Die aseptische Verarbeitung ist eine entscheidende Komponente in der pharmazeutischen Industrie, die gewährleistet, dass injizierbare Arzneimittel während der gesamten Herstellung steril bleiben. Jegliche Verunreinigung während des Prozesses kann für die Patienten ein ernsthaftes Gesundheitsrisiko darstellen, weshalb die Gewährleistung der Sterilität oberste Priorität hat. Die Aufrechterhaltung der Sterilität ist jedoch nicht unproblematisch. Faktoren wie menschliche Eingriffe, Verunreinigungen aus der Umwelt und die Komplexität des Prozesses machen die aseptische Herstellung zu einer risikoreichen Tätigkeit.
Eine der größten Herausforderungen bei der aseptischen Herstellung ist die durch menschliches Eingreifen verursachte Kontamination. Die Minimierung des Bedienerkontakts in kritischen Bereichen verbessert die Produktsterilität und -qualität erheblich. Aus diesem Grund diskutieren Pharmahersteller bei der Auswahl der effektivsten Containment-Lösung für ihre Anlage häufig zwischen RABS (Restricted Access Barrier Systems) und Isolatoren. Das Verständnis der Unterschiede zwischen diesen Technologien ist entscheidend, um die Einhaltung der Vorschriften, die Produktsicherheit und die betriebliche Effizienz zu gewährleisten.
Um diese Herausforderungen zu meistern, sind Pharmahersteller von herkömmlichen Reinräumen auf Restricted Access Barrier Systems (RABS) und Isolatoren umgestiegen, die eine bessere Kontrolle der Kontaminationsrisiken ermöglichen. Diese fortschrittlichen Containment-Lösungen tragen dazu bei, die höchsten Sterilitätsstandards einzuhalten und gleichzeitig die betriebliche Effizienz zu verbessern.
Verständnis von RABS in der aseptischen Produktion
RABS: Ein flexibler Ansatz für die aseptische Verarbeitung. RABS bietet eine physische Trennung zwischen der Produktionsumgebung und dem Bedienpersonal, wodurch das Kontaminationsrisiko verringert wird. Das System besteht aus einer starren Einhausung, Handschuhöffnungen für Eingriffe und sicherheitsverriegelten Türen. Abhängig von der Art der Belüftung können RABS in verschiedene Kategorien eingeteilt werden:
Arten von RABS: Offen vs. Geschlossen
- Aktive RABS – Ausgestattet mit speziellen Lüftungsgeräten, die den Luftstrom innerhalb des Systems regulieren.
- Passive RABS – Integriert in eine bestehende Reinraumdecke der Klasse B, die sich auf die Luftzirkulation der Einrichtung verlässt.
RABS ist eine bevorzugte Wahl für Einrichtungen, die die aseptische Kontrolle in bestehenden Reinräumen verbessern wollen. Bei ordnungsgemäßem Betrieb können damit Sterilitätsniveaus erreicht werden, die mit denen von Isolatoren vergleichbar sind. Die manuelle Reinigung und Dekontamination stellt jedoch nach wie vor eine Herausforderung dar, auch wenn die automatisierte Biodekontamination von Räumen immer mehr Verbreitung findet. Eine wesentliche Einschränkung besteht darin, dass RABS eine ISO-5-Reinraumumgebung erfordert, was die Betriebskosten im Zusammenhang mit der Einkleidung und der Umgebungsüberwachung erhöht.
- Ein teilweise geschlossenes System, das einen begrenzten Zugang zur Umgebung ermöglicht.
- Erfordert eine Umgebung der Klasse A innerhalb eines Reinraums der Klasse B.
- Die Bediener können über Handschuhöffnungen interagieren, aber es sind immer noch kontrollierte manuelle Eingriffe erforderlich.
- Geringere Erstinvestitionskosten, aber höhere Abhängigkeit von der Sterilität des Reinraums.
- Ein vollständig geschlossenes System mit unidirektionalem Luftstrom.
- Kein direktes Eingreifen des Bedieners; häufig wird eine automatische Dekontamination durchgeführt.
- Reduziert die Abhängigkeit von einer externen Reinraumklassifizierung (kann in Umgebungen der Klasse C betrieben werden).
