API(원료의약품) 생산에 가장 적합한 시스템은 무엇인가요?

다목적 합성 플랜트의 예시

효용 가치 분석을 통한 입찰자 선정

수많은 합성 반응기 및 발효기 제조업체가 있습니다. 많은 장비 제조업체가 특정 공정 단계 또는 최종 제품에 특화되어 있습니다. 투자자가 현대식 플랜트를 계획할 때 가장 적합한 장비 제조업체를 찾기는 쉽지 않습니다.

다른 많은 측면 외에도 기본적인 요구 사항을 충족해야 합니다:

• 정밀한 반응 제어,
• 공정 효율성(수율 및 잔류물)
• 보편적 적용 가능성
• 위생 및 멸균
• 확장성
• 재료 안정성
• 자동 공정 모니터링
• GMP 준수
• 유연성
• 인체공학 및 산업 안전
• 지속 가능성, .....

amixon®의 수직 정밀 믹서

활성 의약품 성분(API)의 생명공학 합성은 화학적 합성에 비해 덜 일반적입니다.

그럼에도 불구하고 생화학 공정은 앞으로 더욱 중요해질 것입니다. 이는 세 가지 요인 때문입니다:

• 온화한 반응 조건은 높은 에너지 효율과 비용 효율적인 장치 및 플랜트 건설을 의미합니다. - 그 대가로 세균이 없는 생산 환경이 보장되어야 합니다.
• 생분해성 효소
• 원치 않는 부산물은 일반적으로 덜 위험하고 비용 효율적으로 폐기할 수 있습니다. 일반적으로 화학 물질 생산에서 발생하는 반응 잔류물보다 훨씬 덜 위험합니다.

생물학적 공정을 기반으로 생산되는 잘 알려진 활성 의약품 성분은 다음과 같습니다. 인슐린, 적혈구, 단일 클론 항체, 성장 호르몬, 항생제, 콜레스테롤 강하제, 비타민(B12 및 C), 헤파린 및 많은 코로나19 백신. 분자 구조가 복잡할수록 소위 생명공학 생산 공정이 사용될 가능성이 높아집니다. 예를 들어 개인 맞춤형 의약품이 이에 해당합니다.

고압의 끓는 온도와 황산 환경(심해의 온천)에서의 생체 유사 미생물 성장에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았습니다. 여기에서도 촉매제가 의심되지만 이에 대해 알려진 바는 거의 없습니다.

반합성 API

항생제, 반합성 오피오이드 또는 스테로이드 호르몬과 같은 일부 API는 생물학적 과정과 화학적 과정의 조합으로 생산됩니다. 일반적으로 생물학적 과정이 먼저 진행됩니다. 이러한 방식으로 복잡한 분자 구조를 효율적으로 구축할 수 있습니다. 화학적 처리는 유기 용매(극성 및 무극성)를 사용하여 순도와 생체 이용률을 향상시킬 수 있습니다. 합성 및 생물학적 활성 성분으로 구성된 반합성 의약품도 있습니다.

AMIXON®은 처음부터 고객을 지원합니다...

그리고 원하는 경우 성공적인 시운전까지 지원합니다. 활성 원료 제조업체는 최적의 합성 반응기와 적합한 제조업체를 찾기가 어려운 경우가 많습니다. amixon GmbH는 대규모 기술 센터와 다양한 테스트 시설을 통해 올바른 시스템을 선택하는 데 큰 도움이 되는 지원을 제공합니다.

• 기술 센터의 최고 수준의 테스트 결과는 구매 결정의 가장 중요한 전제 조건입니다.
• 자체 생산 비율이 높은 견고하고 정교한 기계 엔지니어링은 신뢰성, 예비 부품 공급 및 긴 서비스 수명을 보장합니다.
• ^amixon®이 거의 40년 동안 전 세계적으로 자체적으로 수행해 온 서비스 할당 및 교육은 운영자에게 비용 이점과 가치 유지를 제공합니다.
• amixon^® 제품의 지속적인 추가 개발을 통해 구형 amixon^® 기계도 개조할 수 있습니다.
• 다년간의 경험을 가진 amixon^® 직원들이 유능한 담당자입니다. 당사는 짧은 응답 시간과 최대의 효율성을 추구합니다.
• 높은 투명성은 최적의 가격 대비 성능을 보장합니다.

또한 amixon은 확립된 솔루션으로 중요한 산업 표준을 충족하도록 지원합니다:

• 화재 및 폭발 방지를 위한 유럽 법률인 ATEX(ATmosphères Explosives).
• OSHA(직업 안전 및 보건 관리국, 직업 안전에 관한 미국 법률)
• FDA(식품의약국) 미국 식품의약국 규정
• GMP 적합성(우수 제조 관리 기준)
• 전체 검증 지원(설계 검증, 설치 검증, 운영 검증, 성능 검증)
• 국제적으로 인정받는 자동화 표준

화학 합성을 위한 합성 반응기/믹서

API의 화학 합성에서 반응 파트너(시약, 용매, 촉매 등)는 항상 균일하고 확률적으로 분배되어야 합니다. 이것이 최적의 반응 속도와 수율을 달성할 수 있는 유일한 방법입니다.

