Die Abfüllprozesse für Vials verändern sich schneller denn je. Neue Vorschriften verlangen einen höheren Automatisierungsgrad und weniger manuelle Eingriffe, während neue Produkte deutlich flexiblere Abfüllanlagen und -prozesse erfordern. Pharmahersteller und CDMOs, die langfristig wettbewerbsfähig bleiben wollen, benötigen schon heute zukunftssichere Lösungen.
Vials gehören zu den am häufigsten verwendeten Packmitteln für innovative Pharmazeutika und sind eine bedeutende wirtschaftliche Chance für pharmazeutische Hersteller und CDMOs. Eine CDMO (Contract Development and Manufacturing Organization) ist ein Unternehmen, das Know-how bei der Arzneimittelentwicklung mit Fertigungskapazitäten verbindet und pharmazeutischen und biotechnologischen Unternehmen diese Kapazitäten und umfassende Dienstleistungen anbietet. Beide stehen zunehmend unter Druck, eine größere Bandbreite an Produkten mit unterschiedlichen Eigenschaften, Darreichungsformen und Chargengrößen in immer kürzeren Zeiträumen zu liefern. Das erfordert hoch flexible Anlagen, die die Überproduktion minimieren, eine schnelle Markteinführung und rasche Anpassungen ermöglichen. Doch was genau bedeutet Flexibilität in der Vial-Abfüllung, was sind die wichtigsten Treiber, und wie sollte die ideale Vial-Linie aussehen?
Pharmaindustrie im Wandel
Der Vial-Markt wird von zwei Trends getrieben: In Großserien produzierte Präparate wie Diabetesmedikamente und Impfstoffe erfordern schnelle Abfüllanlagen mit hoher Produktionsleistung, während viele neue Biopharmazeutika und Antikörper-Wirkstoff-Konjugate (ADCs) in kleinen Chargen hergestellt oder sogar individuell auf einzelne Patienten zugeschnitten werden. Die Anwendungen reichen von großen Formaten für Mehrfachdosierungen bis hin zu kleinen Einzeldosen. Insbesondere neue, komplexe Produkte unterscheiden sich in ihren Eigenschaften wie Viskosität und Empfindlichkeit. Gleichzeitig stellen Vorschriften immer strengere Anforderungen an sterile Abfüllprozesse.
Beispiel für die Vial-Abfüllung unter Isolatorbedingungen
Infolgedessen suchen Hersteller und insbesondere CDMOs, deren Rolle im Bereich der Abfüllung weiter wachsen wird, zunehmend nach Anlagen, die eine hohe Produktionsleistung mit Vielseitigkeit und regulatorischer Konformität verbinden. Wechsel zwischen unterschiedlichen Volumina und komplexen Produkten setzen eine hohe Flexibilität voraus. „Moderne Abfüllanlagen sollten in der Lage sein, mehrere Vial-Größen auf einer einzigen Plattform zu verarbeiten. Darüber hinaus ist es entscheidend, Ausfallzeiten durch automatische, werkzeuglose Umrüstungen und optimierte Reinigung zu reduzieren“, bringt es Sarah Springer, Global Product Manager – Vial, Ampoule, and Filling Systems bei Syntegon, auf den Punkt. Ein modularer Aufbau sorgt für Skalierbarkeit. Komponenten wie Gefriertrockner oder Isolatoren lassen sich ohne umfangreiche Systemänderungen integrieren: ein entscheidender Faktor für langfristige Produktionseffizienz.
Was schränkt die Flexibilität ein?
Trotz der steigenden Nachfrage nach Flexibilität schränken viele Abfüllanlagen diese noch ein. Manuelle Formatwechsel verlängern die Ausfallzeiten und erhöhen das Risiko menschlicher Fehler, was zu Verzögerungen oder Chargenverlusten führen kann. Die Reinigung ist ein weiterer Engpass: Bei der aseptischen Verarbeitung muss sie gründlich, validiert und gut dokumentiert sein. Nicht standardisierte Schnittstellen schränken die Flexibilität zusätzlich ein, da sie die schnelle Integration neuer oder erforderlicher Technologien wie Barrieresysteme oder Gefriertrockner behindern.
Barrieresysteme werden ausdrücklich im EU-GMP-Annex 1 empfohlen, um die Produktsicherheit durch Minimierung manueller Eingriffe zu verbessern. Daher benötigen Hersteller für die Zulassung neuer Produkte mindestens Restricted Access Barrier Systems (RABS), während neue Anlagen standardmäßig mit Isolatoren ausgestattet sein sollten. „Angesichts der steigenden Nachfrage nach gefriergetrockneten Produkten und höherem Containment werden standardisierte Schnittstellen immer wichtiger: Ohne sie sind Nachrüstungen langsamer und kostspieliger, und Hersteller können sich veränderten Marktanforderungen nicht schnell genug anpassen“, so Sarah Springer.
