In der pharmazeutischen Industrie ist Qualität ein Muss, und sowohl bei der Chargenfertigung als auch bei der kontinuierlichen Fertigung gibt es Raum für Fehler.
Die pharmazeutische Verarbeitung erfolgt in der Regel in einem „Chargen“-System, das aus einem schrittweisen Prozess zur Herstellung von Produkten besteht. Sobald eine „Charge“ abgeschlossen ist, beginnt die nächste, und so weiter. Das bedeutet, dass zur Vervollständigung des Prozesses jeder Schritt abgeschlossen sein muss, damit der nächste beginnen kann. Jede Produktionscharge kann bis zu sechs oder sieben Schritte umfassen, so dass zur Herstellung einer Charge bis zu sechs oder sieben verschiedene Maschinen, Fertigungsstraßen und Teams erforderlich sind. Im Falle eines Rückrufs können Fachleute die Charge, bei der ein Problem aufgetreten ist, zurückverfolgen und die Probleme für künftige Chargen verbessern. Die Chargenproduktion ist zeitaufwändig, aber auch eine beliebte und bewährte Methode, die heute in der Pharmaindustrie eingesetzt wird.
In den letzten Jahren haben wir jedoch begonnen, diese Prozesse zu stören. Im Jahr 2016 war Orkambi der erste Hersteller, der seine Produktionslinien „chargenlos“ umstellte1, bald gefolgt von Vertex.2 In der Fertigungsindustrie wird dies als kontinuierliche Herstellung bezeichnet. Dies bedeutet, dass ein Medikament von seinen Anfängen bis zum Endprodukt ohne Unterbrechung der Produktion hergestellt wird. Dadurch müssen die Anlagen zwischen den „Chargen“ nicht abgeschaltet werden, und es gibt keine Ausfallzeiten.
Was ist kontinuierliche Fertigung und woher kommt sie?
Die kontinuierliche Fertigung wird durch die intelligente Sensortechnologie vorangetrieben, die uns in unseren Fertigungsstraßen zur Verfügung steht. Sie findet ständig statt, mit dem Anreiz, Labortests einzuschränken und die Qualitätskontrolle zum Standard zu machen.
Dieses chargenlose Herstellungsverfahren ist in der Automobil-, Lebensmittel- und Elektronikindustrie weit verbreitet und wird in der Pharmaindustrie vor allem zur Herstellung von rezeptfreien Produkten wie Körperpflegeartikeln eingesetzt. Diese anderen Branchen haben festgestellt, dass dieses Verfahren schneller und produktiver ist, während die pharmazeutische Industrie bei der vollständigen Umstellung etwas langsamer war. In vielen Fällen ist dies auf die hohen Kosten für die Einrichtung dieses chargenlosen Systems zurückzuführen.
Die FDA schätzt, dass die Herstellung eines Arzneimittels bei kontinuierlicher Fertigung nur einen Tag dauern kann3, während die Chargenfertigung aufgrund der ständigen Einrichtung und Unterbrechung der Prozesse zwischen den Chargen zur Gewährleistung der Qualität bis zu einem Monat dauern kann. Die Sicherstellung der Qualität in einem kontinuierlichen Prozess ist von entscheidender Bedeutung, da er nicht so leicht auf Fehler überprüft werden kann wie die Chargenfertigung.
Vorteile und Herausforderungen der chargenlosen Herstellung
Die Chargenfertigung kostet die pharmazeutische Industrie jedes Jahr etwa 50 Milliarden Dollar4 aufgrund von Ineffizienz, Verlusten, Verunreinigungen und Ausgaben, die mit Produktrückrufen einhergehen.
Die kontinuierliche Herstellung ist dagegen zeitsparender, reduziert den Energiebedarf, erhöht die Produktivität und verringert den Abfall. Bei der kontinuierlichen Fertigung kommt es auch zu einer Verringerung menschlicher Fehler, da weniger Menschen an den Prozessen beteiligt sind und das System nicht unterbrochen werden muss.
Nach Angaben des National Science and Technology Council können die Herstellungskosten um 40 bis 50 % gesenkt werden, wenn die kontinuierliche Methode in einem Unternehmen eingeführt wird.5 Diese chargenlose Methode kann auch zu erschwinglicheren Arzneimitteln und Medikamenten führen und Engpässe bei Arzneimitteln verhindern, da nicht mehr so viel Zeit für die Erstellung jeder Charge benötigt wird. Wenn ein Fehler auftritt, steigen die Kosten. Daher ist es wichtig, dass man den Ursprung eines Fehlers zurückverfolgen und bestimmte Bereiche in der Produktion, in denen das Problem aufgetreten ist, beheben kann.
