Qualifizierung von Trockenhitzesterilisatoren: Zentrale Herausforderungen & wie Sie sie meistern

Trockenhitzesterilisation & Depyrogenation verstehen

Einige pharmazeutische Materialien erfordern eine Trockenhitzesterilisation, da sie empfindlich gegenüber Feuchtigkeit sind. In diesen Fällen könnte eine Sterilisation mit Dampf das Produkt beschädigen, sodass Trockenhitze die bevorzugte Methode ist. Trockenhitzeprozesse können auch zur Zerstörung von Pyrogenen wie bakteriellen Endotoxinen eingesetzt werden. Dieser Prozess, bekannt als Trockenhitze-Depyrogenation, erfordert deutlich höhere Temperaturen und damit eine sorgfältige Prozesskontrolle.

Um eine zuverlässige Leistung nachzuweisen, müssen pharmazeutische Hersteller sowohl die Qualifizierung von Trockenhitzesterilisatoren (IQ/OQ/PQ) als auch Validierungsstudien zur Depyrogenation durchführen.

Die für Trockenhitzeprozesse eingesetzten Anlagen verstehen

Trockenhitzesterilisationssysteme sind typischerweise als Öfen oder Hitzetunnel ausgelegt, die jeweils für unterschiedliche pharmazeutische Anwendungen geeignet sind. Ein Depyrogenationsofen zirkuliert gefilterte Heißluft um die Beladung. Diese Öfen variieren in der Größe und können problemlos Volumina von mehreren Kubikmetern erreichen.

Ein Depyrogenationstunnel arbeitet als kontinuierlicher Prozess. Ein Förderband bewegt die Artikel durch Heiz- und Kühlzonen, während heiße, gefilterte Luft vertikal über die Produkte geblasen wird. Da Tunnel kontinuierlich betrieben werden und bewegliche Komponenten enthalten, kann die Validierung des Depyrogenationsprozesses andere Herausforderungen mit sich bringen als die Qualifizierung statischer Ofensysteme.

Temperatur & Expositionszeit steuern

Temperatur und Expositionszeiten sind die kritischsten Parameter sowohl bei Trockenhitzesterilisationszyklen als auch bei Depyrogenationszyklen. Typische Trockenhitzesterilisationszyklen liegen zwischen 160 °C und 190 °C, mit Expositionszeiten von 30 bis 120 Minuten.

Für die Trockenhitze-Depyrogenation in Öfen gilt als Mindestanforderung typischerweise 200 °C für mindestens eine Stunde.

Ein Depyrogenationstunnel arbeitet häufig bei deutlich höheren Temperaturen, typischerweise 325 °C oder sogar bis zu 400 °C. Da sich die Produkte auf einem Förderband durch die Heizzone bewegen, betragen die Expositionszeiten in der Regel nur wenige Minuten.

Eine präzise Temperaturregelung über den gesamten Depyrogenationszyklus hinweg ist daher entscheidend für eine zuverlässige Validierung.

Was macht die Trockenhitzevalidierung so anspruchsvoll?

Trockenhitzesterilisation und Depyrogenationsprozesse bringen eine Reihe von Herausforderungen mit sich, die sorgfältig beherrscht werden müssen, um eine zuverlässige Qualifizierung und Validierung sicherzustellen.

