Pakowanie leków: Jakie trendy są ważne dla producentów farmaceutyków i producentów maszyn po Covid-19

© AdobeStock/94397352/Kadmy

© iStock/1170911724/Dilok Klaisataporn

© AdobeStock/407222280/Rattanachat

© DEAG

Auch po ustąpieniu pandemii koronawirusa rośnie zapotrzebowanie na leki. Jednak wymagania się zmieniają – i ma to wpływ na urządzenia produkcyjne. Maszyny do pakowania leków nie są od tego wyłączone. A ich producenci tym bardziej się do tego zagrzewają.

Biotechnologiczne leki to prawdziwe mimosy: wysokie temperatury, wilgotność, dostęp tlenu czy po prostu niewłaściwe światło mogą spowodować, że wrażliwe leki, które są produkowane z żywych organizmów lub komórek, tracą swoją skuteczność. Szczególnie wyraźnie widać to podczas pandemii Covid-19: nowe szczepionki mRNA od BioNTech-Pfizer i Moderna wymagają skomplikowanych koncepcji pakowania i logistyki, aby zapewnić na przykład przechowywanie w temperaturach od -60 do -80 °C. I choć producenci gorączkowo i z powodzeniem pracują nad mniej wrażliwymi substancjami aktywnymi – pakowanie pozostaje kluczowym elementem walki z minionymi i przyszłymi pandemiami.

Przykład szczepionek rzuca tylko światło na znaczenie opakowań farmaceutycznych. Co druga nowo zatwierdzona w UE lek jest obecnie produkowany metodami genetycznymi, jest szczególnie wrażliwy na wpływ środowiska i musi być odpowiednio starannie pakowany. Do tego dochodzą rosnące wymagania regulacyjne wobec technik produkcji, takie jak na przykład końcowa wersja załącznika 1 do Dobrej Praktyki Wytwarzania (GMP) z 2022 roku: w nim regulowane są ponownie procesy sterylizacji oraz napełniania i pakowania leków – z celem zmniejszenia ryzyka zanieczyszczenia leku.

Rynek farmaceutyczny rośnie, rynek maszyn jeszcze szybciej

Nic dziwnego, że rynek maszyn do pakowania farmaceutycznego rośnie ponadproporcjonalnie – jeszcze szybciej niż rynek leków jako całość. Na przykład analitycy rynku z Evaluate Pharma przewidują, że globalny przemysł farmaceutyczny będzie rosnąć średnio o 6% rocznie w latach 2022–2028, osiągając 1,6 biliona dolarów. Równocześnie rynek opakowań farmaceutycznych będzie rosnąć o 8,24%, a rynek maszyn do pakowania farmaceutycznego o 7,5% rocznie – tak wynika z prognoz firmy badawczej Mordor Intelligence.

Rosnące koszty napełniania, pakowania i oznaczania leków spotykają się jednocześnie z malejącymi dochodami producentów leków. Po boomie szczepionkowym w latach pandemii COVID-19 branża farmaceutyczna nie tylko boryka się ze spadkiem przychodów, ale także z eksplozją kosztów z powodu kryzysu energetycznego. Wartość rynkowa firm biotechnologicznych na giełdach się zmniejszyła o połowę, a jednocześnie ceny surowców – w tym chemicznych półproduktów – znacznie wzrosły w 2022 roku. Branża farmaceutyczna jest szczególnie pod presją, ponieważ – na przykład w UE – musi sprzedawać swoje produkty po ustalonych cenach.

Te i inne trendy znajdują odzwierciedlenie w zapytaniach i specyfikacjach dotyczących maszyn pakujących: kiedyś na przykład wymagało się wysokowydajnych maszyn do napełniania i zamykania, dedykowanych konkretnej linii do danego leku, dziś dominuje zapotrzebowanie na elastyczne linie, które można szybko – i jak najczęściej automatycznie – dostosować do nowych produktów i różnych formatów opakowań. Trend na mniejsze partie odgrywa tu równie ważną rolę, jak prostota obsługi. Zaskakujące jest to, że zapotrzebowanie na elastyczne procesy produkcyjne nie jest już tylko domeną kontraktowych producentów (CMO), ale także producentów oryginalnych leków.

