10 Jahre Meridion
Bei der Gründung von Meridion im Jahr 2010 war die Sprühgefriertrocknung noch kein Verfahren für pharmazeutische Anwendungen. Pharmaspezifische Forschung gab es v. a. an Universitäten, Anforderungen an aseptische Prozessführung oder Scale-up blieben aber unberücksichtigt. Am Pharmazeutischen Institut der Uni Basel (H. Leuenberger) wurden zusammen mit Glatt seit den 1980er Jahren mehrere Dissertationen zur Sprühgefriertrocknung bei Atmosphärendruck in der Wirbelschicht erstellt, die mit pharmazeutischen Substanzen arbeiteten.
Zielstellung war, prozesstechnische Einschränkungen bei konventioneller Gefriertrocknung zu überwinden. Diese beruhen v. a. auf der rein statischen Trocknung, was in ungünstigem Wärme- und Stoffaustausch resultiert. In der Wirbelschicht sollte eine dynamische Trocknung erfolgen, die zu lyophilisiertem Schüttgut führt.
Technisch war das zwar prinzipiell möglich; der Scale-up erwies sich jedoch wegen großer Luftmengen als sehr energieintensiv. Zudem war ein aseptischer Prozeß nur schwer umsetzbar. Da Vakuum für die Gefriertrocknung vorteilhaft ist, das Sprühgefrieren aber bei Normaldruck erfolgt, lag für Meridion eine Weiterentwicklung des Verfahrens zu 2 getrennten Prozessschritten nahe.
Aseptische dynamische Gefriertrocknung und Scale-up
Ziel bei der Entwicklung gemeinsam mit einem europäischen Pharmaunternehmen war, die Technologie pharmatauglich für parenterale Anwendungen zu machen. Dies ist Meridion gelungen: Sprühgefrieren und dynamische Gefriertrocknung wurden als Einzelverfahren umgesetzt und dabei konsequent auf aseptisches Arbeiten ausgerichtet. Beide Schritte sind in einer Containment-Linie kombinierbar. Durch Sprühgefrieren wird gefrorene Bulkware erzeugt; diese wird im Rotationsgefriertrockner lyophilisiert. Meridion ist so an der Schnittstelle ‚flüssig-steril‘ zu ‚Feststoff‘ positioniert. Die Technik wurde im Labor-, Pilot- und Produktionsmaßstab entwickelt und gebaut, ein Testlabor ist vorhanden. Globale Schutzrechte sind erteilt; mit deutschen und US-amerikanischen Universitäten sind Zusammenarbeiten etabliert, so z. B. zur Untersuchung von Proteinstabilitäten oder zur Modellierung der Prozesse.
Produktinnovation sowie flexible Logistik und Produktion für Pharma
Inzwischen wird die Technologie bei Big-Pharma-Unternehmen in Europa, USA und Asien angewandt. Treiber ist weniger die Prozeßtechnik, sondern zum einen die mögliche Produktinnovation: Hohe Feststoffkonzentrationen bei schneller Rekonstitution sind möglich, ebenso Kombinationen unterschiedlicher Pellets in einem Vial. Zudem wird die Supply Chain stark flexibilisiert. Anders als üblich, wird zuerst lyophilisierte Bulkware erzeugt; danach wird bei Bedarf abgefüllt, in jeder gewünschten Menge und Dosierung – bis hin zur personalisierten Medikation.
Auch bei der PCR-Diagnostik kommt die Sprühgefriertrocknung zunehmend zum Einsatz – aktuell noch verstärkt durch die Corona-Situation. Parallel wird gerade die Implementierung bei einer Contract Development and Manufacturing Organization (CDMO) vorbereitet.
Meridion Sprühgefriertrocknung: Containment-Prozesslinie (mit CiP & SIP) zur aseptischen Herstellung lyophilisierter Pellets (Quelle: Meridion).
Weitere Informationen:
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