Gyógyszer-csomagolóanyagok töltés utáni biztonságos és erőforrás-kímélő tisztítása

Annak érdekében, hogy a palackok külső oldalán esetlegesen megtalálható anyagok ne jelentsenek veszélyt az emberre és a környezetre, egyre gyakoribbá válik a tartályok külső tisztítása. (Képforrás: Bausch+Ströbel)

Azzal a céllal, hogy jelentősen csökkentsük az orvosi és gyógyszerészeti termékek tisztításához szükséges erőforrás-felhasználást, sikeresen vizsgálták a száraz quattroClean-hólyag- és szikra tisztítás anyag- és citotoxicitását egy szövetségi projekt keretében. (Kép forrása: acp Systems)

A meglévő sérülésekkel rendelkező fiolák mikroszkópos felvételei azt mutatják, hogy a hibák nem változtak a legrosszabb esetű tisztítás előtt (balra) és után (jobbra) a CO₂-porral végzett tisztítás során. (Kép forrása: Fraunhofer IPA)

Vizsgálati eredmények különböző tesztanyagokkal a tisztítás előtt és után. (Kép forrása: Bausch+Ströbel)

A gyógyszergyártási csomagolóeszközök, például palackok, vials és karpulek külső tisztítása a töltés után megakadályozza, hogy a felületen esetlegesen megtapadt termékrészecskék veszélyt jelentsenek az emberre és a környezetre. Ez a korábban folyadék alapú folyamat hatalmas mennyiségű energiát és vizet fogyaszt, valamint magas költségekkel jár. Annak érdekében, hogy biztonságosabb, ugyanakkor erőforrás-kímélőbb megoldást kínáljunk, egy vezető fill- és finish-berendezéseket gyártó vállalat részt vett egy konzorciumi projektben, melyben a quattroClean jégsugártechnológia alkalmasságát vizsgálták. Az eredmények igazolják, hogy a fenntartható tisztítási eljárás minden elvárásnak megfelel a gyógyszeriparban. Egy párhuzamosan végzett alapvalidáció megkönnyíti az eljárás engedélyezését az FDA- és GMP-szabványok szerint.

A globális piac kihívásainak elfogadása és azok műszaki és gazdasági szempontból legjobb megoldásokkal való kezelése érdekében, ezen vállalati célnak megfelelően, a Bausch+Ströbel SE + Co. KG 1967 óta gyárt és értékesít csomagolási és gyártási rendszereket a gyógyszer- és rokon iparágak számára. Kezdetben négy alkalmazottal működő vállalatcsoport mára nemzetközileg ismert, mintegy 2800 munkatárssal és több mint 90%-os exportarányával, mely ma a világvezetők közé tartozik a gyógyszeripari csomagolás területén.

Csúcstechnológiás csomagolási megoldások, beleértve a töltés utáni külső tisztítást

A megrendelőspecifikus fill- és finish-berendezéseken magas minőségű folyékony és por alakú gyógyszereket töltnek automatikusan vialsokba, palackokba, fecskendőkbe vagy karpulákba. Ez a folyamat a tárgyak tisztításával és sterilizálásával kezdődik, majd a címkézés vagy a fecskendő összeszerelése következik.

„A folyamatosan növekvő hatóanyag-potenciál miatt fennáll a lehetőség, hogy a töltés utáni tartályok külső felületei potenciálisan veszélyes anyaggal szennyeződhetnek. Ezért egyre nagyobb kereslet mutatkozik a töltés utáni külső tisztítási megoldások iránt. Nemcsak a tisztítási minőség egyre szigorúbb követelményei miatt, hanem a termékrészecskék megbízható eltávolításának igazolására is” – mondja Werner Iländer, a Bausch+Ströbel Kutatás, Technológia és Gyógyszerszolgáltatások csoportvezetője.

Száraz jégsugártechnológia a magas tisztaság eléréséhez a tiszta víz helyett

A külső tisztítás eddig általában folyadék alapú volt, magas tisztaságú vízzel való locsolással és utólagos szárazra fújással. Ehhez nagy mennyiségű vizet kellett energiaigényesen kezelni, és a töltött termék szerint különleges hulladékként kellett ártalmatlanítani. Ez egyrészt magas működési költségeket eredményezett az ügyfelek számára, másrészt pazarló volt a víz erőforrásának kezelése, ami bizonyos földrajzi területeken már problémát jelent. „Ezek miatt kerestünk alternatív tisztítási eljárást, amely költséghatékonyabb, erőforrás-kímélőbb, és kisebb CO2-lábnyommal jár. Az acp systems száraz quattroClean jégsugártechnológiájával már régóta foglalkozunk, tudtuk, hogy attól függően, milyen anyagot kell eltávolítani, nagyon magas tisztasági szinteket lehet elérni. Azonban nem álltak rendelkezésünkre érvényes adatok az eljárás anyagközvetlenségéről” – írja Werner Iländer a kiindulási helyzetet.

