Imballaggio di medicinali

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Anche dopo la diminuzione della pandemia di Covid-19, cresce la domanda di farmaci. Tuttavia, le esigenze cambiano – e questo ha ripercussioni sugli impianti di produzione. Le macchine per il confezionamento dei medicinali non sono esenti da questa evoluzione. E i loro produttori sono ancora più motivati.

I biopharmaceuticals sono i veri "mimose": calore, umidità, ingresso di ossigeno o semplicemente la luce sbagliata possono causare la perdita di efficacia dei medicinali sensibili, prodotti da organismi viventi o cellule. Questo è stato particolarmente evidente durante la pandemia di Covid-19: i nuovi vaccini mRNA di Biontech-Pfizer e Moderna richiedono confezionamenti e logistiche sofisticati, per esempio per garantire temperature di stoccaggio tra -60 e -80 °C. E anche se i produttori lavorano con impegno e successo su principi attivi meno sensibili – la confezione rimane un elemento fondamentale nella lotta contro le pandemie passate e future.

L’esempio dei vaccini mette in luce l’importanza delle confezioni farmaceutiche. Ogni secondo farmaco approvato nell’UE viene ora prodotto con tecniche di ingegneria genetica, è particolarmente sensibile agli agenti ambientali e deve essere confezionato con procedure complesse. A ciò si aggiungono le crescenti richieste normative sulla tecnologia di produzione, come ad esempio l’Annex 1 finalizzato nel 2022 alle Buone Pratiche di Produzione (GMP): in esso vengono regolamentate 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 – più ancora rispetto al mercato dei farmaci 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.

Gli investimenti crescenti nel riempimento, confezionamento e etichettatura dei medicinali si scontrano con ricavi decrescenti per i produttori di farmaci. Dopo il boom dei vaccini durante gli anni della pandemia, il settore farmaceutico deve affrontare non solo cali di fatturato, ma anche l’esplosione dei costi causata dalla crisi energetica. Il valore di mercato delle biotech si è dimezzato in borsa, mentre nel 2022 i prezzi delle materie prime, tra cui i principi attivi chimici, sono aumentati significativamente. Il settore farmaceutico è sotto pressione, perché – come ad esempio nell’UE – spesso deve vendere i propri prodotti a prezzi stabiliti.

Questi e altri trend si riflettono anche nelle richieste e nelle specifiche per le macchine di confezionamento: dove prima si richiedevano linee di riempimento e chiusura ad alta capacità e dedicate a un singolo farmaco, oggi si predilige linee flessibili, che possano essere rapidamente – e possibilmente automaticamente – adattate a nuovi prodotti e formati di confezionamento. La tendenza verso batch più piccoli e una gestione più semplice è evidente. È interessante notare che la richiesta di processi di produzione flessibili non proviene più solo da contract manufacturing organizations (CMO), ma anche dai produttori originali.

Chiedono processi di riempimento e confezionamento flessibili

Un esempio di questa evoluzione sono i preparati iniettabili, i cosiddetti Injektabilia. Già prima della pandemia, i costruttori di macchine avevano registrato una domanda crescente di siringhe pre-riempite. La forte richiesta di vaccini tra il 2020 e il 2022 ha portato a un revival di confezioni di tipo bulk, come i Vials, ma ora la quota di siringhe "pronte all’uso" (RTU) sta di nuovo aumentando significativamente. Le siringhe RTU vengono riempite direttamente con il medicinale in un contenitore sterile. Ciò riduce il rischio di contaminazione durante la preparazione e l’uso, e permette di evitare errori di dosaggio.

La richiesta dei clienti di trovare soluzioni di confezionamento migliori a costi inferiori spinge i costruttori di macchine. E un termine ricorre spesso nelle descrizioni delle novità: flessibilità. Ad esempio, Syntegon ha sviluppato il sistema di riempimento flessibile Versynta come piattaforma, che permette di riempire biopharmaceuticals sia in siringhe RTU che in contenitori bulk in un isolatore. Per ridurre i tempi di progetto, anche Groninger utilizza il concetto Flexfill, combinando flessibilità con moduli standard, che possono essere installati anche in isolatori o sistemi RABS. Bausch+Ströbel punta sulla modularità e ha ridotto drasticamente il numero di componenti di formato nella nuova linea CombiSys. In questo modo, è relativamente semplice riconvertire la macchina, ad esempio da Vials a contenitori RTU.

