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Verfahrenstechnik 6/2018

Verfahrenstechnik 6/2018

VERFAHREN UND ANLAGEN I

VERFAHREN UND ANLAGEN I ACHEMA Realisierbare Aufgabe Auf dem Weg zur kontinuierlichen Tablettierung Kontinuierliche Fertigungslinien werden zur Realität in der Pharmaproduktion. Mit dem Wechsel von der klassischen Batch-Produktion zum Continuous Manufacturing reagieren Arzneimittelhersteller auf den weiter steigenden Innovations- und Kostendruck. Der Gesamtprozess rückt in den Mittelpunkt – das ist eine große, aber realisierbare Aufgabe, wie Einblicke in die Tablettenproduktion zeigen. Im Vergleich zur Batch-Produktion bietet Continuous Manufacturing (CM) viele verfahrenstechnische und wirtschaftliche Vorteile: integrierte Prozesse, kürzere Fertigungszeiten und eine unterbrechungsfreie Produktion sorgen für noch mehr Effizienz und Prozesssicherheit. Beim CM wachsen viele vormals getrennte Prozesse und Komponenten zusammen, was Vorteile wie höhere Flexibilität und geringere Produktionskosten verspricht. Damit die Umstellung gelingt, müssen alle Prozesse optimal zusammenpassen und Maschinenhersteller ihre Expertisen verknüpfen. Da CM-Anlagen verglichen mit dem Batch-Equipment kleiner sind, sparen Anwender kostenintensive Reinraumfläche und benötigen aufgrund des durchgängigen Materialstroms keinen Lagerraum für Zwischenprodukte. Zudem lässt sich bei der kontinuierlichen Produktion die Größe der Chargen über die Laufzeit der Anlagen flexibel steuern. Auch beim Scale-up bietet die kontinuierliche Herstellung Vorteile: So lassen sich neue Produkte schneller in den Markt einführen, da häufig dieselbe Anlage für die Entwicklung und die Produktion genutzt werden kann. Zeitintensive Scale-up-Prozesse entfallen weitgehend. Darüber hinaus eröffnet die kontinuierliche Fertigung Vorteile bei der Produktqualität und folglich der Patientensicherheit. Qualitätsmindernde Einflüsse verringern sich, da das Pulver aus dem Mischer direkt in die Tablettenpresse geführt wird. Hierdurch lassen sich bspw. Vibrationen beim Transport von Zwischenprodukten vermeiden, die ansonsten zur Entmischung führen könnten. Hersteller und Behörden sagen ja Autor: Dr. Marten Klukkert, Manager Technology Center, Fette Compacting GmbH, Schwarzenbek Als Folge dieser Perspektiven werden immer mehr orale feste Arzneiformen (Oral Solid Dosage, OSD) mittels Continuous Manufacturing produziert – und das mit Erfolg. Erste Erfahrungen der Hersteller bestätigen die Einschätzung, dass sich mit CM erhebliche Einsparungen realisieren lassen. Zudem unterstützen Regulierungsbehörden wie die Food and Drug Administration (FDA) und die Europäische Arzneimittel- Agentur (EMA) den ganzheitlichen und sicheren Produktionsansatz. Auf Basis dieser breiten Zustimmung wird sich das Produktionsumfeld in der pharmazeutischen Industrie nachhaltig wandeln. Dieser Wandel geht mit einem veränderten Prozessverständnis einher: Das Produkt des einen Prozesses bildet das Ausgangs- 14 VERFAHRENSTECHNIK 6/2018

