Vermeiden Sie Unter- und Überfüllung

Daphne Allen | Jan 04, 2016

Das präzise Befüllen von Arzneimittelflaschen, Fläschchen, Spritzen, Blisterpackungen und anderen Behältern ist eine wichtige Prozessanforderung. Die Füllmengen müssen mit den Angaben auf dem Etikett übereinstimmen und sollten mit den Dosierungsschemata übereinstimmen, nicht nur zur Einhaltung gesetzlicher Vorschriften, sondern auch zur Sicherheit und Bequemlichkeit des Patienten.

Und angesichts der heutigen neuen Pharmaprodukte, die wirksam, empfindlich und teuer sein können, wird die Einhaltung enger Abfülltoleranzen immer wichtiger. „Seit dem Aufkommen neuer biopharmazeutischer Produkte, deren Herstellung oft teuer ist, liegt der Fokus bei Abfüll- und Verschließprozessen zunehmend auf einer optimalen Produktausbeute“, erklärt Matthias Poslovski, technischer Vertriebsleiter bei der Optima Pharma GmbH. „Natürlich sollte die Anzahl der aufgrund von Unterfüllungen zurückgewiesenen Einheiten minimiert werden. Eine Überfüllung ist ebenso unerwünscht, da die Summe aller Überfüllungen außerhalb der normalen Toleranzen zum Befüllen anderer verkaufsfähiger Einheiten hätte verwendet werden können. In jedem Fall sollte eine Unterfüllung oder eine unerwünschte Überfüllung auftreten.“ gemindert werden, um eine hohe Produktqualität, Patientensicherheit und wirtschaftliche Vorteile aufrechtzuerhalten.“

In der Pharmaindustrie „wird typischerweise auf volumetrische Abfüllung zurückgegriffen, und für die Genauigkeit müssen enge Toleranzen von ±½ % eingehalten werden“, berichtet Dennis Martin, technischer Regionalverkaufsleiter bei Cozzoli. Von allen verfügbaren Füllmethoden werden die Kolbenzylinder- und die peristaltische Füllung am häufigsten verwendet.

Was führt also zu Überfüllungen, Unterfüllungen und Fehlfüllungen? PMP News hat Hersteller von Abfüllanlagen nach häufigen Ursachen und möglichen Lösungen gefragt.

PROBLEME MIT DEM VERSORGUNGSTANK Die Positionierung und der Füllstand des Vorratstanks können sowohl bei Kolbenzylinder- als auch bei peristaltischen Füllprozessen eine Herausforderung darstellen. „Die Vorratstanks haben möglicherweise nicht den richtigen Füllstand“, erklärt Martin. „Und wenn der Füllstand zu niedrig ist, ist insbesondere bei viskosen Produkten nicht der richtige Kopfdruck vorhanden.“ Anstelle eines Schwimmersensors werden Ultraschallsensoren für den korrekten Tankfüllstand verwendet“, sagt Martin.

„Um eine Genauigkeit von ±½ % oder besser zu erreichen, müssen die Höhe des Vorratstanks und der richtige Sensor verwendet werden“, sagt er.

STÖRUNGENIm Gegensatz zur Kolbenzylinderfüllung, bei der die Kolbenspritze für sehr lange Läufe verwendet werden kann, kann es bei peristaltischen Pumpen je nach Laufzeit und Geschwindigkeit dazu kommen, dass sich der Silikonschlauch ausdehnt und dadurch an Genauigkeit verliert“, erklärt Martin. „Es ist gut, sie zu haben.“ ein kontinuierlicher Lauf ohne Unterbrechungen, andernfalls können die ersten ein oder zwei Fläschchen nach der Wiederaufnahme des Füllvorgangs ein geringes Füllvolumen aufweisen, bis die Unterbrechung behoben ist. „Darüber hinaus sollten Bediener von Abfüllanlagen darauf achten, den richtigen Durchmesser für bestimmte Formulierungen zu verwenden, von wässrigen bis hin zu viskose Produkte. „Das Produkt kann sich in einer Röhre ansammeln, genau wie sich Cholesterin in einer Arterie ansammeln kann“, sagt Martin. Hohe Füllmengen könnten auch durch Temperaturänderungen in der Formulierung verursacht werden, fügt er hinzu. „Die meisten Standardarbeitsanweisungen erfordern einen Bediener.“ „Alle 15 Minuten müssen wir die Abläufe überprüfen, um sicherzustellen, dass die Füllstände ausreichend sind“, sagt Martin.

