Vorteile kontinuierlicher Produktionsverfahren. PAT-Initiative beschleunigt Einführung - prozesstechnik online

PAT-Initiative beschleunigt Einführung

Vorteile kontinuierlicher Produktionsverfahren

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Wegen ihrer vielfältigen Vorteile kommen kontinuierliche Verfahren in fast allen Branchen zum Einsatz. Eine Ausnahme bildet noch immer die Pharmaindustrie, wo selbst große Mengen üblicherweise chargenweise produziert werden. Nicht zuletzt die PAT-Initiative der FDA beschleunigt jedoch seit einiger Zeit den Trend, die charakteristischen Stärken kontinuierlicher Anlagen auch für die Arzneimittelherstellung zu nutzen.

Höchste Standards bei Qualität und Sicherheit sind in der Pharmaproduktion selbstverständlich. Dafür stehen nicht zuletzt die international gültigen GMP-Richtlinien (Good Manufacturing Practice). Insofern ist es nachvollziehbar, dass sich technische Neuerungen in diesem besonders anspruchsvollen Umfeld nur langsam durchsetzen.

Die von der amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) gestartete Initiative „Process Analytical Technology“ (PAT) steuert dem entgegen: Unter dem Stichwort „Quality by Design“ räumt sie der genauen Kenntnis der einzelnen Prozesse einen höheren Wert ein und ermöglicht damit deutlich mehr Flexibilität bei der Arzneimittelherstellung. Seitdem ist auch die ursprüngliche Skepsis gegenüber kontinuierlichen Produktionsverfahren in der Pharmaindustrie einem großen Interesse gewichen – zu Recht, denn die kontinuierliche Verarbeitung bietet zahlreiche Vorteile.

Die ökonomische Herstellung großer Produktmengen gilt bisher als das Hauptargument für sogenannte Kontiverfahren. Doch gibt es darüber hinaus eine Vielzahl von weiteren Vorteilen, die in der Pharmaindustrie noch stärker wiegen und den Einsatz auch bei kleineren Durchsätzen interessant machen (siehe Kasten).

Kontinuierlich mischen und mehr

Generell sind alle kontinuierlichen Maschinen und Anlagen auch in der Pharmaindustrie einsetzbar, vorausgesetzt sie erfüllen sämtliche GMP-Anforderungen. Das heißt zum Beispiel: Sie müssen den spezifischen Ansprüchen an ein hygienegerechtes Design genügen. Technik- und Reinraumbereiche sind baulich zu trennen (Schwarz/Weiß-Trennung). Auch eine integrierte Reinigungsfunktion (Wash-in-Place, WIP) und ein schneller Zugang zur einfachen Inspektion müssen gewährleistet sein.

Als spezialisierter Anbieter von Maschinen zum Mischen, Granulieren und Trocknen von Feststoffen setzt Lödige bereits seit den 1950er-Jahren auch kontinuierliche Lösungen für viele Branchen um. Seitdem hat das Unternehmen sein pharmaspezifisches Portfolio konsequent weiterentwickelt. So kann Lödige heute den kompletten Prozess in der Tablettenproduktion kontinuierlich realisieren – von den Rohmaterialien bis zum tablettierfähigen Granulat und mit Kooperationspartnern auch darüber hinaus.

Dafür stehen zwei grundsätzliche Herstellungsverfahren zur Verfügung: Bei der Direktverpressung werden die notwendigen Komponenten per Container, Big Bag oder bei kleinen Komponenten über Sackschütten dem Prozess zur Verfügung gestellt. Anschließend werden diese über Differenzial-Dosierwaagen gemäß der spezifischen Zusammensetzung zunächst einem kontinuierlichen Mischer zugeführt, der eine homogene Mischung herstellt, und gelangen danach zu einer Tablettenpresse. Je nach Produkteigenschaften können zwischen Mischer und Tablettenpresse auch noch weitere Komponenten zum Einsatz kommen, beispielsweise ein Walzenkompaktor.

Bei der kontinuierlichen Feuchtgranulation sind die ersten beiden Schritte identisch mit der Direktverpressung. Jedoch muss nach dem Mischschritt das Produkt befeuchtet, granuliert und anschließend das Granulat getrocknet werden, bevor dieses wieder in einer Tablettenpresse zu Tabletten weiterverarbeitet wird.

Für beide Herstellungsverfahren sind in allen Prozessschritten unterschiedliche Messstellen (PAT) installiert, um zu gewährleisten, dass zu jedem Zeitpunkt des Prozesses die Qualität des Produktes kontrolliert und dokumentiert werden kann.

Über die reine Maschinentechnik hinaus spielt die Steuer- und Regelungssoftware bei der kontinuierlichen Herstellung eine zentrale Rolle: Sie gleicht während des Betriebes alle gemessenen Parameter mit den Sollwerten ab, um bei eventuellen Abweichungen entsprechend eingreifen und nachregeln zu können. Zudem wird so sichergestellt, dass im Fall einer nicht spezifikationskonformen Abweichung die Anlage stoppt und erst wieder anläuft, wenn der Fehler behoben ist.

Ergänzend zu der Regelung des eigentlichen Herstellungsprozesses hat die Steuerung die lückenlose Nachverfolgung der hergestellten Tabletten zu gewährleisten. Dazu müssen die riesigen Datenmengen entsprechend aufgearbeitet und abgespeichert werden.

Angesichts vielfältiger Vorteile setzen sich kontinuierliche Prozesse in der Pharmaproduktion mehr und mehr durch. Die Voraussetzung dafür sind jedoch Maschinen, die dieses in der Branche noch recht neue Verfahren mit den bewährten GMP-Standards verbinden.

www.prozesstechnik-online.de

Suchwort: phpro0518lödige


Autor: Reiner Lemperle

Vertriebsleiter, Prokurist,

Lödige Process Technology


Vorteile:   Kontiverfahren

  • Konsistente Produktqualität: Einmal eingestellt, gewährleistet die kontinuierliche Verarbeitung eine gleichbleibende Produktqualität über den gesamten Produktionszeitraum.
  • Produktionsmenge über Laufzeit bestimmbar: Ist die gewünschte Produktionsmenge erreicht, wird der Prozess beendet.
  • Kleinere Maschinen: Weil sich zu jedem Zeitpunkt weniger Mischgut in der Maschine befindet als bei einer Verarbeitung in Chargen, können Behälter und Antriebe bei gleichem Ausstoß deutlich kleiner ausgelegt werden.
  • Weniger manuelle Handhabung der Produkte: Kontinuierlich arbeitende Maschinen lassen sich in umfassende Anlagen mit automatischer Zuführung einbinden, wodurch viele Arbeitsschritte entfallen. Damit sinkt die Gefahr von unbeabsichtigten Verunreinigungen.
  • Arbeitssicherheit: Aus denselben Gründen ist das Personal dem Produkt weniger ausgesetzt, wodurch sich die Arbeitssicherheit einfacher gewährleisten lässt.
  • Weniger Personalbedarf: Gleichzeitig sind weniger Arbeitskräfte notwendig.
  • Geringerer Reinigungsaufwand: Im Chargenbetrieb sind die Reinigungsintervalle kurz. Im Extremfall ist eine Reinigung nach jeder Charge notwendig. Bei Kontiverfahren muss die Anlage dagegen nur bei einem Produktwechsel gereinigt werden.
  • Geringere Produktionskosten: Zusammengefasst ermöglichen kontinuierliche Verfahren im Vergleich zum Chargenbetrieb reduzierte Produktionskosten bei mindestens identischer Produktqualität.
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