无菌灌装时，液体必须迅速准确地灌装到小瓶中，以达到高生产速度。IMA Life的Ivan Ragazzini和Emerson Process Management Italia的Roberto Cazzaniga解释了IMA的Xtrema LV在线灌装和塞料机是如何满足这些标准的
在无菌加工和灌装技术的最前沿，IMA Life的技术人员最近为公司的Xtrema大容量(LV)机器开发了在线灌装和塞子。这台机器能够在无菌环境中给液，在灌装范围、精度和可重复性方面具有出色的结果，并且每分钟输出可达600个单位。
创新解决方案的关键是由艾默生过程管理公司提供的Micro Motion质量流量计，艾默生过程管理公司的员工与IMA的研发部门合作了五年的开发过程。尽管Micro Motion流量计是一个标准的产品目录，最终的结果，Xtrema LV机器，是一个创新的定制解决方案。
尽管Micro Motion流量计是一个标准的产品目录，最终的结果是一个创新的定制解决方案
IMA Life负责硬件和软件的Ivan Ragazzini说:“创新和定制是IMA Life提供特殊机器的主要竞争工具。”“IMA内部不存在标准的目录机。我们通常从客户的问题开始，比如我如何才能在准确度和重复性高的情况下达到每分钟600瓶的产量?因此，虽然我们谈论的是Xtrema LV系列，但机器总是根据客户自己的需求定制。”
该机器是专用于无菌灌装，并具有以下量身定制的特点:灌装范围广，从50ml到1升的大容量非肠道;精度高，重复性好;批量更改和就地清洁和就地灭菌(CIP和SIP)操作的灵活性。所有这些都与要填充的产品类型、填充体积要求和产品温度或密度无关。同时依靠校验称重技术，提供双重交叉检查(皮重输入检测和输出毛重)，机器不使用任何常规泵;取而代之的是8号Micro Motion质量流量计安装在灌装喷嘴的上游。
这是一个人体工程学问题，导致该公司考虑流量质量测量。不建议在无菌环境下的线性机器中使用1升或500毫升注射器，因为这将涉及分馏剂量的设置，从而影响灌装精度，并存在不正确灌装的风险，更不用说在每次批次更改时必须应用的程序所涉及的成本。新的Xtrema LV采用了8个通用测量仪器，无论要填充的液体是什么，在50 - 1000ml的范围内，无论填充量是多少，都不需要在批次更换或清洁和消毒阶段拆卸，而不是在8个头中每个头配备3个剂量注射器(从50-150ml, 150-400ml和400-600ml)，这将涉及总共24个设备。
这是一个人体工程学问题，导致该公司考虑流量质量测量
作为容积泵或蠕动泵的替代方案，该解决方案意味着IMA的工程师能够获得非常好的精度——在持续8小时的生产批次中，0.5%到3-Sigma。这意味着，例如，在整个工作轮班中，每分钟灌装200剂的批次，在近10万个产品中，瓶子的不合格率将约为10个单位。这种高水平的准确性带来了两个优势:在法规允许的公差范围内生产尽可能多的小瓶的剂量精度的确定性和可重复性。
在无菌环境下快速灌装产品是一项关键操作，不仅涉及精度，还涉及客户在生产过程中要求的严格质量参数。例如，在灌装过程中，在小瓶的外表面有非常轻微的产品飞溅将是“不合格”。这就是为什么阀门控制不是直接由流量计驱动，而是由IMA开发的逻辑驱动。
驱动点胶阀开启和关闭操作的运动轮廓由IMA开发，并由软逻辑PLC维护。然后，质量计系统被用作纯测量仪器，其精度和频率方面的特点允许开发特定的剂量分布，消除任何滴或产品飞溅在瓶体上-即使在高速下。
微动仪表是最可靠，灵活和强大的解决方案，以满足各种需求
