Isolatoren schützen Produkt und Personal in der Produktion. Aber was, wenn ein Filterwechsel ansteht? Bild: HET Filter

Isolatoren schützen Produkt und Personal in der Produktion. Aber was, wenn ein Filterwechsel ansteht? Bild: HET Filter

| von Uwe Hahmann, Geschäftsführer, HET Filter
  • Anforderungen an Containment betreffen nicht nur Produktionslinien für die Herstellung und Verarbeitung von Arzneistoffen. Auch Geräte, die bisher als Peripherie betrachtet wurden, unterliegen dem Anwenderschutz.
  • Ob Betreiber auf eine zentrale oder dezentrale Entstaubungs-Option setzen sollten, ist eine vom Anwendungsfall abhängige Entscheidung.
  • Gefahrenmomente entstehen dabei nicht nur während des Produktionsalltags, sondern auch der Filterwechsel kann für das Personal gefährlich werden.

Trotzdem kommt es immer wieder zur Freisetzung von Stäuben, die entweder zum Teil oder vollständig aus sogenannten API’s bestehen. API’s (Active Pharmaceutical Ingredient) oder HAPI’s (High Active Pharmaceutical Ingredients) sind die Wirkstoffe, welche die erwünschte Wirkung im fertigen Medikament bei der Einnahme auslösen sollen. Bei der Produktion dieser Medikamente ist es wichtig, die Mitarbeiter vor dem Kontakt mit diesen Wirkstoffen zu schützen. Gleichzeitig sind aber auch Maßnahmen zum Schutz des Produktes notwendig: Es gilt, die hochwertigen pharmazeutischen Substanzen vor Verunreinigungen von außen zu schützen.

Lösung je nach Anwendung

Aus diesen Gründen sind die Maschinen und Geräte, die das Produkt bei der Herstellung durchläuft, sowie die Räume, in denen es behandelt wird, in Lüftungssysteme integriert. Deren Aufgabe ist es, die Staubexposition zu erfassen und einzudämmen. Am Ende dieser Lüftungssysteme stehen Filteranlagen, welche die belastete Luft filtrieren und die Stäube mit den Wirkstoffen abscheiden. Da die meisten pharmazeutischen Stoffe Partikelgrößen von nur wenigen Mikrometern besitzen, sind Schwebstoff-Filteranlagen die einzige effektive Lösung um nahezu alle Stäube zu erfassen. Moderne Abluftsysteme mit hochleistungsfähigen Filteranlagen ermöglichen es, die belastete Luft ganzer Gebäude in der pharmazeutischen Produktion zu erfassen, sicher zu filtern und nach außen zu führen. Ziel ist es, die Bediener und Anwender in den Produktionsräumen optimal zu schützen und Anforderungen an die modernen Qualitätsstandards von Reinräumen, Produktionslinien und Labors zu erfüllen. Natürlich besteht dabei immer die Möglichkeit, einzelne Geräte mittels dezentraler Vor-Ort-Entstaubung oder mehrerer Linien über zentrale Entstaubungsanlagen zu erfassen. Dies ist jeweils dem spezifischen Anwendungsfall anzupassen. Doch wie sieht es mit dem Anwenderschutz in den Technikbereichen aus? Wie werden GMP-Richtlinien (GMP = Good Manufacturing Practice) und Arbeitsschutzmaßnahmen gehandhabt, wenn die Filtereinsätze der Filteranlagen gewechselt werden müssen? Sind Filteranlagen, die ja den gleichen Stoffen ausgesetzt sind, genauso geschützt wie Produktionsanlagen? Werden die Anforderungen an Containment auch neben den Produktionslinien aufrechterhalten?

Wirksamer Anwenderschutz

Das Thema Containment betrifft jede Branche, in der das Handling von risikobehafteten Stoffen unabdingbar ist. Ziel ist es, den Menschen vor einer Kontamination mit einem bestimmten Stoff zu schützen. Weiterhin ist es wichtig, ein Produkt vor Verunreinigung von außen zu schützen. Denn die Patienten, die diese Arzneistoffe konsumieren, sind gesundheitlich belastetet, weshalb sich im Produkt keine Fremdstoffe befinden dürfen. Containment können Betreiber durch eine physische Barriere oder aber auch durch örtliche Abgrenzung realisieren. Die Folgen einer Nichteinhaltung von Containment-Maßnahmen lassen sich in der Regel nicht sofort erkennen, sondern treten meist erst Jahre später auf. Denn Wirkstoffe in minimaler Konzentration wirken nicht kurzfristig, eine stetige Belastung wirkt jedoch häufig kumulierend. Wie gut ein Containment-System arbeitet, lässt sich durch Messungen transparent machen. Im Bereich der Behandlung von Stäuben als Gefahrgut kann moderne Messtechnik mittlerweile wenige Mikrogramm Staub in einem ein Kubikmeter großen Bereich erfassen. Diese Werte ermöglichen die Bewertung, wie belastet ein Bereich mit Risikostoffen ist. Das Erfassen dieser Werte übernehmen sogenannte IOM Probeentnahme-Systeme, indem sie die Umgebungsluft ansaugen und Staubpartikel aufnehmen. Später können Spezialisten diese Staubpartikel in speziellen Labors analytisch erfassen und die Stoffkonzentration in den Wert µg/m³ umwandeln.

