Kaye Lösungen für Gefrierschränke / Kühlschränke

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• Kaye ValProbe® RT (Real time RF)

Applikation auf einen Blick

Gefrierschränke, Kühlschränke und Cold Rooms: Optimale Lagerung biotechnologischer und pharmazeutischer Produkte

Gefrierschränke, Kühlschränke und sogenannte Cold Rooms sind unerlässlich in der biotechnologischen und pharmazeutischen Industrie. Diese spezialisierten Lagerlösungen gewährleisten, dass sensible Produkte wie Impfstoffe, Medikamente und wissenschaftliche Proben bei festgelegten Temperaturen aufbewahrt werden, um ihre Integrität und Sicherheit zu wahren.

Ein zentraler Bestandteil des Cold-Chain-Prozesses ist die Einhaltung strenger Vorschriften zur Validierung und Überwachung von kontrollierten Temperaturkammern. Dies stellt sicher, dass die Lagerbedingungen stets innerhalb definierter Grenzwerte bleiben. Zu den maßgeblichen Normen und Richtlinien gehören unter anderem die Good Distribution Practice (GDP) und die Good Manufacturing Practice (GMP). Weitere spezifische Standards wie die ISO 13485 für Medizinprodukte und die WHO-Leitlinien für die Lagerung von Impfstoffen bieten genaue Vorgaben zur Qualitätskontrolle.

Die kontinuierliche Erfassung der Temperatur ist ein unverzichtbarer Bestandteil der Validierung dieser Prozesse. Sensoren und Datenlogger erfassen dabei permanent die Lagerbedingungen, und diese Daten werden als Teil der Qualitätsdokumentation aufbewahrt. Dies dient nicht nur der Einhaltung gesetzlicher Regelungen, sondern auch der Sicherstellung, dass die Produkte in einem optimalen Zustand bleiben.

Kaye bietet mit dem Kaye Validator AVS, den Kaye ValProbe Echtzeitdatenloggern ValProbe RT und dem ebenfalls drahtlosen Messsystem Kaye ValProbe RF nicht nur Lösungen hinsichtlich der Validierung und Qualifizierung dieser Anlagen. Mit dem Kaye LabWatch IoT wird darüber hinaus auch eine GxP-konforme Lösung eines kontinuierlichen Überwachungssystems angeboten. Diese modernen Überwachungstechnologien sorgen für Prozesssicherheit und hohe Betriebseffizienz, was letztlich die Qualität und Integrität der pharmazeutischen Produkte erhöht.

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Kaye Lösungen für Gefriertrocknung / Lyophilisation

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Gefriertrocknung in der Pharma- und Biotech-Industrie

Die Gefriertrocknung, auch Lyophilisierung genannt, ist ein bedeutender Herstellungsprozess in der Pharma- und Biotechnologiebranche. Dieses Verfahren wird hauptsächlich auf flüssige Produkte angewendet und transformiert sie durch Sublimation in ein stabiles, festes Pulver. Der Prozess bietet zahlreiche Vorteile, insbesondere eine verlängerte Haltbarkeit und verbesserte Stabilität des Endprodukts, was die spätere Handhabung und Lagerung wesentlich erleichtert.

Der Prozessablauf

Vereinfacht lassen sich die folgenden Prozessschritte definieren:

1. Einfrieren:
   Zunächst wird das flüssige Ausgangsprodukt unter extremem Vakuum auf sehr niedrige Temperaturen abgekühlt. Je nach Produkt sind Temperaturen von -45°C, -60°C oder sogar -80°C durchaus üblich. Die Rate und Temperatur des Einfrierens sind entscheidend, da sie das Gefrierverhalten und die Mikrostruktur des Endprodukts beeinflussen können.
2. Primärtrocknung (Sublimation):
   In diesem Schritt wird der Druck in der Gefriertrocknungskammer weiter reduziert und Wärme zugeführt, um das gefrorene Lösungsmittel (meist Wasser) direkt von der festen in die gasförmige Phase zu überführen, ohne den Umweg über die flüssige Phase zu nehmen. Die Sublimation erfordert genau kontrollierte Bedingungen, um eine hohe Produktqualität zu gewährleisten.
3. Sekundärtrocknung (Desorption):
   Um das restliche Wasser zu entfernen, wird die Temperatur weiter erhöht. Das Ziel dieses Schritts ist es, den Wassergehalt auf ein minimal akzeptables Niveau zu reduzieren und dabei die Struktur und Potenz der aktiven Substanzen zu bewahren.

Kritische Prozessparameter

Für die erfolgreiche Durchführung der Gefriertrocknung sind folgende Parameter zu überwachen und zu kontrollieren:

• Temperatur:
  Sie beeinflusst sowohl das Einfrieren als auch die Sublimationsrate. Ein präzise kontrolliertes Temperaturprofil stellt sicher, dass die Struktur des Endprodukts erhalten bleibt.
• Druck:
  Der Druck in der Trocknungskammer bestimmt die Sublimationsbedingungen. Ein optimaler Vakuumpegel ist entscheidend, um effiziente Trocknung und hohe Produktqualität zu erreichen.
• Zeit:
  Die Dauer jeder Prozessphase muss genau abgestimmt sein, um optimale Trocknungsergebnisse zu erzielen. Zu kurze oder zu lange Trocknungszeiten können die Produktqualität negativ beeinflussen.

