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Containment

Ist Flexibilität der Schlüssel zur Lösung von Containment-Problemen?

| Redakteur: Anke Geipel-Kern

Bei pharmazeutischen Wirkstoffen versuchen die Anlagenbetreiber inzwischen die Quadratur des Kreises. Extreme Anforderungen an die Sicherheit auf der einen, verstärkte Flexibilität bei Containment-Systemen auf der anderen Seite. Eine praxisorientierte Risikoanalyse hilft bei der Auswahl der richtigen Komponenten.

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Welches System eingesetzt wird – hier im Bild die flexible Variante mit integrierter Tablettenpresse – lässt sich nur mit einer Risikoanalyse abschätzen. (Bild: DEC)
Welches System eingesetzt wird – hier im Bild die flexible Variante mit integrierter Tablettenpresse – lässt sich nur mit einer Risikoanalyse abschätzen. (Bild: DEC)

Immer konzentriertere und wirkungsvollere pharmazeutische Wirkstoffe erfordern mittlerweile einen Occupational Exposure Level (OEL) von teilweise fünf bis zehn Nanogramm pro Kubikmeter Luft. Die Anforderungen an das Design von Prozessanlagen bezüglich Containment und Sicherheit sind demnach extrem hoch. Gleichzeitig steigt die Nachfrage nach flexiblen Containmentsystemen. Diese sollen kostengünstig, platzsparend und leicht zu reinigen sein. Dazu kommt, dass die Produktmengen abnehmen und teilweise nur noch ein Kilogramm Produkt pro Jahr hergestellt wird, was für flexible Lösungen spricht.

Insbesondere bei der Anlagenplanung kommt es zu einer Gratwanderung zwischen beiden Systemen. Deshalb ist es notwendig, genauer zu hinterfragen, ob flexibles Containment wirklich das Patentrezept ist und ob die kurzfristigen Vorteile solcher Systeme nicht doch durch weniger offensichtliche Nachteile aufgehoben werden.

Die Auswahl der richtigen Prozessanlagen kann nur nach der Durchführung einer praxisorientierten Risikoanalyse erfolgen. Sowohl feste Glove Box-Isolatoren mit Materialschleusen (RTP) als auch flexible Lösungen, die schon seit Jahren in der Halbleiterindustrie, in der Raumfahrt und bei der Beseitigung von gefährlichen Schadstoffen eingesetzt werden, sind etabliert. Zusätzlich gibt es noch halbflexible Systeme, die in der Vergangenheit mit Mikronisierungssystemen für klinische Studien empfohlen wurden. Diese besitzen einige Vorteile der soliden Systeme. So erlauben sie beispielsweise die „Durch die Wand“-Technologie für Prozessanlagen und Instrumente, behalten aber die Vorzüge einer flexiblen Frontwand bei.

Schneller zum Produktwechsel

Dagegen können flexible Systeme für den Einzel- und Mehrzweckbetrieb genutzt werden. Reinigungs-, Validierungs- und Qualifizierungsaufwand werden reduziert, da immer neue Systeme verwendet und diese nach dem Gebrauch entsorgt werden. Wenn sich das gesamte System entsorgen lässt, kann die Zeit für den Produktwechsel reduziert werden. Die geringe Zeitspanne, die zur Anpassung und Fertigung von flexiblen Systemen notwendig ist, kann ein weiterer Vorteil sein, insbesondere im Bereich der Forschung und Entwicklung, in der ein schnelles Prototyping über den Markterfolg entscheidet. Weiterer Vorteil: Es gibt keine Beschränkung hinsichtlich Größe und Form und flexible Systeme sind für bestehende Anlagen leicht nachrüstbar.

