PAT-fähiger Sensor Tempris
Mehr Qualität in der Lyophilisation
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Kritische Stellflächenpositionen erreichen
»Einen Gefriertrockner zu betreiben, ist heutzutage fast wie das Backen eines Kuchens im Ofen«, sagt Mangold. In der pharmazeutischen Anwendung schiebt man die Vials in einen Gefriertrockner, schließt die Tür und führt das Rezept aus. Sobald dies geschehen ist, werden die Ampullen herausgenommen und sind fertig. Wenn aber der Prozess nicht planmäßig abläuft, die Pumpen ausfallen oder sonstige Unterbrechungen erfolgen und nicht ausreichend Daten über die Produkttemperatur vorliegen, ist oft der teure Verlust der Charge die Folge. Daher sei eine kontinuierliche Überwachung des wichtigsten Prozessparameters, der Produkttemperatur, essenziell wichtig.
Bei bisherigen kabelgebundenen Sensoren war ein entscheidender Nachteil, dass sie nur nachträglich an Randpositionen eingeführt werden konnten. Diese Bereiche stellen aber keine repräsentativen Messstellen für das gesamte Fertigungslos dar. Die wichtigsten Positionen befinden sich vorwiegend in der Mitte der Stellfläche und in der Nähe des Kondensators. Allerdings ist dort eine Platzierung der kabelgeführten Sensoren unmöglich, weswegen sie keine brauchbaren Ergebnisse liefern können. »Es gibt in Gefriertrocknungsanlagen immer Bereiche, die wärmer sind als andere Zonen«,so Mangold weiter. Dort sublimieren die zu trocknenden Medikamente deutlich langsamer aus den Vials, was bei zu schnellem Trocknungslauf zu einem sogenannten Meltback führt und das Medikament zerstört.
Daher müssen die sogenannten Hot-and-Cold-Spots (HCS) identifiziert und mit Temperaturmessfühlern ausgestattet werden, um eine sichere und effiziente Primärtrocknung zu gewährleisten. Zur Analyse dieser kritischen HCS behalf man sich bisher mit Validierungsläufen, um das entwickelte Trocknungsprogramm zu überprüfen. Dabei werden Vials mit Wasser oder auch Placebos befüllt und in den Prozess eingeschleust. Dies ist jedoch besonders zeit- sowie kostenintensiv.
Kritische Positionen in Echtzeit messen
Mit der Einführung der kabel- und batterielosen Tempris-Sensoren können die Daten der kritischen Stellflächenpositionen in Echtzeit gemessen, übertragen und bereitgestellt werden. Anwender profitieren jetzt von all den Informationen, die ihren Herstellungsprozess sicherer machen, einen Chargen-Ausfall minimieren und die Produktqualität verbessern.
Die größte Herausforderung in der Lyophilisation ist die Temperaturverteilung in der Anlage: Während der Primärtrocknung ist sie nie absolut homogen, wodurch beim Übergang in die Sekundärtrocknung Eis zurückbleiben kann. Die Folge: Meltbacks, die das Produkt beschädigen können. Nur das Wissen um die Hot-and-Cold-Spots kann das verhindern. »Mit Tempris wird die Validierung von Gefriertrocknungsanlagen einfacher, schneller und präziser«, sagt Mangold. Bereits jetzt könnten während des Beladeprozesses 16 Sensoren automatisch in der Gefriertrocknungsanlage positioniert werden, um die kritischen HCS herauszufinden.
In der nächsten Tempris-Generation soll dies sogar mit bis zu 100 Sensoren möglich sein. Dort werden die Sensoren in der Abfüllanlage durch einen Roboter gesetzt und der Sensor sowie dessen spätere Beladeposition durch die Software abgespeichert. Die Daten aus der Validierung werden anschließend durch eine spezielle Software ausgewertet. Damit können unterschiedliche Leistungsmerkmale einfach und bequem verglichen und ausgewertet werden. (me)
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