Die Drei-in-Eins-Anlage zur Filtration, Wäsche und Trocknung ermöglicht die vollständig geschlossene Produktion steriler Rohstoffe und erfüllt damit die Anforderungen der CGMP.

Die Drei-in-Eins-Anlage zur Filtration, Wäsche und Trocknung ermöglicht die vollständig geschlossene Produktion steriler Rohstoffe und erfüllt damit die Anforderungen der CGMP.

Die vollständig geschlossene Produktion in der pharmazeutischen Industrie gilt seit jeher als die beste Produktionsmethode für Pharmahersteller. Dadurch wird der Produktionsprozess vor externen oder künstlichen Verunreinigungen, Umweltverschmutzung usw. geschützt, die Qualität der Arzneimittel optimal gewährleistet und die Umweltbelastung minimiert. Diese Produktionsmethode entspricht dem weltweiten Trend zu umweltfreundlicherer Produktion.

Die Anwendung einiger neuer Technologien und neuer Ideen im Bereich der pharmazeutischen Verfahrenstechnik bietet auch technische Mittel für die vollständig geschlossene Herstellung von Arzneimitteln.

Der Filterwaschtrockner, oft auch als „Drei-in-Eins“-Anlage bezeichnet, ist eine Schlüsselkomponente in der Produktion. Dieser Artikel beschreibt die Entwicklung und Anwendung neuer Technologien dieser Anlage und erläutert, wie sich die technologischen Fortschritte optimal nutzen lassen, um einen vollständig geschlossenen Produktionsprozess für sterile Rohstoffe zu realisieren.

Im Allgemeinen werden die finalen pharmazeutischen Kristalle durch Kristallisation gewonnen, nachdem der aseptische Wirkstoff verfeinert oder synthetisiert wurde. Die die Wirkstoffkristalle enthaltende kristalline Suspension wird zunächst filtriert, um eine Fest-Flüssig-Trennung der Kristalle von der Mutterlauge zu erreichen und einen Filterkuchen zu erhalten. Anschließend wird der Filterkuchen mithilfe einer Waschvorrichtung mit Waschflüssigkeit besprüht, um die für den Prozess erforderlichen Waschvorgänge durchzuführen. Nach mehrmaligem Waschen wird die Mutterlauge erneut abgetrennt und die Kristalle getrocknet (üblicherweise durch Vakuumtrocknung oder Vakuumgefriertrocknung). Nach einer bestimmten Trocknungszeit wird eine Probe zur Prüfung entnommen. Nach erfolgreicher Prüfung gilt das Produkt als fertiges Arzneimittel.

Abschließend erfolgen Entladung, Transport, Mengenverpackung oder Unterverpackung.

Derzeit ist der Produktionsprozess steriler Rohstoffe in den meisten inländischen Pharmafabriken insgesamt noch nicht ausreichend vernetzt und optimiert. Insbesondere beim Transport pulverförmiger pharmazeutischer Materialien fehlt es an einer effizienten Vernetzung und einem optimierten Transportverfahren. Die Materialhandhabung erfolgt zumeist als Schüttgut oder in Behältern, wobei die Entladung und die Unterverpackung manuell erfolgen.

Bei diesem Transferverfahren muss das Material in der Regel mehrere Reinräume durchlaufen, was während des Transfers zu einer Sekundärkontamination führen kann. Durch den Einsatz eines vollständig geschlossenen Fördersystems lassen sich diese Probleme vollständig vermeiden, wodurch der Produktionsprozess besser den cGMP-Anforderungen entspricht.

Bei herkömmlichen Schüttguttransportmethoden ist es schwierig, die aseptischen Anforderungen während des Be- und Entladevorgangs zwischen Transportbehälter (Karton, Fass oder PE-Sack) und Produktionsanlage (Trockner, Mischer, Dosierer usw.) strikt zu gewährleisten.

