Firmen im Artikel
Von Arzneien gegen Diabetes über Hormonpräparate bis zu Krebsmedikamenten: In der Pharmaindustrie nimmt die Verwendung von hochaktiven Wirkstoffen seit Jahren zu. Kein anderes Marktsegment wächst so schnell wie HPAPIs (High Potency Active Pharmaceutical Ingredients). Schon heute ist jeder vierte in Entwicklung befindliche Wirkstoff hochpotent. Zudem laufen in naher Zukunft zahlreiche Patente für Arzneimittel mit hochaktiven Stoffen aus, weshalb auch Generikahersteller verstärkt in die Verarbeitung toxischer Substanzen investieren.
Diese Entwicklungen stellen höchste Anforderungen an den Tablettierprozess. Um bei der Arbeit mit aktiven bis hochaktiven Wirkstoffen Bedienpersonal, Produkte und Umwelt zu schützen, setzen die Arzneimittelhersteller auf leistungsstarke Containmentlösungen.
Über OEL und PDE hinaus
Ausgangspunkt für das Design eines Containmentsystems ist stets die toxikologische Bewertung der Wirkstoffe durch die Pharmahersteller. Aus dieser Bewertung leiten sie maximal zulässige Grenzwerte ab. Dazu nutzen sie Modelle wie den Grenzwert für den Arbeitsplatz (Occupational Exposure Limit, OEL) oder die zulässige tägliche Dosis (Permitted Daily Exposure, PDE). Das Problem ist jedoch, dass es bisher keine einheitliche Methode gab, um die Containmentleistung von Tablettieranlagen zu klassifizieren.
An dieser Stelle kommt Fette Compacting ins Spiel: Mit dem Containment Guard hat der Tablettierspezialist seit 2015 das erste Testverfahren entwickelt, das die Rückhalteleistungen von Containment-Tablettiersystemen anhand eines standardisierten Verfahrens ermittelt. Aus den Ergebnissen dieser Testreihen leitet sich das Containment-Guard-Level ab. Auf dieser Basis dokumentiert der Containment Guard präzise die Rückhalteleistung einer getesteten Containmentanlage.
Die gemessenen Werte einer spezifischen Anlage lassen sich ins Verhältnis zu den Praxisdaten aus der pharmazeutischen Produktion setzen. Ein solcher Vergleich lässt aussagekräftige Rückschlüsse darauf zu, welche Kriterien bei der Dimensionierung einer Containmentanlage für Tablettenpressen eine Rolle spielen und wie sich gegebenenfalls Kosten für falsch dimensionierte Systeme vermeiden lassen. Auf diese Weise unterstützt das Containment-Guard-Verfahren Pharmahersteller dabei, Investitionen in Containmentsysteme vorausschauend und verbindlich zu planen.
Spezifisch auf Tablettiersysteme zugeschnitten
Der Containment Guard arbeitet mit Expositionsmessungen, die Fette Compacting seit 2018 in seinem Competence Center in Schwarzenbek bei Hamburg durchführt. Das Verfahren basiert auf der APCPPE-Richtlinie der International Society for Pharmaceutical Engineering (ISPE) und misst die Konzentration von Partikeln, die aus der Anlage austreten. Dazu ist eine Erweiterung des üblichen Verfahrens nötig: Da APCPPE für unterschiedliche Anlagentypen gilt, kann sie die spezifischen Anforderungen an ein Containment-Tablettiersystem nicht voll erfassen. Um die Produktionsbedingungen bei der Tablettierung realistisch abzubilden, haben die Ingenieure von Fette Compacting den Standardvorgaben weitere hinzugefügt. Dazu zählen unter anderem die Position von Messsonden und Bedienern während des Messvorgangs, die Anzahl der Tablettenmuster, die bei laufender Produktion für die Qualitätskontrolle entnommen werden, und mögliche Fehlfunktionen der Tablettenpresse.
Der Containment Guard testet die speziellen Containmentanforderungen in sieben Messszenarien, den sogenannten „Cycles“. Dafür werden Tablettenpressen und Prozessequipment in allen denkbaren Zusammenstellungen aufgebaut und in einer festen Reihenfolge auf ihre Rückhalteleistung getestet.
Von der Nullmessung bis zur Demontage
Jeder Testdurchlauf beginnt mit einer Nullmessung, bei der die Grundbelastung des Messraums mit der Testsubstanz ermittelt wird. Anhand dieses Wertes kann eine bessere Einordnung der nachfolgenden Versuchszyklen erfolgen. Der zweite Cycle testet die Rückhalteleistung der Anlage während der laufenden Produktion. Dafür richtet der Bediener die Tablettenpresse ein und startet den Betrieb. Abschließend arbeitet die Maschine eine halbe Stunde im Normalbetrieb. Auch typische Arbeitsschritte wie das Ziehen von Mustertabletten für die Qualitätskontrolle werden in diesem Zyklus getestet.
Cycle drei spielt das Ein- und Ausschleusen von Werkzeug in den Innenraum der Tablettenpresse durch. Der Bediener führt Stempel und Werkzeug durch den Rapid-Transfer-Port (RTP) in die Maschine ein und nutzt anschließend die Handschuheingriffe, um die Stempel zu wechseln. Am Ende des Cycle werden die Werkzeuge wieder aus der Anlage entnommen. Der Fehlertest des vierten Cycle simuliert einen Stromausfall: Zunächst laufen die Tablettenpresse und die Filtereinheit fünf Minuten im Regelbetrieb und werden dann abgeschaltet. Nun übernimmt der Notfallmechanismus des Air-Management-Systems. Die Messung dauert insgesamt 30 Minuten.
In Cycle Nummer fünf reinigt ein Bediener den Innenraum. Über die Handschuheingriffe der Maschine fasst er in die Tablettenpresse und säubert den Pressraum und gegebenenfalls den Isolator. Je nach Anlage schleust er zudem eine Handwaschpistole ein, um die Komponenten manuell nachzureinigen. Bei Tablettenpressen mit Wash-in-Place-Funktion (WIP) startet anschließend das Waschprogramm. Die Fensterklappen der Maschine bleiben die komplette Zeit über geschlossen.
Für Cycle sechs entfernt der Bediener das Prozessequipment, indem er Aufwärtsentstauber und Checkmaster abdockt. Hier gibt es je nach Anlage zwei Messszenarien: Der sechste Cycle wird nur für Tablettenpressen mit waschbarem Prozessequipment durchgeführt. Wird eine Maschine mit Isolator gemessen, entfällt dieser Schritt und es geht direkt mit dem siebten Cycle weiter. In diesem letzten Szenario öffnet der Bediener die Fensterklappen und baut die Fill-O-Matic und die Stempel aus. Abschließend wischt er die Presse feucht aus.
Größere Genauigkeit durch Wiederholung
Um die größte Genauigkeit bei den Messergebnissen zu erzielen, werden alle sieben Messszenarien für jede zu messende Anlage dreimal wiederholt. So wird insgesamt eine reproduzierbare Bewertung für Containment-Tablettiersysteme möglich. Nach erfolgreicher Prüfung wird dem Kunden der komplette Prüfbericht zur Verfügung gestellt. Hersteller erhalten damit eine verlässliche Grundlage für ihre Investitionsentscheidung und abschließende Risikoprüfung.
Suchwort: phpro0319fette
Autor: Dr. Martin Schöler
Director Engineering & Design,
Fette Compacting