1 2 3 4 5 6 Mögliches Gesamtszenario einer kontinuierlichen Tablettenproduktion: Dosieren und Mischen (1), Granulieren (2), Tablettieren (3), Kontrollieren (4), Coaten (5), Verpacken (6) material des nachfolgenden. CM-Linien sollen über einen längeren Zeitraum unterbrechungsfrei betrieben werden. Dadurch ergeben sich verfahrenstechnische Herausforderungen, weil sich z. B. der Materialfluss und Reinigungszyklen ändern und einzelne Maschinenkomponenten verschieden verschleißen. Gegebenenfalls muss auch die Formulierung den geänderten Prozessbedingungen angepasst werden. Für die Maschinenhersteller und die Anwender steht folglich bei der Entwicklung neuer Lösungen für CM eine Frage im Vordergrund: Wie lassen sich die unterschiedlichen Produktionsschritte nahtlos miteinander verketten, um eine konstant hohe Produktqualität zu gewährleisten und diese zu überwachen? Bei der Umsetzung kommt es vor allem auf die Zusammenarbeit über verschiedene Kompetenzfelder hinweg an. Die Experten für unterschiedliche Teilprozesse müssen kooperieren und eine ganzheitliche Lösung erarbeiten. Im Rahmen einer solchen ganzheitlichen Perspektive für die Tablettierung bevorzugen Anwender häufig eine Direktverpressung: Das Pulver wird dabei ohne zusätzliche Granulation direkt vom Mischer in die Tablettenpresse geleitet. Auf diesen effizienten Produktionsweg legt auch Fette Compacting seinen Fokus. Hinsichtlich der Produktionseffizienz und der Qualität des Endproduktes ist hierbei entscheidend, wie die Tablettenpresse in den Prozess integriert ist. Dafür hat sich der Hersteller ein umfassendes Know-how erarbeitet und bietet in Kooperation mit mehreren Partnern Herstellungslinien für die kontinuierliche Produktion an. Analytik entscheidet über Erfolg Der Erfolg einer solchen kontinuierlichen Tablettieranlage hängt entscheidend von ihrem PAT-System ab (Process Analytical Technology). Mit dem passenden Konzept können Anwender sicherstellen, dass relevante Parameter erfasst und Sensoren störungsfrei in den Gesamtprozess integriert sind. Wenn z. B. ein Mischer zum Einsatz kommt, muss der Bediener besonders auf die Mischhomogenität achten. Beim Granulieren spielen z. B. die Partikelgrößenverteilung und die Restfeuchte eine wichtige Rolle. Je nach Anwendungsfall gilt es, solche Faktoren sensorisch zu erfassen und bei Bedarf anzupassen. Bei den CM-Linien von Fette Compacting stehen je nach Anwendungsfall verschiedene spektroskopische Messverfahren zur Verfügung. In rund 90 % aller Fälle kommt die Nah-Infrarot-Spektroskopie, kurz NIRS, zum Einsatz. Sie hat die Vorteile, dass die meisten Wirkstoffe gut auf ihren Spektralbereich reagieren und die Strahlen tief in die Tablette eindringen können, ohne schädigend zu wirken. Außerdem ist NIRS schnell und damit für die Inprozesskontrolle bei Hochleistungsmaschinen optimal. Bei einem Wirkstoffgehalt unter einem Prozent stößt sie jedoch häufig an ihre Grenzen. In diesem Fall ist z. B. die Raman- Spektroskopie eine Alternative, bei der ein spezieller Laser zum Einsatz kommt. Diese Methode ist robuster gegen Prozessvariationen, erfordert aber Erfahrung in der Bedienung, damit es nicht etwa zu Überlagerungen durch Fluoreszenz kommt. In Spezialfällen lässt sich auch auf Methoden wie die laserinduzierte Fluoreszenz (LIF), die UV- oder die Terahertz-Spektroskopie zurückgreifen. Insgesamt stellt Fette Compacting also nicht nur die zentrale Maschinentechnologie für eine kontinuierliche Tablettenproduktion bereit, sondern auch ein maßgeschneidertes Kontrollsystem. Halle 3.0, Stand F3 www.fette-compacting.com Vakuum bei aggressiven Medien Dampfstrahl-Vakuumpumpe aus Graphit für hochkorrosive Anwendungen GEA Graphit Strahlpumpen zum Absaugen und Verdichten von aggressiven Gasen und Dämpfen in der Chemischen Industrie: • Betriebssicher durch Einhaltung der aktuellen Vorgaben der Chemischen Industrie • Energieoptimiert durch präzise Auslegung der Innengeometrie • Wirtschaftlich durch hohes Maß an Standardisierung durch Kooperation mit Graphithersteller SGL Carbon • Ersatz von Porzellan-Strahlpumpen in bestehenden Vakuumaggregaten ohne bauseitige Änderungen Interessiert? Nähere Info dazu unter salesgermany@gea.com oder besuchen Sie uns auf der ACHEMA in Halle 4.0/F46. gea.com

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