GAMP-konforme Visualisierung
Leitsystem nach allen Regeln validiert
In der regulierten Pharmaindustrie geht nichts ohne Validierung und Umsetzung der GAMP-5-Leitlinie. Die für eine Ansatzanlage beim Lohnabfüller Holopack realisierte Leittechnik zeigt, was dabei alles zu beachten ist – vom Rezeptur-Ansatz und der Abfüllung bis hin zur Dokumentation und Rückverfolgbarkeit.
Der auf die Lohnabfüllung von medizinischen und pharmazeutischen Produkten - meist flüssige oder viskose Lösungen beziehungsweise Suspensionen - spezialisierte Lohnabfüller Holopack Verpackungstechnik hat am Standort Untergröningen eine neue Ansatzanlage für pharmazeutische Produkte installiert, um seine Kapazitäten für großvolumige pharmazeutische Behältnisse zu erhöhen.
Das Unternehmen hat an den Standorten Sulzbach-Laufen und Untergröningen insgesamt 28 Bottlepack-Systeme flüssiger Pharmazeutika sowie weitere zwölf Anlagen zur Abfüllung anderer Flüssigkeiten im Einsatz. Als Lohnhersteller bedient das Unternehmen über 120 Kunden mit mehr als 200 verschiedenen Produkten und füllt täglich rund 1,7 Mio. Behälter ab. Dabei setzt Holopack auf das Bottlepack-System beziehungsweise Blow-Fill-Seal-Verfahren (BFS) des Firmengründers Gerhard Hansen.
Beim BFS-Verfahren wird zunächst der sterile und pyrogenfreie PE- oder PPBehälter (Polyethylen, Polypropylen) geformt, das sterile Füllgut aseptisch eingefüllt und anschließend hermetisch verschlossen. Diese spezielle Abfülltechnologie hat neben der effizienten Verpackung zwei wesentliche Merkmale: hohe Prozess- sowie höchste Produktsicherheit.
1000 Datenpunkte liefern Informationen
Der gesamte Vorgang vom Herstellen des Behältnisses über das Abfüllen und Verschließen wird in einem Arbeitsgang auf einer einzigen Anlage durchgeführt - Kontaminationen werden so sehr sicher vermieden. Die neue Anlage besteht aus einem Mischbehälter, verschiedenen Vorratstanks und Hilfssystemen, über die mehrere Bottlepack-Abfüll-Linien versorgt werden. Die gesamte Linie ist automatisch reinig- und sterilisierbar. Das Mengengerüst umfasst rund 250 Ventile, die über drei Touchpanels und mehr als 206 Funktionen gesteuert werden. Die Leittechnik-Software protokolliert und visualisiert die Zustände der 250 Ventile sowie von weiteren 125 Messstellen.
An 1000 Datenpunkten werden Informationen ausgelesen mit insgesamt 105 000 Variablen. Davon sind allerdings nur 5000 für das Alarmmanagement, die Visualisierung sowie die Einzelsteuerebene relevant, die restlichen dienen dem Rezepturhandling. Neben den rein prozesstechnischen Aspekten sollte das Leitsystem eine leichtere und GMP-konforme Dokumentation des Produktionsprozesses entsprechend den Richtlinien in Europa (GMP: Good Manufacturing Practice und der US-amerikansichen FDA: Food and Drug Administration) ermöglichen sowie die Vorgaben von GAMP 5 (Good automated Manufacturing Practice) erfüllen: Dazu ist die Funktionsweise der Maschinen und Anlagen sowie deren ordnungsgemäßer Einsatz nachzuweisen.
In Deutschland sind diese Richtlinien durch das Arzneimittelgesetz (AMG) sowie die Arzneimittel- und Wirkstoffherstellungsverordnung (AMWHV) für Pharmahersteller bindend, in den USA beispielsweise durch das Gesetz 21CFR Part 210/211. Die Behörden prüfen die Anlagen und Maschinen auf Basis dieser Vorschriften.
Rezepturmanagement: Fünf auf einen Streich
Um die Produktion fehlerfrei regulieren zu können, benötigte Holopack ein maßgeschneidertes Visualisierungs- und Prozessleitsystem. Die Leittechnik sollte nicht nur die Anlage steuern und überwachen, mit ihrer Hilfe sollten auch Rezepturen erstellt und verwaltet werden.
Mit der Ansatzanlage (Teilansicht) kann der Lohnabfüller für pharmazeutische Produkte bis zu fünf unterschiedliche Aufträge parallel bearbeiten.
© HolopackDas Leitsystem muss fünf Aufträge parallel steuern können: vom Mischen der Rezepturen über die Weiterverarbeitung bis hin zur Abfüllanlage. Sämtliche Prozesswerte, die verwendeten Rezepte und alle Bedieneingaben der Benutzer sind für die Kunden entsprechend den regulatorischen Vorgaben in einem so genannten Audit- Trail lückenlos zu überwachen und zu protokollieren.
Das Leitsystem lässt sich zwar über eine entsprechende Schnittstelle an ein MES- oder ERP-System koppeln, jedoch hat Holopack vorerst darauf verzichtet. Jeder Auftrag und jede Charge wird mit einer begleitenden Dokumentation ausgeliefert: Der Kunde erhält nicht nur die verwendete Rezeptur, sondern onsverlauf. Die Chargen-Nummer wird auch auf der Verpackung vermerkt. Darüber hinaus archiviert Holopack die Audit- Trail-Daten über mehr als zehn Jahre. Da jeder Kunde eine andere Dokumentation wünscht, wurde das Prozessleitsystem so flexibel und offen gestaltet, dass die Daten kundenspezifisch für jeden Auftrag zusammengestellt werden können. Umgesetzt wurde das Projekt vom Kompetenz-Center Pharmatechnik der Firma Heitec in Crailsheim.
