Insegnamento mutuato da: B012277 - IMPIANTI DELL'INDUSTRIA FARMACEUTICA Laurea Magistrale Ciclo unico 5 anni in CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE
Lingua Insegnamento
Italiano
Contenuto del corso
Nozioni generali su struttura e organizzazione Industria Farmaceutica. Norme GMP e process validation. Servizi tecnici centralizzati. Trattamento inquinanti. Locali di lavoro. Materiali nell’I.F. L’acqua nell’I.F. Sterilizzazione. Liofilizzazione. Operazioni di polverizzazione, miscelazione, granulazione, essiccamento, pellettizzazione. Preparazione e ripartizione di: forme farmaceutiche solide, liquide, fluido-solide, pressurizzate. Linee di produzione. Confezionamento e immagazzinamento
L. Fabris, A. Rigamonti, La fabbricazione industriale dei medicinali, Soc. Ed. Esculapio, Bologna, 2008
Obiettivi Formativi
Il corso si prefigge l'obiettivo di: fornire le conoscenze teoriche di base relative alla organizzazione dell’industria farmaceutica; fornire le conoscenze e i principi chimico-fisici applicati ai diversi processi produttivi dell’industria farmaceutica; fornire una panoramica dei moderni impianti industriali connessi alla produzione e confezionamento delle varie forme farmaceutiche, e delle relative problematiche correlate, nel rispetto di una produzione di qualità; fornire le basi per poter affrontare i problemi dell’industria farmaceutica nella loro completezza e complessità, evidenziando la multidisciplinarietà degli argomenti trattati.
Prerequisiti
Nozioni di Tecnologia Farmaceutica.
Metodi Didattici
Il corso è organizzato in lezioni di didattica frontale, con proiezione di video inerenti gli argomenti trattati per un a migliore comprensione. Ad integrazione delle lezioni del corso ufficiale, possono essere previsti seminari specialistici tenuti da professionisti altamente qualificati del settore farmaceutico, allo scopo di fornire la preparazione scientifica adeguata ed operare modernamente nell'ambito industriale.
Materiale didattico: tutte le lezioni sono scaricabili dalla nuova piattaforma e-Learning Moodle (http://e-l.unifi.it/). Agli studenti viene fornita la password del corso alla prima lezione. Tale materiale, integrato dagli appunti presi direttamente durante le lezioni, è pienamente sufficiente per la preparazione dell'esame. All'inizio del corso vengono comunque consigliati alcuni testi che gli studenti possono consultare nel caso desiderino approfondire specifici argomenti.
Strumenti a supporto della didattica: videoproiettore, PC, lavagna luminosa
Altre Informazioni
Orario di ricevimento. Tutti i giorni, previo appuntamento. Ex Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Via U. Schiff 6 50019 Sesto F.no Firenze Tel. 055 4573674 e-mail: marzia.cirri@unifi.it
Modalità di verifica apprendimento
La prova finale consiste in un esame orale volto ad accertare le conoscenze della materia.
Le date degli appelli sono riportate sul sito web del Corso di Laurea. La prenotazione per sostenere la prova orale avviene tramite iscrizione online.
Programma del corso
Nozioni generali sulla struttura e organizzazione di un’industria farmaceutica. Organigramma.
Servizi tecnici generali centralizzati: Vapore: centrali termiche, classificazione caldaie, parametri di valutazione, controlli. Parametri di acqua per la produzione di vapore. Gas: classificazione commerciale e chimica. Aria compressa: tipi e produzione. Compressori: caratteristiche e classificazione. Vuoto. Tipi di pompe da vuoto. Freddo: impianti per la produzione del freddo, Fluidi refrigeranti. Energia elettrica. Norme su rifiuti e scarichi. Trattamento inquinanti: trattamento scarichi idrici, smaltimento fanghi, trattamento emissioni in atmosfera, abbattimento polveri e COV.
Locali di lavoro: requisiti secondo GMP. Classificazione e caratteristiche dei diversi locali di lavoro: aree di deposito, di controllo qualità, di servizio, di produzione. Classificazione delle aree operative. Locali ventilati. Locali condizionati. Impianti di condizionamento dell’aria. Locali deumidificati. Apparecchi per la deumidificazione. Locali sterili: requisiti secondo Annex 1. Sterilizzazione dell’aria. Filtri HEPA e ULPA: caratteristiche e test di verifica efficienza. Circolazione aria in ambienti sterili: flusso convenzionale, flusso laminare. Cabine (cappe) sterili a flusso laminare. Cabine a sicurezza biologica: classificazione. Isolatori (o glove box). Classificazione dei locali sterili. Preparazioni in asepsi. Blow Fill and Seal Technology. Potenziali fattori contaminanti nelle lavorazioni asettiche. Controllo contaminazioni. Stabulari.