분말/결정형 원료의약품(API)의 생산에서는 결정 형성의 효율성이 품질을 결정합니다. 결정 특성에 따라 활성 성분 방출의 품질이 결정됩니다.

혼합물의 효율적인 온도 제어는 비열 교환 표면이 큰 경우에만 가능합니다. 혼합물에서 온도 구배가 발생하지 않아야 합니다. 이를 통해 균일한 핵 형성이 가능합니다.

잘 알려진 화학적으로 생산되는 활성 의약품 성분으로는 파라세타몰, 이부프로펜, 아트로비스탄, 아목시실린, 메트포린, 오메프라졸, 아스피린, 하이드로클로로티아지드(......) 등이 있습니다.

첫 번째 부분에서는 생물학적으로, 두 번째 부분에서는 합성적으로 생산되는 활성 의약품 성분도 있습니다: 예를 들어 아목실린, 비타민 C, 스타닌, 스테로이드 호르몬 또는 펩타이드 호르몬인 인간 인슐린 등이 있습니다.

맞춤형 특성을 갖춘 최신 소재

최적의 소재를 사용해야만 고위험 화학 공정을 수행할 수 있습니다. 여기에는 네 가지 요소가 결정적으로 작용합니다:

• 알칼리 및 산에 의한 부식성 공격에 대한 내성
• 변형에 대한 내성
• 균열 및 피로에 대한 내성
• 우수한 용접성
• 뛰어난 연삭성

전통적인 오스테나이트 스테인리스강 1.4301(304 등급), 1.4571(316 등급), 1.4404(316L 등급) 외에도 듀플렉스 스테인리스강 1.4462 및 슈퍼 듀플렉스 스테인리스강(예: 1.4410)이 자리를 잡아가고 있습니다.

슈퍼 듀플렉스 스테인리스강은 부식에 대한 저항성이 높고 오스테나이트 스테인리스강보다 훨씬 우수한 강도 특성을 가지고 있습니다. 응력 부식 균열의 발생을 줄입니다. 오스테나이트계 스테인리스강과 달리 듀플렉스강은 '피팅 부식'이 덜 발생합니다. 벽이 두꺼운 시트/프로파일에는 오스테나이트 소재와 달리 용접 전에 예열해야 합니다.

순수 니켈 소재는 질산과 황산에 적합하지만 강도가 낮고 가격이 비싸기 때문에 거의 사용되지 않습니다. 티타늄 합금(염화물 함유 산) 또는 탄탈륨 합금(질산)으로 장비나 부품을 제조해야 하는 경우 매우 높은 비용이 발생합니다. 후자는 상대적으로 부드럽고 마모성 응력에 적합하지 않습니다.

용매를 회수해야 합니다

복잡한 합성 단계에서는 특수 용매를 사용해야 합니다. 용매는 비싸고 휘발성이 있으며 건강에 유해합니다. 필요한 순도로 생산하기가 어렵습니다. 따라서 비용이 더 많이 듭니다. 예를 들어 디메틸설폭사이드(DMSO), 테트라하이드로푸란(THF), 헥사플루오로이소프로판올(HFIP), 과불화용매(예: 퍼플루오로헵탄), 디클로로메탄(메틸렌 염화물) 또는 아세토니트릴 등이 있습니다.

이러한 용매는 사용 후 소각하지 말고 회수하여 정제해야 합니다. 용매는 사용 후 용존 고형물로 오염되는 경우가 많습니다. 따라서 기존의 정류 컬럼을 사용할 수 없습니다. amixon^®은 농축 용액이나 현탁액이 포함된 경우에도 용매 회수가 잘되는 특수 증발기를 개발했습니다. 이와 관련하여 amixon^® 테스트 시스템도 시험용으로 사용할 수 있습니다.

산업화 초기의 약리학

산업화 초기에 유기 화학에 대한 지식의 비약적인 발전이 이루어졌습니다. 1804년 약사 프리드리히 세르투르너는 아편에서 모르핀을 분리했습니다. 앨더 라이트는 1874년 디아세틸모르핀(헤로인)을 발견했습니다. 펠릭스 호프만은 1897년 아스피린을 발견했습니다. 1832년 유스투스 폰 리비히가 합성 진정제 염소수화물을 발견합니다. 1864년 아돌프 폰 바이에르가 향정신성 약물과 바르비투르산염을 발견합니다. 1909년 폴 에를리히와 사하사부로 하타가 항생제 살바산(아르스페나민)을 발견합니다. 1901년 일본의 다카미네 조키치가 아드레날린을 발견합니다.

가능한 한 바이오리액터에서 가능한 한 부드럽게 활성 의료 성분을 생산하기 위한 노력이 계속되고 있습니다. 이러한 측면에서 생명공학 기술과 화학 물질 전환이라는 두 가지 개발 라인이 나란히 계속 발전할 것입니다. 정교한 활성 성분이 여러 단계에 걸쳐 합성되기 때문에 두 가지 방식은 서로 보완하고 이점을 얻을 수 있습니다.