Robotikával támogatott automatizálás steril körülmények között

Összesen tíz Stäubli Stericlean-robot végzi az automatikus betöltést és kirakodást a fagyasztó szárító berendezéseknél steril körülmények között. (Kép jogai: @ Vetter Pharma International GmbH)

A Stäubli robotok rendkívüli precizitással kezelik a fiolákat. (Képjogok: @ Vetter Pharma International GmbH)

A berendezéseket egyik oldalról töltik fel, a másik oldalról pedig kirakják. Ezt a feladatot egy robot végzi, amely megragadja a kereteket a fiolákkal. (Kép jogai: @ Vetter Pharma International GmbH)

A Vetter gyógyszerszárító és töltőberendezésének legújabb lyophilizációs vonala magas higiéniai szabványokat állít fel. Tíz Stäubli Stericlean-robot, amelyeket gyógyszeripari gyártáshoz fejlesztettek ki, végzi az automatikus betöltést és kirakodást a fagyasztószárító berendezéseknél steril körülmények között.

A fagyasztás vagy lyophilizáció lehetőséget ad a gyógyszerkészítmények gyártóinak arra, hogy meghosszabbítsák a gyógyszerek eltarthatóságát. A működési elv: egy folyékony, már injekciós rendszerekben töltött hatóanyagot vákuum alatt víztől szabadítanak meg. Ez általában lassú folyamat, hogy a hatóanyag molekuláris szerkezete ne sérüljön, és meghatározott hőmérsékleti görbék mellett, vákuum alatt történik. A fagyasztás végén egy szilárd, por alakú hatóanyag keletkezik, mely hosszabb eltarthatóságú és kiváló szállíthatóságú, és szükség szerint újra folyékony állapotba hozható felhasználás előtt.

A Vetter gyógyszerszolgáltató számára, amelynek székhelye Ravensburgban található, a lyophilizáció bevált módszer. A vállalat több gyárában működtet gyártóberendezéseket, amelyekhez fagyasztószárítást is alkalmaznak. Az ilyen berendezések tervezésekor a Vetter nagy mértékben saját know-how-jára támaszkodik. A fagyasztószárítók beszerzése külső forrásból történik, ugyanígy a robotika, de a rendszerintegrációt a Vetter saját automatizálási technológiája végzi.

Sürgősen ajánlott: automatikus betöltés és kirakodás

Az, hogy ebben és más gyártási területeken magas az automatizáltság, nemcsak a magas folyamat-hatékonyság és termelékenység iránti törekvés miatt van. Legalább ilyen fontos a fertőzésmentes munkavégzés szükségessége, amely sokkal biztonságosabban biztosítható, ha a folyamatokat emberi beavatkozás nélkül végzik.

Ezt írják elő az érintett szabályozási irányelvek is a gyógyszergyártásban. Dr. Arne Schröder, a Vetter gyártási rendszerek osztályvezetője így nyilatkozott: „Az EU-GMP irányelv 2023 óta hatályos Annex 1 része egyértelműen kimondja: az automatikus vials zárása aseptikus steril körülmények között – és ez része a lyophilizációs folyamatnak – 'highly recommended'.” A szektort ez a sürgős ajánlás követi, és jó okkal: egyetlen bejuttatott mikroorganizmus is súlyos következményekkel járhat – akár értékes szériák teljes elvesztéséig is.

A központban: négy rugalmasan szabályozható fagyasztóberendezés

A legújabb Vetter töltősorozatban négy fagyasztószárítót integráltak a tisztatér elrendezésébe. Ezek a két tisztatér között helyezkednek el, a vials töltése és lezárása között. Mivel különböző hatóanyagokat lyophilizálnak, a központi működési paramétereket széles tartományban lehet beállítani. A fagyasztási hőmérséklet -10-től -50 Celsius fokig változik, és a célhőmérséklet eléréséig tartó idő 36-140 óra. Dr. Arne Schröder: „Különösen összetett hatóanyagok, például monoklonális antitestek esetében nagyon lassú fagyasztás szükséges, különben károsodás léphet fel.”

