Autoklaven-Lösung mit batchfähigen, papierlosen Recordern

nur zur sicherheit

10.10.2006 Hygienische Prozesse und Produkte der Pharma-, Lebensmittel- und Kosmetikindustrie unterliegen Bestimmungen bezüglich ihrer Reinheit und Keimfreiheit. Daher sorgen die Hersteller mit CIP- und SIP-Prozessen dafür, dass ihre Produkte bereits die Produktion möglichst keimfrei verlassen. Anschließende Behandlungen, beispielsweise in Autoklaven, dienen meist dazu, restliche Keime und andere organische Verunreinigungen zu entfernen.

Anzeige

Baxter stellt in seinem Werk in Plattling hochwertige Infusionslösungen her, die aus eigener Forschung und eigenen Zulassungen stammen. Der größte Teil der Produkte wird in Deutschland vertrieben, ein geringer Teil geht in den Export, jedoch nicht in die USA. Dadurch kommt der Standort zwar nicht in Kontakt mit der FDA, allerdings sind die Überprüfungen durch die Behörde in Landshut sowie die internen Audits ebenso streng wie die durch die FDA.

Ganz besonderen Wert legt Baxter auf die Keimfreiheit seiner Produkte. Dr. Rudolf Igel, Betriebsleiter des Standortes Plattling, erläutert: „Bei unseren Produkten haben wir in den allermeisten Fällen bereits die Keimzahl Null, bevor sie in den Autoklaven kommen. Im Autoklaven sorgen wir dann nur noch für die letzte Sicherheit.“

Alle Autoklaven mit papierlosen Schreibern ausgestattet

Zur Sterilisation werden die in Flaschen abgefüllten Lösungen in einem Autoklaven behandelt, Glas- und PE-Flaschen in verschiedenen Autoklaven auf unterschiedliche Weise. Die vier Autoklaven, die mit netzwerkfähigen DAQstations DX200P ausgestattet sind, sterilisieren Glasflaschen in den Größen 100, 250, 500 und 1000ml. Jedem Autoklaven ist ein papierloser Schreiber und eine speicherprogrammierbare Steuerung zugeordnet, die gemeinsame Leitebene besteht aus einem PC mit Drucker als Datenkonzentrator und einer Batch-Steuerung. Auf dem PC werden alle Daten, Meldungen und Alarme einer Charge erfasst, nach den Anforderungen der 21 CFR Part 11 gespeichert und bei Batch-Ende ausgedruckt. Die Dateneingabe erfolgt über ein zentrales Bedienterminal.

Jeder Autoklav enthält fünf Thermoelemente vom Typ T und einen Drucktransmitter. Drei Thermoelemente und das Druckmessgerät sind fest installiert, die Temperaturmessgeräte befinden sich in der Ablaufleitung des Autoklaven, in der Kühlwasserleitung und im Autoklaven selbst, die Druckmessung im Dach des Autoklaven. Zwei Thermoelemente werden beim Beladen des Autoklaven in diejenigen Flaschen eingeführt, die sich an der kältesten Stelle im Autoklaven befinden. Diese Positionen wurden für jede Flaschengröße durch Tests ermittelt und werden bei jeder Nachkalibrierung des Autoklaven erneut überprüft.
Die Sterilisation selbst geschieht zeit- oder temperaturabhängig. Dr. Igel: „Die Arzneibücher schreiben 15min bei 121°C vor. Sobald also im Autoklaven 121°C erreicht sind, beginnt die Uhr zu laufen und nach 15min stoppt sie wieder. Das ist die reine Zeit-Sterilisation.“ In der betrieblichen Praxis, vor allem in der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie, liegt der Temperatur-Endwert, der T0-Wert, nicht immer bei exakt 121°C, sondern variiert, abhängig vom Produkt, in engen Grenzen. T0-Wert und Sterilisationszeit werden daher vor dem Start des Autoklaven eingegeben.
Baxter verwendet die F0-Sterilisation. Die Formel ist im Aufzeichnungssystem hinterlegt. Eine F0-Einheit entspricht dabei einer Temperatur von 121°C während 1min. Streng nach den Arzneibüchern müssten also die 121°C über 15min gehalten werden, allerdings kommen während der Aufheiz- und Abkühlphase weitere F0-Einheiten hinzu. So würden also nicht nur 15 sondern 20 oder 23 F0-Einheiten erreicht. Darüber hinaus entstehen Abbauprodukte – immer dann, wenn organische Produkte erhitzt werden. Dr. Igel dazu: „Wir fahren daher hier eine F08-Sterilisation, das ist eine Sterilisation mit acht F0-Einheiten. Denn wir wissen, dass bei unserer geringen Ausgangskeimzahl die Sterilisationssicherheit mit F08 gewährleistet ist und wir weniger Abbauprodukte erzeugen als bei der reinen Zeit-Sterilisation.“ Während der Aufheiz- und Plateauphase berechnet der Schreiber etwa sieben F0-Einheiten. Dadurch dauert die Plateauphase, die Zeit also, in der die Temperatur 121°C beträgt, nur etwa 5min. Und in der Abkühlphase kommen weitere F0-Einheiten hinzu, so dass eine sichere Sterilisation durchgeführt wird.

