Vom Labor zur Produktion

Im Head­quar­ter von Fette Com­pact­ing arbeit­en Phar­mazeuten und Maschinen­ex­perten an der Weit­er­en­twick­lung zum ganzheitlichen Prozess­part­ner. Dieser Wan­del eröffnet Her­stellern weitre­ichende Vorteile. Im Phar­ma- und Nutrazeu­tika­markt ist Zeit ein kri­tis­ch­er Fak­tor. Deshalb spie­len Effizienz und Flex­i­bil­ität ab der Entwick­lungsphase eine zen­trale Rolle. Ger­ade Phar­maun­ternehmen ste­hen unter enormem Druck, neue Medika­mente schneller zur Mark­treife zu brin­gen, ohne dabei Kom­pro­misse bei Qual­ität und Sicher­heit einzuge­hen. Genau hier set­zt die neue Strate­gie von Fette Com­pact­ing an.

„Wir haben erkan­nt, dass es nicht mehr aus­re­icht, hochef­fiziente Maschi­nen und Prozess-Equip­ment zu liefern. Unser Ziel ist es, mit unser­er jahrzehn­te­lan­gen Exper­tise und im inten­siv­en, part­ner­schaftlichen Aus­tausch mit unseren Kun­den den gesamten Prozess von der ersten Idee bis zum verkaufs­fähi­gen Pro­dukt zu begleit­en – ‚Togeth­er – from lab to pro­duc­tion‘“, erk­lärt Joachim Dit­trich, CEO von Fette Com­pact­ing. Dieser Ansatz ver­spricht neben Effizien­zgewin­nen auch einen spür baren Mehrw­ert für die Kun­den: Die Pharma­her­steller kön­nen ihre Prozesse opti­mieren, schneller auf Mark­tverän­derun­gen reagieren und die Ein­führung neuer Pro­duk­te beschleunigen.

„Schon heute bieten wir unseren Kun­den eine bre­ite Palette an Ser­vices weit vor der Pro­duk­tion an“, ergänzt Dr. Marten Klukkert, Vice Pres­i­dent Cus­tomer Devel­op­ment Cen­ter bei Fette Com­pact­ing. „Das bedeutet, wir unter­stützen die Phar­ma- und Nutrazeu­ti­ka-Unternehmen von der For­mulierungsen­twick­lung bis zur Vali­dierung ihrer Prozesse. Es geht vor allem darum, Wis­sen und Tech­nolo­gie zu inte­gri­eren, um den gesamten Pro­duk­tion­sprozess auf ein neues Lev­el zu heben und Her­stellern einen echt­en Mehrw­ert zu sichern.“

Die ganzheitliche Prozess­ber­atung begin­nt mit ein­er Daten­bank, die geballtes Tablet­tier­wis­sen aus vie­len Ver­suchen und Anwen­dun­gen bün­delt: Die Wis­sens­daten­bank QED (Qual­i­fied Expert Data­base) stellt Erfahrungswerte aus mehr als sieben Jahrzehn­ten Tablet­tierung bere­it. Diese Quelle ermöglicht es uns, spez­i­fis­che Lösun­gen für jedes Pro­dukt und jedes Ver­fahren zu find­en. „Mit QED kön­nen wir unsere Kun­den an einem umfan­gre­ichen Pool an Fach­wis­sen teil­haben lassen. So kön­nen wir schnell die besten Prozesse und Maschi­nenkon­fig­u­ra­tio­nen bes­tim­men“, zeigt sich Klukkert begeistert.

Während QED die dig­i­tale Basis für Prozess­part­ner­schaften bildet, begin­nt die prak­tis­che Umset­zung im Labor­bere­ich von Fette Com­pact­ing. Dort erfol­gt mit der Mate­r­i­al- und Pul­ver­analyse der erste und bere­its wesentliche Schritt in der Medika­menten und Nutrazeu­tikaen­twick­lung. Ein Ker­nan­liegen der Pharmapro­duk­tion ist die präzise Charak­ter­isierung und Analyse sen­si­bler, hochreg­uliert­er Mate­ri­alien. Dafür entwick­elt Fette Com­pact­ing im Cus­tomer Devel­op­ment Cen­ter inno­v­a­tive Lösun­gen, die Anwen­der in der frühen Entwick­lungsphase unter­stützen und die besten Voraus­set­zun­gen für einen effizien­ten Pro­duk­tion­sprozess schaffen.