Da die Hygiene-, Umweltschutz- und Reinheitsanforderungen in der pharmazeutischen Industrie, insbesondere bei der Herstellung steriler Zubereitungen oder Produkte mit bestimmten Wirkstoffen, sehr streng sind, gelten hier noch höhere Anforderungen. Die Wahl des geeigneten Zuführungs- und Entladeverfahrens ist daher von entscheidender Bedeutung. Um einen vollständig geschlossenen Produktionsprozess zu realisieren, ist die Umstellung der Materialzufuhr im Vergleich zum traditionellen Produktionsprozess der Schlüssel.

Das vollständig geschlossene Drei-in-Eins-Produktionssystem ermöglicht eine vollautomatische Betriebssteuerung. Der Produktionsprozess des Systems wird im Folgenden erläutert:

1) Zuerst das gesamte Anlagensystem abdichten, zum Schutz mit sterilem Inertgas (z. B. N2-Gas) füllen, die zu verarbeitende Kristallisationsflüssigkeit aus dem Kristallisator über das automatische Ventil in die Drei-in-Eins-Anlage geben und nach Erreichen eines bestimmten Volumens das Zufuhrventil schließen.

2) Zur Druckbeaufschlagung wird Inertgas eingeleitet, und die Fest-Flüssig-Trennung der Kristallisationsflüssigkeit erfolgt durch die große Metallfilterplatte am Boden.

3) Nach der Fest-Flüssig-Trennung der Kristallisationsflüssigkeit den Filterkuchen besprühen und waschen.

4) Nach dem Waschen wird die Rührvorrichtung hydraulisch abgesenkt, um das Material zu rühren. Gleichzeitig wird die Materialschicht durch das im Rührwerk integrierte Heizsystem erwärmt. Die Temperatur während des Trocknungsprozesses wird streng kontrolliert, da das Arzneimittel sonst zersetzt und unbrauchbar wird. Während des Erhitzens und Trocknens wird das System evakuiert, um das Lösungsmittel schnell verdunsten zu lassen. Gleichzeitig wird der Staubabscheider automatisch aktiviert, um die ordnungsgemäße Belüftung des Vakuumsystems zu gewährleisten.

5) Nachdem die Materialschicht trocken und qualifiziert ist (mittels Stichprobenprüfung oder automatischer Prozessanalyse PAT), wird das Vakuum gestoppt und das automatische Entladeprogramm gestartet.

6) Automatische Entleerung: Steriles Inertgas (z. B. Stickstoff) unter hohem Druck wird in der Nähe der Entleerungsöffnung eingeleitet. Gleichzeitig wird die Silowand evakuiert. Anschließend senkt sich das Rührwerk ab. Die Rührgeschwindigkeit und die Sinkgeschwindigkeit des Rührflügels werden so gesteuert, dass das pulverförmige Material schnell durch das Entleerungsventil in das Silo gelangt. Sobald das Rührwerk die Metallfilterplatte erreicht, stoppt es und senkt sich ab. Sofort wird Inertgas eingeleitet, um das gesamte Material vom Boden in das Silo zu spülen.

7) Nachdem das Material in das Silo gelangt ist, wird der Füllstand des Materials erfasst und es wird chargenweise in das Dosiersilo geladen und anschließend über die Wägesteuerung quantitativ verteilt.

Der gesamte Prozess des Filterns, Waschens, Trocknens und Verpackens der Medikamente ist damit abgeschlossen.

Merkmale des vollständig geschlossenen Drei-in-Eins-Produktionssystems

1) Der Produktionsprozess ist vollständig geschlossen. Dank des innovativen Einsatzes eines vollständig geschlossenen Materialfördersystems kann der Produktionsprozess von der Kristallisation bis zur Unterverpackung vollständig abgeschlossen werden.

Diese Anlagengruppe bildet ein vollständig geschlossenes Betriebssystem, und der Produktionsprozess entspricht eher den cGMP-Anforderungen.