Micro Motion质量流量计基于一种叫做科里奥利力的原理，以19世纪上半叶广泛研究科里奥利力的法国物理学家命名。科里奥利力与匀速圆周运动物体的质量成正比。利用这一原理，Micro Motion质量流量计允许直接在线精确测量，也就是说，在填充过程的同时。除了质量流量测量外，Micro Motion工具还可以测量体积，密度，温度和浓度，所有这些都是集成的。
独立于被测量的流体类型(如液体，气体，污泥等)，环境和/或过程类型，Micro Motion仪表是最可靠，灵活和强大的解决方案，以满足各种需求。作为法兰式设备，它们几乎可以安装在任何地方。此外，一旦设置，漂移是不存在的，因此仪器不需要定期校准，如称重传感器的情况。
直接在线测量的能力极大地提高了操作时间:质量流量计可以在一个周期内运行，而以前必须在分开的阶段运行，从而提高了设备的生产率和可用性。
高质量流量的灵活性使IMA Life获得了其他好处，例如在设备的清洁和消毒方面。确保从产品槽到喷嘴的完美清洁不是一件小事。有国际标准程序，在此基础上可以确定灭菌前的清洗是否有效;换句话说，要验证所需数量的清洗液是否已到达所有内部表面，以避免一批与下一批之间的交叉污染。
目前的做法要求使用核黄素(维生素B2)在水中稀释。这种物质必须在提交到CIP程序之前引入电路内部。该物质作为一个标记，表明洗涤周期已经成功，或者洗涤周期后是否有任何残留痕迹，表明该区域没有被有效洗涤。
CIP和SIP验证过程是整个项目最关键的方面之一:从一批到另一批的交叉污染风险必须降低到几乎为零。IMA进行的测试给出了积极的结果，证实了质量流量计从这一角度来看也是一种有效的解决方案，这要归功于没有移动机械部件，并且其不锈钢管道具有非常低的粗糙度。
Xtrema LV显示CIP/SIP电路的视图
进一步的优势是与Micro Motion流量计处理多功能多变量测量的能力有关。例如，温度检测是证明电路内部已经实际实现灭菌和已经达到客户在工艺验证(PQ)阶段设置的数据的基本特征。同样的流量质量测量也可以用来测量洗涤剂的使用量。在流量测量中，温度、密度和/或可能存在的泡沫不影响系统，质量流量返回沿着电路传递的确切数量的洗涤剂。
因此，很容易看出批处理变化比正常情况要快。除了无需更换泵或任何其他机械部件外，清洗和灭菌阶段无需拆卸测量仪器，所有操作均符合GAMP 4指南和CFR 21-11规范。
该领域的积极经验使IMA生命管理评估与无菌加工灌装机大规模技术应用相关的进一步发展。
该领域的积极经验使IMA生命管理评估与无菌加工灌装机大规模技术应用相关的进一步发展
基本上，Xtrema LV代表了IMA Life产品系列的顶级产品，并且接受了技术变革，例如通过Micro Motion质量流程引入的技术变革，这表明客户能够看到其好处。在几年的时间里，基于科里奥利效应的测量技术也将为低量程机器的基础提供完善的系统。
证明这一点的是时间-压力竞争技术，该技术将剂量体积与压力随时间的变化联系起来，尽管近年来有了很大的发展，但不能提供与科里奥利质量相同的准确性保证。剂量体积、时间和压力之间的关系只有在层流运动存在的情况下才正确，而且众所周知，例如，喷嘴的打开和关闭会产生湍流。
“除了与密度和温度无关外，表征流量计科里奥利力的时间-压力技术已被证明不受流体运动的影响，无论是湍流还是层流。”事实上，测量与仪器内部传输的有效质量有关，”Ragazzini说。
本文改编自IMA Life的Ivan Ragazzini (IMA Life的HW-SW技术部经理)和Roberto Cazzaniga (Emerson过程管理的流程产品专家)的一篇文章。
