Webinar: Einweg-Isolationstechnologie für den sicheren Umgang mit sauerstoffempfindlichen Materialien

In diesem Webinar befasst sich Martyn Ryder, Manager für Geschäfts- und Produktentwicklung bei SOLO Containment, einem Unternehmen der ILC Dover-Gruppe, mit den bahnbrechenden Auswirkungen der flexiblen Folienisolator-Technologie auf die pharmazeutische und biopharmazeutische Produktion. Martyn gibt Einblicke, wie diese hochmodernen Systeme Umgebungen mit hohen Sicherheitsanforderungen verändern, die Sicherheit verbessern und die Abläufe optimieren.

Martyn gibt einen detaillierten Überblick über die Konstruktion und den Einsatz flexibler Isolatoren und hebt dabei deren Fähigkeit hervor, herkömmliche Reinigungsprozesse überflüssig zu machen, das Risiko von Kreuzkontaminationen zu verringern und die sichere Herstellung hochwirksamer Wirkstoffe zu unterstützen. Er beleuchtet die Vorteile von Einwegisolatoren, darunter schnellere Umrüstzeiten, Kosteneinsparungen und eine größere Flexibilität bei der Anpassung an neue Prozesse.

[Martyn Ryder] 00:01 – Hallo zusammen und herzlich willkommen zum Webinar von ILC Dover. Heute werfen wir einen Blick auf eine Reihe spezialisierter Isolatorlösungen mit flexibler Folie, die für den sicheren Umgang mit sauerstoffempfindlichen Materialien konzipiert sind. Um welche Materialien handelt es sich also? Nun, wir sprechen hier über Mikrobiom-Therapeutika, sauerstoffempfindliche Anaerobier, gefriergetrocknete Schnittstellen und Zellbanken.

Nun möchte ich Ihnen ein wenig über das Unternehmen ILC Dover erzählen. ILC Dover ist ein Unternehmen mit über 1.000 qualifizierten Mitarbeitern. Unser Hauptfachgebiet ist die Herstellung von flexiblen Folienmaterialien und -produkten. Wir sind weltweit führend in diesem Bereich, und wenn ich Ihnen unser Produktportfolio zeige – pharmazeutische Containment-Lösungen, Biopharmazeutika und natürlich persönliche Schutzausrüstung –, dann haben wir in diesem COVID-Pandemiejahr eine sehr bedeutende Rolle bei der Herstellung von PSA gespielt. ILC Dover entwickelt zudem einige sehr interessante Hochwasserschutzsysteme. Unten rechts: Luft- und Raumfahrt – ILC Dover stellt die Raumanzüge für die NASA und Boeing her. Eine unserer großen Stärken ist die Großverpackungs- und Pulverrückhaltetechnik.

Vorteile der Einweg-Isolator-Technologie

[Martyn Ryder] 01:33 – Im heutigen Webinar möchte ich daher die Vorteile von Einwegtechnologien beleuchten, insbesondere im Hinblick auf die Isolatortechnologie mit flexibler Folie. Sie fragen sich vielleicht: Warum Einweg? Nun, durch die Einwegverwendung entfällt die Reinigung zwischen den einzelnen Chargen. Wir machen nicht nur die Reinigung, sondern auch die Reinigungsvalidierung überflüssig. Schnellere Markteinführung – ein Einweg-Isolator kann vorqualifiziert geliefert werden, sodass wir Ihnen eine schnellere Markteinführung ermöglichen; außerdem verkaufen wir Ihnen ein Verbrauchsmaterial und kein Projekt.

Wenn wir also unseren flexiblen Folienisolator mit einem Hartschalenisolator vergleichen, bietet er kürzere Lieferzeiten, einen niedrigeren Preis und wird betriebsbereit geliefert. Apropos schneller – das Tolle an diesen flexiblen Foliensystemen ist, dass der Umbau für eine neue Kampagne nur wenige Stunden dauert, während man bei einem Isolator aus Edelstahl mit Tagen oder sogar Wochen rechnen muss, um die Reinigung und die Reinigungsvalidierung durchzuführen und auf die Ergebnisse der Reinigungsvalidierung aus dem Labor zu warten. Diese flexible Folientechnologie ist schnell. Da wir keine Wochen oder Tage mit der Reinigungsvalidierung verlieren, sparen wir Zeit – das bedeutet für Sie deutlich niedrigere Betriebskosten im Vergleich zu Konstruktionen mit Hartschalen.