Diese kritischen Porzessparameter gilt es auch im Zuge der Installation Qualification (IQ), Operational Qualification (OQ) und Performance Qualification (PQ) sowie bei der regelmäßigen jährlichen Qualifizierung und Validierung zu dokumentieren, um die Konformität der für diese Applikation vorliegenden Regelwerke sicherzustellen. Besonders anspruchsvoll ist hierbei die Messung der Plattentemperatur. Üblicherweise werden hier pro Platte mindestens fünf Temperatursensoren eingesetzt. Als Folge hiervon sind Messungen mit mehr als 60 Sensoren keine Seltenheit. Zusätzlich zur Plattentemperatur wird auch eine Temperaturverteilungsstudie im Prozessschritt Sterilisation durchgeführt. Das sehr hohe Vakuum, der große Temperaturbereich, Messungen bis zu 72 Stunden Messdauer, sowie die oftmals hohe Anzahl von Messsensoren machen die Gefriertrocknung zu einer Applikation mit hohen Ansprüchen sowohl auf Seiten des Qualifizierungspersonals als auch der verwendeten Messtechnik.

Die Kaye AVS und ValProbe RT-Validierungssysteme sind ideal für die Qualifizierung und Validierung von Gefriertrocknungsanlagen/ Lyophilisierung. Diese modernen Überwachungstechnologien sorgen für Prozesssicherheit und hohe Betriebseffizienz, was letztlich die Qualität und Integrität der pharmazeutischen Produkte erhöht.

Kaye Lösungen für Steam-in-Place

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• ValProbe II Wireless Process Validation

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• Kaye ValProbe Wireless Process Validation

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Steam-in-Place (SIP) Sterilisation ist ein kritischer Prozess in der Pharmaindustrie, um die Sterilität fest installierter Anlagen wie Tanks, Rohrleitungen und Bioreaktoren in der aseptischen Herstellung sicherzustellen. Dieser Prozess nutzt gesättigten Dampf zur Abtötung von Mikroorganismen, ohne dass eine Demontage der Anlagen erforderlich ist. Hierbei kommen die gleichen Normen und Regelwerke zur Anwendung wie bei einer Dampfautoklave/Dampfsterilisator. Einschlägige Normen zur Sterilisation mit feuchter Hitze, wie z.B. EN 285 oder ISO 17665, werden berücksichtigt.

Als Vorstufe des SIP-Prozesses, also der Sterilisation der Anlage, erfolgt üblicherweise der CIP-Prozess (Cleaning-In-Place). Cleaning-in-Place (CIP) beschreibt die Reinigung industrieller Anlagen vor Ort ohne Demontage einzelner Komponenten oder der gesamten Anlage. Dieser Prozess reinigt komplette Produktionsanlagen einschließlich Ventile, Pumpen, Rohre, Schaugläser und Sensoren durch mehrstufige Reinigungssysteme und verschiedene Spülvorgänge mit unterschiedlichen Reinigungslösungen. CIP ermöglicht eine betriebswirtschaftliche und zeiteffektive Reinigung. Während CIP auf die Entfernung von Produktresten und Kontaminationen fokussiert ist, stellt es gleichzeitig die notwendige Vorstufe zur Steam-in-Place (SIP) Sterilisation dar. Nach der gründlichen CIP-Reinigung erfolgt die SIP-Sterilisation, um die verbleibenden Mikroorganismen abzutöten und die Sterilität der Anlagen sicherzustellen. Da SIP die Sterilität gewährleistet, schafft CIP die Voraussetzung, indem es alle sichtbaren und unsichtbaren Rückstände entfernt. Beide Prozesse zusammen gewährleisten eine aseptische Herstellungsumgebung gemäß den strengen Anforderungen der pharmazeutischen Produktion.

Der SIP-Prozess selbst besteht aus mehreren Phasen und muss auf die jeweilige Anlage angepasst werden. Häufig angewendete Verfahrensmuster sind: Vorheizen, Sterilisation mit feuchter Hitze und Abkühlen. In der Vorheizphase wird die Anlage mit Dampf gespült, um eine gleichmäßige Erwärmung zu erreichen. In der Sterilisationsphase wird gesättigter Dampf bei etwa 121°C und einem definierten Druck über einen festgelegten Zeitraum eingebracht. Dieser kritische Schritt gewährleistet die vollständige Sterilisation der Anlage.

Essentiell für die SIP-Sterilisation ist die kontinuierliche Überwachung von Parametern wie Temperatur und Druck sowohl im Betrieb als auch bei der jährlichen Qualifizierung und Validierung. Nur so ist ein normkonformes Betreiben der Anlage sichergestellt.

Nach der Dampfdurchflutung erfolgt eine Abkühlung der Anlage, oft durch die Einleitung von z.B. Stickstoff. Dieser Prozess minimiert die thermische Belastung der Materialien und verhindert mögliche Schäden.

Prozeduren wie Cleaning in Place (CIP) und SIP erfordern insbesondere bei fest installierten Anlagen einen hohen Validierungsaufwand. Schon beim Anlagendesign (Design Qualification, DQ) müssen die Validierungsanforderungen durch geeignete Validierungsports berücksichtigt werden, um Komplikationen bei der GxP-konformen Inbetriebnahme (Installation Qualification, IQ / Operational Qualification, OQ / Performance Qualification, PQ) zu vermeiden.

Die Kaye AVS- ValProbe-RT und ValProbe RF-Validierungssysteme sind ideal für die Überprüfung und Validierung von Fermentern, Bioreaktoren, Tanks und Rohrleitungen in der aseptischen Herstellung unter GMP-Gesichtspunkten. Diese modernen Überwachungstechnologien sorgen für Prozesssicherheit und hohe Betriebseffizienz, was letztlich die Qualität und Integrität der pharmazeutischen Produkte erhöht.

Weitere Informationen zu unseren Produkten und Lösungen finden Sie auf unserer Website. Wir unterstützen Sie gerne mit maßgeschneiderten Lösungen für Ihre spezifischen Anforderungen in der Pharma- und Biotechnologie.