Anlagenbau & Prozesstechnik

Effektiver Schutz für Pharma- und Medizinprodukte durch flexible Verpackungen

21.07.2011 -

Anspruch und Wirklichkeit liegen oft weit auseinander. Eine Fülle von regulatorischen Anforderungen soll Kontaminationen im Produktions- und Verpackungsprozess für Wirkstoffe, Pharmazeutika oder Impfstoffe vermeiden. Die Rolle der Packmittel wird dabei leicht unterschätzt. Auch angesichts verhältnismäßig geringer Kosten lohnt es sich, über flexible Verpackungen nachzudenken. Sie erfüllen die Ansprüche aus EP oder USP, in Kombination mit Dokumentation und Rückverfolgbarkeit aller qualitätsrelevanten Punkte. Außerdem können sie die Qualität hochreiner Füllgüter ebenso schützen wie die Sauberkeit der Produktionsbereiche des Anwenders.

Pharmazeutische oder medizinische Produkte stellen immer höhere Anforderungen an die Reinheit. Das gilt sowohl für Produkte, die im Krankenhaus eingesetzt werden, als auch für Produkte des unmittelbaren Pharmabereichs. Die für Pharmazeutika verlangte Reinheit erreicht neue Dimensionen, insbesondere bei Wirk- und Impfstoffen. Diese Anforderungen können nur mit hochreinen Verpackungen zum Schutz des Produktes und der Fertigungsumgebung über die gesamte Lieferkette erfüllt werden. Partikel sind dabei eine der oft genannten Hauptkontaminationen. Sie können selbst Pilze oder Keime sein, oder als „Transporter" für solche das Produkt nachhaltig verunreinigen. Seit Jahren veröffentlichen daher die europäischen und amerikanischen Behörden, wie EMEA und FDA, zahlreiche Regeln und Leitfäden zum Schutz von Produkten und Räumlichkeiten.

Regulatorische Anforderungen an die Räumlichkeiten
Eines der vielen Beispiele ist der FDA-Leitfaden zu „Container Closure Systems for Packaging Human Drugs or Biologics". Das Verpackungsmaterial, sogenanntes Container Closure System (CCS), sollte im Einklang mit den cGMP Richtlinien stehen, inklusive der 21 CFR part 210 und 211.
Vor allem der Paragraph 21 CFR 211.42 (b) verlangt, dass der gesamte Produktionsdurchlauf so entworfen ist, dass Kontaminationen verhindert werden. Gleichzeitig erklärt der Paragraph 21 CFR 211.80 (b), dass alle Komponenten jederzeit vor Kontaminationen geschützt werden müssen.
Ähnlich definiert der FDA-Leitfaden „Sterile Drug Products" die Ansprüche. Der Fertigungsprozess muss so konzipiert sein, dass potentielle Kontaminationen von Sterilprodukten minimiert werden [Part IV.E] und ein geeignetes mikrobiologisches und partikuläres Monitoring praktiziert wird [Part IV.general].
Der europäische GMP-Leitfaden behandelt das Thema in gleicher Weise. Das Risiko einer Kontamination soll minimiert [Artikel 3.1.] und so die Partikelbelastung der Endprodukte, speziell der sterilen Produkte, verringert werden. Auch Rekontaminationen sollen verhindert werden [EU GMP Annex 1: Abschnitte 49, 53 oder 67 als einige Beispiele].

Regulatorische Anforderungen an die Verpackungen
Deshalb besteht Bedarf an hochreinen Packmitteln als Primär- und auch als Sekundärverpackung. Die im GMP-Leitfaden aufgeführte Funktionsbeschreibung einer Verpackung schließt den Schutz vor Licht, Luft, Kontaminationen, mechanischen Belastungen und Feuchtigkeit mit ein [GMP 13.A.]. Auch der bereits oben angeführte FDA-Leitfaden „CCS for Packaging Human Drugs and Biologics" verlangt nach einer Verpackung, welche das Arzneimittel vor Faktoren schützt, die die Qualität negativ beeinflussen. Zu diesen Faktoren zählen laut Part B.1.a ausdrücklich vor allem Schmutz- oder Dreckpartikel. Berücksichtigt werden muss dabei, dass auch die Sekundärverpackung zum mikrobiologischen Schutz beiträgt [Part B.4].
Beide Quellen schließen somit sämtliche Kontaminationen mit ein - inklusive Partikel und Keime.

