Meer productveiligheid voor gevoelige geneesmiddelen

De farmaceutische en biotechnologie-industrie groeit dynamisch en haar bedrijven ontwikkelen talrijke nieuwe preparaten voor diagnostiek en therapie; alleen al in 2014 kwamen 49 medicijnen op de Duitse markt die gebaseerd zijn op nieuwe werkstoffen. Deze vereisen naast innovatieve ontwikkelings- en productieprocessen ook een verdere ontwikkeling van de verpakkingen. Vooral primaire verpakkingsmiddelen, die direct in contact komen met de inhoud van de preparaten, spelen een centrale rol voor de productveiligheid. Sommige fabrikanten proberen al nieuwe mogelijkheden voor kwaliteitsborging te integreren bij de ontwikkeling van primaire verpakkingen en het controleren van vulprocessen. Een belangrijke trend vormen ook 'slimme' verpakkingen, die extra functies overnemen, zoals kant-en-klare spuiten of verpakkingen met geïntegreerde kwaliteitsdetectors en toedieningshulpen. Tijdens de ACHEMA 2015 presenteerden de exposanten in hal 3, in het forum en in de pavilion Agora hun nieuwigheden op het gebied van farmaceutische verpakkingen.

Bescherming van hoogwaardige inhoudsstoffen en formuleringen, kwaliteitsborging en onbegrensde functionaliteit staan bij de keuze van verpakkingsmiddelen voor geneesmiddelen voorop. Dit geldt ook voor de groeiende diversiteit aan biopharmaceutica, die met uitgebreide methoden worden geproduceerd en worden ingezet in toepassingsgebieden zoals kankerbestrijding. Daarnaast moeten fabrikanten van farmaceutische preparaten voldoen aan talrijke wettelijke richtlijnen voor diefstalbeveiliging en traceerbaarheid. Ook externe invloeden tijdens transport en opslag, zoals temperatuur, licht, schudden of risico's op besmetting, moeten worden meegenomen. Zo heeft de Arzneimittelkommission der Deutschen Apotheker (AKM) in 2014 alleen in Duitsland in totaal 8832 spontane meldingen ontvangen over kwaliteitsgebreken en ongewenste effecten. Volgens de gegevens van de vereniging betrof het in 41,6 procent van de gevallen verpakkingsfouten, in 12,5 procent mechanische defecten en in 3,1 procent onderwerking met verdenking op kwaliteitsgebrek. Nieuwe EU-verordeningen stellen ook hogere eisen aan verpakkingen, waarbij naast veiligheidskenmerken zoals serienummers en zegels een extra openingbescherming wordt voorzien. Deze moet gebruikers en patiënten onmiddellijk laten zien of een verpakking al is geopend of niet.

Veeleisend: Eiwitten

Een hoog risico op kwaliteitsverlies bestaat vooral bij eiwitbevattende medicijnen, omdat eiwitten de neiging hebben zich aan grensvlakken te ontplooien en zowel met glas als met kunststof, rubber of silicakomponenten kunnen interageren. Het gevolg kan zijn dat kleine hoeveelheden van de in de formulering aanwezige eiwitten adsorberen op het verpakkingsmateriaal, waardoor de werkzaamheid van medicijnen wordt verminderd of gewijzigd. Dit proces kan vooral bij laaggedoseerde werkstoffen een kwaliteitsprobleem vormen. Ook thermische en mechanische invloeden tijdens transport, opslag en voorbereiding kunnen de stabiliteit van eiwitten aanzienlijk aantasten.

Veel innovatieve biotech-medicijnen komen op de markt als injecties die al in de juiste concentratie en hoeveelheid in voorgeladen spuiten beschikbaar zijn. Vooral voor eiwitgeneesmiddelen is de parenterale toediening vanwege de moleculaire structuur nog steeds onmisbaar. Zoals de ervaring van veel fabrikanten en gebruikers laat zien, komen vooral de in kant-en-klare spuiten opgeslagen geneesmiddelen in contact met meer materialen dan bij andere verpakkingsvormen. Bovendien brengen vloeibare geneesmiddelen een grotere kans op interacties met materialen uit de primaire verpakking met zich mee dan poedervormige of vaste stoffen. In principe kunnen vloeibare preparaten eerder schadelijke stoffen uit primaire verpakkingen oplossen dan poeders of tabletten. Zoals het geval van het in 2001 tijdelijk van de markt genomen medicijn Eprex® aantoont, kunnen dergelijke interacties ernstige gevolgen hebben. Uit de analyse bleek dat de door een fabrikant gebruikte stabilisator polysorbaat 80 tijdens de opslag organische componenten uit de onbedekte spuitstop had opgelost. Het gevolg was een precipitatie en micelvorming van het preparaat, die bij patiënten soms ernstige immunologische reacties veroorzaakte.