In der pharmazeutischen Industrie ist Qualität unerlässlich, und sowohl bei der Chargenfertigung als auch bei der kontinuierlichen Fertigung gibt es Raum für Fehler. Bei der Chargenfertigung gibt es einen Auf- und Abbau sowie eine Neueinstellung jeder Charge. Das bedeutet, dass es wichtig ist, die Qualität in jedem Schritt aufrechtzuerhalten, aber es ist einfacher, sie bis zu einer bestimmten Charge zurückzuverfolgen. Bei der kontinuierlichen Herstellung ohne Kontrolle der einzelnen Chargen können Fehler auftreten, die sich jedoch viel schwerer zurückverfolgen lassen, was häufig zu größeren Rückrufaktionen führt.
Bei Rückrufaktionen im Chargenprozess ist es einfacher, die Charge, aus der der Rückruf oder Fehler stammt, zurückzuverfolgen und Änderungen vorzunehmen. Wenn das Produkt jedoch kontinuierlich hergestellt wird, rund um die Uhr und ohne Chargen, müssen unsere Qualitätsmanagementsysteme diese Rückverfolgung ermöglichen, um ein größeres Problem zu vermeiden.
Anpassung an den kontinuierlichen Weg
Auch wenn sich die Herstellung mit der Zeit und der Technologie verändert und weiterentwickelt, müssen sich die Qualitätsteams bei der Herstellung von Produkten immer auf Sicherheit, Wirksamkeit, Konformität, Lieferkette und Qualitätskontinuität konzentrieren.
Die Einführung oder Umsetzung von Prozessen zur Rückverfolgung von Rückrufen und zum Auffinden von Problemen in den laufenden Prozessen ist entscheidend. Im Jahr 2002 forderte die FDA Fertigungs- und Pharmaproduktionsunternehmen auf, die Lieferkette zu modernisieren, um Produktausfälle zu reduzieren und die Produktqualität zu verbessern.6 Hier kommen auch laufende Risikobewertungen ins Spiel, um sicherzustellen, dass die eingeführten Prozesse für das Unternehmen funktionieren und sich positiv auf das Gesamtgeschäft auswirken.
Dies bringt Herausforderungen mit sich, und geeignete Schulungsprozesse für Qualitätsfachleute sind wichtig für den Erfolg einer kontinuierlichen Fertigung. Wenn die Mitarbeiter entsprechend geschult sind, ist sichergestellt, dass beispielsweise im Falle eines Rückrufs alle vorbereitet sind. Die Durchführung von Schulungen von Anfang an trägt zu einem reibungslosen Übergang bei und ermöglicht dem Unternehmen eine schnellere und einfachere Anpassung. Außerdem müssen die Reinigungs- und Risikobewertungsprozesse von allen Beteiligten vollständig verstanden werden.
Die Modernisierung der Lieferkette in Ihrem Fertigungsunternehmen erweist sich als produktive Nutzung der Ressourcen in der Branche. Das bedeutet oft, dass alte Prozesse weiterlaufen und gleichzeitig neue, kontinuierliche Prozesse implementiert und angepasst werden müssen.
Während sich die Einführung eines neuen Prozesses wie der kontinuierlichen Fertigung für viele Unternehmen als erfolgreich erwiesen hat und zu erheblichen Kosten-, Zeit- und Produktionsverbesserungen führen kann, ist es von entscheidender Bedeutung, alle Qualitätsaspekte zu berücksichtigen, um die Vorteile voll auszuschöpfen und kostspielige Rückrufaktionen zu vermeiden.
- https://www.raps.org/regulatory-focus%E2%84%A2/news-articles/2016/4/fda-allows-first-switch-from-batch-to-continuous-manufacturing-for-hiv-drug
- http://www.pharmtech.com/vertex-receives-fda-approval-continuously-manufactured-drug-product
- https://www.fda.gov/newsevents/newsroom/fdavoices/default.htm
- https://www.generalkinematics.com/blog/batch-vs-continuous-pharmaceutical-manufacturing/
- https://www.whitehouse.gov/sites/whitehouse.gov/files/images/Blog/NSTC%20SAM%20technology%20areas%20snapshot.pdf
- https://www.europeanpharmaceuticalreview.com/article/72418/continuous-manufacturing-regulatory-and-quality-assurance-challenges/
Stephen McCarthy ist VP für digitale Innovation bei Sparta Systems. Er verfügt über fast drei Jahrzehnte Erfahrung in der Gesundheitsbranche und war zuvor VP für Qualitätsmanagementsysteme bei Johnson & Johnson. Seine Leidenschaft ist es, Unternehmen dabei zu helfen, die Patientensicherheit, die Kontinuität der Lieferkette und die Markteinführungsgeschwindigkeit zu verbessern.