Scale-up von kontinuierlichen Feststoffprozessen

Die Entwicklung pharmazeutischer Prozesse ist ein langwieriger Prozess. Das trifft vor allem auf klassische Batch-Verfahren zu. Denn hier werden die Prozessschritte einzeln entwickelt: So besteht der Weg zur Tablette beispielsweise aus fünf Schritten: Der Einwaage, dem Vormischen, Granulieren, Trocknen, erneuten Mischen und schließlich der Tablettierung. „Auf dem Weg zum Batch-Prozess muss jeder einzelne Schritt entwickelt werden, man kann den nächsten Schritt erst dann angehen, wenn man weiß, ob der vorherige die benötigten Eigenschaften erzielt“, erläutert Andreas Gottschalk, Leiter Business Development Key Technologies bei Glatt. Ein mühsames Unterfangen, das mitunter ein bis mehrere Jahre dauern kann. Zeit, die von der Spanne abgeht, in der ein Pharmaunternehmen unter Patentschutz produzieren kann.

Deutlich schneller lassen sich dagegen Konti-Prozesse entwickeln: Bei diesen sind alle notwendigen verfahrenstechnischen Grundoperationen miteinander verschaltet und aufeinander abgestimmt: Am Beispiel der Tablettenproduktion sind dies beispielsweise das Dosieren der Wirk- und Hilfsstoffe über die Nassgranulation, Trocknung, Tablettierung und dem anschließenden Coaten. Der Durchlauf von der Dosierung bis zur fertigen Tablette ist vergleichsweise kurz, sodass sich die Folgen von Parameter-Änderungen bereits wenige Minuten nach einer Änderung beobachten lassen. „Dadurch kann man Prozesse wesentlich schneller entwickeln. Was in Batchverfahren ein Jahr oder länger dauert, kann bei der Konti-Entwicklung innerhalb einer Woche erledigt sein“, berichtet Gottschalk.

Obwohl die Vorteile dieser Arbeitsweise auf der Hand liegen, tut sich die Branche bis heute schwer, den Schritt weg von der Batch- hin zur Kontifahrweise zu vollziehen. Denn viele Abläufe sind anders; einerseits ist zwar der Personal- und Platzbedarf bei Konti-Verfahren niedriger, sobald diese etabliert sind. Andererseits sind die Anforderungen an das Know-how der Mitarbeiter höher. „Auch durch den Trend hin zu immer kleineren Leistungen und Durchsätzen, von beispielsweise zwei bis zehn Kilogramm pro Stunde, um schneller auf Markt- und Kundenanforderungen reagieren zu können, steigt das Interesse an Kontiprozessen auch für kleinere Produktions-Kampagnen“, berichtet Xaver Knöpfle, Prozess- und Anlagenentwickler bei Glatt. Denn zur Entwicklungszeit kommen bei diesen auch das Argument der Wirkstoffkosten hinzu: Die für die Entwicklung benötigten Mengen sind in Kontiprozessen in der Regel deutlich geringer, als bei klassischen Batch-Verfahren.

Vor allem in jüngster Zeit beobachtet der Hersteller deshalb eine steigende Nachfrage nach Labor- und Produktionsanlagen die kontinuierlich arbeiten. Mit dem modularen System Modcos hat der Pharma-Prozessanlagenspezialist bereits seit einigen Jahren eine Mehrzweckplattform im Programm, mit der Prozesse im Labor entwickelt und später auf Produktionsmaßstab skaliert werden können. Die Prozesskette deckt dabei alle Operationen von der Wirk- und Hilfsstoffdosierung bis zur gecoateten Tablette ab. Über 30 Projekte hat der Anlagenbauer damit inzwischen abgewickelt – Tendenz steigend.