Materiali di maggiore uso nell’industria farmaceutica. Vetro: classificazione tipi di vetro, trattamento superfici, saggi. Materie plastiche per impianti e per confezionamento. Elastomeri. Additivi. Metalli per impiantistica e per confezionamento. Classificazione degli acciai. Finiture.
L’acqua nell’industria farmaceutica. Fonti di approvvigionamento. Parametri indicativi della qualità. 5 livelli di classificazione dell’acqua. Principali trattamenti preliminari dell’acqua. Sedimentazione. Flocculazione. Filtrazione. Disinfezione. Declorazione. Adsorbimento. Trattamenti di depurazione. Addolcimento: processo calce-soda; trattamento con resine a scambio ionico. Gestione e messa a punto di un impianto per addolcimento. Demineralizzazione. Tipi di resine a scambio ionico e loro caratteristiche. Impianti di deionizzazione ed elettrodeionizzazione. Filtrazione: Microfiltrazione e ultrafiltrazione. Osmosi inversa: impianti a singolo stadio e a doppio stadio. Distillazione: impianti a effetto semplice e multiplo, per termocompressione. Materiali da costruzione per distillatori. Confronto delle prestazione dei vari distillatori. Sistemi di stoccaggio e distribuzione dell’acqua di processo.
Sterilizzazione. Concetto di sterilità. Cinetica dell’inattivazione microbica. Garanzia di sterilità. Prodotti farmaceutici obbligatoriamente sterili. Resistenza microbica. Metodi di sterilizzazione. Sterilizzazione a calore secco: Fasi, sterilizzatori a calore secco discontinuo (forni), sterilizzatori-depirogenatori a calore secco continuo (tunnel): tunnel a IR e tunnel a flusso laminare. Sterilizzazione a calore umido: indicatori di sterilizzazione, fasi di sterilizzazione e regolazione del ciclo di sterilizzazione. Autoclavi. Sterilizzazione con radiazioni UV e ionizzanti: impianti di irraggiamento. Sterilizzazione con mezzi chimici: formaldeide, propiolattone, ossido di etilene. Sterilizzazione con ossido di etilene: autoclavi, cicli di sterilizzazione, indicatori, applicazioni. Sterilizzazione con mezzi meccanici: filtrazione sterilizzante, tipi di filtri. Confronto tra metodi di sterilizzazione. Linee guida EC.
Liofilizzazione. Teoria e applicazioni. Fasi principali del processo. Preparazione della soluzione. Congelamento. Temperature critiche. Metodi di studio delle caratteristiche del congelamento di soluzioni. Metodi di congelamento. Essiccamento primario. Essiccamento secondario. Apparecchi per liofilizzazione. Liofilizzatori: caratteristiche tecniche e costruttive. Liofilizzatori da laboratorio, per impianto pilota, per impianto di produzione.
Polveri: generalità e classificazione. Macinazione: razionale e svantaggi. Metodi meccanici (frantumazione, macinazione e micronizzazione) e non meccanici (precipitazione e spray-drying). Macinazione a secco e a umido: vantaggi e svantaggi. Meccanismi riduzione delle particelle: taglio, compressione, impatto/urto, attrito/sfregamento. Modelli matematici: legge di Rittinger, Kick, Bond. Fattori che influenzano scelta apparecchiature. Apparecchiature per macinazione: frantumatori, molini, micronizzatori. Apparecchi per vagliatura.
Miscelazione di polveri: Miscelatori in batch a corpo rotante e a corpo fisso. Vantaggi e svantaggi. Miscelatori in continuo.
Granulazione: Scopi. Granulazione a secco e a umido: generalità e fasi. Granulazione a umido: meccanismi di legame, tipi di soluzioni leganti. Tipi di processi: impasto e granulazione attraverso reti ed essiccamento; impasto e granulazione in granulatori ad alta e a bassa velocità; granulazione a letto fluido (granulatore/essiccatore) in batch e in continuo; granulazione per spray-drying (atomizzazione); granulazione per estrusione-sferonizzazione; granulazione per fusione.
Essiccamento: metodi termici, chimici e meccanici. Teoria dell’essiccamento. Psicrometri. Essiccamento dei solidi: fattori influenti. Criteri per scelta di un impianto di essiccamento. Classificazione essiccatori: a calore diretto, indiretto, radiante. Essiccatori a letto statico, a letto mobile, a letto fluido, pneumatici. Essiccamento a calore diretto: essiccatori a letto statico discontinui (armadi essiccatori) e continui, a letto mobile continui; essiccamento a letto fluido: teoria, vantaggi, svantaggi. Tipi di essiccatori a letto fluido. Atomizzatori o spray-dryers: teoria e fasi di processo. Apparecchiature: principali componenti, tipi atomizzatori/nebulizzatori. Essiccamento a calore indiretto: essiccatori a cilindri rotanti, a P ridotta. Essiccamento a calore radiante: essiccatori a microonde. Tavola psicrometrica.
