Die Viskosität ist ein Indikator für den Fließwiderstand einer Flüssigkeit und einer der Faktoren, die die Produktqualität, die Prozesseffizienz und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften beeinflussen.Online-Viskositätskontrollerevolutioniert die pharmazeutische Herstellung durch die Ermöglichung von Echtzeitüberwachung und -anpassungen und beseitigt so die Verzögerungen und Ungenauigkeiten herkömmlicher laborbasierter Methoden.
Viskosität während des Produktionsprozesses in der Pharmaindustrie
In-Prozess-ViskositätDie Viskositätsmessung bezeichnet die Echtzeitmessung und -regelung des Fließwiderstands von Flüssigkeiten während der pharmazeutischen Herstellung. Im Gegensatz zur herkömmlichen laborbasierten Viskositätsprüfung, die periodische Probenahme und Offline-Analyse erfordert, liefert die prozessbegleitende Viskositätsüberwachung kontinuierliche Daten direkt aus der Produktionslinie.
Es ist von entscheidender Bedeutung in consistentViskositätosityWartungInkontinuierliche Herstellungsprozesse pharmazeutisch Dies gilt beispielsweise für Suspensionen, Gele und Emulsionen. So kann etwa die Viskosität einer monoklonalen Antikörperlösung deren Injektionsfähigkeit bestimmen, während die Viskosität eines topischen Gels dessen Verteilbarkeit und Akzeptanz beim Patienten beeinflusst.
Die Viskositätskontrolle in Echtzeit stellt sicher, dass Abweichungen sofort erkannt werden und somit Anpassungen an Rezeptur- oder Prozessparametern möglich sind, um die Einhaltung strenger regulatorischer Standards zu gewährleisten. Durch die Integration der Viskositätsüberwachung in den Produktionsprozess können Hersteller eine nahtlose Integration mit … erreichen.pharmazeutische kontinuierliche Fertigungwodurch sowohl die Produktivität als auch die Produktzuverlässigkeit gesteigert werden.
Faktoren, die Viskositätsmessungen beeinflussen
Genaue Viskositätsmessungen sind von entscheidender Bedeutung, können aber von verschiedenen Faktoren beeinflusst werden, die jeweils sorgfältig berücksichtigt werden müssen, um zuverlässige Daten zu gewährleisten.kontinuierliche pharmazeutische Herstellung:
●TemperaturDie Viskosität reagiert sehr empfindlich auf Temperaturänderungen. Bereits eine Temperaturabsenkung um 1 °C kann die Viskosität um bis zu 10 % erhöhen, da Flüssigkeiten bei niedrigeren Temperaturen einen höheren Fließwiderstand aufweisen. Eine präzise Temperaturkontrolle, oft innerhalb von 0,02 °C, ist daher für konsistente Messergebnisse unerlässlich.
●SchergeschwindigkeitNicht-Newtonsche Flüssigkeiten, die in der Pharmaindustrie häufig eingesetzt werden, zeigen Viskositätsänderungen unter verschiedenen Scherraten. Scherverdünnende Flüssigkeiten wie Gele verlieren unter hoher Scherung an Viskosität, während die Viskosität scherverdickender Flüssigkeiten zunimmt.
●Zusammensetzung und KonzentrationHöhere Konzentrationen von pharmazeutischen Wirkstoffen (APIs) oder Hilfsstoffen können die Viskosität exponentiell erhöhen, insbesondere bei Biologika wie monoklonalen Antikörpern oberhalb von 100 mg/ml.
●DruckDruck hat zwar einen geringeren Einfluss als die Temperatur, kann aber dennoch die Viskosität beeinflussen, insbesondere in Hochdrucksystemen wie Pumpen oder Extrudern, wo ein erhöhter Druck die molekulare Beweglichkeit verringert und somit die Viskosität erhöht.
●ProbenhomogenitätInhomogene Proben, wie z. B. Suspensionen mit Sedimentation oder Luftblasen, können die Messungen verfälschen, weshalb vor der Analyse ein ordnungsgemäßes Mischen oder Entgasen erforderlich ist.
Einfluss der Viskosität auf Fertigungsprozesse
Die Viskosität beeinflusst die Effizienz und Qualität vonkontinuierliche Herstellung von Arzneimittelnüber mehrere Phasen hinweg:
●MischenDie Viskosität beeinflusst die Gleichmäßigkeit und Effizienz des Mischens von Wirkstoffen mit Hilfsstoffen. Hochviskose Flüssigkeiten erfordern robuste Mischer (z. B. Ankerrührwerke), um eine Phasentrennung zu verhindern, während niedrigviskose Flüssigkeiten zu Übermischung und Lufteinschluss führen können.