Nieuwe toedieningsvormen

Werkstoffen in conventionele spuiten komen in contact met alle componenten van glas, kunststof, metaal, lijm en het glijmiddel siliconenolie. Met een nieuw ontwerp vermindert de fabrikant Schott mogelijke interacties tussen inhoudsstof en primaire verpakking. Zo moeten vergelijkbaar veilige omstandigheden voor gevoelige werkstoffen zoals in farmaceutische flesjes ontstaan. Bij de nieuwe spuiten wordt het verbindingskanaal tussen kegel en naald gemaakt van flexibel kunststof. Een sluiting houdt de vloeistofdoorvoer tijdens de opslag gesloten. Hierdoor kan het medicijn tijdens transport en opslag niet in contact komen met de metalen naald of de lijm van de spuit. Een extra kwaliteitsborging wordt geboden door de originaliteitsverzegeling van de spuit, die gebruikers onmiddellijk laat zien of de spuit nieuw is of al is gebruikt.

De vindingrijkheid van ontwikkelaars kent nauwelijks grenzen: voor kinderen en oudere patiënten heeft een dochteronderneming van Harro Höfliger een drinkramp ontwikkeld die de werkstof die moet worden toegediend, bevat in de vorm van pellets. De patiënt kan het medicijn zo met zijn favoriete drankje innemen. De exacte dosering en een controlefilter zorgen ervoor dat de juiste dosis wordt ingenomen.

Integratie en flexibiliteit van proces tot vulproces

De grote trends in de procesindustrie blijven ook niet onopgemerkt bij de verpakking. Oplossingen in plaats van producten is het motto. De basis hiervoor: fabrikanten moeten een breed portfolio aan technologieën aanbieden die zo veel mogelijk delen van de waardeketen bestrijken.

Een reeks overnames en samenwerkingen in de afgelopen maanden bevestigt de tendens om alles uit één hand aan te bieden: zo nam Romaco het bedrijf Innojet Herbert Hüttlin over om de volledige engineering- en procesketen voor de productie en verpakking van farmaceutische vaste stoffen in kaart te brengen. Bosch Packaging kondigde in december 2014 de oprichting aan van een joint venture met Klenzaids, om vooral de Indiase markt met complete lijnen te kunnen bedienen. Bosch Packaging biedt alles van proceswaterbehandeling tot fermentatie-installaties en vul-, verpakkings- en kwaliteitscontrole, terwijl Klenzaid gespecialiseerd is in cleanroom- en procestechnologie.

Een tweede belangrijke trend is modularisering en flexibiliteit. Vooral fabrikanten van generieke geneesmiddelen en contractproducenten moeten hun lijnen ook voor kleine partijen kunnen aanpassen met minimale omsteltijden en tegelijkertijd veilig voor het betreffende product. Daarom bieden fabrikanten lijnen aan die naar behoefte kunnen worden uitgebreid of opnieuw gecombineerd, zodat een breed scala aan toepassingen mogelijk is. Dit geldt niet alleen voor hardware, ook de software moet meewerken. De specialist in machines, Groninger, ontwikkelt bijvoorbeeld gebruikersinterfaces die kwaliteitscontrole over het hele proces mogelijk maken – en dat voor gemiddeld tussen de 25 en 100 opgeslagen recepten.

Kwaliteitscontrole tijdens en na het proces

Een innovatieve methode voor verpakkingsinspectie tijdens inductieverzegeling van farmaceutische containers biedt het bedrijf DIR Technologies. Het systeem voert tijdens het verzegelingsproces een inspectie van de afdichting en het vulniveau uit bij 100 procent van de farmaceutische vullers zoals flessen, zakken of zakjes, en belooft daarmee een nieuwe fase in kwaliteitsborging. De realtime controle gebeurt niet-invasief met behulp van hooggevoelige thermografie in de dop van de container. Hierdoor kunnen defecten in de toekomst nauwkeurig worden gelokaliseerd en gerichter worden verholpen. Volgens de fabrikant maakt de methode een hoge doorvoer mogelijk zonder productievertraging.
Met het verpakkingsontwerp 'Self Expiring' heeft een ontwikkelteam uit Singapore een medicijnblister geïntroduceerd dat gebruikers automatisch wijst op de vervaldatum van medicijnen. Het principe: de blister wordt gemaakt van een meerlagige kunststofverbinding, waarbij in de onderste laag verboden kruisen zijn aangebracht. De buitenste laag toont basisinformatie, zoals het merklogo van de fabrikant. Is de houdbaarheidsdatum overschreden, dan valt het diffusie-gevoelige materiaal in de tussenruimte van de lagen uit elkaar, waardoor de waarschuwingskruisen zichtbaar worden. De ontwikkeling is al bekroond met de Red Dot Design Award. Het systeem zou onder andere geschikt kunnen zijn voor oudere patiënten die de klein gedrukt vervaldatum op verpakkingen niet kunnen lezen.

Een ander novum werd in 2014 gepresenteerd op de vakbeurs voor gedrukte elektronica 'Lopec': een verpakking met geïntegreerde temperatuursensoren van nanomaterialen, die patiënten eraan moet herinneren hun medicatie in te nemen.