Bei der Ansatzanlage von Holopack Verpackungstechnik kommen insgesamt drei Touchpanels zum Einsatz.
© HolopackDie komplette Leittechnik sowie die Visualisierung der Ansatzanlage wurde auf Basis des Scada-Systems Zenon und weiterer Zusatz- Module für Archivierung, Reporting sowie Rezeptgruppen-Management realisiert. Zudem lieferte Heitec die komplette Leitsystem-Hardware und unterstützte Holopack bei der Qualifizierung und Inbetriebnahme sowie der Schulung des Service- und Anlagenpersonals. Im Rahmen der Software-Erstellung wurde auch die gesamte Qualitätssicherung inklusive der Bereitstellung der GMP/FDA-Funktionalität mit Audit-Trail realisiert und zusammen mit dem Betreiber die Qualifizierungs- beziehungsweise Validierungsdokumente nach GAMP 5 erstellt.
Der Kommunikationstreiber der Scada- Software für Siemens-S7-Steuerungen sowie die SQL-Anbindung - in diesem Fall an einen Microsoft SQL-Server 2005 - sorgen für eine transparente und durchgängige Systemplattform. Über den Web- Server des Scada-Systems stehen alle Prozessdaten im Intra-/Internet zur Verfügung. Sämtliche Prozessbilder lassen sich darüber ohne zusätzlichen Projektierungsaufwand 1:1 darstellen und von jedem Windows-PC aus die Anlage bedienen.
Entsprechende Zugriffsrechte vorausgesetzt, können die Benutzer über den Web- Server auch Sollwerte setzen und auf die Runtime-Projektdaten aller Module im Schreibmodus zugreifen. Als Hardware kommen im Holopack-Projekt neben zwei Proliant-Servern von Hewlett-Packard (Raid 1) drei Touchpanel (19 Zoll) der Firma Beckhoff zum Einsatz.
Kundenspezifische Audit-Trails trotz FDA
Das Projekt wurde innerhalb von acht Monaten mit einem Fünf-Mann-Team umgesetzt (Projektleiter, zwei Programmierer und zwei Pharmatechniker für die Qualifizierung).
Die Grundanforderungen an die HMI-/Scada-Software waren neben der Datenerfassung und Visualisierung der Anlage eine ausgefeilte Benutzerverwaltung und ein durchdachtes Berechtigungskonzept, das die Richtlinien der US-amerikanischen FDA erfüllt. Sollte es zu Unglücksfällen mit Medikamenten kommen, muss nachvollziehbar sein, ob und wo Fehler aufgetreten sind und wer diese zu verantworten hat.
Die FDA fordert daher, dass elektronische Daten - ähnlich wie handschriftliche Dokumente - fälschungssicher aufgezeichnet werden. Sie dürfen weder veränderbar noch löschbar sein, um jegliche Manipulation der elektronisch gespeicherten Informationen auszuschließen. Alle Änderungen am System sind zu dokumentieren. Zenon erfüllt die Richtlinien dieser Vorschrift. Für eine sichere Produktion sowie einen kompletten Überblick über den aktuellen Zustand der Anlage sorgen die Informationsauswertung und -darstellung sowie das Alarmmanagement von Zenon.
Holopack verarbeitet über 700 Meldungen (Alarme und Ereignisse) im neuen System. 125 Messwerte zeichnet Zenon zyklisch auf, stellt sie in Schaubildern dar und generiert die entsprechenden Berichte. Zu den wichtigsten Messwerten in der Ansatzanlage zählen Temperatur, Durchfluss, Druck und Leitfähigkeit. Im Trend-Modul des Leitsystems sehen die Produktionsverantwortlichen beispielsweise Temperatur- oder Druckverläufe und können bei Bedarf kurzfristig eingreifen und langfristige Optimierungsmöglichkeiten ableiten.
Zu den weiteren Anforderungen an die Scada-Lösung zählen eine grafische, funktionskettenorientierte Rezept-Erstellung und -Archivierung sowie Auftragsverwaltung: Bis zu fünf Aufträge lassen sich parallel bearbeiten. Dabei protokolliert das System alle dazugehörigen Prozesse (Reinigung und Sterilisation, Ansatz und Abfüllen) lückenlos und gibt einen Überblick über sämtliche angeschlossenen Komponenten.
Autoren: Daniel Engel ist Projektleiter Pharmatechnik bei der Firma Holopack Verpackungstechnik in Sulzbach-Laufen.
Matthias Engelhardt ist technischer Projektleiter bei der Firma Heitec in Crailsheim.
Validierung nach GAMP 5 - Pflicht oder Kür?
GAMP 5 (Good Automated Manufacturing Practice, Version 5) ist ein Leitfaden zum Betrieb computergestützter Systeme im regulierten Umfeld, der sich zum Standard-Regelwerk für die Validierung computergestützter Systeme entwickelt hat. Fälschlicherweise mitunter als eine behördliche Richtlinie verstanden, gibt es keine gesetzliche Verpflichtung, sich an GAMP zu halten. Deshalb sind davon abweichende Formen der Validierung computergestützter Systeme möglich.
GAMP 5 ist ein risikobasierter Ansatz, bei dem sämtliche Geschäftsprozesse und Systemfunktionen in Bezug auf ihre Auswirkungen auf das spätere Produkt bewertet werden. Aus dieser Risikobewertung leiten sich wiederum Lebenszyklus-Aktivitäten oder weitere Spezifikationen und Verifikationen ab. Die GAMP empfiehlt für jeden Beteiligten (Lieferanten, Betreiber) Aufgaben und Verantwortlichkeiten für das Management, die Produktentwicklung und für den Anlagenbetrieb.