- Zuverlässigere Sterilitätssicherung als bei offenen RABS.
Verständnis von Isolatoren in der aseptischen Produktion
Isolatoren: Maximale Sterilitätsgarantie. Isolatoren bieten eine vollständige Eingrenzung der aseptischen Verarbeitungsumgebung und minimieren das Kontaminationsrisiko auf das geringstmögliche Maß. Diese Systeme sind vollständig geschlossen und arbeiten unabhängig vom umgebenden Reinraum.
Im Gegensatz zu RABS bieten Isolatoren eine vollständig geschlossene und versiegelte Umgebung, so dass das Bedienpersonal nicht direkt mit dem Produktionsbereich in Berührung kommt. Durch diese vollständige Trennung können Isolatoren in Reinräumen mit niedrigerer Klassifizierung (z. B. ISO 8 / Grad C) betrieben werden, während im Prozessbereich weiterhin ein Sterilitätsniveau von ISO 5 aufrechterhalten wird.
Zu den wichtigsten Merkmalen von Isolatoren gehören:
- Vollständig validiertes Dekontaminationssystem (in der Regel verdampftes Wasserstoffperoxid – H₂O₂) zur reproduzierbaren Gewährleistung der Sterilität.
- Integrierte Luftbehandlungseinheiten (AHU) zur präzisen Kontrolle von Temperatur, Feuchtigkeit und Druck.
- Permanente Überdruckhaltung zur Vermeidung von Kontaminationen aus der äußeren Umgebung.
Jüngste Fortschritte in der Biodekontaminationstechnologie haben die Zykluszeiten erheblich verkürzt und machen Isolatoren zu einer praktikablen und flexiblen Option für Pharmahersteller.
Wie Isolatoren die Sterilität gewährleisten:
- Die vollständig geschlossene Kammer verhindert eine direkte menschliche Interaktion.
- Integrierte Dekontaminationssysteme, wie z. B. verdampftes Wasserstoffperoxid (VHP), gewährleisten die Sterilität vor dem Betrieb.
- Der Betrieb erfolgt unter unidirektionaler Luftströmung, wodurch eine kontrollierte Umgebung der Klasse A aufrechterhalten wird.
- Ermöglichen den sicheren Umgang mit hochwirksamen Medikamenten und schützen sowohl das Produkt als auch das Personal.
RABS vs. Isolatoren: Wichtige Vergleiche
| Feature | RABS (Restricted Access Barrier System) | Isolators |
| Containment Level | Partial barrier, relies on cleanroom environment | Fully enclosed, highest sterility assurance |
| Cleanroom Requirement | ISO 5 (Grade A) in ISO 7 (Grade B) | ISO 5 (Grade A) in ISO 8 (Grade C) |
| Operator Access | Through glove ports, with some manual interventions | Fully sealed, no direct operator access |
| Decontamination | Manual cleaning; automated options emerging | Fully automated, validated H₂O₂ biodecontamination |
| Initial Investment | Lower upfront cost | Higher initial cost due to dedicated systems |
| Operational Costs | Higher (gowning, environmental monitoring) | Lower long-term cost due to reduced gowning and monitoring needs |
| Best Use Cases | Facilities requiring flexibility or retrofitting existing cleanrooms | High sterility applications (e.g., cytotoxic drugs, biologics) |
Die Wahl des richtigen Systems für die aseptische Herstellung
Sowohl RABS als auch Isolatoren haben sich in der pharmazeutischen Produktion bewährt und wurden weltweit in Hunderten von Fällen installiert. Die Entscheidung zwischen diesen Technologien hängt von Faktoren wie Sterilitätsanforderungen, Einschränkungen der Anlage, Einhaltung von Vorschriften und Kostenerwägungen ab.
Für Hersteller, die diese Optionen in Betracht ziehen, ist die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Anbieter unerlässlich, um eine nahtlose Integration, die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und langfristige Effizienz zu gewährleisten. Ein umfassender Ansatz, der Barrieretechnologie, Dekontaminationsstrategien und Lösungen für die Luftbehandlung umfasst, kann dazu beitragen, aseptische Prozesse zu optimieren und gleichzeitig die höchsten Branchenstandards zu erfüllen.
