Pharmahersteller erweitert Produktion von Anästhetika mit Karpulenfülltechnologie

Neben Probiotika, Kosmetika und Augenpflegeprodukten ist das Flüssiganästhetikum Lidocain ein wichtiges Geschäftsfeld von Huons: Das ursprünglich für den koreanischen Markt bestimmte Lidocain exportiert das Unternehmen heute weltweit, unter anderem nach Japan, Vietnam, Thailand und Pakistan. Dabei besteht noch Expansionspotenzial: Mit den USA wartet ein weiterer wichtiger Markt, den das Unternehmen erschließen möchte – allerdings nicht ohne vorherige Produktionserweiterung.

Komplexes Zusammenspiel der Komponenten

Huons vermarket Lidocain als flüssiges Medikament in Karpulen zur direkten Injektion in das jeweilige Gewebe, beispielsweise per Spritze in das Zahnfleisch oder die Mundschleimhäute. Einmal in den Blutkreislauf gelangt, entfaltet das Schmerzmittel schnell eine Wirkung, die mehrere Stunden anhalten kann und Schmerzen bei der Zahnbehandlung lindert. Damit Lidocain präzise abgefüllt werden kann, müssen mehrere Komponenten reibungslos zusammenspielen, darunter die Karpule selbst, ihre Silikonschicht und der Stopfen.

Bei Huons Global ermöglicht dies eine Abfüllanlage von Syntegon: Eine Linie mit einer RRU-Reinigungsmaschine für die Karpulenreinigung, einem HQL-Sterilisationstunnel für die Trocknung, Dekontamination und Silikonfixierung sowie einer Abfüllmaschine MLD 3081 verarbeitet schon seit Jahrzehnten Lidocain-Karpulen mit einem Volumen von 1,8 ml.

Eine zweite Linie sollte folgen. Doch was sich nach einer soliden Lösung anhört, erwies sich zunächst aus mehreren Gründen als große Herausforderung: Huons‘ verfügbare Fläche erforderte nicht nur eine platzsparende Linienkonfiguration; die Covid-19-Pandemie veranlasste das Unternehmen auch, für den Betrieb einer zweiten Linie auf virtuelle Beratung und Planung zurückzugreifen. „Wir wussten von Anfang an um diese Schwierigkeiten“, erklärt Jong Dae Lee, leitender Ingenieur bei Huons Global. „Aber uns war klar, an wen wir uns wenden würden – und freuten uns sehr, Syntegon erneut mit dieser besonderen Aufgabe betrauen zu können.“

Die Experten für Füll- und Verschließsysteme von Syntegon konnten gleich an mehreren Stellen punkten: Sie hatten bereits mit Huons Global zusammengearbeitet und kannten die Anforderungen des Unternehmens an die Karpulenabfüllung aus erster Hand. Darüber hinaus waren sie in der Lage, eine zweite Linie zu bauen, die auf der geringen Fläche eines Reinraums der Klasse A Platz hatte – und zwar in einer L-förmigen statt der üblichen geraden Anordnung. In Zeiten von Covid-19 spielte jedoch vor allem Syntegons Flexibilität eine entscheidende Rolle: Die Kombination aus virtuellen Kick-off-Meetings und Factory Acceptance Tests (FATs) sowie der Vor-Ort-Unterstützung durch den lokalen Vertriebsagenten Hakoplan bei der Installation überzeugte. „Syntegon bot ein derart hohes Maß an Flexibilität, dass wir uns dazu entschieden, auch dieses Projekt gemeinsam anzugehen“, betont Lee.

