Samen - van lab tot productie

Van links: Joachim Dittrich, CEO en Dr. Marten Klukkert, Vice President Customer Development Center bij Fette Compacting. / From left: Joachim Dittrich, CEO and Dr. Marten Klukkert, Vice President Customer Development Center at Fette Compacting.

Dr. Ina Petry, Groepsleider Toepassingsadvies bij Fette Compacting. / Dr. Ina Petry, Groepsleider Toepassingsadvies bij Fette Compacting.

Dr. Martin Schöler, Vice President Technologie bij Fette Compacting. / Dr. Martin Schöler, Vice President Technologie bij Fette Compacting.

Dr. Anna Novikova, Leiterin der Prozessberatung bei Fette Compacting. / Dr. Anna Novikova, hoofd van de procesadvies bij Fette Compacting.

Lars Plüschau, Vice President Global Sales bij Fette Compacting. / Lars Plüschau, Vice President Global Sales bij Fette Compacting.

Frisse wind waait door het laboratorium en de hallen in het Noord-Duitse Schwarzenbek: Op het hoofdkantoor van Fette Compacting werken farmaceuten en machine-experts aan de verdere ontwikkeling tot een holistische procespartner. Deze verandering biedt fabrikanten uitgebreide voordelen.

De markt voor farmaceutica en nutraceutica kent tijd als een kritische factor. Daarom spelen efficiëntie en flexibiliteit vanaf de ontwikkelingsfase een centrale rol. Vooral farmaceutische bedrijven staan onder enorme druk om nieuwe medicijnen sneller op de markt te brengen, zonder concessies te doen aan kwaliteit en veiligheid. Hier ligt de kern van de nieuwe strategie van Fette Compacting.

„We hebben erkend dat het niet meer voldoende is om hoogefficiënte machines en procesapparatuur te leveren. Ons doel is om met onze decennia lange expertise en in intensieve, partnerschappelijke samenwerking met onze klanten het hele proces te begeleiden — „Together — from lab to production“, legt Joachim Dittrich, CEO van Fette Compacting, uit. Deze aanpak belooft naast efficiëntiewinsten ook een tastbare meerwaarde voor de klanten: farmaceutische fabrikanten kunnen hun processen optimaliseren, sneller reageren op marktveranderingen en de introductie van nieuwe producten versnellen.

Vroegtijdig processen begrijpen

„We bieden onze klanten vandaag al een breed scala aan diensten ver voor de productie“, voegt Dr. Marten Klukkert, Vice President Customer Development Center bij Fette Compacting, toe. „Dat betekent dat we de farmaceutische en nutraceutische bedrijven ondersteunen van formuleringontwikkeling tot procesvalidatie. Het draait vooral om het integreren van kennis en technologie om het hele productieproces naar een nieuw niveau te tillen en fabrikanten echte meerwaarde te bieden.“

Het holistische procesadvies begint met een database die alle tabletiseerkennis uit vele experimenten en toepassingen bundelt: de kennisdatabase QED (Qualified Expert Database) bevat ervaringsgegevens uit meer dan zeven decennia tabletiseerervaring. Deze bron stelt ons in staat om voor elk product en elke procedure specifieke oplossingen te vinden. „Met QED kunnen we onze klanten toegang geven tot een uitgebreide pool van vakkennis. Zo kunnen we snel de beste processen en machineconfiguraties bepalen“, zegt Klukkert enthousiast.

Precisieanalyse van poeders en tabletten

Terwijl QED de digitale basis vormt voor procespartnerschappen, begint de praktische uitvoering in het laboratorium van Fette Compacting. Daar is de eerste en al belangrijke stap in de ontwikkeling van medicijnen en nutraceutica de materiaal- en poederanalyse. Een kernpunt van farmaceutische productie is de nauwkeurige karakterisering en analyse van gevoelige, streng gereguleerde materialen. Hiervoor ontwikkelt Fette Compacting in het Customer Development Center innovatieve oplossingen die gebruikers in de vroege ontwikkelingsfase ondersteunen en de beste voorwaarden creëren voor een efficiënt productieproces.

