Pharmaindustrie: Welche Tests gewährleisten die Dichtheit der Verpackungen?
In der Lebensmittelindustrie bedeutet eine defekte Verpackung (meistens) ein verschwendetes Produkt. In der Pharmaindustrie hingegen bedeutet sie eine potenzielle Lebensgefahr… Dieser grundlegende Unterschied erklärt, warum die Anforderungen an die Dichtheitsprüfung von Arzneimittelverpackungen in Bezug auf Präzision und Zuverlässigkeit auf einem ganz anderen Niveau liegen.
Vor diesem Hintergrund arbeiten Control Sensei und DVACI an der Verbesserung einer Referenzmethode für die Integrität pharmazeutischer Verpackungen: dem Methylenblau-Test.
Unser Ziel: mehr Effizienz ohne Einbußen bei der Genauigkeit. Eine kurze Zusammenfassung dieses bekannten Tests und eine Vorstellung unseres innovativen Ansatzes.
Vom Blister bis zur Injektionsform: Herausforderungen bei der pharmazeutischen Verpackung
Arzneimittel, die in Blistern, Fläschchen oder Fertigspritzen (PreFilled Syringe, kurz PFS) verpackt sind, haben eine gemeinsame Anforderung: Ihre Verpackung muss absolut dicht sein (natürlich!). Doch jede Verpackungsform stellt bei der Kontrolle ihre eigenen Herausforderungen dar.
Bei Blistern erschwert die geringe Füllmenge die Prüfung, da je nach Größe des Lecks nur eine winzige Menge sehr kleiner Bläschen entsteht, die kaum zu erkennen sind. Daher wird hier der Farbstoff-Penetrationstest bevorzugt.
Bei getönten Flaschen, die dazu dienen, die Wirkstoffe vor Licht zu schützen, liegt die Schwierigkeit gerade in der Farbmessung: Die Färbung des Behälters selbst kann das Vorhandensein von Methylenblau im Inneren verdecken, selbst bei einem nachgewiesenen Leck.
Das CCIT-Protokoll (Container Closure Integrity Testing) in der Pharmazie gilt insbesondere für Behälter wie Ampullen, Flaschen, Fläschchen und PFS.
Und im Gegensatz zur Lebensmittelindustrie, wo man auf die Erkennung von Undichtigkeiten im Bereich von 80 bis 100 Mikrometern abzielt, liegen die Grenzwerte in der Pharmazie bei 30 oder sogar 10 Mikrometern.
Für absolute Sterilität muss man zudem noch weiter gehen (unter den Mikrometerbereich), mit Technologien wie Helium-Tracergasen oder der Hochspannungs-Leckdetektion (HVLD).
Der Methylenblau-Test im Rahmen des CCIT
Die richtige Methode entsprechend der Nachweisgrenze auswählen
Wie Sie wissen, ist das CCIT keine Methode an sich, sondern ein regulatorischer Rahmen, der jeden Hersteller verpflichtet, die Unversehrtheit seiner Verpackung vom Produktionsbeginn bis zum Patienten nachzuweisen. [Eine vollständige Übersicht über die verfügbaren Methoden finden Sie auf unserer Seite zu den CCIT-Tests.]
Bei Undichtigkeiten im Bereich von 30 bis 50 Mikrometern ist der Test durch Eintauchen in eine Methylenblau-Lösung eine anerkannte und weit verbreitete Methode. Genau das bietet Control Sensei mit seinen speziellen Vakuumkammern für Blisterverpackungen und pharmazeutische Verpackungen an.
Die Einführungsphase: die kritischste Phase
Kurze Zusammenfassung des Testablaufs:
1. Unterdruck von −270 mbar
2. Aufrechterhaltung des Unterdrucks für 10 Minuten (Norm ISO 8871-5-2016 Anhang D) und Eintauchen
3. Rückkehr zum atmosphärischen Druck (diesmal mit einer Wartezeit von 30 Minuten…)
Erst diese Rückkehr zum atmosphärischen Druck nach der Unterdruckphase ermöglicht es dem Farbstoff, durch den Druckunterschied in das mögliche Leck einzudringen. Und genau diese Eindringphase steht im Mittelpunkt unserer Überlegungen, da sie die längste ist und in der Praxis leicht übersehen werden kann.
Dabei ist sie es, die die Zuverlässigkeit des Ergebnisses bestimmt.
Ein vollständiger Testzyklus dauert daher etwa 45 Minuten, was bedeutet, dass drei Geräte (auf drei Arbeitsplätzen) parallel und kontinuierlich laufen müssen, um alle 15 Minuten eine Produktion zu testen.
Eine weitere Einschränkung, die man im Auge behalten sollte, ist die der visuellen Erkennung.
Bei einer Konzentration von 1 g/l ist der Farbstoff zwar stark gefärbt, aber das Volumen, das durch ein 40-Mikrometer-Leck fließt, bleibt winzig!
Auf einem festen Gegenstand (Pille, Tablette) ist die Verfärbung zwar leicht zu erkennen. Bei einer transparenten Flüssigkeit benötigt man jedoch ein sehr geschultes Auge oder muss auf ein Photometer zurückgreifen, um die Verunreinigung mit Methylenblau abzuschätzen.
Der innovative Ansatz von DVACI und Control Sensei: Verkürzung der Testdauer ohne Qualitätseinbußen
Durch regelmäßige Arbeit im Labor, in Zusammenarbeit mit unseren Partnern aus der Industrie und durch die genaue Kenntnis der Auswirkungen von Druck auf verschiedene Verpackungsarten kam uns die Idee: Nach der Rückkehr zum atmosphärischen Druck einen leichten Überdruck zu erzeugen, um den Farbstoff aktiv in Richtung des Lecks zu „drücken“, anstatt abzuwarten, bis er von selbst dorthin gelangt.
Der optimierte Zyklus des DVACI Pharma V&P-Geräts sieht nun wie folgt aus:
- Unterdruck von −270 mbar
- Aufrechterhaltung des Vakuums für 10 Minuten (unter Einhaltung der Norm ISO 8871-5-2016, Anhang D) und Eintauchen
- Rückkehr zum Atmosphärendruck
- Überdruckbeaufschlagung, die die Penetrationsphase auslöst und den Farbstoff schneller zum Leck leitet
- Rückkehr zum Atmosphärendruck und visuelle Kontrolle oder Kontrolle mittels Photometer.
Unsere Tests sind äußerst überzeugend: Durch die Verkürzung der Eindringphase verbessert dieser Ansatz die Durchlaufzeiten (und die Lesbarkeit) der Tests und reduziert die Anzahl der benötigten Geräte, ohne von den geltenden Normen abzuweichen.
Fazit
Der Methylenblau-Test hat sich in der Pharmaindustrie seit Jahrzehnten bewährt. Doch der Zeitaufwand für dieses Verfahren birgt das Risiko von Nachlässigkeiten oder Schwierigkeiten bei der Prüfung großer Mengen.
Gemeinsam mit DVACI erforschen wir die nächste Entwicklungsstufe dieses unverzichtbaren Tests: schneller, logistisch flexibler und ebenso präzise.
Möchten Sie prüfen, ob dieser Ansatz für Ihre Behälter und Produktionsgeschwindigkeiten geeignet ist? Nehmen Sie Kontakt mit uns auf: Wir analysieren Ihre Anforderungen und empfehlen Ihnen die passende Lösung.