Aseptische Abfüllung Das kommt auf jeden Fall in die Tüte: Neues Konzept zur aseptischen Abfüllung in Infusionsbeutel

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Die Abfüllung von Biopharmazeutika und Therapien mit gen- und zellbasierten Wirkstoffen in Infusionsbeutel ist anspruchsvoll und deshalb ein Fall für Spezialisten. Harro Höfliger präsentiert nun ein neues Konzept zur aseptischen Abfüllung in Infusionsbeutel, das Pharmakunden ein Rundum-Sorglos-Paket bietet.

Es mag Menschen geben, die bei dem Begriff Beutel spontan an Kängurus denken oder an die Hemdchenbeutel, mit denen man an der Obst- und Gemüsetheke im Supermarkt Äpfel oder Möhren verpackt. Auf Christian Kollecker und Julian Grossmann trifft das vermutlich nicht zu. Die beiden Harro Höfliger-Spezialisten verbinden mit dem Wort etwas ganz Besonderes, nämlich Infusionsbeutel, wie sie bei künstlicher Ernährung, Bluttransfusionen, der Krebstherapie oder den ganz neuen Zell- und Gentherapien eingesetzt werden.

Der Bedarf an Infusionsbeutels nimmt zu

Diese besonderen Beutel retten Leben. Immer dann, wenn Medikamente intravenös verabreicht werden, sind die Plastikbehältnisse unverzichtbar und deshalb in Kliniken allgegenwärtig. Weltweit werden Infusionsbeutel immer wichtiger. Laut Weltgesundheitsorganisation WHO steigt rund um den Globus die Zahl der Fälle, in denen Patienten Infusionsflüssigkeiten verabreicht werden müssen. Auch deshalb wächst dieses Marktsegment stetig, wie die Marktanalysten von Mordor Intelligence bestätigen.

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In ihrer jüngsten Studie beziffern die Experten die CAGR-Wachstumsrate für Infusionsbeutel bis zum Jahr 2027 auf 5,3 Prozent. Vor allem die Entwicklung personalisierter therapeutischer Lösungen treibe die Nachfrage nach maßgeschneiderten Beuteln, prognostizieren die Analysten.

Aseptische Abfüllung – ein Fall für den Spezialisten

Weltweit gibt es nur eine Handvoll Unternehmen, die hier zur Weltspitze gehören, und Harro Höfliger zählt sich mit dazu. Bereits zur Achema 2018 hat der Sondermaschinenbauer eine vollautomatische Linie für die aseptische Befüllung und Versiegelung von vorsterilisierten Infusionsbeuteln vorgestellt. In dem Projekt mit dem in Hongkong ansässigen Biotechnologieunternehmen New Beta Innovation haben die Projektingenieure viel über die Grundlagen der aseptischen Abfüllung in Beutel und das Hygienedesign gelernt. Know-how, das nun weiteren Kunden zugute kommen soll und zur Plattformtechnologie weiterentwickelt wurde.

Federführend treibt Christian Kollecker als Director Aseptic Technologies das Konzept voran, das zum ersten Mal auf der Achema 2022 offiziell vorgestellt wurde. „Baxeptic steht für unsere Grundphilosophie des aseptischen Maschinenbaus, also die Art und Weise, wie wir die Maschinen konzipieren und realisieren“, betont er.

Beratung und Umsetzung mit System

Die geschützte Wortmarke „baXeptic“ signalisiert dem Kunden einen integrierten Beratungsansatz mit einer maßgeschneiderten Systemlösung am Ende des Projekts, die genau seinen Bedürfnissen entspricht. Einer der Clous dabei: Es sollen vorkonfektionierte Module zum Einsatz kommen, die sich in flexibel konfigurierbare Maschinenplattformen integrieren lassen und so ein schnelles Time-to-Market ermöglichen – und das von der Labormaschine für kleine Mengen bis zur Serienabfüllung.

Geeignete Technologien hat Harro Höfliger in den letzten Jahren einige entwickelt: z. B. das Aseptic Lab, die kompakte LOT-Plattform für komplexe Montage-Aufgaben mit Dosierprozess, oder die LRT-Plattform für das Befüllen und Siegeln von Infusionsbeuteln unter sterilen Bedingungen im mittleren Leistungsbereich.

Hygienedesign hat oberste Priorität

Hygienic Design steht für den Maschinenbauer dabei an oberster Stelle. „Der letzte Schritt zum Patienten ist der Beutel“, verdeutlicht Kollecker. Und diese Aussage gewinnt eine ganz neuen Bedeutung, wenn man bedenkt, dass gerade die neuen Therapieformen auf Wirkstoffen beruhen, die nicht terminal sterilisiert werden können. Die dafür eingesetzten vorsterilisierten Beutel dürfen während des Befüllvorgangs auf gar keinen Fall kontaminiert werden, da dadurch das Leben der zum Teil immungeschwächten Patienten gefährdet würde.