Wymagane elastyczne procesy napełniania i pakowania

Ten trend wyraźnie widać na przykładzie iniekcyjnych preparatów, tzw. injektabiliów. Już przed pandemią producenci maszyn zauważyli rosnący popyt na gotowe strzykawki. Ogromne zapotrzebowanie na szczepionki w latach 2020–2022 spowodowało ostatnio odrodzenie się opakowań typu bulk, takich jak fiolki, ale obecnie znacznie rośnie udział „gotowych do użycia” (RTU) strzykawek. W przypadku RTU leki są na przykład bezpośrednio napełniane do sterylizowanych strzykawek. To nie tylko zmniejsza ryzyko zanieczyszczenia podczas przygotowania i podania, ale także pozwala uniknąć błędów dawkowania.

Chęć klientów do znalezienia lepszych rozwiązań opakowaniowych za mniejsze pieniądze napędza producentów maszyn. I jedno słowo przewija się w opisie większości nowych rozwiązań: elastyczność. Na przykład firma Syntegon opracowała elastyczny system napełniania Versynta jako platformę, która pozwala na napełnianie biotechnologicznych leków zarówno w RTU-strzykawki, jak i w bulkowe opakowania w izolatorku. Aby znacznie skrócić czas realizacji projektów, firma Groninger korzysta z koncepcji Flexfill, łącząc ją z modułami standaryzowanymi, które również można umieścić w izolatorku lub RABS. Firma Bausch+Ströbel także stawia na modularność i w nowej linii CombiSys radykalnie ograniczyła liczbę elementów formatu, co pozwala na łatwiejszą zmianę z fiolki na opakowania RTU.

Nowe systemy transportowe i technologie cyfrowe

Bausch+Ströbel wprowadził nowy magnetyczny system transportu, który przenosi opakowania przez maszynę: w przeciwieństwie do powszechnych napędów, nie jest już wymagana stała taktowa częstotliwość, co zwiększa elastyczność. Jednocześnie magnetyczny napęd eliminuje potrzebę stosowania odciągaczy i uszczelek falistych, co zapobiega zanieczyszczeniom w strefie sterylnej. Firma Optima zajęła się również transportem opakowań w maszynie: nowy, bezelementowy system transportu FillCell ma na celu przede wszystkim zwiększenie wydajności produktu. Szczególnie w przypadku drogich substancji aktywnych ważne jest, aby unikać strat podczas uruchamiania maszyn.

Producenci maszyn odpowiadają na te wymagania, wprowadzając nowe systemy dozowania i napełniania, a także zoptymalizowane rozwiązania transportowe, monitorujące i oznaczeniowe. Coraz większą rolę odgrywają technologie cyfrowe: od szkolenia operatorów za pomocą okularów VR na zdigitalizowanych urządzeniach, przez pełną rejestrację parametrów produkcji, aż po analizę i wizualizację wskaźników, takich jak Overall Equipment Effectiveness (OEE), które stają się coraz ważniejsze w rosnącej konkurencji branży farmaceutycznej.

Przykładem jest grupa Körber, która za pomocą systemu Manufacturing Execution System (MES) analizuje operacyjną efektywność procesów biotechnologicznych na podstawie różnych, dotąd niepołączonych danych. Dzięki temu m.in. producenci biotechnologicznych leków mogą znacznie przyspieszyć czas wprowadzenia na rynek. Uhlmann Pac-Systeme łączy maszyny i całe instalacje różnych producentów za pomocą nowego oprogramowania (Pexcite), umożliwiając scentralizowany nadzór i sterowanie. Oprócz monitorowania efektywności urządzeń i planowania czasów przygotowania, ułatwia to także spełnianie wymogów regulacyjnych.