Ein Isolator aus flexibler Folie kostet nur einen Bruchteil dessen, was ein Isolator aus hartem Edelstahl kostet, sodass sich auch Kapital einsparen lässt. Ein wichtiger Aspekt unserer flexiblen Folien-Isolatorsysteme ist, dass wir bei einer Änderung oder Weiterentwicklung Ihrer Prozessanlagen die Position der Handschuhe anpassen und das Isolator-Design geringfügig modifizieren können, um neuen Prozessen oder Maschinen Rechnung zu tragen. Wir sind daher der Meinung, dass diese Einwegtechnologie unseren Kunden erhebliche Vorteile bietet.

Einweg-Isolatoren aus flexibler Folie

[Martyn Ryder] 03:40 – Hier sehen Sie, wie ein flexibler Einweg-Isolator aus Folie am Ende der Kampagne zur vollständigen Entsorgung zusammengeklappt wird – so einfach geht das. Mit einem flexiblen Foliensystem können wir den kontaminierten Isolator abnehmen, einen neuen anbringen und den Testlauf innerhalb weniger Stunden starten – ein sehr schneller Wechsel.

Herausforderungen bei Isolatoren mit niedrigem Sauerstoffgehalt

[Martyn Ryder] 04:00 – Wenn wir nun über unser Ziel im Bereich der Isolatortechnologie mit niedrigem Sauerstoffgehalt nachdenken, gibt es eine Reihe ernsthafter Herausforderungen, da wir versuchen, die Eindämmung zu kombinieren. Wir haben geringe Gasdurchsätze. Wir möchten mit Unterdruck arbeiten, um sicherzustellen, dass keine API- oder BSL-Partikel aus dem Isolator austreten. Wir möchten ein vollständig auf Einwegbasis basierendes System, damit am Ende des Eingriffs – genau wie auf dem vorherigen Bild zu sehen – alle kontaminierten Teile zusammengerollt und zur Verbrennung abtransportiert werden können.

Wir können diese Systeme zur Gewährleistung einer höheren Reinheit gamma-bestrahlt liefern. Mit dem Unterdruck im Einwegsystem geht nun die Notwendigkeit einher, die flexible Folienverpackung mit Inertgas zu füllen, um den Sauerstoffgehalt oder die relative Luftfeuchtigkeit im Inneren zu senken – all dies stellt uns aus konstruktiver Sicht vor eine erhebliche Herausforderung. Was wir unseren Kunden jedoch bieten müssen, ist ein zuverlässiges System, das Tag für Tag und Kampagne für Kampagne funktioniert und Ihnen eine sichere Eindämmung sowie eine sichere Entsorgung gewährleistet und dabei genau jene niedrigen Sauerstoffgehalte liefert, die Sie heute für Ihren Fertigungsprozess benötigen.

Systeme

[Martyn Ryder] 05:34 – Wir werden drei konkrete Systeme besprechen: die manuelle Gasdurchflussregelung, die manuelle Gasdurchflussregelung mit automatischer Lüfterkompensation und schließlich ein vollautomatisches System, bei dem sowohl die Gasdurchflussregelung als auch die Lüfterspülung über eine HMI per Knopfdruck gesteuert werden.

soloLAB™

[Martyn Ryder] 06:03 – Fangen wir mit etwas Einfachem an. Hier auf diesem Bild sehen wir das, was wir als „soloLAB™“ bezeichnen. Das soloLAB™ ist ein einfaches, auf dem Labortisch aufstellbares Pop-up-Isolator- mit einem Rahmen aus Kohlenstoffstäben. Die Damen füllen unten rechts Stickstoffgas ab. Wir lassen das Gas-Luft-Gemisch entweichen, bis im Isolator die richtige Sättigung erreicht ist.

soloFLEX™

[Martyn Ryder] 07:22 – Etwas ausgefeilter ist die sogenannte soloFLEX™-Lösung. Der „ “ soloFLEX™ ist ein serienmäßiges Standardmodell, das in drei Größen erhältlich ist : zwei Handschuhbreiten, drei Handschuhbreiten (wie hier abgebildet) oder vier Handschuhbreiten. Der soloFLEX™ arbeitet mit Unterdruck, und für gasgesättigte Anwendungen schließen wir die Stickstoffzufuhrleitung direkt an den HEPA-Ansaugfilter an.

