Imballaggio di medicinali: Quali tendenze sono importanti per produttori farmaceutici e costruttori di macchinari dopo il Covid

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Anche dopo la diminuzione della pandemia di Corona, cresce la domanda di farmaci. Tuttavia, le esigenze cambiano – e questo ha ripercussioni sugli impianti di produzione. Le macchine per il confezionamento di medicinali non sono esenti da questo. E i loro produttori sono ancora più motivati.

I biopharmaceuticals sono i veri "mimosi": calore, umidità, ingresso di ossigeno o semplicemente la luce sbagliata possono portare alla perdita di efficacia dei farmaci sensibili, prodotti da organismi viventi o cellule. Questo è stato particolarmente evidente durante la pandemia di Covid: i nuovi vaccini mRNA di Biontech-Pfizer e Moderna richiedono concetti di confezionamento e logistica sofisticati, per esempio per garantire temperature di stoccaggio tra -60 e -80 °C. E anche se i produttori lavorano febbrilmente e con successo a principi attivi meno sensibili – il confezionamento rimane un elemento fondamentale nella lotta contro le pandemie passate e future.

L’esempio dei vaccini mette in luce l’importanza delle confezioni di medicinali. Ogni secondo farmaco approvato nell’UE viene ora prodotto con tecniche di ingegneria genetica, è particolarmente sensibile agli agenti ambientali e deve essere confezionato in modo complesso. A ciò si aggiungono le crescenti richieste normative sulla tecnica di produzione, come ad esempio l’Annex 1 finalizzato nel 2022 alle Buone Pratiche di Fabbricazione (GMP): in esso vengono regolamentati la produzione sterile, il riempimento e il confezionamento dei medicinali – con l’obiettivo di ridurre i rischi di contaminazione.

Mercato farmaceutico in crescita, mercato delle macchine ancora più forte

Non sorprende quindi che il mercato delle macchine per il confezionamento farmaceutico cresca in modo sproporzionato – ancora più del mercato dei medicinali nel suo complesso. Ad esempio, gli analisti di Evaluate Pharma prevedono che l’industria farmaceutica globale crescerà del 6% all’anno tra il 2022 e il 2028, raggiungendo i 1,6 trilioni di dollari. Parallelamente, il mercato delle confezioni farmaceutiche crescerà dell’8,24% e quello delle macchine per il confezionamento farmaceutico del 7,5% all’anno – secondo le aspettative di Mordor Intelligence.

Il crescente impegno nel riempimento, confezionamento e etichettatura dei medicinali si scontra con ricavi decrescenti per i produttori di farmaci. Dopo il boom dei vaccini durante gli anni della pandemia di Covid, il settore farmaceutico non solo affronta cali di fatturato, ma anche un’esplosione dei costi a causa della crisi energetica. Il valore di mercato delle biotech si è dimezzato in borsa, mentre nel 2022 i prezzi delle materie prime, tra cui i prodotti chimici, sono aumentati significativamente. L’industria farmaceutica è sotto pressione, poiché – come ad esempio nell’UE – deve spesso vendere i propri prodotti a prezzi stabiliti.

Questi e altri trend si riflettono anche nelle richieste e nelle specifiche per le macchine di confezionamento: mentre in passato si richiedevano linee di riempimento e chiusura ad alta capacità e dedicate a un singolo farmaco, oggi domina la richiesta di linee flessibili, che possano essere rapidamente – e possibilmente automaticamente – riconfigurate per nuovi prodotti e formati di confezionamento. La tendenza verso lotti più piccoli e una gestione più semplice sono anch’esse importanti. È interessante notare che questa richiesta di processi produttivi flessibili non proviene più solo dai contract manufacturing organizations (CMO), ma anche dai produttori originali.

Richiesta di processi di riempimento e confezionamento flessibili

Un esempio di questa evoluzione sono i preparati iniettabili, i cosiddetti Injektabilia. Già prima della pandemia, i produttori di macchine avevano registrato una domanda crescente di siringhe pronte all’uso. La forte domanda di vaccini tra il 2020 e il 2022 ha portato a un revival di confezioni in bulk come i Vials, ma ora la quota di siringhe “Ready-to-Use” (RTU) sta nuovamente crescendo significativamente. Con le RTU, il medicinale viene riempito direttamente in una siringa sterilizzata, riducendo il rischio di contaminazione e di errori di dosaggio.

La richiesta dei clienti di trovare soluzioni di confezionamento migliori a costi inferiori spinge i produttori di macchine. E un termine ricorre spesso nelle descrizioni delle nuove soluzioni: flessibilità. Ad esempio, Syntegon ha sviluppato il sistema di riempimento flessibile Versynta come piattaforma, che consente di riempire biopharmaci sia in siringhe RTU che in contenitori bulk all’interno di un isolatore. Per ridurre drasticamente i tempi di progetto, Groninger utilizza il concetto Flexfill, che combina flessibilità con moduli standardizzati, anch’essi collocati in isolatori o sistemi RABS. Anche Bausch+Ströbel punta sulla modularità: nella nuova linea CombiSys ha drasticamente ridotto il numero di componenti di formato, rendendo più semplice la riconfigurazione della macchina, ad esempio da Vials a contenitori RTU.