Die Planung erfolgte virtuell am Rechner, aber überaus leidenschaftlich – selbst bei anspruchsvollen Aspekten wie dem präzisen Silikonisieren, Befüllen und Handhaben der Karpulen. Die dünne Silikonschicht im Inneren der Behältnisse hat großen Einfluss auf die Geschwindigkeit des Stopfens und damit auf den Druck des verabreichten Lidocains: Bei Innenwänden mit zu viel Silikon gleiten die Stopfen zu schnell, wodurch der Druck im Gewebe der Patientinnen und Patienten übermäßig steigt. Zu wenig Silikon hingegen kann dazu führen, dass der Stopfen zu langsam gleitet und das Medikament nur unzureichend ins Gewebe gelangt. Um dies zu verhindern, benötigen Hersteller zuverlässige Sterilisatoren, die die Silikonschicht mit der richtigen Geschwindigkeit fixieren, ohne das Material zu verdampfen.

Der HQL-Tunnel von Syntegon, den die Karpulen nach der Reinigung in der RRU durchlaufen, fixiert das Silikon optimal. Eine gleichmäßige Hitze und Sterilisationsgeschwindigkeit bilden die Grundlage dieses Verfahrens, das Syntegon seit der Markteinführung seines Tunnels ständig verfeinert. „Die Anlagen entsprechen stets dem neuesten Stand der pharmazeutischen Technik – ein weiterer wichtiger Grund für uns, die gleiche Anlage erneut zu beziehen. Wir wissen, was wir erwarten können und profitieren dadurch von einfacher Wartung und stabilen Prozessen“, kommentiert Lee.

Wegen der kleinen Öffnung der 1,8-ml-Karpulen muss die Befüllung so präzise wie möglich erfolgen. Wie die erste Linie verfügt auch die zweite über eine MLD 3081 mit einem Zeit-Druck-Füllsystem, das drei Stationen mit insgesamt 24 Füllköpfen umfasst. Nachdem die Maschine die Stopfen der Karpulen über eine Kolbenstange gesetzt und mit einem Sensor auf ihre korrekte Position geprüft hat, füllt sie die Behältnisse an zwei Stationen vor. Die anschließende Sensorbefüllung hilft, den optimalen Füllstand zu erreichen und Luftblasen in der Flüssigkeit zu vermeiden, wodurch sich kostspieliger Ausschuss reduzieren lässt. Das Zeit-Druck-System kann bis zu 400 Karpulen pro Minute verarbeiten.
Aber nicht nur aus diesem Grund erwies sich das System für Huons als ideal: Das kompakte Füllsystem ermöglichte dem Unternehmen auch, im Reinraum Platz zu sparen.

Empfindliche Behältnisse

Das Karpulenfüllen wäre jedoch nicht vollständig ohne ein System zur schonenden Handhabung der empfindlichen Behältnisse. Im Gegensatz zu Vials stehen Karpulen nicht so stabil auf Förderbändern und sind damit anfällig für Glasbruch an ihren Rändern. Daher müssen Hersteller Kollisionen mit den Behältnissen oder ruckartige Bewegungen während des Transports vermeiden. Syntegon begegnete dieser Herausforderung mit einem schneckenbasierten System, das die Behältnisse schonend am Einlauf der Linie vereinzelt.

Hinzu kommen spezielle Trägersysteme, die die Karpulen über ein Klicksystem beim Einsetzen der Stopfen, beim Füllen und Verschließen festhalten. Dies ermöglicht, dass die Karpulen während des gesamten Prozesses intakt und das Lidocain maximal sicher bleiben. Dazu trägt auch ein integriertes Inspektionssystem bei, indem es jede Karpule nach dem Befüllen und Verschließen gründlich auf Defekte prüft.

Praktische Unterstützung

Nachdem Huons und Syntegon diese Feinheiten ausgearbeitet hatten, stand der Installation nichts mehr im Wege. Dies gelang auch aufgrund spezieller Covid-Vorschriften sowie der koreanischen Präsenz von Hakoplan. Nach dem virtuellen FAT im Juni 2021 arbeiteten der langjährige Partner von Huons und Engineering-Experten aus Deutschland eng zusammen, um die zweite MLD-Linie umzusetzen. Über den gesamten Sommer und Herbst kümmerten sie sich um Installation und Qualifizierung und schlossen beides zum Jahresende ab.