Beitrag aus der Ausgabe 8/2021 der Zeitschrift pharmind

Analysis and Optimization of Two Film-Coated Tablet Production Processes by Computer Simulation

A Case Study

Stefanie Hering^1,2, Nico Schäuble², Thomas M. Buck², Brigitta Loretz³, Thomas Rillmann², Frank Stieneker⁴, Claus-Michael Lehr^1,3 · ¹Department of Pharmacy Saarland University, Saarbrücken (Germany) · ²SW Pharma GmbH, Schiffweiler (Germany) · ³Helmholtz Institute for Pharmaceutical Research Saarland (HIPS), Saarbrücken (Germany) · ⁴Free Consultant and Qualified Person According to German Law, Badenweiler (Germany)

The pharmaceutical industry is known to be prosperous but inflexible. Regulatory authorities expect increasing standards for medicinal products, e.g., during clinical trials or production [1–3], which makes the industry less prosperous and even more inflexible. Multinational pharmaceutical companies react with various strategies, such as outsourcing or mergers and acquisitions [4], while small- and middle-sized companies need to ...

Beitrag aus der Ausgabe 4/2021 der Zeitschrift TechnoPharm

Spektrometrisches Bioanalyseverfahren zur Quantifizierung der Inhaltsstoffe von Bioprozessen

Müller und Roth • Bioanalyseverfahren

M.Sc. Anja Müller und Dr. Andreas Roth · IRUBIS GmbH, München

Biopharmazeutika gewinnen zunehmend an Bedeutung in der Herstellung von Medikamenten und haben einen stark wachsenden Marktanteil. Die biotechnologisch hergestellten Medikamente werden z. B. mithilfe von Säugetierzellen in Bioreaktoren erzeugt. Bei dem komplexen Herstellungsprozess werden wichtige Parameter wie pH-Wert, Temperatur und Sauerstoffgehalt kontinuierlich gemessen und kontrolliert. Die Bestimmung der Konzentration von ...

Beitrag aus der Ausgabe 4/2021 der Zeitschrift TechnoPharm

Nassgranulation mit stofflichen Umwandlungsprozessen

Der Effekt von kontinuierlicher Prozessdynamik, Material- und Formulierungseigenschaften

Dr. Theresa Hörmann-Kincses · Research Center for Pharmaceutical Engineering GmbH, Graz (Österreich) und Dr. Gudrun Birk · Merck KGaA, Darmstadt

Weltweit und besonders in den USA und Europa gibt es starke Bestrebungen zur Digitalisierung, Nachhaltigkeits- und Effizienzsteigerung von Herstellungsverfahren, um am globalen Markt bestehen zu können [1]. Die strengen Qualitätsauflagen in der pharmazeutischen Produktion haben dazu geführt, dass Innovationen vorrangig im Bereich neuer Produktgruppen forciert wurden, während weiterhin veraltete, traditionelle Herstellungsverfahren Anwendung ...

Beitrag aus der Ausgabe 4/2021 der Zeitschrift TechnoPharm

Datenintegrität im Rahmen eines automatisierten Klimamonitorings in der Pharmaindustrie

Rechtliche und technische Anforderungen und entsprechende Lösungsansätze

B.Eng. Nicolai Denzel und Dipl. Wirt.Ing. (BA) Stefan Prothmann · Testo SE & Co. KGaA, Titisee-Neustadt

Wenn ein neu gekauftes Notebook trotz korrekter Bedienung beim Einschalten nicht hochfährt, dann ist das ein klarer Reklamationsfall, der sofort ins Auge fällt. Wenn dagegen bei einem Medikament die raumklimatischen Umgebungsbedingungen bei seiner Herstellung nicht korrekt eingehalten wurden, kann der Patient diesen Mangel bei der Einnahme weder erkennen noch auch nur vermuten. Aber die Heilwirkung ist evtl. eingeschränkt, nicht vorhanden oder ...