Roboty w rękawiczkowym izolatorku, skalowalna produkcja parenterali

W strategii automatyzacji wielu producentów coraz częściej pojawia się użycie robotów – nie tylko na końcu linii, do układania zapakowanych leków na palety, ale już w sterylnej strefie izolatora. Korzyścią dla producentów jest fakt, że z jednej strony oferta robotów do pomieszczeń czystych stale rośnie, a z drugiej – koszty robotyki systematycznie maleją. Coraz częściej zautomatyzowane rozwiązania zastępują konieczność ręcznego wkładania rękawiczek do izolatora. W produkcji wysokiej jakości leków sterylnych ludzkie ingerencje są coraz bardziej postrzegane jako uciążliwe i zastępowane przez rozwiązania techniczne.

Firma IMA rozwija proces aseptyczny bez rękawiczek w izolatorze pod nazwą „Injecta”. Jednak także inni producenci maszyn podążają za trendem aseptycznego napełniania bez udziału człowieka, wprowadzając własne rozwiązania. Rozwój ten konsekwentnie odpowiada wymogom nowego załącznika GMP 1. Do tego często należy zrezygnować z kosztownej sterylizacji opakowań pierwotnych, korzystając z opakowań dostarczanych w sterylnym stanie.

Pakowanie sterylnych preparatów do iniekcji i infuzji (parenteralia) jest bardzo skomplikowane, a maszyny do tego celu są kosztowne. Staje się to szczególnie problematyczne, gdy nie wiadomo jeszcze, czy lek odniesie sukces i jaka będzie jego potrzebna ilość. Producent opakowań składanych Faller Packaging rozwiązuje ten problem wspólnie z firmą Schubert-Pharma, stosując skalowalne podejście: zaczyna się od ręcznego napełniania przygotowanych wcześniej opakowań składanych. Gdy zapotrzebowanie rośnie, włącza się roboty współpracujące (Cobots), aż do pełnej automatyzacji procesu na maszynie typu Topload.

Znaczenie zrównoważonego rozwoju rośnie

Jednak nie tylko rozwój procesów związanych z pierwotnym opakowaniem leków podąża za nowymi wymaganiami farmaceutów. Również w przypadku wtórnego pakowania w kartony, tacki i pudełka rozwój nie stoi w miejscu. Kluczowe trendy to oprócz elastyczności i bezpieczeństwa produktu także optymalizacja zasobów i niskie emisje CO2. Temat zrównoważonego rozwoju coraz częściej pojawia się w firmach farmaceutycznych poprzez kryteria CSR i ESG.

Aby poprawić możliwości recyklingu opakowań, firma Uhlmann na przykład coraz częściej sięga po opakowania z jednorodnych materiałów. Niedawno producent zaprezentował elastyczne rozwiązanie „Direct-in-Carton” w ramach Centrum Tacki Parenteralnej, które może pakować ampułki, fiolki i strzykawki zarówno w kartonowe tacki z jednorodnego materiału, jak i w tradycyjne blistery z tworzywa sztucznego. Recyklingowalne opakowania stawiają nowe wymagania przed producentami maszyn. Dlatego ważne jest ścisłe współdziałanie między dostawcami maszyn i opakowań. Firma Faller Packaging, specjalizująca się w kartonach składanych, stosuje podejście 3R: Redesign, Reduce, Recycle – oprócz stosowania nowych, recyklingowalnych materiałów, obejmuje ono także ocenę istniejących produktów i procesów w celu minimalizacji zużycia surowców i energii.

Rozwija się także technika oznakowania. Podczas gdy w ostatniej dekadzie głównym celem było zwalczanie podrabianych leków, obecnie w kontekście biotechnologicznych leków pojawiają się nowe wymagania. Jednym z trendów jest rozwój nowych rozwiązań oznakowania z funkcjami sensorowymi. Tak zwane „Smart Labels” wykorzystują drukowalne wskaźniki, które pozwalają na monitorowanie prawidłowego przechowywania leku lub temperatury podczas stosowania. Jeśli ekspozycja na ciepło lub światło UV przekroczy określoną wartość, wskaźnik na opakowaniu zmienia kolor. To kolejny element układanki, który pozwala bezpiecznie obsługiwać biotechnologiczne mimosy w codziennym użytkowaniu.