Hygiene ist in der Pharma- und Wirkstoffindustrie ein Muss: Hygienic Design, Anlagenhygiene, Raumhygiene, Personalhygiene. Denn bei unsachgemäßem oder offenem Handling von Feststoffen würde sich das Produkt über Lüftungstechnik, Oberflächen und Personal im gesamten Gebäude verteilen. Schon allein das Reinigen der Oberflächen wäre dann fast ein Ding der Unmöglichkeit. Noch kritischer wird es beim Thema Kreuzkontamination. Um dies zu vermeiden, braucht man ein gut durchdachtes Anlagenkonzept. Bereits im frühen Stadium der Anlagenplanung sollte das Thema ins Auge gefasst werden. Wurde das versäumt, heißt es nachrüsten - doch das ist alles andere als einfach. Da in der Pharma- und Wirkstoffindustrie in der Regel mit geschlossenen Apparaten und Gebinden gearbeitet wird, ist die Gestaltung der innenliegenden Anlagenteile meist wichtiger als die der außenliegenden. Deswegen wird das Hauptaugenmerk bei der hygienegerechte Gestaltung auf die produktberührten Anlagenkomponenten gelegt - ein Kernpunkt der Anlagenqualifizierung. Vorsprünge, Kanten und Aussparungen sowie Armaturen und Leitungen im Produktionsraum müssen auf ein Minimum reduziert werden. Typischerweise sieht die Herstellung und Abfüllung eines Wirkstoffs im industriellen Maßstab folgendermaßen aus: Nach der Trocknung der Wirkstoffe liegen viele Agglomerate vor, die man zerkleinern muss. Anschließend wird das Produkt über ein Dosiersystem hochgenau in ein Zwischen- oder Verkaufsgebinde abgefüllt. Dahinter steht ein erheblicher mechanischer Aufwand, was die Reinigung sehr anspruchsvoll macht. Allerdings ist eine CIP-Reinigung (Cleaning-in-Place) nicht immer möglich. Realistischer ist meist ein Vorwaschen mittels WIP (Washing-in-Place) mit einer anschließenden Zerlegung der kritischen Anlagenteile zur manuellen Nachreinigung.
Planerische Versäumnisse
Da auch in Reinräumen am offenen Gebinde gearbeitet wird oder der direkte Umkreis von Prozessen und Produkt-Transfer-Systemen wichtig ist - hier herrscht durch die unmittelbarer Nähe zum Produkt ein erhöhtes Risiko der Kreuzkontamination -, sind auch diese Teil des Anlagendesigns. Jeder Bereich für sich erfordert eine separate Betrachtung, was bereits im frühen Planungsstadium im Lastenheft definiert und dokumentiert werden muss.Schwierig ist es vor allem dann, wenn die Anlagenplanung nicht von Beginn an unter dem Aspekt der hygienegerechten Bauweise erfolgt ist und erst nach Installation der ersten Prozessapparate über die Zufuhr, die Abfüllung und den Transport der Feststoffe nachgedacht wird. In Wirkstoffanlagen befinden sich klassischer Weise in den oberen Etagen die Reaktoren, in den Zwischenetagen die Zentrifugen und im unteren Bereich die Trockner.
Dort, wo der Feststoffeintrag nicht berücksichtigt wurde oder die bauliche Anordnung der Prozessapparate anders gestaltet ist, lassen sich die Feststoffe nicht mehr mittels Schwerkraft eintragen oder entleeren. Sie müssen dann über andere Transportsysteme in Reaktoren oder Tablettenpresse eingebracht werden. Auch bei der Entleerung von Trocknern oder Zentrifugen sowie Mischern in der Formulierung wird aufgrund fehlender Raumhöhe häufig ein pneumatisches Fördersystem eingesetzt.
Hohes Vakuum-hohe Beladung
Pneumatische Saugfördergeräte, wie der ProClean Conveyor (PCC) von Hecht, transportieren Feststoffe in der Pharma- und Wirkstoffproduktion sicher. Das geschlossene System sorgt für einen schonenden und kontrollierten Produkteintrag. Während der Förderung bleiben keine Produktrückstände im System, und die Reinigung gestaltet sich einfach und effizient. Ein weiterer Grund, ein pneumatisches Fördersystem wie den PCC einzusetzen, ist die Art des Produkttransfers. Denn das System fungiert gleichzeitig als Schleuse zwischen einem drucklosen Entleergebinde und dem Druckbehälter, in dem zum Beispiel eine chemische Reaktion stattfindet. Meist handelt es sich um eine Dünnstromförderung. Bei der Saugförderung kann jedoch auch eine Dichtstromförderung realisiert werden, was eine schonende und entmischungsfreie Förderung ermöglicht. Der PCC arbeitet mit einem sehr hohen Vakuum. Dadurch wird das zu fördernde Schüttgut mit einer hohen Beladung in einem Rohr- oder Schlauchsystem gefördert. Die Luftmenge ist dort im Vergleich zur Produktmenge gering; dadurch ist nur eine im Verhältnis zu Dünnstromförderern kleine Filterfläche erforderlich. Bei einer vergleichbaren Förderleistung ist der PCC um rund die Hälfte kleiner als ein herkömmliches Dünnstrom-Fördersystem. Der im PCC eingesetzte Filter ist ein Ringfilter, der den gleichen Durchmesser wie der Abscheider besitzt. Dadurch ergibt sich eine durchgängig glatte Innenfläche, sodass beim Entleeren keine Rückstände im System bleiben. Die Fördergeschwindigkeit liegt bei 3 bis 8 m/sec. Dadurch fördert das System selbst sehr sensible Produkte mit einer Mindestzündenergie von bis zu 3 mJ ohne die Zugabe von Stickstoff sicher. Außerdem ist die Reibung der Feststoffteilchen untereinander wesentlich geringer und eine Entmischung des Produkts wird durch die hohe Beladung während der Förderung verhindert. Falls sicherheitstechnisch erforderlich, kann man die Produkte in Stickstoffatmosphäre in den Behälter oder Reaktor eintragen. Hierzu wird der Abscheider vollständig evakuiert, die Produktaustrittsklappe geöffnet und der Ringfilter mit Stickstoff statt Luft abgereinigt. So realisiert man einen gezielten, druckbeaufschlagten Stickstoffeintrag zur Absicherung des Reaktors. Ein druckfreier Produkteintrag, zum Beispiel in eine Tablettenpresse, wird durch einen Doppelfilter ermöglicht. Während man dann über einen der beiden Filter das jeweilige Produkt ansaugt, wird der andere abgereinigt. Das Abreinigungsgas wird so direkt abgesaugt und nicht in den nachgelagerten Prozess gedrückt. Durch die Integration eines WIP-Systems mit Flüssigkeitsseparator und Flüssigkeitsstopp kann man das System auch validiert reinigen.Hecht auf der Powtech Halle 1 Stand 327
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