XXL im Slimfit-Anzug

Erst angepasste Lösung macht Containment wirtschaftlich

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Exposition des Bedienpersonals bei verschiedenen Tätigkeiten. Im Beispiel sind insgesamt 10,00 µg/Tag erlaubt, die Gesamtexposition erreicht allerdings nur 1,39 µg/Tag.

Wirkstoffkonzentration kann von Prozessschritt zu Prozessschritt variieren

Der Hersteller weiß, dass die Wirkstoffkonzentration in der Regel auf dem Weg durch eine Produktionslinie abnimmt, beispielsweise auf dem Weg aus dem Wirkstoffcontainer über einen Nassgranulierer in eine Wirbelschichtanlage, und von dort in die Tablettenherstellung. Mit zunehmender Verdünnung sinkt das Gefährdungspotenzial für die Mitarbeiter. Eine wichtige Kenngröße ist dabei das Occupational Exposure Limit, OEL. Es ist ein Maß für die durchschnittliche Konzentrationsbelastung des Anlagenpersonals durch einen Wirkstoff während einer 8-h-Schicht.

Um zu verstehen, wie der OEL durch Anlagentechnik beeinflusst werden kann, ist es hilfreich zu wissen, wie sich dieser zusammensetzt. Der OEL ist der Quotient aus der Konzenttrationsbelastung eines Wirkstoffs auf einen Menschen, bei der keine Folgen zu beobachten sind (NOEL) und fünf Sicherheitsfaktoren, in denen Aspekte wie die Bio-Verfügbarkeit des Wirkstoffs, die Schwere der Folgen und andere bewertet werden. Der OEL wird in fünf verschiedenen Stufen (Bereichen) in der Einheit µg/m3 angegeben. Da kurzzeitig auch höhere OEL tolerabel sind, dient das „Short-Term Exposure Limit“ (STEL) als weitere Bewertungsgröße: Es beschreibt das OEL für eine begrenzte Zeit (15 bis 30 Minuten). Der STEL kann das Drei- bis Achtfache des OEL annehmen, allerdings dürfen Bediener nie Wirkstoffkonzentrationen ausgesetzt werden, die den STEL überschreiten.

2 Beispiel für die Verdünnung

Beispiel für die Verdünnung eines Wirkstoffs im Laufe des Prozesses.

Für das Containment einer Anlage spielen neben dem OEL außerdem die Eigenschaften des Wirkstoffs, die persönliche Schutzausrüstung des Personals und die Häufigkeit eine Rolle, mit der Bediener einem API ausgesetzt sind. Über eine 8-h-Schicht berechnet sich die Gesamtexposition (PDE) als Summe der Einzelexpositionen (Produkt aus API-Konzentration an einer Stelle in der Anlage und Aufenthaltsdauer an dieser Stelle). Das auf Seite 33 in Bild und Tabelle gezeigte Beispiel verdeutlicht dies: So liegt die zulässige Exposition während einer Schicht für den Wirkstoff im Beispiel bei 10,00 µg/d. Aus den Auslegungswerten, der Häufigkeit der Tätigkeiten für Beschickung, Entleeren und Probenahme sowie der Dauer der Tätigkeiten folgen einzelne Werte für die Exposition des Personals. Aufsummiert folgt im Beispiel eine Exposition von 0,138 µg/d, d.h. der erlaubte Maximalwert wird deutlich unterschritten.

Risikoanalyse als Voraussetzung für eine optimale Containmentlösung

„Die Risikoanalyse schafft die Voraussetzungen für eine optimale Containmentlösung,“ weiß Michael Maintok. Neben den toxikologischen Werten beziehen die Ingenieure in Binzen nicht nur die Exposition der Bediener sondern auch die Häufigkeit der Produktionszyklen mit ein. Als langjähriger Betreiber einer eigenen Lohnfertigung und eines Technikums kennt der Hersteller nicht nur die Hot Spots sondern weiß auch, in welchem Maße die Gefährdung über den Prozessverlauf sinkt.