●FüllungDie genaue Befüllung von Ampullen, Spritzen oder Kapseln hängt von der Viskosität ab. Hochviskose Flüssigkeiten können Verstopfungen oder ungleichmäßige Dosierung verursachen und somit die Präzision beeinträchtigen, während niedrigviskose Flüssigkeiten zu Spritzern oder Auslaufen führen können.
●VerpackungDie Viskosität beeinflusst die Stabilität und Unversehrtheit verpackter Produkte. Beispielsweise fließen zu viskose Formulierungen möglicherweise nicht richtig in Behälter, während bei niedrigviskosen Produkten die Gefahr des Auslaufens oder der Instabilität während der Lagerung besteht.
●Pumpen und DurchflussDie Viskosität bestimmt die Pumpfähigkeit und das Fließverhalten in Rohrleitungen. Hochviskose Flüssigkeiten erhöhen den Druckverlust und erfordern daher einen höheren Energieaufwand, während niedrigviskose Flüssigkeiten turbulente Strömungen verursachen und die Prozesssteuerung beeinträchtigen können.
●AnwendungsleistungBei Injektionspräparaten wirkt sich die Viskosität auf die Spritzbarkeit und den Patientenkomfort aus, während sie bei oralen Suspensionen die Schmackhaftigkeit und die Eigenschaften des Rachenfilms beeinflusst.
Historischer Kontext und Entwicklung der Viskositätsmessung
Die Viskositätsmessung hat sich aufgrund des Bedarfs an Präzision erheblich weiterentwickelt.kontinuierliche Herstellungsprozesse pharmazeutischZu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde die Viskosität manuell mit einfachen Hilfsmitteln wie Durchflussbechern und Glaskapillarviskosimetern gemessen, die auf der Schwerkraftwirkung beruhten.
Diese Methoden waren zwar für Newtonsche Flüssigkeiten effektiv, jedoch arbeitsintensiv und für die Echtzeitüberwachung ungeeignet. Die Einführung von Rotationsviskosimetern Mitte des 20. Jahrhunderts bedeutete einen Quantensprung und ermöglichte dynamische Viskositätsmessungen auch für nicht-Newtonsche Flüssigkeiten. Mit dem Aufkommen der Automatisierung im späten 20. Jahrhundert wurden sogenannte „Aushärtungsalgorithmen“ entwickelt, um Viskositätsänderungen während Reaktionen zu verfolgen.
Prozessherausforderungen bei der Inline-Viskositätskontrolle in der pharmazeutischen Fertigung
ImplementierungInline-ViskositätskontrolleInkontinuierliche pharmazeutische Herstellungstellt mehrere Herausforderungen dar:
●Korrelation mit LabordatenDie Angleichung von Inline-Messungen an Laborergebnisse ist aufgrund von Unterschieden in Scherraten, Temperatur und Geräteausstattung komplex. Eine korrekte Kalibrierung und Standardisierung sind daher unerlässlich.
●Nicht-Newtonsches VerhaltenViele pharmazeutische Flüssigkeiten, wie Gele und Suspensionen, weisen ein nicht-Newtonsches Verhalten auf, weshalb Viskosimeter benötigt werden, die in der Lage sind, variable Scherraten zu messen.
●Harte ProzessbedingungenHohe Temperaturen, Drücke oder korrosive Flüssigkeiten können Sensoren beschädigen, weshalb robuste Konstruktionen wie die Verwendung von Edelstahl 316L erforderlich sind.
●Heterogenität der StichprobeSedimentation, Lufteintrag oder Phasentrennung in Suspensionen können die Messwerte verfälschen, weshalb eine Homogenisierung vor der Messung erforderlich ist.
●Wartung und ReinigungInline-Viskosimeter müssen leicht zu reinigen und zu warten sein, um die strengen Hygienevorschriften der Pharmaindustrie zu erfüllen, wie beispielsweise die Anforderungen an aseptische Verbindungen.
●Kosten und IntegrationHohe Anfangsinvestitionen und die Integration in bestehende Produktionslinien können Hürden darstellen, insbesondere für kleinere Hersteller.
Aktuelle Messtechniken für Viskosität
Moderne Viskositätsmesstechniken erfüllen die Anforderungen vonkontinuierliche Herstellung von Arzneimitteln:
●KapillarviskosimetrieMisst die kinematische Viskosität durch Messung der Durchflusszeit einer Flüssigkeit durch ein kalibriertes Rohr. Ideal für Newtonsche Flüssigkeiten wie verdünnte Lösungen, aber weniger geeignet für hochviskose oder nicht-Newtonsche Flüssigkeiten.
●Rotationsviskosimetrie: Verwendet eine rotierende Spindel zur Messung der dynamischen Viskosität; geeignet für Newtonsche und nicht-Newtonsche Flüssigkeiten.
