Durchführung des Shelf-Temperature-Mappings bei der Gefriertrocknung

Warum das Shelf-Temperature-Mapping wichtig ist

Verifizierung der Temperaturgleichmäßigkeit über alle Stellflächen hinweg

In der pharmazeutischen Gefriertrocknung ist die Stellflächentemperatur einer der kritischsten Prozessparameter. Die über die Stellflächen zugeführte Wärme beeinflusst direkt die Sublimationsrate und damit die Effizienz und Sicherheit des Lyophilisationsprozesses.

Durch die Durchführung eines Shelf-Temperature-Mappings können Sie die Temperaturgleichmäßigkeit über alle Stellflächen hinweg verifizieren und eine konsistente Wärmeübertragung für jedes Fläschchen in Ihrer Charge sicherstellen.

Diese Studien helfen auch dabei, Temperaturschwankungen zu identifizieren und zu bestätigen, dass der Gefriertrockner innerhalb der Spezifikationen arbeitet.

Produktkollaps verhindern & Trocknungsleistung optimieren

Eine mangelhafte Temperaturgleichmäßigkeit der Stellflächen kann zu ungleichmäßigen Trocknungsbedingungen führen. Wenn die Produkttemperatur über die Kollapstemperatur (oder den eutektischen Punkt) steigt, kann die Produktstruktur kollabieren und die gesamte Charge gefährden.

Andererseits können zu niedrige Temperaturen die Trocknungszeit erheblich verlängern und die Prozesseffizienz verringern.

Durch ein ordnungsgemäßes Shelf-Mapping können Sie sicherstellen, dass das Produkt innerhalb der sicheren Prozessgrenzen bleibt und der Lyophilisationszyklus effizient und zuverlässig abläuft.

Regulatorische Leitlinien für die Temperaturverteilung auf Stellflächen

Studien zur Temperaturverteilung auf Stellflächen werden in der ISO 13408-3 (Aseptische Herstellung von Produkten für die Gesundheitsfürsorge – Lyophilisation) angeführt. Die Norm bietet die folgenden Leitlinien:

ISO 13408-3 Leitlinien

• Studien zur Temperaturverteilung auf Stellflächen müssen durchgeführt werden, um Variationen zwischen und innerhalb der Stellflächen zu identifizieren und die Konformität mit der Spezifikation nachzuweisen.
• Idealerweise sollten diese Studien bei atmosphärischem Druck in der Kammer durchgeführt werden und einen Temperaturbereich abdecken, der sowohl die Heiz- als auch die Kühlphasen des Lyophilisationszyklus widerspiegelt.
• Die Anzahl der verwendeten Temperatursensoren muss festgelegt werden.

7 unverzichtbare Funktionen für Messgeräte zur Gefriertrocknung

Um ein zuverlässiges Shelf-Temperature-Mapping durchzuführen, benötigen Sie Messgeräte, die für den Einsatz unter den anspruchsvollen Bedingungen in einem Gefriertrockner ausgelegt sind.

Während des Mappings müssen Sensoren die Oberflächentemperatur unter Vakuum und über einen weiten Temperaturbereich hinweg genau messen. Das richtige System ermöglicht es Ihnen, die Stellflächentemperatur zu überwachen, ohne den Gefriertrocknungsprozess selbst zu stören.

Achten Sie bei der Auswahl Ihres Systems darauf, dass es Folgendes bietet:

1. Minimalinvasive Oberflächensensoren
   Sensoren sollten nicht leitend, minimalinvasiv und nicht selbstheizend sein, mit einer Einpunkt-Messspitze, die in direktem Kontakt mit der Stellflächenoberfläche platziert werden kann.
2. Drahtlose Messtechnik
   Ein drahtloser Datenlogger für die Lyophilisation ermöglicht es Ihnen, Sensoren direkt in der Kammer zu platzieren, ohne Kabel durch die Wand des Gefriertrockners zu führen, was die Vakuumdichtung beeinträchtigen könnte.
3. Direkter Kontakt zur Stellflächenoberfläche
   Das System sollte kleine, austauschbare Thermoelementsensoren verwenden, die einen direkten Kontakt mit der Stellflächenoberfläche ermöglichen, um eine genaue Wärmeübertragung zu gewährleisten.
4. Kompaktes Logger-Design
   Drahtlose Datenlogger sollten idealerweise der Größe von Standard-Fläschchen entsprechen. Dies macht sie geeignet für Gefriertrockner mit automatischen Be- und Entladesystemen, wie sie in der pharmazeutischen Herstellung üblich sind.
5. Weiter Betriebsbereich
   Ihr Messsystem sollte über den gesamten Temperaturbereich der Lyophilisation, typischerweise -60 °C bis +60 °C, und bei Drücken von bis zu 0,001 hPa zuverlässig arbeiten.
6. Unbeaufsichtigter Betrieb für lange Zyklen
   Gefriertrocknungszyklen können mehrere Tage dauern. Ihr Messsystem muss in der Lage sein, völlig unbeaufsichtigt zu arbeiten und dabei kontinuierlich Daten zu messen, zu speichern und anzuzeigen.
7. Multi-Parameter-Überwachung
   Idealerweise sollte das System die Messung sowohl der Stellflächentemperatur als auch der Produkttemperatur ermöglichen, um ein vollständigeres Verständnis des Gefriertrocknungsprozesses zu erhalten.

5 Schritte zur Durchführung des Shelf-Temperature-Mappings bei der Gefriertrocknung

Die Durchführung eines Shelf-Temperature-Mappings hilft Ihnen, die Gleichmäßigkeit zu verifizieren und eine konsistente Wärmeübertragung im gesamten Gefriertrockner zu bestätigen.

Schritt 1. Festlegung der Messverteilung
Beginnen Sie mit der Platzierung von fünf Messpunkten auf jeder Stellfläche:

• Einer in jeder Ecke
• Einer in der Mitte

Stellen Sie sicher, dass Sie Messungen auf allen Stellflächen durchführen, um Variationen sowohl zwischen als auch innerhalb der Stellflächen zu erkennen.

Schritt 2. Messung sowohl beladener als auch leerer Stellflächen
Die Temperaturverteilung auf den Stellflächen kann sich ändern, je nachdem, ob Produkt vorhanden ist. Sie sollten daher Mapping-Studien durchführen an:

• Voll beladenen Stellflächen (oder Placebo-Produkt)
• Leeren Stellflächen

Schritt 3. Reale Kammerbedingungen widerspiegeln
Stellen Sie sicher, dass Ihre Messungen die tatsächlichen Betriebsbedingungen des Gefriertrockners widerspiegeln.

• Bei Temperaturen der Kühlphase sollten die Messungen bei Umgebungsdruck durchgeführt werden.
• Bei Temperaturen der Heizphase sollten die Messungen unter Vakuum durchgeführt werden.

Schritt 4. Abdeckung des gesamten Temperaturbereichs
Das Shelf-Temperature-Mapping sollte den gesamten Betriebstemperaturbereich des Gefriertrockners abdecken.

Messungen in der Kühlphase sollten von Umgebungstemperatur bis zum niedrigsten Gefrierpunkt reichen, weit unter den eutektischen Punkt oder die Kollapstemperatur. Messungen in der Heizphase sollten bis zur höchsten Stellflächentemperatur reichen, die während der Sekundärtrocknung verwendet wird.

Schritt 5. Hohe Messgenauigkeit sicherstellen
Mit einer hohen Messgenauigkeit können Sie:

• Temperaturgradienten über Stellflächen hinweg identifizieren
• Sichere Abstände zur Kollapstemperatur einhalten
• Die Sublimationsrate optimieren
• Die Produktqualität schützen
• Ein zuverlässiges Shelf-Mapping gewährleistet stabile und effiziente Lyophilisationsprozesse.