3 Wirkstoffkonzentration und OEL

Wirkstoffkonzentration und OEL / OEB. (Bilder: Glatt)

Ein Beispiel verdeutlicht dies: So gilt für einen Wirkstoff ein OEL von 1 µg/m3 und ein STEL von 5 µg/m3. In einem Hochleistungsmischer wird 1 kg des Wirkstoffs mit 99 kg eines Hilfsstoffs gemischt. Für den Hilfsstoff gilt kein OEL. Während für die Wirkstoffbeschickung hohe Containment-Anforderungen bestehen und der Transfer den Einsatz von Containment-Klappen, Isolatortechnik oder Schutzanzug erfordert, ist die Wirkstoffkonzentration nach dem Mischprozess um den Faktor 100 geringer – es gilt dann ein OEL von 100 µg/m3 und ein STEL von 500 µg/m3. Für das Handling genügt dann beispielsweie eine lokale Filterabsaugung, um die Bediener auch ohne Schutzanzug zu schützen.

„Berücksichtigt man den Verdünnungsgrad, dann ergeben sich ganz andere Anforderungen an das Containment“, erklärt Axel Friese: „Es geht nicht darum, die Sicherheit zu reduzieren, sondern wir reduzieren den Schwierigkeitsgrad.“ Im genannten Beispiel folgt auf den Mischprozess eine Wirbelschichtgranulation, der sich eine Tablettierung und ein Tablettencoater anschließen. Während auch für die Granulation und Tablettierung ein OEL von 100 µg/m3 gelten, sind nach dem Coaten keine weiteren Containment-Maßnahmen notwendig, weil dann kein Staub mehr entsteht.

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Michael Maintok, Business Development Key Technologies bei Glatt
„Im Einzelfall muss nach Effizienz und Wirtschaftlichkeitskriterien geprüft werden, ob in die Anlagentechnik investiert wird, oder ob es sinnvoller ist, den Bediener mit einer persönlichen Schutzausrüstung auszustatten.“

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Axel Friese, Head of Marketing Process Technology Pharma bei Glatt
„Ja, es gibt in einer Produktionslinie jede Menge Schnittstellen, aber keine Sorge, denn diese lassen sich reduzieren.“

Eine Frage der Wirtschaftlichkeit

Ob am Ende einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung eine Anlage in Containment-Technik oder aber die Low-Tech-Lösung steht, bei der das Bedienpersonal die Anlage nur im Schutzanzug betritt, ist schließlich vor allem eine Frage der Wirtschaftlichkeit. So ist der Investitionsaufwand für eine Probenahmestelle in High-Containment-Ausführung beispielsweise relativ gering im Vergleich zum Aufwand, der entsteht, wenn sich Mitarbeiter für das regelmäßige Probeziehen zunächst in einen Schutzanzug zwängen müssen. Anders sieht die Situation dagegen aus, wenn bestimmte Tätigkeiten nur selten ausgeführt werden müssen und eine, vielleicht sogar automatisierte, High-Containment-Lösung dann unverhältnismäßig teuer wäre.

„Im Einzelfall muss nach Effizienz und Wirtschaftlichkeitskriterien geprüft werden, ob in die Anlagentechnik investiert wird, oder ob es sinnvoller ist, den Bediener mit einer persönlichen Schutzausrüstung auszustatten“,  verdeutlicht Michael Maintok und sein Kollege Axel Friese ergänzt: „Für beides bieten wir technische Lösungen, und manchmal auch die hybride Lösung, bei der sowohl High Containment als auch Vollschutz für das Personal genutzt wird.“

Heftausgabe: Mai 2017
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Armin Scheuermann ist Chefredakteur der CHEMIE TECHNIK

Über den Autor

Armin Scheuermann ist Chefredakteur der CHEMIE TECHNIK
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