Beitrag aus der nächsten Ausgabe 09/2021 der Zeitschrift pharmind
(erscheint am 30. Sept. 2021)

Life at the periphery / How cell surface proteins can influence bioprocesses

Chinese hamster ovary (CHO) cells are currently the main production hosts for biopharmaceuticals and are adapted to growth in suspension within large fermentation units. For the improvement of production processes, it is essential to understand the interaction between CHO cells and their microenvironment. Cell surface proteins are the key junction between the intracellular compartments and the environment and are therefore of particular interest due to their potential to react to external factors and initiate cell communication and interaction pathways. CHO cells have been studied in great detail using OMICs analyses, however, generated proteome data sets revealed primarily intracellular proteins. Therefore, the current study presented here explored the surfaceome of CHO host and production cell lines and identified a set of 449 proteins mainly comprising receptors, enzymes, transporters, and adhesion molecules as well as proteins belonging to the extracellular matrix (ECM). Functional annotation revealed a significant enrichment of proteins involved in cell adhesion and cell-matrix adhesion. Since cell aggregation is an unfavourable phenotype for bioproduction in large fermentation units, the study focussed on cell surface proteins involved in molecular pathways for adhesion processes. The case study focussed on an aggregation prone cell line with the aim to use engineering of surface proteins to reduce adhesion tendencies. Among other CHO surface proteins, we identified the transmembrane protein integrin beta 1 to be enriched on the cell surface of an aggregation prone CHO production cell line. The transient knockdown of this central adhesion molecule substantially counteracted cell aggregation pointing towards novel engineering routes for aggregation reduction in biopharmaceutical production cells and exemplifying the potential of the surfaceome for specified engineering strategies.

Beitrag aus der nächsten Ausgabe 09/2021 der Zeitschrift pharmind
(erscheint am 30. Sept. 2021)

Weichenstellungen im zweiten Betriebsjahr / Reduzierung der Alarme und Verschlankung der Strukturen

securPharm e. V., die deutsche Organisation für die Echtheitsprüfung von Arzneimitteln, kann zufrieden auf das zweite Betriebsjahr des securPharm-Systems zurückblicken. Der Verein und die Betreibergesellschaften haben 2020 die Entwicklung des Systems sowie der Organisation vorangetrieben. Die Performance des securPharm- System war robust, stabil und auch in den Spitzen belastbar. Da die Entscheidungen zur weiteren Ausrichtung des Schutzsystems zunehmend auf europäischer Ebene getroffen werden, ist eine aktive Vertretung von securPharm bei der European Medicines Verification Organisation (EMVO) ein immer wichtigerer Aspekt der Arbeit von securPharm. Ein wichtiger Fokus blieb auch im Jahr 2020 die Anzahl der Fehlalarme. Diese wurde zwar deutlich reduziert, befindet sich aber weiterhin nicht im gewünschten Zielkorridor. Ein wichtiger technischer Beitrag zur Alarmreduzierung ist die Weiterentwicklung des Alarmmonitorings durch die securPharm-Weboberfläche der Netzgesellschaft Deutscher Apotheker mbH (NGDA). In eigener Sache ist der Verein im letzten Jahr ebenfalls vorangekommen. Die Organisationsstrukturen wurden verschlankt und an die neuen Aufgaben eines Pflichtbetriebs angepasst. Die Vorbereitung für den Vollzug des Brexits wurden 2020 koordiniert und die Auswirkung auf das securPharm-System minimiert.

Beitrag aus der nächsten Ausgabe 09/2021 der Zeitschrift pharmind
(erscheint am 30. Sept. 2021)

Verification of chromatographic pharmacopoeial procedures for herbal drugs and herbal drug preparations / Recommendations from industry

The suitability of validated pharmacopoeial procedures under the specific laboratory conditions has to be verified. Within a risk assessment an evaluation is performed in order to determine the extent of verification, i.e., to decide which parameters have to be considered. Focussing on the different chromatographic procedures used for identification, testing for impurities/adulterations and assay, such as thin layer chromatography/high-performance thin-layer chromatography (TLC/HPTLC), high performance liquid chromatography (HPLC), and gas chromatography (GC), recommendations are given on how to implement the requirements for herbal drugs and herbal drug preparations. Relevant chapters of the Ph. Eur. and of the USP as well as the specific needs of herbal drugs and preparations thereof are taken into consideration.