2) Sicherheit und Umweltschutz. Durch den vollständig geschlossenen Betrieb dieses Produktionssystems kann die Verschmutzung der Umgebungsluft durch Lösungsmittel aus dem Produktionsprozess vollständig vermieden und gleichzeitig das Auftreten von Vergiftungsunfällen durch Kontakt mit giftigen Substanzen reduziert werden.

Dieser Vorteil ist heute umso wichtiger, da die Forderungen nach Umweltschutz und Arbeitnehmerschutz von Tag zu Tag zunehmen.

3) Die Wirkstoffausbeute ist hoch und die Lösungsmittelrückgewinnung vollständig. Da das gesamte Produktionssystem als geschlossenes System arbeitet, können Materialien und Lösungsmittel nahezu vollständig (100 %) zurückgewonnen werden. Dadurch werden Verluste durch Materialverluste, Altlasten und Lösungsmittelverflüchtigung vermieden, was erhebliche wirtschaftliche Vorteile bietet, insbesondere bei der Materialaufbereitung und -verwendung. Dies gilt insbesondere für höhere Lösungsmittelkonzentrationen.

4) Hoher Automatisierungsgrad und einfache Bedienbarkeit. Jeder Prozess wird in mehreren Schritten durchgeführt, und die Sicherheitsvorkehrungen sind umfassend. Die Bediener können die Bedienung nach einer kurzen Schulung selbstständig durchführen, wodurch die Arbeitsbelastung deutlich reduziert wird.

5) Die gründliche Reinigung der Materialien kann abgeschlossen werden.

Da dieses Gerät den Filterkuchen während des Waschvorgangs erneut umrühren und in der Schwebe halten kann, lässt sich der Filterkuchen sehr gründlich reinigen.

6) Alle Arbeitsschritte können mit demselben System durchgeführt werden. Filtration, Waschen, Trocknen, Transportieren, Wiegen und Verpacken lassen sich in einem System realisieren. Die einzelnen Schritte gehen nahtlos ineinander über, und der Platz wird optimal genutzt.

7) Saubere Produktion. Diese multifunktionale Filtertrocknungsanlage kann in geschlossenem Betrieb arbeiten und ist mit einem Staubabscheider ausgestattet, der den nach dem Trocknen entstehenden Staub vollständig auffängt. Dadurch werden die hohen Reinheitsanforderungen der Produktion erfüllt.

Angesichts der oben genannten Vorteile des vollständig geschlossenen Drei-in-Eins-Produktionssystems eignet sich die daraus bestehende Produktionslinie besonders für die Herstellung steriler pharmazeutischer Produkte, sodass die technische Leistungsfähigkeit der Drei-in-Eins-Anlage vollständig in das pharmazeutische Prozesssystem integriert und optimiert wird.

Angesichts der zunehmenden Anwendung von GMP-Richtlinien in der pharmazeutischen Produktion stellen sich immer mehr Pharmaunternehmen die Frage, ob ihre Anlagen prozessgerecht sind. Insbesondere bei der Herstellung von Fertigarzneimitteln werden die Normen und Standards immer strenger, und geschlossene Produktions- und Prozessabläufe gelten als optimale Verfahren. Das 3-in-1-Produktionssystem mit vollständig geschlossener Materialtransportfunktion ermöglicht die Realisierung eines vollständig geschlossenen Produktionsprozesses und deckt alle Funktionen der pharmazeutischen Produktion ab – von der Kristallisation über Filtration, Waschen, Trocknen und Entladen bis hin zum Sieben und Verpacken.

Daher ist es eine sehr gute Wahl für die Lösung des vollständig geschlossenen Prozesses der pharmazeutischen Produktion und beweist auch, dass der Weg zur Optimierung und Integration des pharmazeutischen Produktionsprozesses durch technologische Innovation traditioneller Anlagen sehr vielversprechend ist.