A quattroClean jégsugártechnológia egy száraz tisztítási módszer, amely teljes felületeken és helyi alkalmazásoknál is könnyen integrálható az automata gyártósorokba. A tisztítószer a folyékony, újrahasznosított szén-dioxid, amely ipari folyamatok melléktermékeként keletkezik, és többek között az élelmiszeriparban is használatos. A folyékony CO2-t kopásmentes kétfázisú gyűrűs befúvó vezeti, amely a kilépéskor finom hókristályokká relaxál. Ezeket egy külön, gyűrű alakú nyomású légpárnás sugár köti össze. A túlszárnyaló sebességgel gyorsuló hó-nyomású légsugár a tisztítandó felületre érve egy kombinációt hoz létre a hő-, mechanikai-, oldószer- és szublimációs hatásokból, melyeken a tisztítás alapul. A leválasztott szennyeződéseket a kompakt tisztítószekrény elszívja, így megakadályozva a szennyeződés visszakerülését a részekre vagy a környezet szennyezését. Mivel a kristályos szén-dioxid a folyamat során teljesen szublimál, a megtisztított felületek szárazak maradnak – a bonyolult és energiaigényes öblítő- és szárítási folyamatok elmaradnak.

A konzorciumi projekt igazolja a szükséges bizonyítékokat

Ezért a Bausch+Ströbel nem hezitált, hogy részt vegyen az Invest BW támogatásával megvalósuló konzorciumi projektben, amelyben összesen öt ipari partner és a Tübingeni Egyetem Fraunhofer IPA és NMI intézetei vizsgálták a gyógyszerek és orvosi termékek felületein a anyagközvetlenséget és citotoxicitást a tisztítási technológia különböző típusain.

„Ebben a projektben elsősorban az volt a cél, hogy igazoljuk, a hókristályok mechanikai erői nem változtatják meg, nem károsítják vagy nem rongálják meg a tárgyak felületét. Továbbá meg kellett állapítani, hogy a hőterhelés és/vagy a szén-dioxid kémiai tulajdonságai befolyásolják-e a felületeket vagy a biokompatibilitást, például a citotoxikus anyagok felszabadulásával” – fogalmaz a csoportvezető.

Vizsgálták üveg vialokat, rozsdamentes acél 1.4301 és 1.4305 mintákat különböző felületkezelésekkel, valamint poliéter-éter-ketont (PEEK), poliétert (PE), polioximetilént (POM), Nitinol és Cobalt-Krom anyagokat is.

A tesztsorozatok értékeléséhez a felületeket a Fraunhofer IPA mikroszkóposan vizsgálta, az eredeti állapotban és a tisztítás után, fény- és/vagy röntgermikroszkóppal. A száraz sugárzás a legrosszabb esetet szimulálva történt: a mintákat középen és a szélén 12 bar nyomással, tíz másodpercig folyamatosan helyileg megvilágították a CO2-hóval. A mikroszkópos vizsgálat során nem észleltek repedéseket a palackokon, és nem terjedtek el a meglévő repedések. Fluoreszcens behatolóval igazolták, hogy a hókristályok nem okoznak további feszültséget az üvegben. A hirtelen hőmérsékletcsökkenés és a későbbi felmelegedés a környezeti hőmérsékletre nem eredményezett mikrorészek kialakulását. Emellett in vitro citotoxicitási vizsgálatok szerint, amelyek megfelelnek a DIN EN ISO 10993-12: 2021-05 és DIN EN ISO 10993-12: 2021-08 szabványoknak, a CO2-hó nem befolyásolta negatívan a sejtek vitalitását. A VOC- és SVOC-analízisek az ISO 16017-1 szerint azt mutatták, hogy a mérési értékek a mérési határértékeken belül vagy azok alatt maradtak.

GMP- és FDA-kompatibilis eljárás

Ezért az eljárás minden, a gyógyszeriparban ezen a területen elvárt tulajdonsággal rendelkezik, anyagközvetlenség szempontjából pedig GMP- és FDA-kompatibilis, így gyakorlatilag alapvalidációval rendelkezik. „Ebben a projektben sikerült olyan adatokat gyűjtenünk, amelyek lényegesek ügyfeleink számára, és egy alapvető megoldást dolgoztunk ki. A következő lépésként most az eljárás piacképes termékké való fejlesztésén dolgozunk, amely jelentősen csökkentheti a működési költségeket és az erőforrás-felhasználást a külső tisztítás során” – mondja Werner Iländer.