Pellettizzazione. Definizione di pellets. Teoria e fasi della pellettizzazione. Caratteristiche pellets. Classificazione dei processi di ‘ingrossamento’: agglomerazione, stratificazione su nuclei preformati, globulazione. Tecnologie più utilizzate in campo farmaceutico. Stratificazione (Layering): apparecchiature. Letto fluido top spray, bottom spray e tangential spray (rotogranulatori), bassine. Aspetti favorevoli e criticità. Compressione: materiali e apparecchiature. Aspetti favorevoli e criticità. Estrusione/sferonizzazione: materiali e apparecchiature. Aspetti favorevoli e criticità. Rotogranulazione: materiali e apparecchiature. Aspetti favorevoli e criticità.
Produzione di compresse. Compresse: classificazione, vantaggi, composizione. Teoria sulla compressione. Tipi di comprimitrici. Fasi della compressione. Compressione diretta, previa granulazione a umido o a secco: relativi vantaggi e svantaggi. Comprimitrici alternative e rotative: caratteristiche di matrici e punzoni, differenze, fasi del processo. Forze in gioco nella compressione. Difetti tecnologici delle compresse.
Rivestimento di compresse. Compresse rivestite. Razionale per il rivestimento di compresse. Principali tipi di rivestimento: confettatura, filmatura, rivestimento a secco. Requisiti dei nuclei da rivestire. Fasi di processo, relativi vantaggi e svantaggi. Apparecchi per il rivestimento di compresse: Bassine: caratteristiche, parametri, tipi; Letto fluido in batch e in continuo.
Produzione di capsule. Capsule dure: caratteristiche e composizione. Caratteristiche della gelatina. Tipi di capsule vegetariane e loro caratteristiche. Fasi di produzione. Controlli sugli involucri. Conservazione degli opercoli vuoti. Metodi di riempimento degli opercoli, relativi vantaggi e svantaggi. Riempimento di capsule dure con granulati, con altre forme farmaceutiche solide, con sostanze liquide. Stampa, pulitura, lucidatura, sigillatura, rivestimento di capsule dure. Apparecchi per ispezionare e contare le capsule. Capsule molli: caratteristiche. Locali e fasi di lavorazione. Tecnologie di produzione di capsule molli: metodo Scherer, metodo Accogel, metodo della goccia (produzione di perle).
Preparazione e ripartizione di forme farmaceutiche liquide: generalità. Dissolutori. Tipi di agitatori e teoria della miscelazione. Filtrazione. Lavaggio, asciugatura, sterilizzazione dei contenitori. Principi di riempimento. Riempimento di fiale aperte e chiuse. Linee di produzione di fiale. Tipi di aghi. Lavaggio e asciugatura di fiale riempite. Sperlatura delle fiale. Riempimento e chiusura dei flaconi. Lavaggio e asciugatura dei flaconi. Sperlatura dei flaconi. Siringhe preriempite: sistemi di riempimento di siringhe presterilizzate. Fasi del processo. Riempimento asettico di ‘ready to fill’ closed vials.
Preparazione e ripartizione di forme farmaceutiche fluido-solide: generalità. Fusori. Miscelatori. Impastatrici. Emulsionatori: a turbina e ad ultrasuoni. Omogeneizzatori. Molini colloidali: semplici e complessi. Raffinatrici. Ripartizione di pomate: Intubettatrici. Chiusura dei tubetti. Linee di riempimento e confezionamento dei tubetti. Preparazione e ripartizione dei suppositori. Stampi. Linee per la ripartizione delle supposte.
Forme farmaceutiche pressurizzate: generalità, applicazioni, vantaggi, svantaggi. Propellenti: gas compressi non liquefatti, gas liquefatti. Relativi vantaggi e svantaggi. Contenitori. Valvole continue e dosatrici. Tasti erogatori. Spray trifasici e bifasici. Riempimento dei contenitori: a freddo e a pressione. Controlli.
Confezionamento primario e secondario. Generalità. Contenitori in FU. Tipi di contenitori primari. Chiusura. Confezionamento secondario. Foglietto illustrativo. Materiali di confezionamento. Linee di confezionamento primario e secondario per forme farmaceutiche solide, liquide e fluido-solide. Controlli in process. Immagazzinamento.
Good Manufacturing Practices (GMP): requisiti base. Quality management; Quality Assurance (QA). Personale. Documentazione. Produzione e Controllo Qualità. Contaminazione e cross-contaminazione. Reclami e richiami. Quarantena. Process validation: background, Autorità, Linee guida, principi. Convalida: generalità. Fasi della convalida. Tipi di convalida.