Flexibilität im Vordergrund

Neue Konzepte für die pharmazeutische Industrie

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18.09.2008 Bei der Projektierung von neuen Produktionsstätten zur Herstellung von Arzneimitteln, die mit den API-Wirkstoffen (Active Pharmaceutical Ingredients) hergestellt werden, wird es für die pharmazeutische Industrie immer wichtiger, zwischen einem „Total Containment“, einem „Potent Containment“ oder einem „normalen Produktionsbereich“ zu differenzieren und entsprechend zu planen.

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Entscheider-Facts

  • Bei der Entwicklung der Reinraum-Systeme Wibobarrier OCS und CCS war das Einhalten von Produktexposition sowie Reinluftqualität gemäß DIN EN ISO 14644–1 bei einem Höchstmaß an freier Zugänglichkeit, Flexibilität und Ergonomie oberste Priorität.
  • Der Zeitaufwand zum Reinigen der Anlagen ist deutlich geringer als beim herkömmlichen Isolator.
  • Alle diese Systeme sind mit Filtersystemen in der Rückwand ausgestattet.
  • Heute können diese Systeme mit einem integrierten WIP (Washing In Place)-System ausgestattet werden.

Diese Planung äußert sich dahingehend, dass unter Berücksichtigung der Produktexposition zwischen <1µg/m³ bis 100µg/m³ des ADI (Acceptable Daily Intake) und des RDI (Real Daily Intake) nicht nur das Produkt, sondern auch die Person bzw. die Umgebung beim Umgang mit diesen Produktgruppen geschützt werden sollen. Die Produktexposition ist dem zu verarbeitenden Wirkstoff anzupassen. Heute wird immer mehr darauf geachtet, dass auch für die Personen bei der Reinigung und sogar während der Wartung die im Produktionsprozess erreichten Produktexpositionen eingehalten werden.

Isolatoren möglichst vermeiden

Ein weiterer Faktor, der sehr oft bei der Projektierung neuer Arbeitsplätze an den Problemlöser herangetragen wird, ist die Maßgabe, dass kein Isolator zum Einsatz kommen soll. Grund ist das manuelle Handhaben beim Verwiegen, Umfüllen oder Bemustern der Wirkstoffe. Vielmehr wird ein offenes Handling bevorzugt, wie es unter einem Wibobarrier OCS (Open Containment System mit horizontal verschiebbarer ergonomisch geneigter Frontscheibe) möglich ist. In Einzelfällen wird auch ein Reinraumsystem als ein CCS (Closed Containment System mit geschlossener ergonomisch geneigter Frontscheibe) akzeptiert, allerdings immer unter der Voraussetzung, dieses System auch als offenes System nutzen zu können, um die Flexibilität im Bereich der Verwiegung, der Umfüllung oder sogar beim Musterzug zu gewährleisten.

Beim Erstellen einer URS (User Requirement Specification) steht beim Anwender der Faktor Zeit im Vordergrund; Zeit, die aufgewendet werden muss, um ein System zu reinigen und anschließend den nächsten Einsatz vorzubereiten. Die Reinigung eines Isolators dauert im Vergleich zu einem offenen System – hier der Vergleich zur Reinigung eines Reinraumes – zwei bis drei Mal so lange. Deshalb ist die unproduktive Zeit des Isolators bezüglich Produktionskapazität und Wirtschaftlichkeit im Vergleich zum offenen „klassischen“ System deutlich höher. Der Anwender nimmt hier zusätzliche Körperschutzmaßnahmen (PSA, Persönliche Schutzausrüstung) für sich in Kauf. Diese Betrachtungsweise wird überall dort stattfinden, wo mit einem hohen Produktwechsel zu rechnen ist. Beim klassischen System war bis jetzt nur eine Reinigung möglich, die durch Einsatz von Reinigungsmitteln wie destilliertem Wasser, wässerigen Lösungen auf Alkoholbasis oder wässerigen Lösungen mit Tensiden unter Zuhilfenahme von Lappen erfolgte (Wischtechnik).
Bei der Entwicklung des Reinraum-Systems wurde als oberste Priorität das Einhalten von Produktexposition sowie Reinluftqualität gemäß DIN EN ISO 14644–1 bei einem Höchstmaß an freier Zugänglichkeit, Flexibilität und Ergonomie erachtet. Das System arbeitet nach einem Drei-Zonen-Prinzip. Im Haubenbereich bauen integrierte Düsen einen stabilen Reinluft-Trennschleier mit Ejektorwirkung zwischen Produkt, Mitarbeiter und Reinraum auf. Die Partikel, die im Arbeitsbereich durch das Handling im Innern des Systems frei werden, werden wie von einem Magneten zu der frontseitigen Ansaugöffnung als Haupterfassungsquelle und auch zum rückwärtigen Bereich der Anlage gefördert. Alle diese Systeme, sei es beim OCS oder beim CCS, sind mit Filtersystemen in der Rückwand ausgestattet; die Anlagen mit einem Bag-in- und Bag-out-System sind mit der Möglichkeit, den Filter-Integritätstest durchzuführen, ausgestattet. Beim Wechsel der Filter werden diese in dem Arbeitsraum entnommen. Alle diese Anlagen können und müssen auf jeden Fall für den beschriebenen Anwendungsfall mit einer horizontal verschiebbaren Frontscheibe mit mindestens zwei Glove-Ports und Handschuhen oder aber mit einer zu öffnenden, komplett geschlossenen Frontscheibe mit zwei oder mehreren Glove- Ports und Handschuhen ausgestattet sein.