Schreiber für beide Arten der Sterilisierung geeignet

Der Schreiber ist für beide Arten der Sterilisation ausgelegt und spielt eine zentrale Rolle. Er ist dadurch sowohl für die Lebensmittel- und Kosmetikindustrie geeignet als auch – wie im hier beschriebenen Fall – für die Pharmaindustrie. Bei der Sterilisation nach T0 ermittelt er die Temperatur im Autoklaven und meldet ihr Erreichen an die SPS. Bei der Sterilisationsart nach F0 berechnet er die F0-Einheiten und meldet das Erreichen des Schaltpunktes an die SPS. Darüber hinaus zeichnet er die eingehenden Prozessdaten auf, informiert den Datenkonzentrator über das Ende des Prozesses und gibt Meldungen und Alarme aus, beispielsweise wenn der Datenspeicher voll, ein Temperaturfühler defekt ist oder ein Temperaturgrenzwert verletzt wird.

Jeder Batch beginnt mit der Eingabe der Parameter Batch-Nummer, Sterilisationsart, F0-Einheiten oder T0-Wert mit Zeit in das zentrale Bedienterminal des PC. Nach dem Beladen und Einfahren von jeweils zwei Wagen mit Flaschen in den Autoklaven und dem Bestücken von zwei Flaschen mit Temperaturfühlern gibt der Bediener den Batch frei. Das Aufzeichnungssystem erhält vom PC die Freigabe und leitet sie an die SPS weiter, woraufhin diese die Türen schließt und verriegelt. Gleichzeitig erhält der Schreiber das Signal zum Start der Aufzeichnung, das sie auch an den Datenlogger weiterleitet.
Der Autoklav wird mit Dampf beaufschlagt, während der Schreiber die Temperaturen im Autoklaven und im Auslauf überwacht. Bei der Sterilisation nach F08 errechnet sie die F0-Einheiten nach der hinterlegten logarithmischen Formel. Nach Erreichen des Schaltpunktes wird der Autoklav gekühlt. Bei der Sterilisation nach Zeit und Temperatur (T0) meldet der Schreiber der SPS, wenn die Solltemperatur erreicht ist, woraufhin die SPS einen Timer startet, der entsprechend der eingegebenen Zeit läuft. Nach Ablauf dieses Timers leitet die SPS die Kühlung ein. Während der gesamten Laufzeit werden Temperatur und Druck im Autoklaven überwacht.
Zum Abschluss des Batches entriegelt die SPS die Türen, öffnet sie und meldet das Batch-Ende an das Aufzeichnungssystem. Nachdem dieses die Meldung an den Datenkonzentrator weitergeleitet hat, wird der Autoklav gesperrt und die angefallenen Daten werden ausgedruckt. Der Batch-Status „gut“ oder „schlecht“, Kommentare zum Ablauf des Batches sowie die Unterschrift werden heute noch von Hand auf den Ausdruck geschrieben, diese Informationen können aber auch elektronisch eingegeben werden. Der Datenkonzentrator ist in das Baxter-Intranet eingebunden.

Dem Vorgängersystem um Längenvoraus

Die gesamte Lösung mit DAQstation, Datenkonzentrator und Intranet-Einbindung dient als Ersatz für das Vorgängersystem. Dazu Dr. Igel: „Der Ersatz war uns von unseren Corporate Auditoren nahe gelegt worden. Das alte System war nicht GMP-konform. Die Kurven waren zum Teil schwer ablesbar, und wir haben ja auch nur eine Kurve bekommen, nicht wie heute die Werte dazu. Darüber hinaus können wir heute Werte und Kurve immer wieder abrufen, das ging beim alten System auch nicht.“ Diese Lösung erwies sich in der Konzeptionsphase als die von allen funktional beste, so dass vor allem Peter Grandl, Leiter der Automatisation bei Baxter in Plattling, sie favorisierte. Dabei ging er auch von den guten Erfahrungen aus, die er bereits seit vielen Jahren mit den Papierrekordern µR1000 und µR1800 macht. Er weist auf die einfache Bedienung, die gute Ablesbarkeit des Bildschirms und die Pharmasicherheit der Schreiber hin. Zudem stellt er fest: „Die Abgleichzeiten für die Fühler konnten wir von 90min auf 15min reduzieren. Im alten System waren die Fühler nicht einzeln abzugleichen, das ging nur mit allen vier gemeinsam.“

Das gesamte Projektteam ist von der Zuverlässigkeit, der hohen Verfügbarkeit und der benutzerfreundlichen, einfachen Bedienung der Autoklaven-Lösung überzeugt. Ralf Zapke, zuständiger Produktmanager des Herstellers, bezeichnet sie als „… optimale Lösung, die wir Baxter angeboten und in Zusammenarbeit mit den Projektbeteiligten weiter optimiert haben.“ Auch mit der Zusammenarbeit zwischen Hersteller und Anwender bei der Projektabwicklung sind alle bei Baxter Beteiligten sehr zufrieden. Dr. Igel fasst es so zusammen: „Wir haben es bisher nicht bereut, das System gekauft zu haben. So, wie es jetzt läuft, höre ich nie etwas von Problemen.“

Heftausgabe: Oktober 2006
Anzeige

Über den Autor

Thomas Haggenmüller , Teamleiter Süd Prozessautomation, Yokogawa Deutschland
Loader-Icon