Grenzwerte einhalten

Damit ist es möglich, ein Gerät oder eine Maschine, die risikobehaftete Stoffe behandelt oder verarbeitet, auf ihre Performance in Sachen Containment zu bewerten. Dabei werden die erfassten Werte in Stufen unterteilt. Im heutigen Gebrauch ist die Rede von einer Containment-Pyramide, deren Spitze sich zwar nach oben schließt, dies jedoch keine Grenze darstellt, da die Entwicklung immer weiter geht und die erfassbaren Werte immer kleiner werden. Weiterhin wichtig ist die Belastung pro Zeit, in der ein Mensch einem belasteten Stoff ausgesetzt ist. Die Grenzwerte, die für einen Stoff angesetzt sind, nennen sich in der pharmazeutischen Industrie ADE (ADE = Acceptable Daily Expo-sure) und sind die zumutbare tägliche Dosis, die ein Mensch aufnehmen darf. An einem Arbeitstag atmet der Mensch im Durchschnitt rund 10 m³ Luft ein. Wichtig ist, dass der Anwender über den Tag verteilt ein bestimmtes Tagesmittel nicht überschreitet, um langfristige Schäden zu vermeiden.

Die Containment-Pyramide veranschaulicht den Zusammenhang zwischen OEB und maximaler Arbeitsplatzkonzentration. (Bild: HET Filter)

Die Containment-Pyramide veranschaulicht den Zusammenhang zwischen OEB und maximaler Arbeitsplatzkonzentration. (Bild: HET Filter)

Bewährte Filterlösungen

Die Firma HET Filter befasst sich schon seit vielen Jahren mit dem Thema Anwenderschutz und Containment. Die Entwicklung zielt im Bereich der Entstaubung auf größte Anwendersicherheit im Einsatz der Produkte sowie auf die korrekte und sichere Wartung der Geräte. Dabei sind kontaminationsarme Filterwechsel und
Staubaustrags-Entleerung schon lange Standards. Im Zuge der ständigen Weiterentwicklung hat eine unabhängige Firma für Expositionsmessungen Messreihen durchgeführt, welche die Containment-Performance der Filteranlagen des Herstellers erfassen und transparent machen soll. Die erzielten Ergebnisse konnten die Erwartungen der Anwender übertreffen. Testobjekt war eine Schwebstoff-Filteranlage, bei der für den Filterkassettenwechsel Safe-Change und Wetting Technologie zum Einsatz kommen. Beim Entleeren des Staubaustrages bedient der Anwender das Austragssystem durch ein RABS (Restricted Access Barrier System). Das Abtrennen und Ausschleusen erfolgt mithilfe eines speziellen Klammersystems.

Praxisnahe Szenarien belegen Schutz

Die Messung erfolgte nach der ISPE Guideline „Assess-ing the Particulate Containment Performance of Pharmaceutical Equipment“, welche die vorangegangene SMEPAC (Standardized Measurement for Equipment Particulate Airborne Concentrations) abgelöst hat. Der Test der Filteranlage erfolgte zunächst im normalen Betriebszustand. Die zuvor beschriebenen IOM Probeentnahme-Systeme zum Erfassen der Luft-Partikelkonzentration setzte das Personal dabei direkt vor die Filteranlage. Außerdem simulierten die Prüfer das Absaugen des Surrogates (ein Prüfstaub bestehend aus Naproxen-Natrium) in die Filteranlage. Die Laboranalyse des Messsystems ergab, dass keine messbaren Partikel außerhalb des Systems erfasst wurden. Dies bedeutet, dass die untersuchten Filteranlagen im normalen Betriebszustand keine Partikel freigeben und somit die umgebende Atmosphäre nicht belasten. Im zweiten Schritt erfolgte die Messung direkt an der Stelle der Filterlösung, die die höchsten Anforderungen an das Containment stellt. Hierfür führte das Personal einen Filterwechsel mit Wetting Technologie durch. Dabei wird die Filterzelle im Inneren der Filteranlage zunächst mit Wasser benetzt. Anschließend wird mithilfe der Sackwechseltechnik Safe Change erst die alte Filterzelle ausgebaut und danach eine neue Filterzelle eingebaut. Die Messsysteme waren hier wieder unmittelbar vor der Filteranlage auf Höhe der stattfindenden Aktion angebracht sowie direkt an der durchführenden Person in Nähe des Mundes – dies simuliert das Einatmen von belasteter Luft. Die Ergebnisse des Szenarios ergaben Messwerte von nur 0,49 µg Staub/m³. Um die Unterschiede dieses hochleistungsfähigen Systems im Vergleich zu herkömmlichen Systemen deutlich zu machen, wurden anschließend weitere Szenarios erfasst. Dabei erfolgte ein Filterwechsel mit Safe Change aber ohne Wetting Technology. Die Messung zeigte eine Staubkonzentration von 1,95 µg/m³. Bei einem Filterwechsel ohne Safe Change und ohne Wetting Technology ergab die Messung 105 µg/m³.

Fazit

Grundlage für eine optimale Luftreinhaltung und den Schutz vor Staubexpositionen ist das richtige Auslegen der benötigten Systeme unter Einbeziehung aller Vorgänge, die mit dem Produkt in Berührung kommen. Das Einhalten der vorgeschriebenen Grenzwerte ist beim Betrachten aller Risiken und ordentlicher Beschreibung der Arbeitsabläufe in jedem Fall möglich. Für die Planung einer pharmazeutischen Herstellung und Behandlung von Wirkstoffen, die sich auf Menschen auswirken, ist es essenziell, den gesamten Herstellungsprozess zu betrachten, den eine Substanz durchläuft. Es gilt, die Containment-Kette von einer Produktionsmaschine zur nächsten aufrecht zu halten. Nur so lässt sich die Belastung der Luft in den Produktionsräumen den Vorgaben entsprechend gering halten.

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