VERSCHLEISS

Bei Kolbenfüllprozessen könne der Verschleiß des Kolbenzylinders zu Füllungleichmäßigkeiten führen, sagt Martin. „Nach etwa drei Millionen Zyklen könnte der Verschleiß zu Leckagen und damit zu einer geringeren Genauigkeit führen“, sagt er. Zu den Lösungen gehört die Aufarbeitung oder der Austausch von Kolben, sagt er.LUFT Darüber hinaus „könnten sporadische Füllungen durch Undichtigkeiten an Stellen verursacht werden, an denen Luft durch eine Verbindung gelangt“, sagt Martin. „Alle Luftlecks sollten behoben und getestet werden.“

Auch eine laminare Luftströmung innerhalb der Maschinenkabine könne die Wägeergebnisse verfälschen, erklärt Poslovski. „Studien haben gezeigt, dass ein Luftstrom von 0,45 m/s zu gemessenen Durchschnittsgewichten führt, die 1–2 g höher sind als die Kontrolle. Der gemessene Fehler im Signal (mit Softwarefilter) betrug ±1 mg. Der gleiche Test wurde mit einem durchgeführt Ein Luftstrom von 0,6 m/s ergab einen um 10-12 g höheren Mittelwert als die Kontrolle. Der gemessene Fehler betrug ±5 mg. Daher muss auch auf eine konstante laminare Luftströmungsgeschwindigkeit und -richtung (vertikal senkrecht zur Wägezelle) geachtet werden um eine optimale Messgenauigkeit zu erreichen.“

VIBRATION Laut Poslovski müssen Vibrationen der Wägezellen eliminiert werden. „Das mechanische Design bietet die Lösung mit einer unabhängigen Stützbasis für die Waagen. Das Wiegesystem ist physisch von der/den Maschine(n) isoliert, bleibt aber in die Funktionsprozesse der Linie und den Betriebsablauf integriert“, sagt er.Vibration Auch die Bewegung von Flüssigkeiten im Fläschchen vom Boden sowie die Bewegung von Flüssigkeiten im Fläschchen können sich negativ auf die Wägegenauigkeit von Waagen auswirken, sagt Poslovski. „Um die Bewegung der Flüssigkeit im Fläschchen zu minimieren, verwendet OPTIMA Pharma ein patentiertes Transportsystem, das die Schwingungen der Flüssigkeit reduziert und dadurch die Wägegenauigkeit erheblich verbessert. Andere Schwingungen werden über einen Softwarefilter kompensiert“, sagt er.ELEKTROSTATISCHE AUFLADUNG Auch Wägezellen können durch elektrostatische Aufladung der Produkte beeinträchtigt werden. „Studien mit neutral geladenen Produkten zeigen erwartungsgemäß, dass die Messwerte über die Zeit konstant bleiben“, sagt Poslovski. „Produkte, die eine elektrostatische Aufladung aufweisen, liefern im Laufe der Zeit immer geringere Gewichtsmessungen, wodurch unzuverlässige Werte entstehen. Technische Lösungen beseitigen die störende statische Aufladung; Ionisierung der Behälter vor dem Wiegen des Taragewichts.“STAUB Ein häufiges Problem bei der Zuführung fester Produkte in Flaschen ist die Auswirkung unbeschichteter, staubiger Produkte auf die Füllgenauigkeit und -effizienz, erklärt Ralf Klotz, regionaler Vertriebsleiter bei Uhlmann Packaging Systems. „Wir statten unsere formatunabhängigen elektronischen Zähler mit integrierten Vakuumanschlüssen für maximale Staubabsaugung aus. Diese Anschlüsse sind an jedem Zähler intern verlegt, was eine einfache Reinigung beim Wechsel ermöglicht. Bei mehreren Zählern gibt es einen gemeinsamen Vakuumanschlusspunkt, der an alle weitergeleitet wird Zähler sorgen für eine sauberere und effizientere Versorgungsverbindung.“LÖSUNGEN?Sowohl Martin als auch Poslovski fordern die Betreiber von Abfüllanlagen auf, eine Inline-Inspektion in Betracht zu ziehen.

