Abfüllung kleiner Chargen Wie ATMPs die pharmazeutische Industrie für immer verändern

Autor / Redakteur: Laura Moody, Ph.D. / Anke Geipel-Kern

Branchenexperten bestätigen: Der Trend zu hochpreisigen ATMPs in kleinen Chargen ist gekommen, um zu bleiben. Während früher Hochgeschwindigkeitslinien mit hohem Durchsatz das Maß aller Dinge waren, ist deshalb heute Flexibilität Trumpf. Wie schlagen sich diese Anforderungen bei den Maschinenbauern nieder und welche Abfüllanlagen braucht der Markt in Zukunft?

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Die Autorin Laura Moody ist Produktmanagerin Nordamerika bei Syntegon Pharma Technology.
Die Autorin Laura Moody ist Produktmanagerin Nordamerika bei Syntegon Pharma Technology.
(Bild: Syntegon)

Die Pharmaindustrie hat sich in den vergangenen zehn Jahren drastisch verändert. Während Blockbuster und traditionelle, in großen Chargen produzierte Medikamente weiterhin einen wichtigen Beitrag zur menschlichen Gesundheit leisten, verzeichnet die personalisierte Medizin immer größere Durchbrüche. Die Verbreitung von Arzneimitteln für neuartige Behandlungen (advanced therapy medicinal producuts, ATMP) wie Zell- und Gentherapien sowie biotechnologisch bearbeitete Gewebeprodukte zeigen, dass die Branche sich immer weiter spezialisiert und auf kleinere Chargengrößen verlagert.

Was genau ist eine kleine Charge?

Eine genaue Definition des Begriffs „kleine Charge“ oder „small batch“ ist in den ICH-Richtlinien nicht festgelegt. Doch in Anlehnung an die „Guidance for Industry, ANDAs: Stability Testing of Drug Substances and Products, Questions and Answers“ der US-amerikanischen FDA für generische Parenteralia bestehen kleine Chargen aus mindestens zehn Prozent der vorgeschlagenen maximalen Größe der kommerziellen Charge oder aus weniger als 15.000 bis 60.000 Behältnissen auf Grundlage der Füllvolumina . Für Parenteralia, die in klinischen Studien verwendet werden, schrumpft die Chargengröße auf einige tausend Behältnisse. Bei hoch spezialisierten Behandlungen wie der autologen Zelltherapie entspricht ein Patient einer Charge von etwa 5-10 Behältnissen.

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Veränderte pharmazeutische Bedarfe

Die wachsende Zahl an in der Entwicklung befindlichen Zell- und Gentherapien auf der ganzen Welt belegt, dass pharmazeutische Hersteller in die Entwicklung von ATMPs investieren und diese vorantreiben. Herkömmliche Hochgeschwindigkeitsmaschinen mit hoher Ausbringungsleistung erfüllen die Anforderungen an die Abfüllung dieser früheren Nischenprodukte längst nicht mehr.

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Der Kostenfaktor von ATMPs bedingt eine niedrigere Ausschusstoleranz, da selbst kleinste Mengen lebensrettend sein können. Entsprechend muss jedes Behältnis die exakte Menge an Medikament enthalten. So legen Hersteller ihren Fokus bei der Abfüllung jetzt vermehrt auf hochwertige Produkte mit kleiner Ausbringung und höchster Präzision. Diese neuen Prioritäten und Bedarfe stellen auch Maschinenhersteller vor gänzlich neue Herausforderungen.

Flexible Abfüllung

Je kleiner die Chargen, desto größer ist der Bedarf an Flexibilität: Verschiedenste Produkte müssen in unterschiedliche Behältnisarten (z.B. Vials, Spritzen oder Karpulen) und -größen abgefüllt und in ihren unterschiedlichen Formen (nicht sterile Bulk-Ware, im Tray oder als vorsterilisierte Behältnisse im Nest) verarbeitet und befüllt werden. Aus diesem Grund haben sich Einwegtechnologien in jeder Prozessphase der pharmazeutischen Produktion bewährt: Werden keine Formatteile mehr für bestimmte Pharmazeutika benötigt, sinken auch die Kosten für die Reinigungsvalidierung und langwierige Formatwechsel.

