автоматизацияПоддържа автоматизирано дозиране и смесване, повишавайки ефективността на процеса.
Предимства на интегрирането на онлайн фармацевтични вискозиметри в технологични линии
ИнтегриранеонлайнphaРМА вискозиметрикато Lonnmeter's внепрекъснато производство на фармацевтични продуктидава значителни предимства:
●Подобрено качество на продуктаКонтролът на вискозитета в реално време осигурява постоянна формулировка, намалявайки брака на партиди с до 20%.
● Повишена ефективностНепрекъснатото наблюдение елиминира необходимостта от чести лабораторни тестове, намалявайки времето за престой и разходите за труд.
● Спестявания на разходиОптимизираният вискозитет намалява разхищението на материали и потреблението на енергия, подобрявайки маржовете на печалба.
● Съответствие с нормативните изискванияПрецизните данни за вискозитета осигуряват спазване на строги стандарти, улеснявайки одитите и проследимостта.
● Подобрена безопасностАвтоматизацията минимизира излагането на оператора на опасни течности, повишавайки безопасността на работното място.
●Оптимизация на процеситеДанните в реално време позволяват проактивни корекции, осигуряващи постоянна производителност при смесване, пълнене и опаковане.
Подобретенепрекъснати производствени процеси във фармацевтичната индустрияс авангарден вграден контрол на вискозитета. Онлайн вискозиметрите на Lonnmeter осигуряват прецизност, надеждност и ефективност, като гарантират, че вашите продукти отговарят на най-високите стандарти за качество. Не позволявайте на предизвикателствата, свързани с вискозитета, да компрометират производството ви. Свържете се с нас сега за персонализирана оферта и открийте как нашите решения могат да трансформират вашетофармацевтично непрекъснато производствоЗаявете вашата заявка за оферта (RFQ) още днес и направете първата стъпка към безпроблемно, съвместимо с изискванията и рентабилно производство.
Време на публикуване: 25 август 2025 г.