Beitrag aus der nächsten Ausgabe 5/2021 der Zeitschrift TechnoPharm
(erscheint am 12. Oktober 2021)

Automatisierte Dosierung hochviskoser, schersensitiver und abrasiver Fluide im Pharmaumfeld

Ausgangspunkt der Entwicklung einer automatisierten Dosierlösung war der Bedarf von Kunden bzgl. einer Möglichkeit, hochviskose, feststoffbeladene und damit oft schersensitive und abrasive Formulierungen abzufüllen. Die Dosiermaschinen wurden auf Basis bereits bestehender Halbautomaten entwickelt – unter Verwendung zweier etablierter Technologien. Niedrig- bis hochviskose Materialien zu dosieren war auch vor der Weiterentwicklung möglich. Neu ist aber die Präzision, die bei der Dosierung besonders hochviskoser Medien erreicht wird. Sind diese hochviskosen Fluide zusätzlich abrasiv, bedeutet das eine hohe Belastung für die in der Anlage eingesetzten Komponenten. Dank der optimierten Bauteile und des schonenden Dosierprinzips können genau diese hochviskosen und abrasiven Fluide und Pasten sowohl halb- als auch vollautomatisch abgefüllt werden.

Beitrag aus der nächsten Ausgabe 5/2021 der Zeitschrift TechnoPharm
(erscheint am 12. Oktober 2021)

Analyse und Optimierung zweier Produktionsprozesse von Filmtabletten durch Computersimulation in einer Fallstudie

Steigende regulatorische Anforderungen zwingen die pharmazeutische Industrie, ihre verfügbaren Ressourcen sorgsam einzusetzen und Kosten zu senken. Durch Computersimulationen können Änderungen in Produktionsprozessen kostengünstig und risikolos untersucht werden. Mittels solcher Simulationen wurden 2 zugelassene, lang etablierte Produktionsprozesse von Filmtabletten optimiert. Die Simulationen wurden mit FlexSim durchgeführt. Weitere eingesetzte Software waren CmapTools zur Prozessvisualisierung und Minitab® zur statistischen Analyse. Während der Modellerstellung wurden zuerst die Modelllogik sowie die Arbeits- und die Prozesszeiten als die kritischsten Elemente identifiziert. Anschließend wurden diese grafisch dargestellt, statistisch verifiziert und aufgrund äußerer Einflüsse nur z. T. erfolgreich validiert. Um die Mitarbeiterauslastung zu optimieren, wurden 3 verschiedene Schichtsysteme simuliert, wobei sich die Vorteile von Zwei- und Eineinhalbschichtsystemen gegenüber einem Einschichtsystem erwiesen. Ohne laufende Produktionsprozesse zu unterbrechen, zeigte sich, dass ein Wechsel des Schichtsystems 50–53 % der Kampagnendauer und 9–14 % der Arbeitskosten einsparen kann. Zusammenfassend wurde gezeigt, dass das hauptsächlich in der Logistik verwendete FlexSim auch für die Umstrukturierung und Optimierung von pharmazeutischen Produktionsprozessen gewinnbringend eingesetzt werden kann.

Beitrag aus der nächsten Ausgabe 5/2021 der Zeitschrift TechnoPharm
(erscheint am 12. Oktober 2021)

Future Aseptic Robotics / Vision einer pharmazeutischen Produktion von Übermorgen

Dieser Beitrag ist als Vision zu verstehen, wohin die Reise in der pharmazeutischen Sterilproduktion nach Meinung der Autoren gehen kann, um die zukünftigen Anforderungen in der Medikamentenproduktion zu meistern. Viel diskutiert wird aktuell das Zukunftsthema einer individualisierten Medizin und – damit einhergehend – individualisierte pharmazeutische Produkte. Individualisierte Produkte erfordern bekanntlich eine maximale Flexibilität in der Produktion. Dazu werden verschiedene Szenarien skizziert, für welche es schon oft in anderen Industriezweigen Lösungen gibt. Der Beitrag entspricht bewusst nicht den klassischen Aufbau mit Einleitung, Durchführung, Ergebnisse und Diskussion, sondern soll als reiner Gedankenanstoß dienen für eine Vision einer pharmazeutischen Produktion von Übermorgen. Um diese Übermorgen-Beispiele Realität werden zu lassen, setzt sich die produzierende pharmazeutische Industrie zusammen mit dem pharmazeutischen Apparate- und Anlagenbau schon heute damit auseinander.