Az adott gyártási berendezésen egy fagyasztószárító akár 96 000 egységet is lyophilizálhat szériánként, a vial méretétől függően. Akár 500 vials helyezkedik el egy szállítótáblán, amely a Vetter által kifejlesztett szállítási rendszer része, „Specific loading pattern” néven: a rozsdamentes acél keretek a szállítótáblák között úgy illeszkednek, mint a puzzle-darabok, így a Stäubli robotok egyedül vagy több darabot kezelhetnek egyszerre. Ez különösen megkönnyíti a kirakodást.

Tíz robot higiéniaérzékeny alkalmazásokhoz

A Vetter tervezői – az EU-GMP Annex 1 ajánlásának megfelelően – automatizált megoldást fejlesztettek ki a fagyasztószárítók betöltésére és kirakodására. A berendezéseket egyik oldalról töltik, a másik oldalról kirakodják. Ezt a feladatot egy robot végzi, amely a kereteket vials-szal fogja meg. Ehhez a nyolc, közvetlenül a berendezéshez kapcsolódó robothoz még két robot tartozik, amelyek a keretek szállítását végzik a betöltés előtt és a kirakodás után.

A robotválasztás egyik fő szempontja a steril, higiéniaérzékeny környezetben való alkalmazhatóság volt. A több évtizedes együttműködés miatt a döntés könnyű volt. A Vetter a Stericlean-sorozat Stäubli robotjait használja, amelyeket kifejezetten ezekhez a körülményekhez fejlesztettek ki. „A Vetter magas minőségi és folyamatbiztonsági elvárásairól ismert. Ezért nagyon örülünk, hogy évek óta bíznak robotrendszereinkben” – mondta Tobias Resch, a Stäubli Robotics gyógyszeripari kulcsügyfélmenedzsere.

A Stericlean hatos sorozat lehetővé teszi az alkalmazást aseptikus körülmények között. A hermetikusan zárt robotok megbízhatóan működnek az GMP szerinti A osztályú tisztaterekben, és alkalmasak rendszeres, alapos tisztításra például vaporizált hidrogén-peroxid (H2O2) segítségével.

Higiénikus berendezéstervezés

A nyolc Stericlean robot, típus TX2-160, a fagyasztószárítók betöltésére és kirakodására figyelmet érdemel az elhelyezésükben. Általában kisebb robotok, például a TX2-90 sorozat is elegendőek lennének ehhez a feladathoz – ha nem lennének a sterilitás ipari követelményei. Dr. Arne Schröder: „Ezen az alkalmazáson az A osztályú tisztatéri követelmények érvényesek. Ez azt jelenti, hogy egyirányú légáramlásra van szükség, és a robotoknak nem szabad ezt a légáramlást befolyásolniuk vagy turbulenciát okozniuk. Ezért a Stericlean robotok állványát a berendezések mellett helyeztük el, ami nagyobb hatótávolságú hatos robotokat igényel.”

A higiénia szempontjából fontos a szerviz és az élettartam is: „Ha egy robot váratlanul leállna, az az egész széria elvesztéséhez vezethet. A gyárainkban a Stäubli robotokat hosszú élettartamuk és magas rendelkezésre állásuk miatt választjuk. Ez egy további ok arra, hogy a Stericlean robotokat alkalmazzuk.”

Legjobb eredmények a higiéniai monitoringban

A Vetter általánosan nagyon magas követelményeket támaszt a mikrobiológiai tisztaság és annak bizonyítása terén. Dr. Arne Schröder: „Minden szériánál agar-tálakat helyezünk el kritikus pontokon, amelyeket mikrobiológiai vizsgálatnak vetünk alá. Csak akkor adjuk át a szériát az ügyfélnek, ha ezeken a teszteken megfelel az eredmény.”

2020-as üzembe helyezése óta körülbelül 21 000 ilyen tesztből egyben sem mutatkozott eltérés. „Ez egy nagy siker, amely abból is adódik, hogy szinte senki sem tartózkodik a steril környezetben.” Ezért a Stericlean robotok jelentős szerepet játszanak a steril gyógyszergyártásban a legmagasabb higiéniai elvárások mellett.