„Sobald die oben genannten möglichen Fehlerquellen beseitigt sind, erhöht eine 100-prozentige In-Prozess-Kontrolle (IPC) mithilfe von Waagen die Dosiergenauigkeit erheblich“, sagt Poslovski. „Der Einsatz von IPC halbiert die Standardabweichung (Srel) im Vergleich zur periodischen Probenahme.“ „Ein Kontrollwägesystem zur 100-prozentigen Inline-Inspektion kann Flaschen auf ihr Bruttogewicht prüfen“, sagt Martin. „Wenn Ungenauigkeiten festgestellt werden, können Bediener sofort Korrekturen vornehmen“, sagt er. „Wenn Sie mit teuren oder kritischen Produkten arbeiten, sollten Sie darüber nachdenken.“ „Eine Dosierstation kann installiert werden, um Ausschuss aufgrund von Unterfüllung zu vermeiden“, sagt Poslovski. „Einheiten, die von der primären Dosierstation unterfüllt wurden, werden von den Wiegezellen identifiziert, und die Nachdosierstation übernimmt die Aufgabe und füllt die Füllung genau bis zum Ziel auf Benötigtes Level. „Darüber hinaus ermöglicht 100 % IPC die Implementierung spezieller Priming- und Run-Leer-Zyklen“, fährt er fort. „Während des Primings des Dosiersystems bei der konventionellen Abfüllung werden Fläschchen beim Dosieren und Wiegen nur teilweise oder sogar überfüllt.“ Systeme werden vorbereitet und kalibriert. Um diesem Produktverlust entgegenzuwirken, erfolgt an der Wägezelle ein Vorfüllen des Dosiersystems; Der erste Behälter, der die Linie betritt und verlässt, ist ordnungsgemäß gefüllt. Das gleiche Verfahren kann am Ende einer Charge angewendet werden, um sicherzustellen, dass das gesamte mögliche Produkt aus dem Chargentank vollständig genutzt wird. Ohne 100 % IPC müsste die Befüllung viel früher stoppen, um zu verhindern, dass unterfüllte Einheiten die Linie verlassen.“

Poslovski schlägt außerdem den Einsatz „redundanter Verarbeitungsstationen“ vor. Bei der normalen Verarbeitung kann ein korrekt gefüllter Behälter, der sonst wegen eines fehlenden oder hohen Stopfens in den Ausschuss geschickt würde, ebenfalls wieder verschlossen werden, wodurch aus einem Ausschuss eine verkaufsfähige Einheit wird. Diese Station wird nur aktiviert wenn nötig.“Martin schlägt die „Suck-Back-Funktion“ vor, die bei vielen Cozzoli-Modellen verfügbar ist. „Die Rücksaug- oder Rückziehvorrichtung stellt sicher, dass am Ende eines Füllzyklus kein zusätzlicher Tropfen in das Fläschchen gelangt“, sagt er. Klotz fügt hinzu, dass das Ziel bei der Zufuhr von Feststoffdosen in die Produktkavitäten von Blisterlinien darin besteht, die Effizienz zu maximieren und den Abfall zu minimieren. „Dies erreichen wir mit unserer SimTap-Zufuhrfamilie, die bei Füllraten von mehr als 99 automatisch einzelne Produkte in jede Blisterkavität platziert %," er erklärt. „Wir haben auch die Möglichkeit, die Zuführung bei Bedarf zu deaktivieren und so sicherzustellen, dass wir keine Blister füllen, die aufgrund vorheriger Qualitätsprüfungen, zum Beispiel aufgrund des Vorhandenseins eines Spleißhahns, als Ausschuss gekennzeichnet wurden. Dadurch wird nicht nur die maximale Leistung erreicht, sondern in manchen Fällen auch die maximale Leistung.“ Außerdem konnte die Anzahl der Mitarbeiter an der Linie reduziert werden, da die SimTap-Zuführsysteme vollautomatisch sind.“

Besuchen Sie Uhlmann Packaging Systems am Stand Nr. 3339 auf der Pharmapack North America vom 10. bis 12. Juni in New York City.

Von Daphne AllenHerausgeberin, Pharmaceutical & Medical Packaging News

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