Pakowanie leków

© 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 tylko motywuje to jeszcze bardziej.

Biopreparaty są prawdziwymi mimosami: temperatura, wilgotność, dostęp tlenu lub po prostu niewłaściwe światło mogą spowodować, że wrażliwe leki, które są wytwarzane z żywych organizmów lub komórek, tracą swoją skuteczność. Szczególnie wyraźnie widać to podczas pandemii Covid: nowe szczepionki mRNA od BioNtech-Pfizer i Moderny wymagają zaawansowanych koncepcji pakowania i logistyki, aby na przykład zapewnić 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 leków. Co drugi nowo zatwierdzony lek w UE jest obecnie produkowany metodami genetycznymi, jest szczególnie wrażliwy na wpływ środowiska i musi być odpowiednio skomplikowanie zapakowany. Do tego dochodzą rosnące wymagania regulacyjne dotyczące techniki produkcji, takie jak na przykład Annex 1 z 2022 roku, finalizowany dokument dotyczący Dobrej Praktyki Produkcyjnej (GMP): w nim regulowane są ponownie procesy sterylizacji oraz napełniania i pakowania leków – z celem zmniejszenia ryzyka kontaminacji leku.

Rynek farmaceutyczny rośnie, rynek maszyn jeszcze bardziej

Nic dziwnego więc, że rynek maszyn do pakowania farmaceutyków rośnie proporcjonalnie szybciej – jeszcze szybciej niż cały rynek leków. Na przykład analitycy 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 farmaceutyków o 7,5% rocznie – tak wynika z prognoz firmy badawczej Mordor Intelligence.

Rosnące koszty napełniania, pakowania i znakowania leków spotykają się jednocześnie ze spadkiem przychodów producentów leków. Po boomie szczepionkowym w latach pandemii COVID branża farmaceutyczna nie tylko boryka się z spadkiem obrotów, ale także z eksplozją kosztów spowodowaną kryzysem energetycznym. 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 znalazła się pod szczególną presją, ponieważ – na przykład w UE – musi sprzedawać swoje produkty po ustalonych cenach.

Te i inne trendy odzwierciedlają się już w zapytaniach i specyfikacjach dotyczących maszyn pakujących: kiedyś dominowały linie do napełniania i zamknięcia z wysoką wydajnością, dedykowane konkretnym lekom, dziś dominuje zapotrzebowanie na elastyczne linie, które można szybko – i możliwie automatycznie – przestawiać na nowe produkty i różne formaty opakowań. Trend na mniejsze partie odgrywa tu równie ważną rolę, jak prostota obsługi. Zaskakujące jest to, że dziś potrzeba elastycznych procesów produkcyjnych nie jest już tylko zgłaszana przez zleceniodawców, tzw. CMOs, ale także przez producentów oryginalnych leków.

Wymagane elastyczne procesy napełniania i pakowania

Ta tendencja jest widoczna na przykładzie iniekcyjnych preparatów, tzw. Injektabli. Już przed pandemią producenci maszyn odnotowali rosnące zapotrzebowanie na gotowe strzykawki. Ogromne zapotrzebowanie na szczepionki w latach 2020–2022 spowodowało ostatnio odrodzenie opakowań typu bulk, takich jak fiolki, ale obecnie znacznie rośnie udział strzykawek „gotowych do użycia” (RTU). W przypadku RTU leki są na przykład bezpośrednio napełniane do sterylizowanych strzykawek. To nie tylko zmniejsza ryzyko kontaminacji podczas przygotowania i podania, ale także pozwala uniknąć błędów dawkowania.

Chęć klientów do znalezienia lepszych rozwiązań opakowaniowych za mniejsze pieniądze napędza producentów maszyn. A jednym z kluczowych słów przewodnich jest tutaj elastyczność. Na przykład firma Syntegon opracowała elastyczny system napełniania Versynta jako platformę, która pozwala na napełnianie biopreparatów zarówno w RTU, jak i w bulkowych opakowaniach w izolatorku. Aby znacznie skrócić czas realizacji projektów, firma Groninger korzysta z koncepcji Flexfill, łącząc ją z modułami standaryzowanymi, które można umieścić również w izolatorku lub RABS. Firma Bausch+Ströbel również stawia na modularność i w nowej linii CombiSys radykalnie zmniejszyła liczbę elementów formatu. Dzięki temu maszynę można stosunkowo łatwo przestawić na przykład 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 popularnych napędów, nie jest już wymagana stała taktowa częstotliwość, co zwiększa elastyczność. Jednocześnie napęd magnetyczny eliminuje konieczność stosowania odciągaczy i uszczelek z fałdami, co zapobiega źródłom kontaminacji w strefie sterylnej. Firma Optima również zajęła się transportem opakowań w maszynie: nowy system bezelementowy FillCell ma przede wszystkim zwiększyć wydajność produktu. Szczególnie w przypadku drogich substancji aktywnych ważne jest unikanie strat podczas uruchamiania maszyn.