Beispiel einer Shelf-Temperature-Mapping-Studie

Um zu veranschaulichen, wie Sie dies in der Praxis durchführen würden, betrachten Sie das folgende Beispiel.

• Ein pharmazeutisches Unternehmen gefriertrocknet ein Produkt in Fläschchen unter Verwendung von:
• Einem Gefriertrockner mit 10 Stellflächen
• Einem Produkt mit einer Kollapstemperatur von -15 °C
• Einer maximal zulässigen Stellflächentemperatur während der Sekundärtrocknung von +35 °C

Messungen in der Kühlphase (Umgebungsdruck)
Die Stellflächentemperatur wird bei Umgebungsdruck gemessen. Für jede Stellfläche werden fünf Messpunkte verwendet:

• Vier Ecken
• Eine Mitte

Dies ergibt 50 Datenlogger (10 Stellflächen × 5 Punkte).

Bei Umgebungsdruck gemessene Temperaturen:

• +25 °C
• 0 °C
• -20 °C

Messungen in der Heizphase (Vakuum)
Während des Heizens werden die Messungen unter Vakuum durchgeführt. Auch hier werden 50 Datenlogger auf den Stellflächen verteilt.

Unter Vakuum gemessene Temperaturen:

• -20 °C
• 0 °C
• +20 °C
• +40 °C

Auswertung der Temperaturgleichmäßigkeit der Stellflächen
Die resultierenden Temperaturprofile werden analysiert, um Folgendes zu identifizieren:

• Variationen zwischen den Stellflächen
• Variationen innerhalb der Stellflächen

Die Daten werden dann mit den Herstellerspezifikationen verglichen, um festzustellen, ob der Gefriertrockner die erforderlichen Leistungskriterien erfüllt.

Ellab-Lösungen für die Lyophilisation

Für das Shelf-Mapping, die Chargenkontrolle und die Validierung von Gefriertrocknern bietet Ellab das drahtlose Datenloggersystem TrackSense® LyoPro an.

Die TrackSense LyoPro Datenlogger wurden speziell für Gefriertrocknungsanwendungen entwickelt und ermöglichen zuverlässige Messungen unter anspruchsvollen Prozessbedingungen.

Mit den Lösungen von Ellab können Sie ein zuverlässiges Shelf-Mapping und Messungen im Fläschchen unterstützen, indem Sie Folgendes nutzen:

• Spezielle Stopfen, Sensoren und Logger-Nester, die für diesen Zweck entwickelt wurden
• Kontakt-Puck für genaue Messungen der Stellflächentemperatur
• FDA 21 CFR Part 11-konforme Software mit automatisierten Validierungs-Zusammenfassungsberichten
• Live-Daten und Visualisierung des Lyophilisationsprozesses
• Sensoren, die vom Benutzer kalibriert werden können
• Vollständiger Audit-Trail, Datenintegrität und Benutzerkontrolle
• Statistische Berechnungen auf dem Bildschirm, Grenzwertalarme, Heatmaps und Grafiken

Diese Funktionen machen das TrackSense LyoPro System bestens geeignet als drahtlosen Datenlogger für die Lyophilisation, da es Ihnen ermöglicht, Stellflächen- und Produkttemperaturen genau zu messen und gleichzeitig die Integrität der Gefriertrocknerkammer zu wahren.

Validierung – The Ellab Way

Mit mehr als 400 geschulten Experten weltweit verfügen wir über das Fachwissen, um Sie bei jedem Prozess zu unterstützen, überall auf der Welt. Morgen!

Setzen Sie sich mit unseren Validierungsspezialisten in Verbindung und fordern Sie eine Demo des TrackSense® LyoPro Systems an, um zu sehen, wie Sie ein zuverlässiges Temperature-Mapping und Shelf-Mapping in Ihrem Gefriertrockner durchführen können.