„Die labor­na­hen Ser­viceleis­tun­gen begin­nen bei der Beratung zu ein­er neuen For­mulierung und reichen über inten­sive Pul­ver­charak­ter­isierun­gen bis hin zu Testver­suchen. Um die Erfolge aus dem Labor zum Kun­den zu über­tra­gen, bieten wir Train­ings- und Anwen­dungs­ber­atung vor Ort an“, berichtet Dr. Ina Petry, Group Lead Appli­ca­tion Con­sult­ing bei Fette Com­pact­ing. „Mehr denn je gehen dabei Beratung und Train­ing Hand in Hand, mit allen Aspek­ten rund um den Prozess. Her­steller ste­hen ja häu­fig vor der Her­aus­forderung, dass die Phar­mazeuten an For­mulierun­gen ihrer Wirk- und Hil­f­sstoffe arbeit­en und die Inge­nieure getren­nt davon an Pro­duk­tion­stech­nolo­gien. Diese zwei Wel­ten kön­nen wir vere­inen, indem wir als inter­diszi­plinäres Team aufs Eng­ste zusammenarbeiten.“

Mit Lab Solu­tions bietet Fette Com­pact­ing eine Dien­stleis­tungspalette an, die sich auf die Charak­ter­isierung von Pul­vern und Tablet­ten konzen­tri­ert. „Wir helfen unseren Kun­den dabei, die kri­tis­chen Mate­ri­aleigen­schaften ihrer Wirk­stoffe zu bes­tim­men und zu analysieren, denn das Ver­hal­ten eines Pul­vers ist oft der entschei­dende Fak­tor für die Effizienz und Qual­ität der späteren Tablet­tierung“, betont Petry.

Das Cus­tomer Devel­op­ment Cen­ter von Fette Com­pact­ing unter­stützt das Prinzip des Qual­i­ty by Design. Dieser Ansatz zielt darauf ab, die Pro­duk­tqual­ität durch ein tiefes Ver­ständ­nis der Pro­duk­tion­sprozesse zu opti­mieren. „Es bedeutet, dass wir die kri­tis­chen Prozess­pa­ra­me­ter und Qual­ität­sat­tribute frühzeit­ig iden­ti­fizieren und entsprechende Kon­troll­strate­gien für und mit unseren Kun­den entwick­eln kön­nen. So schaf­fen sie robuste Prozesse für eine kon­stant hohe Pro­duk­tqual­ität“, so Petry weiter.

Ein essen­zieller Teil davon ist die Analyse des Verdich­tungs- und Kom­pak­tierungsver­hal­tens von Pul­vern. Mit den mod­u­laren Pul­ververdich­tungs­analyse-Ein­heit­en der F Lab Serie kann Fette Com­pact­ing präzise die physikalis­chen Eigen­schaften von Pul­vern unter­suchen. Die Analyse umfasst Fak­toren wie Par­tikel­größen­verteilung, Dichte und Fließfähigkeit – alles bedeu­tende Para­me­ter für einen sta­bilen Tablettierprozess.

Der näch­ste bedeu­tende Schritt ent­lang des Pro­duk­tleben­szyk­lus ist die Prozessen­twick­lung. Trifft dabei lei­den­schaftliche Zusam­me­nar­beit auf opti­male tech­nis­che Aus­rüs­tung, eröff­nen sich gän­zlich neue Wege. Eine der wichtig­sten Tech­nolo­gien sind dem­nächst in Schwarzen­bek – und bald auch in allen Com­pe­tence Cen­tern – mehrere Emu­la­toren, die reale Pro­duk­tions­be­din­gun­gen nach­bilden. Im Gegen­satz zu Sim­u­la­toren eröff­nen diese Analy­sesys­teme das Poten­zial, Prozesse ohne Umrech­nungss­chritte und Zeitver­lust unter beson­ders pro­duk­tion­sna­hen Bedin­gun­gen zu testen. Sie bieten Unternehmen per­spek­tivisch den Vorteil, ihre Rezep­turen und Prozess­pa­ra­me­ter frühzeit­ig zu vali­dieren und poten­zielle Störun­gen bere­its in der Entwick­lungsphase zu beheben, bevor sie in der Pro­duk­tion auftreten. Durch die Nutzung klein­er Mate­rial­men­gen lassen sich wertvolle Ressourcen sparen und den­noch genaue Vorher­sagen über den späteren Pro­duk­tion­sprozess treffen

