Beim Transfer von Produkten und Materialien in Barrieresysteme gibt es einige Dinge zu beachten. Beginnend bei der Kategorisierung des pharmazeutischen Produkts und der Definition der aseptischen Umgebung.Wie kann mein Produkt kategorisiert werden? Welche Prozesse und Verfahren werden häufiger eingesetzt? Was sind die größten Herausforderungen bei der Produkt- und Komponentenzufuhr? Über diese und weitere Fragen sollte man sich bereits in einem frühen Projektstadium ausgiebig Gedanken machen.
Aufrechterhaltung aseptischer Barrieren
Beim Transfer von Produkten zwischen verschiedenen klassifizierten Bereichen ist der wichtigste Punkt die Aufrechterhaltung der aseptischen Barriere. Transfersysteme und -verfahren sind ebenso variabel wie die Arten von Barrieresystemen selbst. Daher gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, Produkte und Materialien in Barrieresysteme einzuschleusen. Grundsätzlich kann zwischen kontinuierlichen (z.B. Mouse Holes, E-Beam, Sterilisationstunnel mit trockener Hitze, etc.) und diskontinuierlichen Transfersystemen (z.B. RTP-Ports, Schleusen, Flüssigkeitstransfersysteme) unterschieden werden. Neben vielen anderen Quellen ist eine wichtige Referenz die ISO 14644. Da die aseptische Risikobewertung ebenso eine wichtige Rolle spielt, ist auch die ISO 13408 zu berücksichtigen.
Unterschiedliche Anforderungen an die verschiedenen Verpackungsarten
Ein Aspekt, der derzeit viel diskutiert wird, ist die Zuführung von vorsterilisierten Behältnissen. Für Packmittel in einem Nest kann der aseptische Transfer entweder mit RABS (Restricted Access Barrier System) – oder Isolatorsystemen erreicht werden. Eine Möglichkeit ist die Verwendung eines geeigneten vollautomatischen Beutelöffners, kombiniert mit einer Sprühdesinfektion des umgebenden Beutels. In diesem Zusammenhang wird immer häufiger über eine Doppelverpackung für mehr Sicherheit diskutiert. Obwohl der E-Beam-Tunnel (Elektronenstrahl) seit langem die Standardlösung für die Dekontamination von Tubs in Hochleistungslinien mit Isolatoren ist, wird er für kleinere Linien generell als überdimensioniert angesehen. Alternativen, die derzeit untersucht werden, sind Tunnel oder Schleusen, die in Kombination mit Plasma, UV-Licht, Stickstoffdioxid, Wasserstoffperoxid oder anderen Dekontaminationsmitteln eingesetzt werden können. Diese sind jedoch noch nicht als globaler Standard etabliert.
Generell erfordern Behältnisse in einem Nest aufgrund ihrer Abmessungen größere Querschnittsöffnungen. Darüber hinaus muss die Entsorgung von den Beuteln und Tyvek Verpackungsmaterialien im Hinblick auf die Druckstabilisierung in einem geschlossenen System abgewickelt werden. Bei hochpotenten Medikamenten im Nest werden ein Containment-Isolator und verschiedene Druckzonen für Beutel, Tuböffner sowie den Füllbereich benötigt, die durch (passive) Mouse Holes miteinander verbunden sind.
Einwegsysteme für aseptische Flüssigkeiten
Beim Abfüllen werden im aseptischen Umfeld immer häufiger Einweg- oder gebrauchsfertige, vorsterilisierte Systeme eingesetzt. Solche Komplettsysteme können aus Füllnadeln, Schläuchen, Beuteln, Agarplatten sowie Werkzeugen in geeigneten vorsterilisierten Beta-Beuteln bestehen. Die Vorteile sind vielfältig, denn Einwegsysteme reduzieren die Zeit bis zur Produktion, die Kosten für Herstellung und Validierung und erhöhen gleichzeitig die Sicherheit von Prozessen und Produkten.
Vom RTP bis zu Materialtransferschleusen und Autoklaven
In einem ganzheitlichen Barrieresystem-Konzept ist es nicht nur notwendig, Produkte und Materialien in die aseptische Umgebung zu überführen, sondern auch wieder herauszubekommen. RTPs können für viele Transferzwecke eingesetzt werden (z.B. für Behälter, Beutel, Stopfen, Kappen, Abfälle, vorsterilisierte Einwegsystemen, usw.). RTPs sind jedoch in Bezug auf Größe, Handlingsmöglichkeiten und Zugriff begrenzt, weshalb sie nicht alle Arten von erforderlichen Transfers abdecken können.
Schnelle Schleusen oder Materialtransferschleusen werden je nachdem, ob sie in RABS- oder Isolatorsystemen eingesetzt werden, unterschiedlich ausgeführt. Die häufigste Lösung für an den Isolator angebundene Transferkammer ist die H2O2-Oberflächendekontamination, gefolgt von NO2. Was RABS-Systeme betrifft, so werden sie hauptsächlich mit einer einfachen manuellen Transferschleuse kombiniert, die mit einer Luftzufuhr der Klasse A kombiniert ist, und manueller Sprüh- und Wischdesinfektion ohne automatisierten Dekontaminationsschritt. Im Gegensatz zur H2O2-Dekontamination hat das Autoklavieren eine stärkere Wirkung und führt zu einer vollständigen Sterilisation durch Temperatur und Druck. Daher gibt es Überlegungen, Autoklaven direkt mit dem Isolatorsystem zu verknüpfen. Die größte Herausforderung besteht darin, die Schnittstelle zwischen Isolator und Autoklav mit Berücksichtigung der Oberflächentemperaturen auszuführen. Darüber hinaus können Platzbeschränkungen eine wichtige Rolle bei dieser Entscheidung spielen, da der Autoklav in unmittelbarer Umgebung des Isolators aufgestellt werden muss. Dies stellt eine zusätzliche Herausforderung für die Raumaufteilung dar.
Fazit
Bei der Planung der aseptischen Produktion sind vorab eine Vielzahl von Themenfeldern zu berücksichtigen. Oftmals werden Mängel erst in einer sehr späten Planungsphase oder – im schlimmsten Fall – in der Produktion aufgedeckt. Ältere Anlagen ohne ausreichende Barriere oder niedrigere Kategorisierung werden zunehmend auf ein RABS-System (Restricted Access Barrier System) aufgerüstet, da die weltweiten behördlichen Anforderungen dies zunehmend verlangen. Es wird daher empfohlen, bei der Konzeption von Anlagen und Transfersystemen mit erfahrenen Partnern zusammen zu arbeiten, die eine umfassende Beratung anbieten können.
Matthias Angelmaier hat einen Bachelor-Abschluss in Industrial and Mechanical Engineering sowie einen Master-Abschluss in Business Development. Er ist seit 2009 bei der Syntegon Technology GmbH. In den ersten 3 Jahren war er Projektleiter für die Abwicklung komplexer Kundenprojekte. Seit 2012 ist er verantwortlicher Produktmanager für die Geschäftsbereiche Barrier Systems und Isolator Technology sowie Cartridge Filling Equipment mit globaler Produktverantwortung. Zu seinen Kompetenzen gehören neben der Prozesstechnik die Biodekontamination, Sterilisation und Depyrogenisierung, Handschuhprüfsysteme sowie aseptisches Fill-Finish rund um Barrieresysteme.