Halbautomatisches System

[Martyn Ryder] 09:28 – Die beiden ersten sind sehr manuell ausgerichtet. Nun haben wir hier ein System, das wir als unser halbautomatisches System bezeichnen. Das halbautomatische System verfügt über eine manuell einstellbare Gaszufuhr. Auf dem Bild auf der rechten Seite sehen Sie, dass wir die Gasversorgungsanlage haben. Es ist ein Gasdurchflussmesssystem vorhanden, und der Ventilator mit seiner elektronischen Drehzahlregelung passt die Drehzahl automatisch so an, dass im Isolatorgehäuse ein Unterdruck von 30 Pascal aufrechterhalten wird.

Gasversorgungssystem

[Martyn Ryder] 12:11 – Nun möchte ich etwas näher auf das halbautomatische Gasversorgungssystem eingehen. Wir stellen diese seit 2015 her, und im Wesentlichen versuchen wir dabei, zwischen dauerhaften und Einweg-Installationen zu unterscheiden.

Flexibler Folienisolator

[Martyn Ryder] 16:12 – Viele dieser flexiblen Einwegfoliensysteme lassen sich an Ihre Anforderungen an die Prozessschnittstelle anpassen. Hier haben wir einen kleineren Isolator genommen und ihn so angepasst, dass er in einen Telstar-Gefriertrockner passt. Wie Sie sehen können, haben wir an der Stelle, an der sich die Tür des Gefriertrockners befindet, ein spezielles, gerilltes Flanschteil angefertigt, das eine gasdichte Abdichtung um die Tür herum gewährleistet.

Gefriertrockner-Isolator

[Martyn Ryder] 17:19 – Da wir gerade über Gefriertrockner sprechen: Die größte Gefriertrockner-Tür, die wir bisher mit unseren Einweg-Isolatoren für inerte Atmosphären untergebracht haben, hat eine Breite von etwa zwei Metern. Auf dieser Zeichnung sehen Sie einen häufig verwendeten Aufbau in der Mikrobiom-Produktion.

PLC für die Gasversorgung

[Martyn Ryder] 19:48 – Bisher haben wir uns also mit dem sogenannten halbautomatischen Gasversorgungssystem befasst. Das ist für viele unserer Kunden ideal, da sie bei all ihren Kampagnen in der Regel mit denselben Gassättigungswerten arbeiten. Einige CDMOs benötigen jedoch mehr Flexibilität, und hierfür können wir ein SPS-gesteuertes Gasversorgungssystem anbieten.

Vollständige und sichere Entsorgung

[Martyn Ryder] 22:00 – Dieses Produkt ist so konzipiert, dass es am Ende der Kampagne vollkommen sicher entsorgt werden kann. Die HEPA-Filter, die Sie oben sehen, sind durch die flexible Folie geklemmt. Wenn wir also die kontaminierte Einhausung abbauen, lässt sich alles als eine einzige, dichte Einheit entfernen, ohne dass Partikel entweichen können.

Großbetrieb

[Martyn Ryder] 22:39 – Einige unserer Kunden betreiben größere Betriebe. Wir verfügen hier über eine Anlage, die auf eine Frewitt-Mühle ausgelegt ist, die Chargengrößen von 15 Kilogramm verarbeitete. Wie Sie sehen können, verfügen wir über einen Einlauf für die Füllflaschen und eine Produktrückgewinnung unterhalb der Mühle mit einem Auslass durch einen „ “ DoverPac®-Endlosbeutel .

Einmal-Isolierung

[Martyn Ryder] 28:13 – Ich werde euch kurz über die Entwürfe für 2021 auf den neuesten Stand bringen. Hier verfügen wir über ein System, das hochwirksame Wirkstoffe mit einem Expositionsgrenzwert von deutlich unter 10 Nanogramm verarbeitet. Es ist für den Einmalgebrauch bestimmt und funktioniert bereits bei einem Sauerstoffgehalt von nur 0,1 Prozent in der Arbeitskammer, wobei es vollständig entsorgt werden kann.

Zeitraffer

[Martyn Ryder] 29:32 – Bitte haben Sie etwas Geduld. Der Videoclip beginnt hier. Dies ist ein Zeitraffervideo, das zeigt, wie wir am Ende des Fertigungszyklus das Gehäuse vom Rahmen abnehmen müssen. So einfach ist das.

Sicherheit

[Martyn Ryder] 31:23 – Einer der Aspekte, den wir bei mit Stickstoff inertisierten Isolatoren mit flexibler Folie stets berücksichtigen müssen, ist die Sicherheit. Zunächst einmal verbrauchen wir, wie wir bereits mehrfach betont haben, große Mengen an Druckgas.