Hochreine flexible Verpackungslösungen
All dies kann nur durch eine adäquat produzierte und umfassend kontrollierte Verpackung erfüllt werden. Hochreine Verpackungen sind somit in allen Prozessen notwendig. Gerade hier bieten flexible Verpackungen wie Reinraumfolien und -beutel einen geeigneten Schutz als vergleichsweise kostengünstige Einweglösung.
Die logistischen Aspekte von flexiblen Verpackungen sind dabei wohlbekannte Vorteile. Die große Zahl von Verpackungseinheiten in relativ kleinem Volumen führt zu Kostenvorteilen in Lagerung und Transport. Einsatzstoffe wie Polypropylen, Polyethylen oder andere Barriereverbunde mit PE können thermal gegen sich selbst gesiegelt werden, so dass sowohl der Packstoff (Container) als auch der Verschluss (Closure) aus dem gleichen Material bestehen. Die vorgenannten regulatorischen Anforderungen berücksichtigend, bieten CCS drei weitere Vorteile, die im Folgenden dargestellt werden.

Schutz vor Verunreinigungen eines hochreinen Produktes
Siegelnde Verpackungen überzeugen durch einen nach FDA 21 CFR 211.132 verlangten Sicherheitsverschluss. Durch die thermische Versiegelung wird das Füllgut optimal vor partikulärer und mikrobiologischer Kontamination geschützt. Um die Reinheit wie vorangegangen in umfassendem Maße zu schützen, gilt es stets darauf zu achten, dass das Packmittel so rein wie möglich ist. Ein partikuläres und mikrobiologisches Monitoring auch im Herstellprozess der Verpackung ist unabdingbar - eine Reinraumfertigung dabei selbstverständlich.
Schutz vor Cross-Kontaminationen von verschiedenen Chargen
In der Mehrheit der Fälle werden flexible Verpackungssysteme als Einwegprodukte genutzt. Durch diesen Ansatz fällt das Risiko von Cross-Kontaminationen weg, und signifikante Kosten für die Reinigung und Reinigungsvalidierung von Mehrweg-Komponenten entfallen.

Schutz vor Verunreinigung des eigenen Reinraums
Wie oben erwähnt, beziehen sich viele Anforderungen von FDA und EMEA auf den Schutz der Produktionsräumlichkeiten und die Prozesse. Überraschenderweise wird dieser Aspekt nicht immer auf die Verpackung transferiert, obwohl diese eine Schlüsselquelle für Kontaminationen ist. Ob ein Material als primäre, sekundäre, tertiäre Verpackung für das Produkt genutzt wird oder lediglich als Müllbeutel zum Einsatz kommt: Wenn das Packmittel im Reinraum oder gar im Sterilbereich eingesetzt wird, so sollte es derselben Reinheitsklasse wie das Umfeld entsprechen. Im Hinblick auf Belastungen einer Beutelinnen- oder -außenseite mit Partikeln oder gar Keimen haben ungeeignete Packmaterialien natürlich immer einen direkten Einfluss auf die gesamte Produktionsumgebung.

Fazit
Um Kontaminationen zu vermeiden, erfordert die Reinheit des Produktes eine entsprechende Reinheit der Verpackung. Sterile Produkte machen auch sterile Verpackungen notwendig - Produkte, die im Reinraum gefertigt werden, verlangen nach Verpackungen derselben Reinraumklasse.
Sterile oder nicht sterile pharmazeutische Wirk- oder Impfstoffe werden in Produktionsumgebungen hergestellt, die nur mit enormen finanziellen Investitionen und hohen laufenden Kosten betrieben werden können. Prozesskosten wie Reinigung, Desinfektion und Energie, die Beschaffenheit von Oberflächen, der Einsatz von Edelstahl sowie Bekleidungskonzepte stehen in besonderem Fokus - auch im Hinblick auf ihren Einfluss auf die Qualität des zu fertigenden Produktes. Allzu häufig findet dabei die Verpackung, als das schwächste Glied in der Kette, die geringste Beachtung. Zudem steht es nur zu oft unter enormen Preisdruck, ohne dabei den Gesamtwert des zu verpackenden Produktes zu berücksichtigen.
Die FDA CDER verlangt, dass das Packmittel Bestandteil einer jeden Arzneimittelregistrierung (NDA) ist, und auch bei FDA-Audits lässt sich ein Trend zur genaueren Begutachtung von Verpackungen erkennen. Es lohnt sich also, vorbereitet zu sein und direkt geeignete Packmittel zu nutzen, die einen optimalen Schutz für hochsensible Produkte garantieren.

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