Weit­er geht es zum Tech­nolo­gi­etrans­fer: Der Über­gang von der Forschung und Entwick­lung in die kom­merzielle Pro­duk­tion ist oft mit erhe­blichen Her­aus­forderun­gen ver­bun­den. Hier unter­stützt Fette Com­pact­ing durch einen naht­losen Trans­ferser­vice. „Wir bieten ver­schiedene Lösun­gen, die es unseren Kun­den ermöglichen, ihre Pro­jek­te schneller in die Pro­duk­tion zu über­führen und flex­i­bel auf Änderun­gen zu reagieren“, erk­lärt Klukkert. Beson­ders wertvoll ist für die Anwen­der die Unter­stützung während des Scale-ups, denn das spart nicht nur Zeit, son­dern reduziert auch die Risiken, die bei der kom­merziellen Her­stel­lung auftreten können.

Neben der Effizien­zsteigerung und Prozes­sop­ti­mierung spielt auch die Nach­haltigkeit eine immer wichtigere Rolle, wie Dr. Mar­tin Schöler als Vice Pres­i­dent Tech­nol­o­gy bei Fette Com­pact­ing erläutert: „Der Nach­haltigkeits­gedanke steckt tief in unser­er DNA, bei jed­er Entwick­lung und Kon­struk­tion. Wir set­zen uns mit großem Engage­ment dafür ein, den Mate­ri­alver­brauch zu min­imieren und Prozesse ressourcenscho­nen­der zu gestal­ten. Ein Schlüs­sel dazu ist das kon­tinuier­liche Ver­ar­beitungssys­tem FE CPS (Con­tin­u­ous Pro­cess­ing Sys­tem), das es ermöglicht, mit min­i­malen Mate­rial­men­gen während der Entwick­lungsphase zu arbeit­en. Dadurch kön­nen wir schon mit weni­gen Kilo­gramm Mate­r­i­al wertvolle Erken­nt­nisse gewin­nen, was den Entwick­lung­sprozess erhe­blich beschle­u­nigt und den Mate­ri­alver­lust sig­nifikant reduziert.“

Die FE CPS hat auch den entschei­den­den Impuls dazu gegeben, stärk­er in Rich­tung Prozessen­twick­lung zu wach­sen. Da sich das Sys­tem ver­schieden­sten Pro­duk­tion­sszenar­ien anpasst, bietet es opti­male Voraus­set­zun­gen für die Entwick­lung und Pro­duk­tion. Bei der kon­tinuier­lichen Direk­tver­pres­sung wird das Pul­ver ohne zusät­zliche Gran­u­la­tion von der Dosier-Misch-Ein­heit über das Pul­ver-Trans­port-Sys­tem in die Tablet­ten­presse geleit­et. Im Ver­gle­ich zur gran­u­la­tions­basierten Pro­duk­tion ent­fall­en mehrere Schritte, wodurch der Platz- und Energiebe­darf eben­so wie der Prozes­saufwand sinken.

Die Geburtsstätte für diese Welt­neuheit ist das Inno­va­tion­szen­trum von Fette Com­pact­ing im bel­gis­chen Meche­len. Dort ent­stand die Idee, die Tablet­ten­pro­duk­tion durch Con­tin­u­ous Man­u­fac­tur­ing zu rev­o­lu­tion­ieren. Durch die Erprobung divers­er mate­r­i­al- und prozess­be­zo­gen­er Szenar­ien wurde das Sys­tem in die Lage ver­set­zt, ein bre­ites Spek­trum an Inhaltsstof­fen in einem Durch­satzbere­ich von fünf bis über 200 Kilo­gramm pro Stunde zu ver­ar­beit­en. Es kann bis zu sechs unter­schiedliche pul­ver­för­mige Aus­gangs­ma­te­ri­alien dosieren, mis­chen und an die nachge­lagerten Prozesse übergeben.

