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Der High-Containment Isolator schützt die Bediener vor den in der Anlage verarbeiteten hochaktiven Substanzen. (Bild: Dec)

  • Ein Schweizer Pharmazeut nutzt eine Reihe von High-Containment-Isolatoren, um die Bediener und die Umwelt vor der Einwirkung hochaktiver Substanzen zu schützen.
  • Die Anlage besteht aus einer Edelstahl-Bedienerplattform mit Handschuheingriffen in die verschiedenen Kammern des Isolators. IBC werden in der Mitte des Isolators angedockt
  • Der Prozess läuft in drei Kammern (Transferkammer mit RTP-System, Dosier- und Siebprozess und Mischkammer) ab.

Immer mehr Menschen leiden an chronischen, durch Luftverschmutzung bedingte, obstruktiven Lungenerkrankungen sowie Asthma. Die meisten dieser Patienten werden mit Medikamenten über Inhalationssysteme behandelt. Um die hohe Nachfrage nach solchen Medikamenten zu befriedigen, hat ein Schweizer Pharmaunternehmen in neue Produktionsanlagen investiert.

Für dieses Projekt hat Dec eine Reihe von High-Containment-Isolatoren geliefert. Damit kann sichergestellt werden, dass sowohl die Bediener als auch die Umwelt vor der Einwirkung der hochaktiven Substanzen geschützt sind. Die Maßnahmen zur Risikobeherrschung bestanden hier im Bau von zweckbedingten Isolatoren, wobei die Anlagen für das Containment sorgen, d.h. der Zwang zur Arbeit mit Ganzkörperschutzanzug, Schutzbrille und Atemschutzmaske fällt hier weg.

Die Isolatoren stellen sicher, dass der Grenzwert für die zeitlich gewichtete durchschnittliche Konzentration von <0,4 µg/m3 während acht Stunden Betrieb nicht überschritten wird. Die Geräte werden im Unterdruck betrieben, erfüllen cGMP-Standard, und sind für den Einsatz in einem Prozessraum der Explosionsschutz-Kategorie Atex 2G/1 IIB T4 ausgelegt.

Dreikammer-Dosier- und Vormisch-Isolator sorgt für Sicherheit

Die Aufgabe besteht darin, sowohl hochpotente pharmazeutische Wirkstoffe als auch Hilfsstoffe zu wiegen, vorzumischen und in Zwischenbehälter zu transferieren. Die Lösung basiert auf einem Dreikammer-Dosier- und Vormisch-Isolator, der für die folgenden unterschiedlichen Prozessstufen in Vorbereitung auf den endgültigen Trockenpulver-Mischprozess verwendet wird:
Die erste Stufe, das Vormischen, beinhaltet das manuelle Abwägen, Sieben und Vormischen der Wirk- und Hilfsstoffe unter Verwendung eines integrierten Turbula-Mischers. Nach dem Mischen wird das Material dann aus dem Isolator in einen Misch-IBC weitergeführt, der mit dem Isolator unter Verwendung eines Doppelklappensystems verbunden ist. Der Misch-IBC wird mittels einer, auf Wägezellen montierten Hebebühne, angehoben und an die Doppelklappe angedockt.

In der zweiten Stufe werden die Hilfsstoffe gefördert und abgewogen. Das Powder Transfer System (PTS) mit integriertem Dosierorgan Dosivalve im Isolator ermöglicht die automatisierte Förderung und Dosierung von Hilfsstoffen, die von einem externen Schüttgutzwischenbehälter hergeführt werden. Diese weiteren Hilfsstoffe werden in den angedockten Misch-IBC bis zu einem vorbestimmten Sollwertgewicht gefüllt. Das erforderliche Zielgewicht wird durch eine kontrollierte Rückkopplungsschleife zwischen dem Dosivalve und der Wägezelle der Hebebühne erreicht.

Die Isolatoren sind auf einer via Treppe erreichbaren Plattform montiert. Dies ermöglicht einen einfachen Zugang zu den Kammern des Isolators sowie das Anschließen der
1.000-l-IBC-Behälter an die Unterseite der Isolatoren. Die Anlage ist in die Prozessraumwand eingebaut und bildet somit einen technischen Bereich mit Zugang zur Rückseite des Systems, welche über einen separaten Eingang erreicht wird.

In der ersten Kammer, der Transferkammer, können Wirk- und Hilfsstoffe in den Isolator eingeschleust werden. Die Arbeitsstoffe gelangen über ein Rapid Transfer Port System (RTP) auf der linken Seite in die Kammer. Auf der rechten Seite ist diese Kammer über eine verriegelte Verbindungstür mit der Kammer 2 verbunden.

Zum Dosieren und Sieben garantiert die zweite Kammer höchste Containment-Anforderungen. Diese Kammer beherbergt die Transfer- und Dosiereinheit PTS-Dosivalve. Sie wird auf einem Schwenkarm verwendet und kann somit zur Seite bewegt werden, so dass auch die manuelle Beschickung des Vormisch-Materials ermöglicht wird. Das Vibrationssieb ist auf einem Rahmen montiert. Die niedrige Position erleichtert den Anschluss der PE-Beutel sowie die manuelle Handhabung.

Die in der Kammer integrierte Präzisionswaage ist in der Arbeitsplatte des Isolators versenkt. Dadurch entsteht eine glatte Oberfläche und wird die Handhabung des Materials vereinfacht. Diese Kammer enthält zudem ein speziell entwickeltes Pulversammelsystem, welches ohne extern angebrachte Absaugung und zusätzliche Filtration funktioniert.

Kammer 3 ist die Vormischkammer und umfasst einen 17-l-Turbula-Mischer. Aus Sicherheitsgründen bei rotierenden Maschinen ist die interne, auf der linken Seite angebrachte Verbindungstür während des Betriebs verriegelt und eine externe Handschuhschranke hindert das Eintreten der Hände in die Kammer. Das Ausschleusen von Verpackungsmaterial und Restprodukten aus dem Isolator erfolgt über einen auf der rechten Seitenwand montierten, mit Endlos-Linersystem ausgestatteten RTP.

Validiertes Reinigungsverfahren

Die Isolator- und Prozessanlagen wurden für Wash-in-Place (WIP) entwickelt. Jede Kammer kann an ein externes Clean-in-Place-System (CIP) angeschlossen werden. Die PTS- und Dosivalve-Elementgruppe einschließlich der Transferlinien sind vollständig CIP-reinigbar, Reinigungsflüssigkeiten werden über die Transferleitungen durch die Komponenten PTS und Dosivalve gespült und verlassen den Isolator direkt durch das Doppelklappensystem. Alle Kammern sind mit integrierten rotierenden Sprühdüsen ausgestattet, die für das Beseitigen von starken Verschmutzungen bestimmt sind sowie einer Handpistole mit niedrigem Druck für die individuelle Reinigung. Zur schnellen Trocknung wurden die Isolatoren mit Heiß- und Drucklufttrocknungssystemen ausgestattet.

Achema, Halle 5 – D8

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