1. Extrem hohe Temperaturen
   Trockenhitzesterilisation und Depyrogenationsprozesse laufen bei sehr hohen Temperaturen ab, weshalb eine genaue Temperaturmessung unerlässlich ist. Sensoren und Messsysteme müssen diesen Bedingungen standhalten und dabei während der gesamten Validierungsstudie eine stabile und zuverlässige Leistung erbringen. Hohe Temperaturen stellen zudem erhebliche Anforderungen an Kabel, Sensoren und andere Komponenten, weshalb es entscheidend ist, speziell für diese Umgebungen ausgelegte Ausrüstung zu wählen.
2. Bewegliche Teile & lange Messstrecken
   Qualifizierung und Validierung werden komplexer, wenn mit Depyrogenationstunneln gearbeitet wird.
   Im Gegensatz zu Öfen sind Tunnel kontinuierliche Systeme, in denen Produkte auf einem Förderband durch Heiz- und Kühlzonen bewegt werden. Temperaturmessungen müssen daher die Bedingungen erfassen, denen das Produkt während des gesamten Prozesses ausgesetzt ist.
   Bei der Verwendung kabelgebundener Sensoren müssen Kabel häufig durch Türdichtungen oder entlang des Fördersystems geführt werden, was in Systemen mit beweglichen Teilen und langen Tunneln schwierig sein kann.
3. Messgenauigkeit durch Kalibrierung sicherstellen
   Genaue Temperaturmessungen sind für zuverlässige Validierungsdaten unerlässlich.
   Um dies sicherzustellen, müssen Sensoren vor Validierungsstudien kalibriert und nach dem Einsatz erneut verifiziert werden. Regelmäßige Kalibrierung stellt sicher, dass Messdaten die tatsächlichen Prozessbedingungen widerspiegeln und eine zuverlässige Dokumentation für behördliche Inspektionen liefern.
   Typische Genauigkeitsanforderungen sind:
   • ±0,5 °C für Trockenhitzesterilisatoren
   • ±1 °C für Depyrogenationsöfen und -tunnel

Kabelgebundene vs. kabellose Validierungssysteme

Den richtigen Messansatz wählen

Bei der Qualifizierung von Trockenhitzesterilisatoren und der Validierung von Depyrogenationsprozessen ist die Auswahl der geeigneten Temperaturmesstechnologie ein wichtiger Aspekt.

Sowohl kabelgebundene Thermoelementsysteme als auch kabellose Datenlogger werden häufig für Validierungsstudien eingesetzt. Jeder Ansatz bietet je nach Anlagendesign und Prozessbedingungen Vorteile.

Kabelgebundene Validierungssysteme

Kabelgebundene Validierungssysteme werden traditionell für die Validierung von Trockenhitzesterilisatoren und Depyrogenationsanlagen eingesetzt.

Vorteile

• Hohe Kanalanzahl für umfangreiche Validierungsstudien
• Bewährte Technologie, die in der Sterilisationsvalidierung weit verbreitet ist
• Geeignet für große Öfen, bei denen viele Messpunkte erforderlich sind

Herausforderungen

• Mehrere Kabel müssen durch Türdichtungen oder entlang von Tunnel-Förderbändern geführt werden
• Kabel müssen sehr hohen Temperaturen standhalten
• Spezialkabel wie mineralisolierte oder Kapton-Kabel sind häufig erforderlich
• Das Kabelmanagement kann in Systemen mit beweglichen Komponenten schwierig werden

Kabellose Validierungsdatenlogger

Kabellose Validierungs-Datenlogger bieten einen alternativen Ansatz, der Validierungsstudien vereinfachen kann – insbesondere bei Anwendungen, bei denen die Kabelführung schwierig ist.

Vorteile

• Im Sterilisator oder Tunnel sind keine Kabel erforderlich.
• Schnellerer und einfacherer Aufbau von Validierungsstudien.
• Logger können sich in Depyrogenationstunneln mit den Förderbändern mitbewegen.
• Geringeres Risiko, Dichtungen oder bewegliche Anlagenteile zu beeinträchtigen.

Zu beachten

• Logger müssen mithilfe geeigneter Thermoschutzbarrieren vor hohen Temperaturen geschützt werden.
• Maximale Temperatur und Expositionszeit müssen berücksichtigt werden, um einen ausreichenden Schutz sicherzustellen.

In vielen Anwendungen mit Depyrogenationstunneln bieten kabellose Datenlogger klare Vorteile, da sie Herausforderungen beim Kabelmanagement eliminieren und Messungen ermöglichen, die dem Produkt durch den Prozess folgen.

Validierung auf die Ellab-Art

• Wählen Sie zwischen kabellosen Datenloggern oder kabelgebundenen Thermoelementsystemen, die in derselben Software betrieben werden.
• Hohe Messgenauigkeit über den gesamten Temperaturbereich.
• Software konform mit FDA 21 CFR Part 11.
• Reports für eine vollständige Dokumentation einschließlich Fh-Berechnungen.
• Integrierte Kalibrierfunktionen innerhalb der Software.
• Globale Experten, die bereit sind, Qualifizierungs- und Validierungsstudien zu unterstützen oder durchzuführen.

Sprechen Sie mit unseren Experten

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