„De laboratoriumnabije diensten beginnen bij advies over een nieuwe formulering en lopen via intensieve poederkarakterisering tot testproeven. Om de successen uit het laboratorium over te brengen naar de klant, bieden we trainingen en toepassingsadvies ter plaatse aan“, vertelt Dr. Ina Petry, Group Lead Application Consulting bij Fette Compacting. „Meer dan ooit gaan advies en training hand in hand, met alle aspecten rondom het proces. Fabrikanten staan vaak voor de uitdaging dat farmaceuten werken aan formuleringen van werk- en hulpstoffen, terwijl ingenieurs zich apart bezighouden met productietechnologieën. Deze twee werelden kunnen we verenigen door als interdisciplinaire team nauw samen te werken.“

Met Lab Solutions biedt Fette Compacting een dienstenpakket dat zich richt op de karakterisering van poeders en tabletten. „We helpen onze klanten bij het bepalen en analyseren van de kritische materiaaleigenschappen van hun werkstoffen, want het gedrag van een poeder is vaak de bepalende factor voor de efficiëntie en kwaliteit van de latere tablettisering“, benadrukt Petry.

Het Customer Development Center van Fette Compacting ondersteunt het principe van Quality by Design. Deze aanpak heeft tot doel de productkwaliteit te optimaliseren door een diepgaand begrip van de productieprocessen. „Dat betekent dat we de kritische procesparameters en kwaliteitskenmerken vroegtijdig identificeren en passende controlestrategieën voor en met onze klanten ontwikkelen. Zo creëren ze robuuste processen voor een consequent hoge productkwaliteit“, aldus Petry.

Een essentieel onderdeel hiervan is de analyse van het samendruk- en compacteer gedrag van poeders. Met de modulaire poederverdichtingsanalyse-eenheden van de F Lab-serie kan Fette Compacting de fysische eigenschappen van poeders nauwkeurig onderzoeken. De analyse omvat factoren zoals de deeltjesgrootteverdeling, dichtheid en stroombaarheid — alles belangrijke parameters voor een stabiel tabletiseerproces.

Processen emuleren in plaats van simuleren

De volgende belangrijke stap in de productlevenscyclus is de procesontwikkeling. Wanneer gepassioneerde samenwerking samenvalt met optimale technische uitrusting, ontstaan geheel nieuwe mogelijkheden. Een van de belangrijkste technologieën zijn binnenkort in Schwarzenbek — en binnenkort ook in alle Competence Centers — meerdere emulators die reële productieomstandigheden nabootsen. In tegenstelling tot simulators bieden deze analysesystemen het potentieel om processen zonder omzettingsstappen en tijdverlies onder zeer productiegerichte omstandigheden te testen. Ze bieden bedrijven op termijn het voordeel om hun recepten en procesparameters vroegtijdig te valideren en potentiële verstoringen al in de ontwikkelingsfase op te sporen, voordat ze in de productie optreden. Door gebruik te maken van kleine hoeveelheden materiaal kunnen waardevolle resources worden bespaard en kunnen toch nauwkeurige voorspellingen over het latere productieproces worden gedaan.

Snel naar productie

Vervolgens gaat het om technologische overdracht: de overgang van onderzoek en ontwikkeling naar de commerciële productie gaat vaak gepaard met aanzienlijke uitdagingen. Hier ondersteunt Fette Compacting door een naadloze transferdienst. „We bieden verschillende oplossingen waarmee onze klanten hun projecten sneller kunnen overbrengen naar de productie en flexibel kunnen inspelen op veranderingen“, legt Klukkert uit. Vooral tijdens de schaalvergroting is ondersteuning waardevol, omdat dit niet alleen tijd bespaart, maar ook de risico’s vermindert die bij commerciële productie kunnen optreden.

Naast efficiëntieverbetering en procesoptimalisatie speelt duurzaamheid een steeds belangrijkere rol, zoals Dr. Martin Schöler, Vice President Technology bij Fette Compacting, uitlegt: „Het idee van duurzaamheid zit diep in onze DNA, bij elke ontwikkeling en constructie. We zetten ons met groot engagement in om het materiaalverbruik te minimaliseren en processen milieuvriendelijker te maken. Een sleutelrol daarin speelt het continue verwerkingssysteem FE CPS (Continuous Processing System), dat het mogelijk maakt om met minimale materiaalmengen te werken tijdens de ontwikkelingsfase. Daardoor kunnen we al met enkele kilogrammen materiaal waardevolle inzichten verkrijgen, wat het ontwikkelingsproces aanzienlijk versnelt en het materiaalverlies aanzienlijk vermindert.“

Mijlpaal FE CPS

De FE CPS heeft ook de belangrijke impuls gegeven om sterker in de richting van procesontwikkeling te groeien. Omdat het systeem zich aanpast aan verschillende productiescenario’s, biedt het optimale voorwaarden voor ontwikkeling en productie. Bij de continue directe compressie wordt het poeder zonder extra granulatietechniek door de doseer-meng-eenheid via het poedertransport-systeem naar de tablettenpers geleid. In vergelijking met de granulatiebased productie vallen meerdere stappen weg, waardoor de ruimte- en energiebehoefte evenals de proceseisen afnemen.