Die Wahl zwischen offenen RABS, geschlossenen RABS oder Isolatoren hängt von mehreren Faktoren ab:
Isolatoren bieten ein Höchstmaß an Sterilitätssicherheit und erfüllen die Vorschriften der FDA und EMA.
Geschlossene RABS erfüllen ebenfalls strenge behördliche Anforderungen, können aber zusätzliche Reinraumklassifizierungen erfordern.
Offene RABS sind konform, erfordern aber möglicherweise mehr manuelle Eingriffe zur Aufrechterhaltung der Sterilität.
Bei Isolatoren ist das Kontaminationsrisiko aufgrund der vollständigen Einhausung nahezu Null.
Geschlossene RABS verringern das Kontaminationsrisiko erheblich, erfordern aber immer noch eine reinraumtaugliche Luftaufbereitung.
Offene RABS haben ein höheres Kontaminationsrisiko aufgrund von Bedienereingriffen.
- Isolatoren sind mit hohen Anfangsinvestitionen verbunden, verursachen aber langfristig geringere Betriebskosten.
- Geschlossene RABS bieten ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Kosten und Sterilitätsgarantie.
- Offene RABS sind anfänglich kosteneffizienter, haben aber höhere laufende Kosten aufgrund der Reinraumwartung.
- Isolatoren sind mit hohen Anfangsinvestitionen verbunden, verursachen aber langfristig geringere Betriebskosten.
- Geschlossene RABS bieten ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Kosten und Sterilitätsgarantie.
- Offene RABS sind anfänglich kosteneffizienter, haben aber höhere laufende Kosten aufgrund der Reinraumwartung.
Pharmaunternehmen gehen zunehmend zu Isolatoren über, um eine bessere Sterilitätssicherung und Automatisierung zu erreichen.
Das Aufkommen von Robotik und künstlicher Intelligenz (KI) in der aseptischen Verarbeitung treibt die Nachfrage nach vollständig geschlossenen Systemen weiter voran.
Die Aufsichtsbehörden drängen weiterhin auf höhere Sterilitätsstandards, was Isolatoren zu einer bevorzugten Wahl für die pharmazeutische Herstellung der nächsten Generation macht.
Schlussfolgerung
Da sich die pharmazeutische Industrie ständig weiterentwickelt, muss die aseptische Verarbeitung mit den fortschreitenden Technologien Schritt halten. Die Wahl zwischen offenen RABS, geschlossenen RABS und Isolatoren ist entscheidend für die Gewährleistung der Sterilität, die Einhaltung von Vorschriften und die Kosteneffizienz bei der Herstellung von Injektionsmitteln.
- Isolatoren bieten den höchsten Grad an Sterilitätssicherheit und werden zunehmend wegen ihrer Automatisierung und Kontaminationskontrolle eingesetzt.
- Geschlossene RABS bieten einen ausgewogenen Ansatz, der Containment mit Reinraumeffizienz kombiniert.
- Offene RABS sind nach wie vor eine kosteneffiziente Option, erfordern jedoch einen höheren Wartungsaufwand und eine höhere Reinraumabhängigkeit.
In Zukunft werden Automatisierung, Robotik und künstliche Intelligenz die aseptische Verarbeitung weiter verbessern, menschliche Eingriffe reduzieren und die Sterilitätssicherheit erhöhen. Die Wahl des richtigen Containment-Systems ist entscheidend für die Patientensicherheit, die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und den langfristigen betrieblichen Erfolg.
Durch die Investition in die am besten geeignete Lösung für die aseptische Verarbeitung können Pharmahersteller die höchsten Standards für Sterilität, Effizienz und Kosteneffizienz in der Arzneimittelproduktion gewährleisten.
Sagar Pawar
Sagar Pawar, a Quality Specialist at Zamann Pharma Support, brings over 11 years of experience in Quality domain for the pharmaceutical and medical technology industries. Specializing in qualification, validation, Computer System Validation (CSV), and Nitrosamine activities, Sagar is currently focused on enhancing the Zamann Service portfolio by developing and implementing robust strategies to address Nitrosamine-related challenges. Outside of work, Sagar enjoys trekking and cooking. Connect with Sagar on LinkedIn to discuss topics related to equipment qualification, GMP Compliance and Nitrosamine-related challenges.
