Automatisation robotisée dans des conditions stériles

Au total, dix robots Stäubli Stericlean prennent en charge le chargement et le déchargement automatisés des installations de lyophilisation sous conditions stériles. (Droits d'image : @ Vetter Pharma International GmbH)

Les robots Stäubli manipulent les fioles avec une précision extrême. (Droits d'image : @ Vetter Pharma International GmbH)

Les installations sont chargées d'un côté et déchargées de l'autre. Cette tâche est assurée par un robot, qui saisit les cadres avec les fioles. (Droits d'image : @ Vetter Pharma International GmbH)

La toute dernière ligne de lyophilisation et de conditionnement de Vetter, prestataire de services pharmaceutiques, établit de nouvelles normes en matière d'hygiène. Dix robots Stericlean de Stäubli, conçus pour une utilisation dans la production pharmaceutique, prennent en charge le chargement et le déchargement automatisés des installations de lyophilisation dans des conditions stériles.

La lyophilisation ou sublimation permet aux fabricants de produits pharmaceutiques de prolonger la durée de conservation de leurs médicaments. Le principe : un principe actif liquide, déjà conditionné dans des systèmes d'injection, voit son eau extraite sous vide. Cela se fait généralement de manière lente pour ne pas endommager la structure moléculaire du principe actif, en utilisant des courbes de température définies et sous vide. À la fin du processus de lyophilisation, il en résulte une substance solide sous forme de poudre, avec une durée de conservation prolongée et une excellente capacité de transport, qui peut être re-liquéfiée si nécessaire avant utilisation.

Pour Vetter, prestataire de services pharmaceutiques basé à Ravensburg, la lyophilisation est une méthode éprouvée. L'entreprise exploite dans plusieurs usines des installations de production avec lyophilisation ultérieure. Lors de la planification de telles installations, Vetter s'appuie fortement sur son propre savoir-faire. Le lyophilisateur lui-même est acheté, tout comme la robotique, mais l'intégration du système est assurée par la technologie d'automatisation propre à Vetter.

Recommandation urgente : chargement et déchargement automatiques

Le fait que le degré d'automatisation soit élevé dans ce domaine de production, comme dans d'autres, n'est pas seulement dû à la recherche d'une efficacité et d'une productivité accrues. Il est tout aussi crucial de garantir un travail sans germes, ce qui est beaucoup plus sûr lorsque les processus se déroulent sans intervention humaine.

Ceci est également exigé par les réglementations en vigueur pour la production de médicaments. Dr Arne Schröder, chef du département systèmes de production chez Vetter : « L'annexe 1 du guide EU-GMP, en vigueur depuis 2023, indique clairement : le scellement automatique des fioles dans des conditions stériles aseptiques – ce qui fait partie du processus de lyophilisation – est 'fortement recommandé' ». La branche suit cette recommandation urgente, et ce pour de bonnes raisons : un seul germe introduit dans le processus peut avoir des conséquences graves, jusqu'à la perte totale de lots précieux.

Au centre : quatre installations de congélation flexibles

Dans la toute nouvelle ligne de conditionnement de Vetter, quatre lyophilisateurs sont intégrés dans la configuration de la salle blanche. Ils se trouvent entre les deux salles blanches de remplissage et de fermeture des fioles. Comme différentes substances actives y sont lyophilisées, les paramètres de fonctionnement principaux peuvent être ajustés dans une large gamme. La température de congélation varie de -10 à -50 degrés Celsius, et le temps pour atteindre la température cible de 36 à 140 heures. Dr Arne Schröder : « En particulier, des substances actives complexes comme les anticorps monoclonaux doivent être lyophilisées très lentement, sinon il y a un risque de dommages. »

Selon la taille de la fiole, un lyophilisateur dans cette installation de production peut lyophiliser jusqu'à 96 000 unités par lot. Jusqu'à 500 fioles peuvent être placées sur une plaque de transport, qui fait partie d'un système de transport développé par Vetter avec un « motif de chargement spécifique » : semblables à des pièces de puzzle, les cadres en acier inoxydable des plaques de transport s'emboîtent dans d'autres cadres, permettant aux robots Stäubli de manipuler ces cadres individuellement ou en groupe. Cela facilite notamment le déchargement.

Dix robots pour des applications sensibles à l'hygiène

Pour le chargement et le déchargement des lyophilisateurs, les planificateurs de Vetter ont développé une solution automatisée, conformément aux recommandations de l'annexe 1 du guide EU-GMP. Les installations sont chargées d’un côté et déchargées de l’autre. Cette tâche est assurée par un robot qui saisit les cadres avec les fioles. Outre ces huit robots placés directement à proximité des installations, deux autres prennent en charge le transport des cadres avant le chargement et après le déchargement.

Lors du choix des robots, un facteur a été central : leur capacité à fonctionner dans un environnement stérile et sensible à l'hygiène. En raison de leur collaboration de plusieurs décennies, la décision a été simple. Vetter utilise ici des robots Stericlean de Stäubli, conçus précisément pour ces conditions. « Vetter est reconnu pour ses normes élevées en matière de qualité et de sécurité des processus. Nous sommes donc très heureux que l'entreprise fasse confiance à nos systèmes robotiques depuis de nombreuses années », déclare Tobias Resch, responsable grands comptes Pharma chez Stäubli Robotics.

Les robots Stericlean à six axes permettent une utilisation en conditions aseptiques. Hermétiquement scellés, ils fonctionnent de manière fiable dans des salles blanches de classe A selon GMP, et sont adaptés pour un nettoyage régulier en profondeur, par exemple avec de l'eau vaporisée d'ozone (H2O2).

Conception hygiénique des installations

Ce qui distingue les huit robots Stericlean de type TX2-160 pour le chargement et le déchargement des lyophilisateurs, c’est leur disposition décentrée. Normalement, des robots plus petits de la série TX2-90 suffiraient pour cette tâche – si les conditions de stérilité propres à l'industrie pharmaceutique n'imposaient pas des exigences plus strictes. Dr Arne Schröder : « Pour cette application, les exigences de la classe de salle blanche A s'appliquent. Cela signifie : un flux d'air unidirectionnel est nécessaire, et les robots ne doivent ni perturber ce flux ni provoquer de turbulences. C’est pourquoi le bloc de base des robots Stericlean est placé à côté des installations, ce qui nécessite un investissement dans des robots à six axes avec une portée plus grande. »

Du point de vue de l'hygiène, la maintenance et la durée de vie des robots sont également essentielles pour Vetter : « Si un robot devait tomber en panne de manière inattendue, cela pourrait entraîner la perte de tout le lot. Dans nos usines, les robots Stäubli sont connus pour leur longue durée de vie et leur disponibilité élevée. C’est une autre raison pour laquelle nous avons opté pour les robots Stericlean. »

Meilleurs résultats en surveillance de l'hygiène

Vetter impose des exigences très strictes en matière de stérilité et de preuve de celle-ci. Dr Arne Schröder : « À chaque lot, nous plaçons des boîtes d’agar à des endroits critiques, que nous analysons ensuite microbiologiquement. Ce n’est que lorsque ces analyses sont satisfaisantes que nous libérons le lot pour le client. »

Depuis la mise en service de l’installation en 2020, environ 21 000 tests ont été effectués, sans la moindre anomalie. « C’est un grand succès, qui repose aussi sur le fait que peu de personnel reste dans la zone stérile. » Ainsi, les robots Stericlean jouent un rôle clé dans la fabrication de médicaments stériles selon les normes d’hygiène les plus strictes.