De geboorteplaats van deze wereldprimeur is het innovatiecentrum van Fette Compacting in het Belgische Mechelen. Daar ontstond het idee om de tablettenproductie te revolutioneren door Continuous Manufacturing. Door het testen van diverse materiaals- en processcenario’s werd het systeem in staat gesteld om een breed scala aan ingrediënten te verwerken in een doorloopsnelheid van vijf tot meer dan 200 kilogram per uur. Het kan tot zes verschillende poedervormige grondstoffen doseren, mengen en doorgeven aan de vervolgprocessen.

Intussen hebben talloze productproeven en meerdere verkopen een enorm interesse gewekt bij farmaceutische en nutraceutische producenten voor de FE CPS. Daarnaast is er een sleutelfactor die in nauwe samenwerking tussen Schwarzenbek en Mechelen is ontwikkeld: de ingebedde procesanalysetechnologie (embedded Process Analytical Technology, ePAT). „Met ePAT kunnen we de belangrijkste kwaliteitskenmerken continu in realtime bewaken en direct reageren bij afwijkingen“, zegt Dr. Anna Novikova, hoofd procesadvies bij Fette Compacting. Met Near-Infrared Spectroscopy (NIRS) bewaakt ePAT de productkwaliteit direct in het productieproces. Deze technologie maakt het mogelijk om de chemische samenstelling en fysische eigenschappen van poeders en tabletten zonder onderbrekingen of vertragingen te controleren. „Met ePAT wordt de procescontrole eindelijk eenvoudig, robuust en efficiënt. De geïntegreerde sensortechnologie helpt fabrikanten om een consequent hoge productkwaliteit te waarborgen en mogelijke productiefouten vroegtijdig te detecteren“, aldus Novikova.

Bewezen technologieën en diensten

Bovendien staan gebruikers uiteraard nog steeds batch-naar-batch procestechnieken ter beschikking. Wat de beste oplossing is voor een specifiek product en een bepaalde productomgeving, hangt af van de situatie. Voor de klassieke tablettisering kunnen gebruikers bijvoorbeeld vertrouwen op de tablettenpersen van de nieuwe i-serie. Ze bieden gemoderniseerde modellen die flexibele aanpassingen mogelijk maken, een geavanceerd energiebeheer, een hoge netwerkmogelijkheid, innovatieve veiligheidsoplossingen voor de operator en vele andere constructieve voordelen.

Daarnaast worden de beproefde productieondersteunende diensten en prestatieadviezen toegepast, zoals Lars Plüschau, Vice President Global Sales bij Fette Compacting, uitlegt: „De klantenservice is bepalend voor het succes van onze klanten. De uitgebreide adviezen, trainingen en moderniseringen die Fette Compacting aanbiedt, zijn gericht op het optimaliseren van de productie-efficiëntie en de time-to-market. Ook de tablettenpersgereedschappen spelen een belangrijke rol. Door machines en gereedschappen uit één hand te leveren, kunnen interfaceproblemen worden voorkomen, wat het productieproces aanzienlijk vereenvoudigt en de klant tijd en kosten bespaart. Dit onderstreept onze positie als betrouwbare procespartner die niet alleen machines, maar ook maatwerkoplossingen voor de volledige levenscyclus van een product biedt.“

De reis gaat verder

„Together — from lab to production“ geldt als leidraad voor de verdere ontwikkelingsreis van Fette Compacting. Ondertussen werkt de locatie Schwarzenbek al aan de volgende innovatie: de uitbreiding van de cleanroom-capaciteiten met de nieuwe ISO 8-standaard opent extra mogelijkheden om hoogactieve werkstoffen onder streng gecontroleerde omstandigheden te testen. De geplande cleanrooms breiden het portfolio uit, omdat meer producten onder realistische omstandigheden kunnen worden getest met de volledige technologieën die bij Fette Compacting beschikbaar zijn. Dit maakt het mogelijk om de samenwerking met klanten al in de vroege ontwikkelingsfasen verder uit te bouwen, met als uiteindelijk doel de doorlooptijd voor marktintroducties te verkorten.