Die Anforderungen an den Maschinenbau sind also hoch, und in den letzten Jahren hat der Gesetzgeber die Hürde für GMP-gerechtes Design noch einmal deutlich höher gelegt. Das betrifft die GMP-Richtlinien und hier vor allem den momentan in der Revision befindlichen Annex 1. Das Regelwerk definiert die Leitlinien für die Herstellung steriler Produkte, schreibt Barrieresysteme wie RABS oder Isolatoren vor, außerdem Roboter- sowie Überwachungssysteme und ist so etwas wie die Bibel der sterilen Prozesstechnik. Natürlich kennt man bei Harro Höfliger die Anforderungen des Annex 1 aus dem Effeff. Sie bilden die Basis für das Konzept und Design der aseptischen Anlagen.

Aseptik ist kein Neuland für Harro Höfliger

Für den Sondermaschinenbauer ist das Thema aseptische Abfüllung bereits bekanntes Terrain. Ob Vials, Spritzen, Autoinjektoren oder Tuben – all das ist Julian Grossmann, Sales Manager Aseptic Technologies bei Harro Höfliger, schon untergekommen, und er weiß aus Erfahrung, wie schwer es ist, Standards im aseptischen Bereich zu etablieren. Das gilt für die Infusionsbeutel ganz besonders. Beutel ist schließlich noch lange nicht Beutel.

Das fängt beim Material an und endet bei dem Medikament, das drin ist. Lange dominierten PVC-Beutel den Markt. Doch mittlerweile werden für Chemotherapie und parenterale Ernährung Werkstoff-Alternativen wie EVA und PP eingesetzt, die für Tiefkälte- oder tiefgefrorene Lagerung verwendet werden. „Jedes Kundenprojekt ist individuell“, betont Grossmann.

So kam bei Harro Höfliger die Idee auf, ein Konzept für die aseptische Beutelabfüllung zu entwickeln, welche die Anwendung des Kunden in den Mittelpunkt stellt und genau auf Produkt und Prozess abgestimmt ist. An sich nichts Neues laut Grossmann: „Bei Harro Höfliger bestimmt das Kundenprodukt die Lösung, nicht der Katalog.“ Im Visier haben Kollecker und Grossmann u. a. die neuen Zell- und Gentherapien.

Zell- und Gentherapien sind besonders anspruchsvoll im Umgang

Die rettenden Therapieformen bestehen oft aus langkettigen Biomolekülen, lebenden Zellen oder lyophilisierten Pulvern. Die Abfüllung hält deshalb gleich mehrere Herausforderungen bereit: Der Füllmechanismus muss genau auf das Therapeutikum abgestimmt werden. Scherkräfte, Druck und viele weitere Parameter fließen in die Auswahl der Methode mit ein. Erschwerend kommt dazu: Die bereits erwähnte terminale Sterilisation ist ein „No-Go“, die Beutel müssen also vor der Abfüllung außen und innen absolut keim- und partikelfrei sein und es auch bleiben.

Barrieresysteme wie Isolatoren oder RABS mit Handschuheingriffen gehören bei den Maschinen zur Grundausstattung. Auch Reinigungs- und Dekontaminierungsprozeduren sind nötig, um die Sterilität während des gesamten Prozesses zu garantieren. Ein ausgeklügeltes Druckkonzept gehört auch dazu.

Und „last but not least“ muss auch der Siegelvorgang, der den Beutel verschließt, an das Material und die Hitzeempfindlichkeit des Inhalts angepasst werden. Innovative Ideen zur aseptischen Abfüllung gibt es in Allmersbach genug: Im Projekt mit New Beta Innovation setzen die Konstrukteure auf eine aktive open-RABS-Barrieretechnik und das „One time docking“-Prinzip mit einem aseptischen Dreifach-Füllkopf.

Die Verbindung zur Füllnadel bleibt während aller Spül-, Entleer- und Füllprozesse bis zum Verschließen des Beutels bestehen. Das minimiert das Risiko für Partikeleintrag und Kontamination. Zudem können Restsauerstoffmenge und Headspace im Beutel kontrolliert werden. Das positive Feedback aus dem Markt, so Kollecker, bestätige die Strategie von Baxeptic. Es gebe viele Anfragen, vor allem für Kleinchargen-Anlagen. Aber auch eine große Produktionsanlage sei derzeit bereits in der Realisierung. ●

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