„Bitte tief atmen...“

Trelleborg en Boehringer Ingelheim microParts proberen momenteel de toleranties bij de productie van de O-ring te verminderen tot plus/minus 0,3 kubieke millimeter. / Trelleborg en Boehringer Ingelheim microParts werken nu aan het verbeteren van het productontwerp.

A. Grote O-Ring
B. Kleine O-Ring / A. Grote O-Ring - bovenste gedeelte. B. Kleinere O-Ring - onderste gedeelte

Door de overname van een siliconenverwerker heeft Trelleborg in 2011 zijn knowhow op het gebied van cleanroomproductie van silicondeelstukken en de productie van meercomponentenproducten uit siliconen voor de farmaceutische en medische industrie uitgebreid. / Trelleborg heeft geïnvesteerd in cleanroomproductie van silicondeelstukken en in de productie van siliconen meercomponentenproducten voor de farmaceutische en medische industrie.

Bij een doseerinhalator komt het aan op precisie, zowel wat de afgifte van de werkzame stof als de technologie bij de productie van het product betreft. Een apparaat van Boehringer Ingelheim is in beide opzichten een grote vooruitgang.

Iedereen die ooit een medicijn met een conventionele doseerinhalator heeft ingenomen, weet hoe moeilijk het is om de plotseling uitstromende spraydosis zo laag en precies in te ademen dat deze de longen bereikt. Veel patiënten nemen daarom een extra dosis of twee, omdat ze niet zeker weten of bij de eerste keer voldoende werkzame stof de juiste plek heeft bereikt.

En waarschijnlijk is dat niet het geval. Een groot deel van de werkzame stof wordt simpelweg doorgeslikt. Zelfs als de patiënt correct inademt, zijn de druppels te groot en komt de spraydosis met te hoge snelheid uit.

Hoe prettig zou het zijn, als je gewoon diep en ontspannen kon inademen en er zeker van kon zijn dat de werkzame stof in de longen komt! Het farmaceutische bedrijf Boehringer Ingelheim heeft zo'n inhalatieapparaat ontwikkeld. De Respimat® genereert een zachte spraynevel en geeft de patiënt voldoende tijd om deze in te ademen. Zo wordt gegarandeerd dat de werkzame stof haar doel bereikt. Bij het activeren van de Respimat® komen twee krachtige vloeistofstralen uit die onder een precies bepaalde hoek samenkomen en zo de langdurige spraywolk van ongeveer 1,5 seconden creëren.

De inhalator wordt vervaardigd door Boehringer Ingelheim microParts GmbH en is een groot succes. "Meerdere studies hebben aangetoond dat patiënten de Respimat® verkiezen boven andere inhalatieapparaten," legt Frank Dieckheuer uit, productieleider bij Boehringer Ingelheim.

Momenteel wordt de Respimat® Soft Mist™ Inhaler gebruikt met drie werkzame stoffen: een tegen astma en twee tegen andere chronisch-obstructieve longziekten (COPD).

Het kernstuk van deze inhalator is de Uniblock met zijn filtersysteem en nozzle. Fijne groeven worden in een siliconeschijf gefreesd, waarbij dezelfde technologie wordt toegepast als in de halfgeleiderindustrie. De vloeibare werkzame stof wordt in de vorm van twee dunne stralen door het filtersysteem van de Uniblock geperst. Wanneer de stralen samenkomen, lossen ze op in een spraynevel.

Door de behuizingonderkant 180 graden te draaien, komt de waterige werkzame stofoplossing uit de cartridge via de capillair in de doseerkamer. De draaiende beweging drukt ook een mechanische veer samen en genereert zo de energie die nodig is voor het vrijmaken van de nevel.

De Respimat® is een precisie-instrument. Als alles correct moet functioneren, moeten zeer strakke toleranties worden aangehouden. "Neem bijvoorbeeld het pompsysteem," legt Stefan Böhmer uit, technisch leveranciersmanager bij Boehringer Ingelheim. "Het moet exact 15 kubieke millimeter afgeven, met een tolerantie van slechts 15 procent."

Deze precisie wordt gewaarborgd door de siliconen O-ring, die voorkomt dat de werkzame stofoplossing in de doseerkamer via de capillair terugstroomt naar de cartridge. Een standaardvolume van 7,464 kubieke millimeter is vereist om het verdampingsproces te minimaliseren en de afdichting tegen de hoge pompdruk te behouden. Voor deze afdichting, evenals voor drie andere Respimat®-afdichtingen, heeft Boehringer Ingelheim microParts benaderd tot een bedrijfsafdeling van Trelleborg, die gespecialiseerd is in afdichtingen van vloeibaar siliconen voor life-science-producten.

“We zijn gewend om afmetingen te definiëren door middel van maatvoering,” zegt Matthias Jakob, algemeen directeur van het Trelleborg-bedrijf Silcotech. “Voor dit product moesten we echter een nieuwe volumemetingmethode ontwikkelen.” De oppervlakken moeten zonder enige nabewerking perfect zijn en de gietnaad waar de twee helften van de mal samenkomen, mag minder dan 0,05 millimeter bedragen. "Dat stelt hoge eisen aan onze gereedschapsuitrusting en procesprestaties," voegt Jakob toe.

Perfectionisme kent echter ook haar grenzen. Vloeibaar siliconen is een moeilijk materiaal en Boehringer Ingelheim microParts moet bij de O-ring een tolerantie van plus/minus één kubieke millimeter accepteren. Deze wordt gecompenseerd door variërende volumes van de centrale kunststofsonde. "Deze sonde bestaat in drie verschillende uitvoeringen, die elk op de O-ring zijn afgestemd, zodat altijd het juiste totale volume wordt bereikt," legt Böhmer uit.
De twee bedrijven proberen momenteel de tolerantie bij de productie van de O-ring te verminderen tot plus/minus 0,3 kubieke millimeter. Als dat lukt, wordt deze afstemming op de O-ring overbodig.