Reinigung so einfach wie möglich

Um den Anforderungen des Anwenders gerecht zu werden, wurden diese Anlagen weiterentwickelt. Heute können diese Systeme mit einem integrierten WIP (Washing In Place)-System ausgestattet werden. Dabei wird berücksichtigt, dass die produktberührten Flächen auf ein Minimum reduziert werden und diese gegebenenfalls auch im Inneren der Anlage herausgenommen werden können, um einer Nassreinigung (Produkt-Benetzung) unterzogen zu werden. Erst dann können diese Bauteile komplett aus der Anlage entfernt werden. Die verwendete WIP-Flüssigkeit wird zentral in einer Auffangwanne, die in die Anlage integriert ist, gesammelt und von dort in das entsprechende Abwassernetz geleitet.

Sollten sich im rückwärtigen Bereich der Anlage die Filtersysteme befinden, so wäre auch im unteren Bereich der Filter ein WIP möglich. In diesem Fall müsste zum Schutz der Filter ein Schieber, der als Spritzschutz dient, mechanisch eingebracht werden. Bei dem beschriebenen Fall ist eine Produktexposition von <1µg/m³ lediglich für das Produkthandling und die Reinigung der inneren Flächen der Anlagen möglich. Hierbei wird das Reinigen der Filterrückwand ausgespart, da man dann davon ausgehen kann, dass es zwischen dem Produkt, das sich im geschlossenen Bereich befindet, und dem Produkt, das sich im Arbeitsraum befindet, nicht zu einer Kreuz-Kontamination kommt.
Falls der Anwender bereits ein zentrales unabhängiges Filtersystem besitzt, kann das Wibobarrier-System auch ohne Filter in der Rückwand geplant und erstellt werden, um so auch die produktbehafteten luftführenden Bereiche über manuell oder automatisch betriebene Reinigungsdüsen (Sprayball-System) beim Anwählen des Reinigungszyklus vorzusehen.

Für die entsprechende Anwendung gut gerüstet

Somit ist das System unter Berücksichtigung der Produktexposition im Handling-, Reinigungs- und Wartungszyklus für die entsprechenden Anwendungen gerüstet. Es kann mit einem separaten Filtersystem, das die Kriterien der Produktexposition <1µg/m³ einhält, als Turnkey-Projekt geliefert werden. Eine Besonderheit bei dem separaten Filtersystem ist, dass zusammen mit dem Anwender die Konfiguration der Anlage für OEL 1 bis 5 entwickelt werden kann. Hierbei handelt es sich um ein zweistufiges Filtersystem, wobei ein Hepa-Filter mit Hilfe von Druckluft abgereinigt, das Produkt in einem Rückhaltebehälter gesammelt und je nach Produktexpositionslevel entnommen wird. Der zweite Filter ist ebenfalls ein Hepa-Filter, der als Sicherheitsfilter dient. Die Filter sind ebenfalls mit einem Bag-in- und Bag-out-System mit entsprechender Vorrichtung zur Durchführung der Filterintegrität ausgestattet. Ein Einschäumen oder Benetzen des abreinigbaren Filters sowie auch CIP (Cleaning In Place) für die Filtereinheit sind möglich.

Alle diese Systeme können je nach Anforderung als autarke Anlagen in Umluft oder in Fortluft betrieben werden. Sie können unabhängig von der bauseitigen Lüftungsanlage betrieben oder an diese angebunden werden. Alle Systeme stehen auch in Atex-Ausführungen zur Verfügung. Unter Berücksichtigung aller relevanten Normen und Vorschriften wie GMP, FDA, Atex etc. können schlüsselfertige Konzepte und individuelle Lösungen für die jeweilige spezifische Anforderungen geplant und realisiert werden.

 

Heftausgabe: September-Oktober 2008
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Rainer Hundeiker , Leiter Vertrieb International, Weiss GWE

Über den Autor

Rainer Hundeiker , Leiter Vertrieb International, Weiss GWE

Rainer Hundeiker , Leiter Vertrieb International, Weiss GWE

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