Trotz der Vorteile gibt es bei den flexiblen Systemen durchaus Nachteile. Allen voran ist der Schutz vor Kontamination. Heutige Toxine, Karzinogene und Mutagene sind so gefährlich, dass sie zum Teil einen mit einem Pollenkorn in einem durchschnittlich großen Wohnzimmer vergleichbaren OEL Wert erfordern. Wie behaglich würde sich der Normalbürger wohl fühlen, wenn lediglich eine dünne Schicht aus Kunststoff ihn von solchen Wirkstoffen trennt? Kunststofffolien sind schnittanfällig und nicht abriebfest. Die Druck-, Vakuum- und Temperaturtoleranz ist begrenzt. Lösemitteldämpfe können die Folien chemisch angreifen. Das Risiko bei einem Containmentbruch steigt mit der Menge des Wirkstoffs und mit der Feinheit der Pulver. Das Versagen des Containments z.B. bei mikronisierten Produkten kann zu ernsthaften Konsequenzen führen, wie etwa einer unwiderruflichen Kontamination eines ganzen Gebäudes oder sogar zum tragischen Verlust von Menschenleben.

Auch die Verwendung von flexiblen Systemen in Atex-Bereichen ist aufgrund statischer Aufladung der Folie problematisch. Die Bestandteile und die Qualität der Folie sind ebenfalls ein Schwachpunkt der flexiblen Isolatoren. Die Qualität und Dichtheit jeder neuen Folie sollte geprüft werden. Standardverfahren wie z.B. Dichtheitsprüfungen an Ort und Stelle sind nur schwer durchzuführen. Für Lösemittel, Weichmacher und Antistatika müssen Daten bereitgestellt werden, die zeigen sollen, dass sämtliche Vorschriften, beispielsweise die DMF-Nummer für die NDA-Einreichung und das Konformitätszertifikat, erfüllt sind.

Potenziell hohe Betriebskosten

Einer der wichtigsten Faktoren, der häufig gerade von Anbietern von flexiblen Systemen übersehen wird, sind die potenziell hohen Betriebskosten. Die Anschaffungskosten sind zwar niedrig, die wiederholten Ausgaben für Verbrauchsmaterial und Ersatzteile können in manchen Fällen die Kosten für ein festes System übertreffen. Die Kosten sind insbesondere bei der Reinigung von großer Bedeutung. Natürlich können die Verbrennungskosten für einfache flexible Systeme niedriger liegen. Sobald das System im Innern jedoch Apparate beinhaltet, entsteht die gleiche Problematik der Entsorgung der Kontaminanten wie bei einem festen System. Auf keinen Fall darf das hohe Potenzial zur Freisetzung von Toxinen bei der Verbrennung von Folien unterschätzt werden.

Fazit: Selbstverständlich spielt flexibles Containment in der Industrie eine wichtige Rolle, insbesondere wenn alle denkbaren Nachteile berücksichtigt wurden und eine umfassende Risikobewertung durchgeführt wurde. Dies gilt vor allem für Bereiche der Forschung und Entwicklung sowie in klinischen Testeinrichtungen mit Kleinserien. Die Umsetzung dieser Technologie auf breiter Basis rein aus Kostengründen ist jedoch gefährlich und langfristig möglicherweise teurer.

Es bleibt also zu hoffen, dass die Prozessentwickler die Vor- und Nachteile von flexiblem Containment vollständig betrachten und den Prozess sowie dessen Risiken verstehen und richtig bewerten.

* Der Autor ist Geschäftsführer bei der Dec Group in Ecublens im Bereich Mikronisierung und Containment.

1. Immer eine Risikobewertung durchführen.

2. Containment immer an der Quelle.

3. Gesamtes Spektrum der Containment-Optionen in Betracht ziehen.

4. Transfers sind immer heikel, die richtige Auswahl ist der Schlüssel zum erfolgreichen Containment.

5. Technikabhängige Systeme vermeiden.

6. Immer unter dem Bediener-Expositionsgrenzwert konzipieren.

7. Reinigung, Probenahme, Abfall und Materialverträglichkeit überprüfen.

8. Ergonomiegesichtspunkten in die Planung einbeziehen.

9. Immer sekundäres Containment vorsehen.

10. Persönliche Schutzausrüstung soll soweit möglich durch Containmentsysteme ersetzt werden.

* Der Autor ist Geschäftsführer bei der Dec Group in Ecublens im Bereich Mikronisierung und Containment.

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