●Vibrationsviskosimetrie: Nutzt oszillierende Sensoren zur Echtzeitmessung der Viskosität; ideal für Inline-Anwendungen aufgrund der einfachen Installation und Reinigung.
●Mikrofluidische Viskosimetrie: Nutzt mikrofluidische Chips für Proben mit geringem Volumen (<500 µL) und bietet eine hohe Genauigkeit für Biologika und Gele.
●Differenzdruckviskosimetrie: Misst die Viskosität über den Druckabfall in einer Kapillare auf Basis des Gesetzes von Poiseuille und eignet sich daher für die Prozesskontrolle in Fließbahnen.
| Technik | Am besten geeignet für | Vorteile | Einschränkungen |
| Kapillar | Newtonsche Flüssigkeiten | Hohe Präzision | Beschränkt auf niedrigviskose Flüssigkeiten |
| Rotation | Nicht-Newtonsche Fluide | Vielseitig, standardisiert | Erfordert größere Probenvolumina |
| Schwingungs | Inline-Überwachung | Leicht zu reinigen, Echtzeit | begrenzter Scherratenbereich |
| Mikrofluidik | Biologika, geringe Mengen | Hohe Genauigkeit, kleine Proben | Nicht geeignet für sehr dickflüssige Flüssigkeiten |
Tabelle 1: Vergleich der Viskositätsmesstechniken in pharmazeutischen Anwendungen.
Lonnmeter Online Pharma-Viskosimeter
Die Online-Viskosimeter von Lonnmeter sind maßgeschneidert fürpharmazeutische kontinuierliche FertigungSie bieten robuste Lösungen für die Viskositätskontrolle in Echtzeit. Diese aus Edelstahl 316L gefertigten Geräte lassen sich nahtlos in Prozesslinien mit aseptischen Anschlüssen integrieren. Zu den wichtigsten Merkmalen gehören:
● Breiter ViskositätsbereichGeeignet zur Überwachung von Flüssigkeiten mit niedriger bis hoher Viskosität, von verdünnten Lösungen bis hin zu Gelen.
● EchtzeitüberwachungLiefert sekündlich Viskositäts- und Temperaturdaten, unbeeinflusst von Schwankungen der Durchflussrate.
● Geringer WartungsaufwandRobustes Design ohne Verbrauchsmaterialien, das eine einfache Reinigung und die Einhaltung der pharmazeutischen Hygienestandards gewährleistet.
●AutomatisierungsintegrationUnterstützt die automatisierte Dosierung und Mischanpassung und steigert so die Prozesseffizienz.
Vorteile der Integration von Online-Viskosimetern für die Pharmaindustrie in Prozesslinien
IntegrationonlinephaRMA Viskosimeterwie Lonnmeters inkontinuierliche Herstellung von Arzneimittelnergibt erhebliche Vorteile:
●Verbesserte ProduktqualitätDie Echtzeit-Viskositätskontrolle gewährleistet eine gleichbleibende Rezeptur und reduziert Chargenausschüsse um bis zu 20 %.
● Gesteigerte EffizienzDie kontinuierliche Überwachung macht häufige Labortests überflüssig und reduziert so Ausfallzeiten und Arbeitskosten.
● Kosteneinsparungen: Durch die optimierte Viskosität werden Materialverschwendung und Energieverbrauch reduziert, was die Gewinnmargen verbessert.
● Einhaltung gesetzlicher BestimmungenGenaue Viskositätsdaten gewährleisten die Einhaltung strenger Normen und erleichtern Audits und die Rückverfolgbarkeit.
● Verbesserte SicherheitDie Automatisierung minimiert die Gefährdung der Bediener durch gefährliche Flüssigkeiten und erhöht so die Sicherheit am Arbeitsplatz.
●ProzessoptimierungEchtzeitdaten ermöglichen proaktive Anpassungen und gewährleisten so eine gleichbleibende Leistung beim Mischen, Abfüllen und Verpacken.
Erhöhen Sie Ihrkontinuierliche Herstellungsprozesse pharmazeutischMit modernster Inline-Viskositätsmessung. Die Online-Viskosimeter von Lonnmeter bieten Präzision, Zuverlässigkeit und Effizienz und gewährleisten so, dass Ihre Produkte höchsten Qualitätsstandards entsprechen. Lassen Sie sich nicht von Viskositätsproblemen in Ihrer Produktion beeinträchtigen. Kontaktieren Sie uns jetzt für ein individuelles Angebot und entdecken Sie, wie unsere Lösungen Ihre Produktion verändern können.pharmazeutische kontinuierliche FertigungFordern Sie noch heute Ihre Angebotsanfrage an und machen Sie den ersten Schritt zu einer reibungslosen, regelkonformen und kosteneffizienten Fertigung.
Veröffentlichungsdatum: 25. August 2025