Producenci maszyn odpowiadają na te potrzeby, wprowadzając nowe systemy dozowania i napełniania, a także zoptymalizowane rozwiązania transportowe, monitorujące i znakujące. Coraz większą rolę odgrywają technologie cyfrowe: zaczyna się od szkolenia operatorów przy użyciu okularów wirtualnej rzeczywistości na zdigitalizowanych urządzeniach, przez bezproblemowe rejestrowanie 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 firma Körber, która za pomocą swojego systemu Manufacturing-Execution-System (MES) analizuje operacyjną efektywność procesów bioprodukcyjnych na podstawie różnych, dotychczas niepołączonych danych. Dzięki temu, między innymi, producenci biotechnologiczni mogą znacznie przyspieszyć wprowadzenie produktów na rynek. Firma Uhlmann Pac-Systeme łączy maszyny i całe linie od różnych producentów za pomocą nowego oprogramowania (Pexcite), umożliwiając scentralizowany nadzór i sterowanie. Oprócz monitorowania efektywności linii i planowania czasów przygotowawczych, 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 opakowanych leków na paletach, ale już w sterylnym izolatorku. Korzyścią dla producentów maszyn jest fakt, że z jednej strony oferta robotów do pomieszczeń czystych stale rośnie, a z drugiej – koszty robotyki ciągle maleją. Coraz częściej zautomatyzowane rozwiązania zastępują konieczność ręcznego wkładania rękawiczek do izolatorku. W produkcji wysokiej jakości leków sterylnych ludzkie ingerencje są coraz bardziej postrzegane jako uciążliwe i zastępowane przez rozwiązania techniczne.

Firma IMA rozwija proces aseptycznego napełniania bez rękawiczek w izolatorku pod nazwą „Injecta”. Jednak także inni producenci maszyn podążają za trendem aseptycznego napełniania bez ingerencji człowieka, oferując własne rozwiązania. Rozwój ten jest zgodny z wymaganiami nowego GMP Annex 1. W wielu miejscach rezygnuje się z kosztownej sterylizacji opakowań pierwotnych, korzystając z sterylnie dostarczanych opakowań.

Ogólnie pakowanie sterylnych preparatów do iniekcji i infuzji (parenteralia) jest bardzo wymagające, a maszyny do tego celu są kosztowne. Problem pojawia się szczególnie wtedy, gdy nie jest jeszcze ustalona skuteczność leku i jego potrzebna ilość. Producent opakowań składanych Faller Packaging rozwiązuje to wspólnie z producentem maszyn Schubert-Pharma, stosując skalowalne podejście: zaczyna się od ręcznego załadunku wcześniej przygotowanych opakowań składanych, a gdy zapotrzebowanie rośnie, wprowadza się roboty współpracujące (Cobots), aż do pełnej automatyzacji procesu na maszynie typu Topload.

Znaczenie zrównoważonego rozwoju

Jednak nie tylko rozwój procesów związanych z pierwotnym opakowaniem leków podąża za nowymi wymaganiami farmaceutów. Również w przypadku wtórnego pakowania w kartony składane, tacki i kartony 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 stawia na opakowania z monomateriałów. Niedawno wprowadziła również elastyczne rozwiązanie „Direct-in-Carton” w ramach swojego Centrum Tacy Parenteral, które może pakować ampułki, fiolki i strzykawki zarówno w kartony z monomateriału, jak i w tradycyjne blistery z tworzywa sztucznego. Recyklowalne opakowania stawiają nowe wyzwania dla producentów 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 recyklowalnych monomateriałów, obejmuje ono także ocenę istniejących produktów i procesów w celu minimalizacji zużycia surowców i energii.

Rozwija się także technika znakowania. Podczas ostatniej dekady była głównie ukierunkowana na walkę z podrabianiem leków, ale obecnie, w kontekście biopreparatów, pojawiają się nowe wymagania. Jednym z trendów jest rozwój nowych rozwiązań znakujących z funkcjami sensorów. Tak zwane „Smart Labels” wykorzystują drukowalne wskaźniki, które pozwalają na monitorowanie prawidłowego przechowywania leku lub temperatury jego stosowania. Jeśli ekspozycja na ciepło lub światło UV przekroczy określoną wartość, wskaźnik na opakowaniu zmienia kolor. To kolejny element układanki, który pozwala bezpiecznie obsługiwać mimosy biopreparatów na co dzień.