Füllstandmessung in der Produktion von injizierbaren Arzneimitteln

HBM Pharma s.r.o. ist ein Lohnhersteller von Arzneimitteln für internationale Pharmaunternehmen. An seinem Fertigungsstandort in Martin, Slowakei, produziert das Unternehmen unter anderem verschiedene Bulk-Ware in Tablettenform sowie sterile Flüssigkeiten wie Injektionslösungen in Ampullen.

Bei der Herstellung der Injektionsmittel werden bestimmte pulverförmige Zusatzstoffe, die stets von den Auftraggebern geliefert werden, in Tanks mit Wasser für Injektionszwecke (WFI) eingestellt. Jeder Tank ist etwa 1,7 m hoch und hat ein Volumen von etwa 500...800 l. Damit sich das Medikamentenpulver beim Mischen mit WFI auflösen kann, sind alle Tanks mit Rührwerken ausgestattet. Im Rahmen eines Batchverfahrens wird das WFI in einzelnen Chargen in die Tanks gefüllt, damit die gewünschte Injektionslösung entsteht. Die Ausmischung findet bei einem Druck von 1...2 barg und Temperaturen bis zu +100°C statt, so dass die Flüssigkeit im Tank manchmal den Siedepunkt erreicht.

Der Kunde hatte bisher ein Schauglas mit Skala verwendet, um den Tankfüllstand während und nach dem Füllvorgang zu überwachen. Da das hierbei produzierte Injektionsmittel anschließend in Ampullen abgefüllt und ausgeliefert wird, ist diese Anwendung auch für das Abrechnungsverfahren zwischen dem Lohnhersteller und seinen Kunden relevant. Um die Transparenz und Qualitätssicherung in der Produktion zu verbessern, suchte HBM Pharma nach einer modernen Füllstandmesstechnik. Die Füllstandinstrumentierung sollte Messwerte über jede Charge liefern und an die Leitwarte ausgeben. In Frage kam nur ein Füllstandmessgerät, das den strengen hygienischen Anforderungen sowie den engen Einbauverhältnissen der Tanks entspricht. Der Einsatz von freistrahlenden Radar-Füllstandmessgeräten kam nicht in Betracht, da die vorhandenen Tankstutzen eine zu große Neigung haben. Dies hätte den Radar-Abstrahlwinkel stark beeinträchtigt. Eine weitere Veränderung der Tankinfrastruktur wollte der Hersteller grundsätzlich vermeiden.

Der OPTIFLEX 3200 erwies sich für den Lohnhersteller als das Füllstandmessgerät der Wahl. Insgesamt sechs Tanks wurden mit dem geführten TDR-Radar ausgerüstet, das speziell für die Füllstand- und Volumenmessung in Hygieneanwendungen konzipiert ist. Das geführte Radar ist für eine Vielzahl von sterilen Flüssigkeiten wie WFI-basierten Injektionslösungen einsetzbar. Das Messgerät besitzt ein Edelstahlgehäuse. Seine medienberührten Teile sind spaltfrei. Um der engen Einbausituation gerecht zu werden, wurde bei dieser Anwendung das vertikal montierbare Gehäuse des Messumformers gewählt. Die Installation der polierten starren Monosonde (Ø8 mm) des geführten Radars erfolgte über den vorhandenen Tri-ClampAnschluss (1"). Um starke Bewegungen während der Befüllung zu vermeiden, wurde die Sonde zusätzlich mit dem Tankboden verschweißt.

Im Rahmen der Inbetriebnahme mussten die geführten Radargeräte gründlich getestet und kalibriert werden. In enger Zusammenarbeit mit dem Kunden überprüften Servicetechniker von KROHNE daher die Füllstandmesswerte des OPTIFLEX 3200 gegen Kleinchargen, die zuvor mit einem Durchflussmessgerät gemessen wurden. Nach jeder Charge (ca. 5 Liter) wurde das vom OPTIFLEX 3200 gemessene Tankvolumen mit dem vom Durchflussmessgerät ermittelten Volumendurchfluss abgeglichen. Die Messleistung des geführten Radars von KROHNE erwies sich dabei bereits als ausgezeichnet. Die Ergebnisse der Testmessung wurden anschließend genutzt, um die Einstellung der Füllstandmessgeräte vor Ort weiter zu optimieren.

Mit Hilfe des OPTIFLEX 3200 profitiert HBM Pharma heute von einem zentralen Datenbestand über alle produzierten und auslieferbaren Chargen, anstatt eine nur lokal ablesbare Füllstandanzeige zu nutzen. Die Füllstandmesswerte aller Tanks werden über einen 4…20 mA-Ausgang in der Leitwarte zur Verfügung gestellt. Der Lohnhersteller kann auf die Daten zu Verifizierungszwecken und als zusätzlichen Nachweis im Abrechnungsverfahren mit seinen Kunden zurückgreifen. Die zuverlässige Füllstandüberwachung der Chargen wurde auch von den Auftraggebern des Lohnherstellers positiv aufgenommen, die darin eine weitere Maßnahme zur Erhöhung der Transparenz und Qualitätssicherung sehen, ganz im Sinne der "Guten Herstellungspraxis"(GMP) in der Industrie.