Schlussfolgerung

[Martyn Ryder] 33:06 – Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese mit Stickstoff inertisierten Einwegtechnologien seit 2015 im Einsatz sind. Wir haben in dieser Zeit wahrscheinlich etwa 500 Ersatz-Gehäusesätze ausgeliefert, und das Feedback unserer Kunden ist äußerst positiv.

Fragen

[Martyn Ryder] 34:22 – Also, meine Damen und Herren, vielen Dank, dass Sie heute an diesem Webinar teilgenommen haben. Falls Stephanie noch Fragen hat, starten wir doch das Webinar und schauen mal, ob ich eure Fragen beantworten kann. Vielen Dank fürs Zuhören.

[Stephanie] 34:34 – Ja, danke, Martyn, das war ein tolles Webinar. Ja, wir haben tatsächlich eine Frage. Einer unserer Teilnehmer fragte: Aus welchem Material bestehen die Handschuhe, und sind sie beidhändig tragbar? Was den Handschuhwechsel betrifft: Wie wird im Falle eines Fehlers vorgegangen?

[Martyn Ryder] 34:53 – Das ist eine sehr gute Frage, Stephanie. Vielen Dank. Wir führen eine Auswahl an Handschuhen, und bei vielen unserer Isolatoren sind diese beidhändig tragbar, da man so entweder die linke oder die rechte Hand in die Handschuhhülle stecken kann, was einem etwas mehr Freiheit bietet. Außerdem verfügen wir über ein absolut sicheres System zum Wechseln der Handschuhe mittels Einrastmechanismus. Wenn in Ihrem Isolator eine inerte Umgebung herrscht und ein Finger oder etwas Ähnliches einen Handschuh beschädigt, nehmen Sie einen neuen Handschuh auf einem neuen Tragring, schieben ihn in den Ärmel, und er rutscht hindurch, wobei er den beschädigten Handschuh in die inerte Umgebung drückt. Dies ist besonders wichtig, da wir in einer geschlossenen Umgebung mit hochwirksamen Produkten arbeiten. Wir haben diese Technologie vor etwa sechs Jahren entwickelt. Wenn Sie so freundlich wären, Ihre E-Mail-Adresse an Stephanie weiterzuleiten, senden wir Ihnen gerne ausführliche Informationen zu unserem „Push-Push“-System für den sicheren Handschuhwechsel zu. Das funktioniert wirklich gut.

[Stephanie] 35:56 – Super, danke, Martyn. Wir haben da eigentlich noch eine Frage. Wie führen wir eine Dichtheitsprüfung am Handschuh durch?

[Martyn Ryder] 36:03 – Noch eine gute Frage. Bei unseren Einweg-Isolatoren wird die Handschuhhülse in der Regel in die flexible Hauptfolie eingeschweißt, wodurch eine weiche Begrenzung zur Handschuhhülse entsteht. Wenn wir jedoch an der Verbindungsstelle zwischen der Plattenoberfläche und der Handschuhmanschette einen Schulterring mit einem Durchmesser von 12 Zoll anbringen, können wir anschließend ein automatisches Prüfgerät zum Aufblasen von Handschuhen verwenden. Diese Technologie kommt in allen unseren aseptischen Isolatoren zum Einsatz. Wir pumpen die Handschuhhülse auf einen Druck von bis zu plus 1000 Pascal auf – ein ziemlich hoher Druck – und führen einen automatisierten Countdown über 90 Sekunden durch, woraufhin ein Ergebnis („bestanden“ oder „nicht bestanden“) für die Handschuh- und Hülsenbaugruppe ausgegeben wird. Wenn Sie uns Ihre E-Mail-Adresse über Stephanie mitteilen, senden wir Ihnen einige Bilder, die zeigen, wie wir diesen Test durchführen. Das ist ein wirklich cleveres System.

[Stephanie] 37:01 – Na gut, super, danke, Martyn. Damit ist unser Webinar für heute beendet. Vielen Dank an alle Teilnehmer. Innerhalb der nächsten 24 Stunden erhalten Sie einen Link zur Aufzeichnung dieses Webinars. Wie Martyn bereits sagte: Wenn Sie weitere Fragen haben, können Sie sich gerne an uns wenden. Sie können unsere Website unter ilcdover.com besuchen oder sich an die E-Mail-Adresse wenden, die Ihnen mitgeteilt wird, sobald Sie den Link zum aufgezeichneten Webinar erhalten haben. Vielen Dank an alle und einen schönen Tag noch.

[Martyn Ryder] 37:46 – Nochmals vielen Dank, Stephanie. Mach’s gut. Tschüss, ihr alle.