Contención para la molienda y la micronización: aisladores, válvulas de mariposa divididas y BIBO

La molienda o micronización de un principio activo purificado (API) es una etapa habitual entre la producción de la sustancia farmacológica y la formulación, y se trata de un proceso que requiere mucha energía y genera mucho polvo. El proceso reduce las partículas a un rango de tamaño objetivo mediante impacto mecánico (un impulsor de molienda) o mediante gas a alta velocidad que impulsa las partículas contra una superficie (micronización). Dado que el polvo suele ser potente, es necesario diseñar medidas de contención en todos los puntos en los que queda expuesto. Esta guía explica dónde se encuentra el riesgo y cómo los aisladores, las válvulas de mariposa divididas y los filtros BIBO lo controlan.

El nivel de contención que necesitas depende del rango de potencia del compuesto; consulta Explicación de los conceptos OEB y OEL. Tanto en la molienda como en la micronización se puede utilizar nitrógeno como gas de purga o portador para reducir el riesgo de una explosión provocada por la electricidad estática.

Cuando el riesgo de contención es

Las principales preocupaciones en materia de contención son las siguientes: carga y descarga de pólvora, la limpieza y el mantenimiento del sistema de filtración HEPA necesario para la recuperación del producto y la evacuación de gases, así como la limpieza del propio sistema de proceso. Carga cerrada a través de un válvula de mariposa con división alfa-beta, o montar el molino dentro de un aislador, son prácticas habituales. Dado que el producto obtenido es muy polvoriento, el polvo se recoge en bolsas o recipientes cerrados (con revestimiento continuo o válvula de mariposa dividida), y el recipiente de recogida suele colocarse también dentro del aislador.

Debido al elevado consumo energético —en particular, la micronización—, a menor escala todo el proceso suele desarrollarse dentro de un único aislador: la carga, la descarga, el muestreo y la recogida y sustitución segura de los filtros. A la limpieza previa o humectación mediante CIP/WIP le suele seguir una limpieza manual de las piezas desmontables más pequeñas; el hecho de que dicha limpieza manual requiera o no protección ventilada es una cuestión de diseño.

Molienda frente a micronización

En un molino, el material entra desde un depósito, se tritura mediante un sistema de impulsores (molino cónico, de martillos o de púas) y el producto se recoge y se descarga; el diseño de la alimentación y la descarga es, en líneas generales, el mismo en todos los tipos. Un micronizador funciona de manera diferente: el polvo se introduce a un ritmo controlado en una pequeña cámara donde un chorro de aire o nitrógeno a alta velocidad provoca la colisión y la fractura entre las partículas, lo que da lugar a partículas muy finas. A continuación, estas partículas son transportadas por la corriente de aire hasta un ciclón, donde los sólidos se depositan en un recipiente colector; la corriente de aire, ahora cargada de partículas muy finas, se limpia mediante un filtro final de grado HEPA.

Aspectos de diseño que controlan la exposición

• Carga y descarga son los principales puntos de exposición: la alimentación desde un depósito de carga (dentro del aislador o a través de una válvula de separación) y la recogida del producto en un recipiente conectado mediante una válvula de mariposa de separación.
• Limpieza de elementos individuales — alimentador, cubeta del micronizador, ciclón, conductos de conexión y filtro de escape — a menudo, primero se realiza el proceso de producción en curso (WIP) y, a continuación, el desmontaje y la limpieza manual.
• Los micronizadores suelen instalarse dentro de un aislador, ya que los componentes individuales son pequeños, el proceso genera mucha energía y mucho polvo, y hay que desmontarlo para limpiarlo.
• El filtro de escape suele ser de grado HEPA y debe permitir su sustitución de forma segura — mediante Bag-In/Bag-Out (BIBO) o un método «push-push».
• Utiliza boquillas de pulverización retráctiles para que las tuberías del CIP/WIP no se conviertan en una posible salida de gas de desplazamiento que pudiera obstruirse.
• Instala un conducto de ventilación con filtro para evitar la presurización provocada por el movimiento del aire desplazado, para purgar el gas de los sellos mecánicos de los ejes o para hacer circular nitrógeno con el fin de crear una atmósfera inerte.

Aspectos a tener en cuenta en la selección

• Ámbito de actuación: ¿I+D o producción?
• Explosividad del polvo: una energía mínima de ignición (MIE) baja requiere protección con gas inerte (normalmente nitrógeno).
• Dimensiones de los contenedores de carga y recogida (volumen, orificios de conexión).
• Fluidez del material a la entrada y a la salida.
• Volumen del sistema de proceso cerrado: en un sistema pequeño, la presión aumenta más debido al gas expulsado del recipiente del producto, a menos que se instale un sistema de ventilación eficaz.
• El peso de los distintos componentes del micronizador y la facilidad de desmontaje, que influyen directamente en el diseño ergonómico del aislador.

En cuanto a la propia carcasa, su diseño de presión negativa retiene el polvo más fino; véase el Aislador de dosificación y contención (OEB5) y Aislador de presión negativa. A la molienda le suele seguir el cribado; véase Contención para operaciones de tamizado y cribado.

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