Nuovi sistemi di trasporto e tecnologie digitali

Bausch+Ströbel ha rivoluzionato il trasporto dei contenitori con un nuovo sistema magnetico, che permette di trasportare i materiali di confezionamento attraverso la macchina senza l’uso di tempi di ciclo fissi, aumentando così la flessibilità. Inoltre, il motore magnetico elimina la necessità di guarnizioni e sigillature a pieghe, riducendo le cause di contaminazione nel settore sterile. Anche Optima ha sviluppato un sistema di trasporto senza componenti di formato, il FillCell, che mira ad aumentare il rendimento del prodotto. In particolare, per sostanze costose, è importante minimizzare le perdite durante l’avviamento delle macchine.

I produttori di macchine rispondono a questa esigenza con nuovi sistemi di dosaggio, riempimento e soluzioni di trasporto, monitoraggio e etichettatura ottimizzate. La tecnologia digitale assume un ruolo sempre più importante: dalla formazione degli operatori con visori di realtà virtuale, alla registrazione completa dei parametri di produzione, fino all’analisi e visualizzazione di indicatori chiave come l’Overall Equipment Effectiveness (OEE), sempre più rilevanti in un mercato farmaceutico competitivo.

Ad esempio, il gruppo Körber ha sviluppato il suo sistema di esecuzione della produzione (MES), che analizza l’efficienza operativa dei processi biopharma attraverso dati non ancora collegati tra loro, consentendo di accelerare i tempi di immissione sul mercato. Uhlmann Pac-Systeme collega macchine e impianti di diversi produttori tramite interfacce con un nuovo software (Pexcite), permettendo il monitoraggio e il controllo centralizzato. Oltre a ottimizzare l’efficienza degli impianti e pianificare le fasi di cambio produzione, questa soluzione semplifica anche l’adempimento degli obblighi regolatori.

Robot in isolatori senza guanti, produzione scalabile di parenterali

Tra le strategie di automazione adottate dai produttori, c’è ormai l’impiego di robot – non solo alla fine della linea, per impilare i medicinali confezionati sui pallet, ma già all’interno degli isolatori sterili. La disponibilità di robot adatti a ambienti di sala bianca cresce costantemente, mentre i costi della robotica diminuiscono. Sempre più spesso, queste soluzioni automatizzate sostituiscono le operazioni manuali con i guanti all’interno degli isolatori, poiché nelle produzioni sterili di farmaci di alta qualità, gli interventi umani sono considerati disturbanti e vengono sostituiti da soluzioni tecniche.

Il produttore IMA sta portando avanti il processo di asepsi senza guanti all’interno dell’isolatore, chiamato “Injecta”. Anche altri produttori di macchine seguono questa tendenza, sviluppando soluzioni proprie per la riempitura asettica senza intervento umano, in linea con le nuove richieste del GMP Annex 1. Spesso si evita anche la sterilizzazione complessa del contenitore primario, utilizzando materiali sterilizzati già forniti.

In generale, il confezionamento di preparati sterili per iniezioni e infusioni (parenterali) è molto complesso e le macchine sono costose. Questo diventa un problema quando l’efficacia di un farmaco e la quantità necessaria non sono ancora definite. Faller Packaging risolve questa sfida con un approccio scalabile: si parte da un riempimento manuale di scatole pieghevoli preformate, per poi passare a sistemi con cobot fino a una macchina di carico superiore completamente automatica.

La sostenibilità diventa importante

Ma non sono solo i processi di confezionamento primario a seguire le nuove esigenze del settore farmaceutico. Anche il confezionamento secondario in scatole pieghevoli, tray e cartoni si evolve. Tra i trend principali ci sono la flessibilità, la sicurezza del prodotto, l’ottimizzazione delle risorse e le basse emissioni di CO2. La sostenibilità sta entrando sempre più nelle aziende farmaceutiche attraverso criteri CSR e ESG.

Per migliorare la riciclabilità delle confezioni, Uhlmann utilizza sempre più materiali monomateriale. Recentemente, il produttore ha presentato il suo sistema di tray parenterali “Direct-in-Carton”, che può confezionare ampolle, Vials e siringhe sia in tray di monomateriale che in blister di plastica tradizionali. Le confezioni riciclabili impongono nuove sfide ai produttori di macchine. È importante una stretta collaborazione tra fornitori di macchine e di confezioni. Faller Packaging, specialista nelle scatole pieghevoli, adotta il principio 3R: Redesign, Reduce, Recycle – ovvero riprogettare, ridurre e riciclare. Oltre all’uso di nuovi materiali riciclabili, si valuta anche l’efficienza dei processi per minimizzare l’uso di risorse e energia.

La tecnologia di etichettatura si evolve anch’essa: mentre negli ultimi dieci anni si è concentrata sulla lotta contro le contraffazioni dei farmaci, ora emergono nuove esigenze legate ai biopharmaci. Un trend è lo sviluppo di nuove soluzioni di etichettatura con sensori integrati. Le cosiddette “Smart Labels” usano indicatori stampabili che monitorano la corretta conservazione del farmaco o la temperatura di applicazione. Se l’esposizione a calore o UV supera un limite, l’indicatore cambia colore sulla confezione. Un ulteriore passo avanti per garantire la sicurezza dei biopharmaci nella vita quotidiana.