So lassen sich Produktionszeiten und -kosten reduzieren und die Anlagenverfügbarkeit steigern. Indem eine größere Anzahl an Medikamenten und Behältnissen auf derselben Abfüllanlage verarbeitet werden, sparen Hersteller Produktionsfläche und können flexibler auf zukünftige Bedarfe reagieren. „Wir brauchen eine Abfüllline, die eine Vielzahl an Produkten, einschließlich hochpotenter Medikamente, in Spritzen, Vials und Karpulen abfüllen kann. Nur so sind wir besonders flexibel und brauchen weder zusätzlichen Platz noch weitere Linien“, erklärt Georg Frinke, Senior Engineering Manager bei Ferring Pharmaceuticals.

Versynta FFP

Syntegon begegnet diesen sich ändernden Anforderungen der Branche mit einem neuen Produktportfolio, das sich auf die Abfüllung kleiner und Kleinstchargen spezialisiert. Die Versynta Flexible Filling Platform (FFP) macht den Anfang: Die Plattform besteht aus standardisierten Modulen, die frei konfiguriert und an jeden Abfüllprozess angepasst werden können. Sie ist mit der bewährten Isolatortechnologie mit integrierter Luftaufbereitung von Syntegon ausgestattet.

So erübrigen sich die Schnittstellen zum Gebäude. Die Module lassen sich ohne zusätzlichen Raum für technische Geräte oberhalb der Anlage einfügen. Dank der Standardisierung jedes FFP-Moduls sind H2O2-Biodekontaminationszyklen kurz und dennoch effektiv. Zudem ist jede FFP-Isolatoreinheit für hochpotente Anwendungen ohne weitere Anpassungen ausgelegt.

Roboter bedienen die gesamte Linie und sorgen für präzises und schonendes Handling. Sie reduzieren die Anzahl an Formatteilen und eliminieren jeglichen Glas-zu-Glas-Kontakt. Die 100%ige In-Prozess-Kontrolle (IPC) während des Füllvorgangs reduziert den Produktverlust auf ein Minimum und stellt sicher, dass jeder Milliliter des hochwertigen Produkts abgefüllt wird. Versynta FFP ist für Vials, Spritzen und Karpulen im Nest oder Tray geeignet. Darüber hinaus ist ein Gefriertrocknungsmodul erhältlich.

Klaus Ullherr, Senior Product Manager bei Syntegon.
Klaus Ullherr, Senior Product Manager bei Syntegon.
(Bild: Syntegon)

„Eine der Alleinstellungsmerkmale der FFP ist die Pharma Handling Unit. Der von Syntegon entwickelte Vier-Achs-Roboter ermöglicht den sicheren und schonenden Transport, indem er die Behältnisse ohne Glas-zu-Glas-Kontakt von einer Station zur nächsten umsetzt. Das Laminar-Flow-optimierte Design („first air supply“) stellt sicher, dass der Luftstrom ungehindert die Behältnisse erreichen und umströmen kann", erläutert Klaus Ullherr, Senior Product Manager bei Syntegon. Das internationale Pharmaunternehmen Ferring Pharmaceuticals arbeitet aktuell zusammen mit Syntegon an der ersten Installation von Versynta FFP.

Die Zukunft der pharmazeutischen Abfüllung

Der Trend zu hochpreisigen ATMPs in kleinen Chargen ist gekommen, um zu bleiben, wie Branchenexperten bestätigen . Maschinenhersteller sind gut beraten, sich an die Anforderungen dieses Marktes anzupassen und Flexibilität zu ihrem neuen Mantra zu machen. Die Einführung des Versynta Produktportfolios von Syntegon ist ein gutes Beispiel für eine zukunftsorientierte Innovation, die sich an den realen Bedürfnissen der Branche orientiert. Während Versynta FPP aktuell eine Innovation für die Abfüllung kleiner Chargen liefert, wird die personalisierte Medizin in naher Zukunft Lösungen für noch kleinere, sogenannte Kleinstchargen erfordern. Diesen Trend hat Syntegon frühzeitig erkannt und wird in naher Zukunft mit Versynta Microbatch eine vollautomatische, handschuhlose Isolatorzelle für die Abfüllung außergewöhnlich kleiner Chargen auf den Markt bringen. ●

* Die Autorin ist Produktmanager Nordamerika Syntegon Pharma Technology; Laura.Moody@syntegon.com

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