Nuovi sistemi di trasporto e tecnologie digitali

Bausch+Ströbel ha sviluppato un nuovo sistema di trasporto magnetico per i contenitori, che trasporta i materiali attraverso la macchina: a differenza dei sistemi tradizionali, non è più richiesta una cadenza fissa, aumentando così la flessibilità. Inoltre, il motore magnetico elimina la necessità di spazzole e guarnizioni a pieghe, riducendo le cause di contaminazione nel settore sterile. Anche Optima ha sviluppato un sistema di trasporto senza componenti di formato, chiamato FillCell, che mira principalmente ad aumentare la resa del prodotto. In particolare per principi attivi costosi, è importante minimizzare le perdite durante l’avviamento delle macchine.

I costruttori di macchine rispondono a questa esigenza con nuovi sistemi di dosaggio, riempimento e monitoraggio, oltre a soluzioni digitali di tracciabilità e etichettatura. Le tecnologie digitali assumono un ruolo sempre più importante: dall’addestramento degli operatori con visori di realtà virtuale, alla registrazione completa dei parametri di produzione, fino all’analisi e visualizzazione di indicatori come l’Overall Equipment Effectiveness (OEE), che sta diventando sempre più importante nel competitivo settore farmaceutico.

Ad esempio, il gruppo Körber ha sviluppato il sistema di esecuzione della produzione (MES) per analizzare l’efficienza operativa dei processi biopharma, collegando dati finora non connessi. Questo permette, tra l’altro, di accelerare significativamente i tempi di immissione sul mercato. Uhlmann Pac-Systeme collega macchine e impianti di diversi produttori tramite interfacce con il nuovo software Pexcite, consentendo il monitoraggio e il controllo centralizzato. Oltre a ottimizzare l’efficienza degli impianti e pianificare le operazioni di cambio linea, questa soluzione semplifica anche il rispetto delle normative.

Robot in isolatori senza guanti, produzione scalabile di parenterali

Tra le strategie di automazione adottate dai produttori, c’è l’uso di robot – non solo alla fine della linea, per impilare i medicinali confezionati sui pallet, ma già all’interno degli isolatori sterili. I costruttori beneficiano del fatto che, da un lato, l’offerta di robot adatti a ambienti puliti cresce costantemente, dall’altro i costi di robotica diminuiscono. Sempre più spesso, queste soluzioni automatizzate sostituiscono le operazioni manuali di inserimento dei guanti nell’isolatore. In un settore come quello della produzione sterile di farmaci di alta qualità, gli interventi umani sono visti come disturbanti e vengono sostituiti da soluzioni tecniche.

Il produttore IMA sta portando avanti il processo di asepsi senza guanti nel suo sistema "Injecta". Ma anche altri produttori stanno seguendo questa tendenza con proprie soluzioni di riempimento asettico senza intervento umano, in linea con le nuove normative GMP Annex 1. In molti casi, si evita anche la sterilizzazione complessa del contenitore primario, utilizzando materiali sterili già forniti in modo sterile.

In generale, il confezionamento di preparati sterili per iniezione e infusioni (parenterali) è molto complesso e le macchine sono costose. Questo diventa un problema soprattutto quando il successo di un farmaco e la quantità necessaria non sono ancora definiti. Faller Packaging risolve questa sfida con un approccio scalabile: si parte con il riempimento manuale di confezioni di cartone preformate, e quando la domanda aumenta, si introducono robot collaborativi (Cobots) fino a passare a una macchina di riempimento automatica completa.

La sostenibilità diventa importante

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

Per migliorare la riciclabilità delle confezioni, Uhlmann ad esempio utilizza sempre più materiali monomateriale. Con il Parenteral Tray Center, il produttore ha recentemente presentato una soluzione flessibile "Direct-in-Carton", che può confezionare fiale, 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 produttore di macchine e fornitore di imballaggi. Faller Packaging, specialista in scatole di cartone, adotta il principio 3R: Redesign, Reduce, Recycle – ovvero riprogettare, ridurre e riciclare. Ciò include l’uso di nuovi materiali riciclabili e la verifica di prodotti e processi esistenti per minimizzare l’uso di risorse e energia.

Anche le tecnologie di etichettatura si evolvono. Se negli ultimi dieci anni si sono concentrate principalmente sulla lotta contro le contraffazioni, ora si pongono nuove esigenze legate ai biopharmaceuticals. 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 valore definito, l’indicatore sulla confezione cambia colore. Un ulteriore passo avanti per garantire la sicurezza anche dei farmaci biopharmaceuticals nella vita quotidiana.