Pharmazeutische Produkte aufbereiten

Besondere Anforderungen an die vollautomatische Anlage zur Virusabreicherung von Humanplasma-Proteinlösungen waren ein scherkraftarmer pulsationsgeminderter Transport der Produktflüssigkeit sowie die komplette In-situ-Sterilisierbarkeit und CIP-Reinigungsfähigkeit. Hierzu war es erforderlich, die Produktpumpen für den Produktionsbetrieb auf einfache und für den Reinigungsbetrieb auf 15-fache Leistung auszulegen. Neben den allgemeinen Anforderungen, die sich aus GMP- und FDA-Richtlinien für die Konstruktion ergeben, war sicherzustellen, dass die 35 Nanometer-Filterelemente unter Validierungsbedingungen beaufschlagt werden. Die maximal zulässigen Validierungsparameter Produktmenge, Volumenstromleistung und Differenzdruck mussten sicher eingehalten werden. Mit automatischer Filterumschaltfunktion sollte sich eine komplette 500-l-Charge ohne manuellen Eingriff im Nachtbetrieb abarbeiten lassen.

Die Nanometer-Filterkaskade besteht aus zwei Grundmodulen. Das erste Grundmodul ist mit einem 500-l-Vorlagebehälter mit Magnetrührwerk ausgestattet. Hier wird die Proteinlösung unter Sterilbedingungen der Kaskade vorgelegt. Im CIP-Modus wird dieser Behälter als Speicherbehälter für die in Folge benötigten Reinigungslösungen genutzt. Eine mobile CIP-Pumpe erlaubt es, den Behälter selbst einem Reinigungsprozess zu unterziehen.

Das zweite Grundmodul, die Filterkaskade, ist auf einem fahrbaren Grundrahmen aufgebaut. Die Auslegung sieht vor, dass das Produkt mit einer Drehkolbenpumpe mit definiertem Volumenstrom durch die Anlage gefördert wird. Die Volumenstromregelung ist aus Validierungsgründen mehrfach sicher ausgeführt. In der Kaskade wird das Produkt über drei Druckspeicher mit je 20 l Inhalt gefördert. Die Druckspeicher sind mit Längsschauglas, Sterilbeatmung und analogem Niveaumesssystem ausgestattet. Die Drehzahlregelung der Verdrängerpumpen, das Erfassen der Förderleistung mit Massendurchflussmessgeräten und die Niveaumessung in den Speicherbehältern erlauben eine sichere Kontrolle des Volumenstroms. Die sukzessive Verblockung der 75 Nanometer-Vorfilterelemente und der 35 Nanometer-Endfilterelemente wird durch Nachregelung der Drehzahl ausgeglichen. Da die 35 Nanometer-Filterelemente in den Grenzen der Validierungsbedingungen zu betreiben sind, wird die durchgeflossene Produktmenge bis zu einem Maximalwert summiert und der Differenzdruck gemessen. Bei Erreichen eines der vorgenannten Kriterien lässt sich der Filterstrang über Membranventile verriegeln und der Parallelstrang aktivieren. Voraussetzung ist, dass die gesamte Anlage dampfsterilisiert und steril gehalten wurde. Alle Kondensatablaufstrecken sind aus diesen Gründen temperaturüberwacht.

Der Kaskadenauslauf ist mit einem Verteiler ausgestattet, um das Produkt steril in drei nachgeschaltete 200-l-Speichern aufnehmen zu können. Sowohl die Endfilter- als auch die Speicherbehälterreihenfolge lassen sich über die Steuerung vorwählen. Das ermöglicht eine hohe Flexibilität bei variierenden Produktionsmengen.

Da die Anlage mit Installations- und Funktionsqualifizierung auszuführen war, wurde ein umfangreiches Programm an Qualitätssicherungsmaßnahmen abgearbeitet und dokumentiert. Hierzu gehörten unter anderem die Kontrolle der Werkstoffe, der Rautiefe der elektropolierten Innenoberflächen, der Selbstentleerung über Schwerkraft sowie die Erstellung einer Aktoren-Status-Matrix zu Einzelfunktionen und Alarmzuständen der Anlage. Die verwendeten Messaufnehmer wurden im Einbauzustand einer zweiten Kalibrierung unterzogen. Die automatische Steuerung und Überwachung ist mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung und zugehörigem Bediengerät realisiert. Eine Leckagewanne mit Niveauüberwachung ermöglicht es, neben produktkritischen Daten auch Leckagen zu erkennen und an die übergeordnete Überwachungszentrale zu melden.

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