Mit­tler­weile haben zahlre­iche Pro­duk­tver­suche und mehrere Verkäufe ein enormes Inter­esse von Phar­ma- und Nutrazeu­tikapro­duzen­ten an der FE CPS bestätigt. Hinzu kommt eine Schlüs­selkom­po­nente, die in enger Zusam­me­nar­beit von Schwarzen­bek und Meche­len entwick­elt wurde: die einge­bet­tete Prozes­s­analy­setech­nik (embed­ded Process Ana­lyt­i­cal Tech­nol­o­gy, ePAT). „Mit ePAT kön­nen wir die wichtig­sten Qual­itätsmerk­male kon­tinuier­lich in Echtzeit überwachen und bei Abwe­ichun­gen sofort reagieren“, sagt Dr. Anna Noviko­va, Head of Process Con­sul­tan­cy bei Fette Com­pact­ing. Mit­tels Nahin­frarot­spek­troskopie (NIRS) überwacht ePAT die Pro­duk­tqual­ität direkt im Pro­duk­tion­sprozess. Diese Tech­nolo­gie erlaubt es, die chemis­che Zusam­menset­zung und physikalis­chen Eigen­schaften der Pul­ver und Tablet­ten ohne Unter­brechun­gen oder Verzögerun­gen zu prüfen. „Mit ePAT wird die Prozesskon­trolle endlich ein­fach, robust und effizient. Die inte­gri­erte Sen­sorik hil­ft Her­stellern, eine gle­ich­bleibend hohe Pro­duk­tqual­ität zu sich­ern und mögliche Pro­duk­tions­fehler frühzeit­ig zu erken­nen“, so Novikova.

Darüber hin­aus ste­hen Anwen­dern selb­stver­ständlich weit­er­hin Batch-to-Batch-Ver­fahren­stech­niken zur Ver­fü­gung. Entschei­dend ist, welche Lösung sich am besten für ein spez­i­fis­ches Pro­dukt und eine bes­timmte Pro­duk­tion­sumge­bung eignet. Für die klas­sis­che Tablet­tierung kön­nen Anwen­der zum Beispiel auf die Tablet­ten­pressen der neuen i Serie zählen. Sie bietet mod­ernisierte Mod­elle, die flex­i­ble Anpas­sun­gen ermöglichen, ein fortschrit­tlich­es Energie­m­an­age­ment, eine hohe Net­zw­erk­fähigkeit, inno­v­a­tive Sicher­heit­slö­sun­gen zum Bedi­ener­schutz und viele weit­ere kon­struk­tive Vorteile.

Zudem kom­men die bewährten pro­duk­tions­be­glei­t­en­den Ser­vices und Per­for­mance­ber­atun­gen zum Tra­gen, wie Lars Plüschau, Vice Pres­i­dent Glob­al Sales bei Fette Com­pact­ing, erläutert: „Der Cus­tomer Sup­port ist mitentschei­dend für den Erfolg unser­er Kun­den. Die umfassenden Beratun­gen, Train­ings und Mod­ernisierun­gen, die Fette Com­pact­ing anbi­etet, zie­len darauf ab, die Pro­duk­tion­sef­fizienz und die Pro­duk­ten­twick­lungszeit (Time to Mar­ket) zu opti­mieren. Dabei spie­len auch die Tablet­tier­w­erkzeuge eine wichtige Rolle. Durch die Liefer­ung von Maschi­nen und Werkzeu­gen aus ein­er Hand kön­nen Schnittstel­len­prob­leme ver­mieden wer­den, was den Pro­duk­tion­sprozess erhe­blich vere­in­facht sowie den Kun­den Zeit und Kosten spart. Dies unter­stre­icht unsere Aus­rich­tung als zuver­läs­siger Prozess­part­ner, der nicht nur Maschi­nen, son­dern auch maßgeschnei­derte Lösun­gen für den gesamten Leben­szyk­lus eines Pro­duk­ts bietet.“

„Togeth­er – from lab to pro­duc­tion“ gilt als Rich­tung für die weit­ere Entwick­lungsreise von Fette Com­pact­ing. Während­dessen arbeit­et der Stan­dort Schwarzen­bek bere­its an der näch­sten Inno­va­tion: Der Aus­bau der Rein­raumka­paz­itäten mit dem neuen Stan­dard ISO 8 eröffnet zusät­zliche Möglichkeit­en, hochak­tive Wirk­stoffe unter streng kon­trol­lierten Bedin­gun­gen zu testen. Die geplanten Rein­räume erweit­ern das Port­fo­lio, da mehr Pro­duk­te unter Realbe­din­gun­gen mit der Gesamtheit der bei Fette Com­pact­ing ver­füg­baren Tech­nolo­gien getestet wer­den kön­nen. Dies ermöglicht, die Zusam­me­nar­beit mit den Kun­den bere­its ab frühen Phasen der Entwick­lung weit­er auszubauen, um let­ztlich die Zeit für Mark­te­in­führun­gen zu verkürzen.