Extrudeur hybride à l'échelle miniature

Lors du développement d'une formulation, seules de faibles quantités de principes actifs ou de substances cibles, souvent coûteuses, sont disponibles. D'autre part, de nombreux essais de formulation sont nécessaires pour trouver la recette optimale. Ces conditions nécessitent des possibilités d'extrusion à petite échelle, respectueuses des ressources, dont les avantages profitent à l'industrie pharmaceutique ainsi qu'à l'industrie alimentaire, cosmétique, des colorants et des plastiques. L'extrudeuse hybride à double arbre en mini-extrusion, de la société Three-Tec, présente grâce à un volume mort de seulement 1,2 cm³ pour un diamètre de vis de 5 mm (L/D = 15:1), une consommation très faible de principes actifs ou de substances cibles. Grâce à l'utilisation universelle des cartouches chauffantes, refroidissements, plaques de buse, capteurs de pression et de température, il offre la flexibilité de se convertir en quelques minutes à un diamètre de vis de 5, 9 ou 12 mm. La gamme d'applications est ainsi, contrairement aux extrudeuses classiques, élargie. Les résultats sont optimaux pour une montée en échelle reproductible ou une réduction d'échelle. La commande des deux arbres se fait via un seul panneau de commande central. Tous les périphériques Three-Tec tels que systèmes de dosage, convoyeurs, refroidissement, granulateur, bain d'eau ou sphéroniseur sont utilisables aussi bien pour des extrudeuses standard que pour la ligne hybride ou en tant qu'application individuelle.

Rapport d'utilisateur : Dr. Rolf Brickl Pharma Consulting (anciennement développement pharmaceutique Boehringer Ingelheim) : « En tant que responsable de laboratoire d'une unité traitant exclusivement des principes actifs problématiques dès le début du développement, seules de très faibles quantités de principes actifs étaient disponibles. D'autre part, de nombreux essais de formulation doivent être réalisés pour réussir la résolution de problèmes, ce qui signifie que pour chaque essai, seules des quantités minimales de principes actifs sont disponibles. J'ai toujours été à la recherche d'appareils miniatures, notamment pour l'extrusion. Finalement, lors du Powtech, j'ai repéré un dispositif de dosage à double vis à plat avec un diamètre de vis de seulement 12 mm de la société Three-Tec. » Lors d'une visite chez Three-Tec, le Dr. Brickl a finalement commandé un prototype avec un baril cylindrique simple, avec un rapport L:D de 15:1, équipé de raccords Triclamp des deux côtés, pour permettre une connexion rapide avec l'entraînement et la plaque de buse, sans chauffage et avec une commande simple. Les premiers essais ont déjà été très concluants. Selon le Dr. Brickl, les avantages des mini-extrudeuses de Three-Tec se sont révélés lors de centaines d'essais d'extrusion :

• Flexibles et polyvalentes, avec une large gamme de performances.
• Montée en échelle efficace.
• Grâce à leur petite taille et leur poids, les mini-extrudeuses sont polyvalentes et peuvent également être intégrées dans des isolateurs lors de travaux avec des principes actifs très actifs ou toxiques.
• Rendements élevés, car seules de très petites quantités résiduelles restent.
• En raison du processus continu, il est également possible de produire de plus grandes quantités avec de petites extrudeuses si nécessaire.
• Les mini-extrudeuses permettent de réaliser de très petites séries et réduisent drastiquement les quantités de principes actifs nécessaires.
• Respectueuses de l'environnement et économiques.
• Rapides, fiables et sans solvants (lors de l'extrusion par fusion).
• Traitement à sec (lors de l'extrusion par fusion).
• Montage, démontage et nettoyage simples.
• Courts temps de mise en service grâce aux petits barils.
• Aucune problématique d'étanchéité ou de contamination grâce à des barils monobloc.
• Les coupes du baril permettent d'établir de forts gradients de température entre les différents segments.
• Grâce à la conception optimale du baril et de la vis, les températures d'extrusion lors de l'extrusion par fusion peuvent être abaissées jusqu'à 20 °C par rapport à d'autres mini-extrudeuses, ce qui signifie que la charge thermique est nettement moindre.
• Grâce aux courts temps de changement, le nombre d'essais d'extrusion peut être augmenté d'un facteur 3 à 4 par rapport aux extrudeuses conventionnelles.

« Ce développement rapide et réussi n'a été possible que grâce à la collaboration étroite d'un laboratoire d'application confronté à des problématiques complexes, nécessitant une réaction rapide et flexible, ainsi qu'à la volonté de Three-Tec de mettre rapidement en œuvre de nouvelles idées de manière flexible », conclut le Dr. Brickl.

Three-Tec organise le 12 mars 2015 un atelier axé sur la technique de dosage et l'extrusion à l'échelle miniature, présentant une ligne de production complète avec système de dosage, extrudeuse, convoyeur et granulation en haute containment. Les personnes intéressées sont cordialement invitées.