Jeder Prozessschritt sollte schnelle, automatische Anpassungen ermöglichen.
Verschiedene Füllsysteme unterstützen
Um diese Hindernisse zu überwinden, sollte der Fokus auf vier zentralen Designprinzipien liegen. Vielfältige Produkte (von empfindlichen Biopharmazeutika bis hin zu hoch volumigen Arzneimitteln) benötigen flexible Abfülltechnologien. Erstens sollten mehrere Füllsysteme auf einer Maschine laufen und Teile mit minimalen Ausfallzeiten ausgetauscht werden können. Sowohl Mehrwegsysteme aus Edelstahl als auch Single-use-Lösungen kommen hier zum Einsatz, während wirklich flexible Anlagen verschiedene Füllsysteme unterstützen: von peristaltischen, Rollmembran- und Drehschieberkolbenpumpen bis hin zu Massendurchfluss- und Zeitdruckfüllsystemen. Kombifüllstationen integrieren ihrerseits mehrere Systeme gleichzeitig, was zusätzlich Platz und Zeit spart.
Zweitens müssen unabhängig von der Anzahl an Fülltechnologien vor allem Formatwechsel zuverlässig ablaufen. Das effektivste Mittel sind automatische, werkzeuglose Formatwechsel. Drittens sind vollautomatisierte Systeme im Vergleich zu manuellen oder halb automatischen Verfahren nicht nur weniger fehleranfällig, sondern auch deutlich schneller. Ein Beispiel hierfür ist der schonende, teilweise sogar berührungslose Transport der Vials. Um jedoch wahre Flexibilität zu erreichen, muss viertens die Automatisierung über die Abfüllung hinausgehen. Jeder Prozessschritt, von der Reinigung und Sterilisation bis hin zum Gefriertrocknen und Verschließen, sollte schnelle, automatische Anpassungen ermöglichen.
Modulares Design und Integrationsmöglichkeiten
Die meisten Formatwechsel erfordern eine Reinigung und Sterilisation, mit wenigen Ausnahmen für Einweg- oder berührungslose Teile. Die Optimierung dieser Prozesse ist ein wichtiger Hebel, um Ausfallzeiten zu reduzieren und die Flexibilität der Anlage zu erhöhen. Viele moderne Vial-Linien verfügen über integrierte CIP/SIP-Systeme, die Zeit sparen und die Einhaltung von Vorschriften über alle Produkte hinweg gewährleisten. „Da Annex 1 die Filterprüfung per PUPSIT (Pre-use post-sterilization integrity testing) besonders betont, sollten Hersteller für maximale Flexibilität auf integrierte oder leicht integrierbare Lösungen setzen“, betont Sarah Springer.
Schließlich lässt sich zukunftssichere Flexibilität am besten mit einem modularen Design der Abfüllanlage und nahtlosen Integrationsmöglichkeiten erreichen. Angesichts steigender regulatorischer Anforderungen ist Modularität weit mehr als nur eine Designentscheidung: Sie ist eine langfristige Absicherung. So lassen sich modulare Anlagen, die ursprünglich ohne Barrieretechnologie konzipiert wurden, dank standardisierter Schnittstellen leicht aufrüsten. Auch neue Prozessschritte wie die Gefriertrocknung können einfach hinzugefügt werden. Das gibt pharmazeutischen Herstellern und CDMOs die Freiheit, ihr Produktportfolio weiter anzupassen.
Vielfältige Produkte bedingen flexible Abfülltechnologien.
Optimale Anlagenauswahl
Flexible Vial-Linien sind eine strategische Investition mit langfristigem Wert, sie erhöhen die Anlagenverfügbarkeit und die Gesamteffizienz erheblich. Produktionsmittel werden besser genutzt, während Pharmahersteller und CDMOs dynamischer auf sich wandelnde Marktanforderungen und regulatorische Veränderungen reagieren können. Wahre Flexibilität geht jedoch über die Auswahl der richtigen Anlagen hinaus. Sie erfordert einen Partner, der den größeren Zusammenhang der pharmazeutischen Produktion versteht und Kunden in allen Prozessschritten und über den gesamten Lebenszyklus der Anlagen hinweg unterstützen kann.
Die Wahl eines geeigneten strategischen Partners wie beispielsweise Syntegon, der Flexibilität als Basis für nahtlose Prozesse versteht, kann ein entscheidender Erfolgsfaktor sein. Von der Formulierung über Füll- und Verschließprozesse zur Sterilisation, Gefriertrocknung und Inspektion auf jeder Containment-Ebene stehen nahtlos integrierte Vial-Linien zur Verfügung. Darüber hinaus sorgen Ersatzteile, Wartungskits und Beratung zu produktspezifischen Upgrades für einen echten Mehrwert im täglichen Betrieb. So sind pharmazeutische Hersteller und CDMOs bestens aufgestellt für die Anforderungen von heute und die Chancen von morgen.
