Epsilon Produktions- und Pilot ... - Martin Christ GmbH

Martin Christ Gefriertrocknungsanlagen GmbH
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www.martinchrist.de e-mail: info@martinchrist.de
Epsilon
Produktions- und Pilot- Gefriertrocknungsanlagen
Project Engineering

Das Produktspektrum
Mit einem einzigartigen, breit abgestuften Geräte- und
Zubehörprogramm liefern wir Gefriertrockner und
Vakuumkonzentratoren für jeden Anwendungsfall.
Gefriertrocknungsanlagen für die industrielle Produktion
Pilotanlagen für die Prozessentwicklung bzw. -optimierung
Gefriertrockner für Forschung und Entwicklung
Rotations-Vakuum-Konzentratoren in vier Baugrößen für
Lösungen von der Routine-Laborapplikation bis zur
Evaporation im High-End-Bereich der Pharmaforschung
Gefriertrockner für die Routineanwendung

Inhaltsverzeichnis
Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Mit Köpfchen. Und mit Herzblut. . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Die CHRIST-Leistungsmerkmale im Überblick . . . . . . . . 5
Produktionsanlagen: Das Ein-Kammer-System. . . . . . . . 6
Produktionsanlagen: Das Zwei-Kammer-System
mit patentiertem Anlagenkonzept . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Die weiteren Ausstattungsmerkmale von
Zweikammer-Systemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Optionen und Sonderausstattungen . . . . . . . . . . . . . . . 12
Die Anlagensteuerungen der EPSILON-Serie . . . . . . . . . 16
Das CHRIST-Prozessleitsystem LPC . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Die CHRIST-Beladesysteme
Auswahl der optimalen Be- und Entladetechnik . . . . . . 20
Prozessoptimierung / Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Pilotanlagen der EPSILON-Serie . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Das CHRIST-Projektmanagement . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Dokumentation / Validierung / Computervalidierung . . 27
Trainings, Schulungen und Seminare . . . . . . . . . . . . . . 28
Qualitätsmanagement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Service und Vertretungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Das Produktspektrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Impressum
Published by:
Martin Christ GmbH, Osterode
Graphics, layout and realization:
bvm-design, Potsdam
Photos:
mexx 4, Göttingen
Printed by:
Guten Tag,
Sie kennen das Unternehmen MARTIN CHRIST Gefriertrocknungsanlagen
GmbH als führenden Hersteller mit über 50jähriger
Erfahrung in dieser sehr anspruchsvollen Branche. Heute
möchten wir Ihnen das Herzstück unserer Firma präsentieren
– jener Bereich, in dem sich unser ganzes Know-How und all
unsere Erfahrung bündeln: Ich spreche über den kundenspezifischen
Anlagenbau sowie über Pilotanlagen mit weitreichenden
Optimierungsmöglichkeiten.
Unser Forschungs- und Entwicklungs-Know-How, unser gesammeltes
Wissen um die Konstruktion und Fertigung von Gefriertrocknungssystemen
erschließt unseren Kunden mit der
EPSILON-Serie anwendungsbezogene Lösungen, die vollständig
auf die jeweils spezifischen Belange zugeschnitten sind.
Die Anpassung beispielsweise an die räumlichen Gegebenheiten
in Bezug auf mechanischen Aufbau oder Komponentenpositionierung
ist ebenso selbstverständlich wie alternative
Konzepte für Vakuum, Kälte und Steuerung. Die Entwicklung
und Integration automatischer Be- und Entladesysteme sowie
weiterer peripherer Aggregate ist im Sinne einer umfassenden
kundenspezifischen Problemlösung wichtiger Bestandteil unseres
Leistungsprofils. Die Anlagen unseres Hauses entsprechen
dabei den international gültigen Vorschriften – beispielsweise
FDA-Richtlinien und GMP – und erfüllen die höchsten
Anforderungen an zu verwendende Materialien und Funktionssicherheit.
Mehr noch: Unsere Mitarbeiter sind aktiv in
verschiedenen nationalen und internationalen Gremien vertreten,
um aktuelle Innovationen zu gestalten und unsere Kunden
auch bei den neuesten Entwicklungen kompetent zu unterstützen.
So können wir heute bereits garantieren, dass unsere Anlagen
auch für zukünftige Anwendungen kompatibel und ausbaufähig
sind. Darüber hinaus vereinfacht modernste Steuerungstechnik
und Software die Bedienung für den Anwender und
gewährleistet vollständig reproduzierbare Prozesse. Aufbauend
auf einem tiefen Prozessverständnis haben wir unsere
Anlagen z.B. mit einer innovativen Wägetechnik und einer
drahtlosen Produkttemperaturmessung zur Verfahrenkontrolle
ausgestattet – als Stichwort sei an dieser Stelle PAT (Process
Analytical Technologies) genannt. Last, but not least haben
Beratung und Betreuung unserer Kunden für Installation,
Inbetriebnahme und Schulung einen ebenso hohen Stellenwert
wie ein kompetenter Service für die gesamte Zeitdauer
des Betriebes der Anlage.
Wir möchten Sie nun einladen, unser Unternehmen und seine
zahlreichen Entwicklungen auf den nächsten Seiten ein wenig
genauer kennen zu lernen. Erfahren Sie, wie spannend, innovativ
und zukunftsweisend deutscher Maschinenbau sein kann
und haben Sie Teil an unserer Faszination für diesen Unternehmensbereich.
Übrigens: Wir freuen uns darauf, Ihre Fragen
auch gerne persönlich zu beantworten. Immer und immer
gerne!
Herzlich, Ihr MARTIN CHRIST
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Mit Köpfchen. Und mit Herzblut.
Vorschriften, Richtlinien, Verordnungen – eine nahezu unüberschaubare
Anzahl von Regelungen beeinflusst die Konstruktion
und den Einsatz von pharmazeutischen Fertigungsanlagen.
Sicher kennen Sie die Wichtigsten, wie die nicht gesetzlichen,
aber gebräuchlichen ISPE-, GMP- und GAMP-Guidelines,
die Normungen EN/ISO 13408 und EN/ISO 14644, behördliche
Vorschriften wie den FDA Aseptic Guide – oder das entsprechende
Papier der EMEA, den EG-GMP-Leitfaden zur Herstellung
steriler Arzneimittel.
Um unsere Kunden nicht nur kompetent beraten zu können,
sondern auch das gesammelte Wissen über kundenspezifische
Anwendungen und Aufgabenstellungen konstruktiv einzubringen,
sind die Mitarbeiter der MARTIN CHRIST Gefriertrocknungsanlagen
GmbH in verschiedenen nationalen und internationalen
Gremien vertreten. Hier können wir die neuesten
Entwicklungen auf diesem wichtigen Gebiet mitgestalten. So
arbeiten wir zum Zeitpunkt der Drucklegung beispielsweise
mit im nationalen Spiegelausschuss zur ISO/TC 198/WG9 und
in der deutschen ISPE-Arbeitsgruppe PAT (Prozeßanalyse und
-Kontrolle).
Durch dieses Engagement können wir Ihnen mit begleitenden
Informationen einen bedeutenden Mehrwert aus erster Hand
liefern und Sie noch effizienter bei ihrer Planung unterstützen.
Die CHRIST-Leistungsmerkmale im Überblick
· patentiertes, von CHRIST entwickeltes Anlagenkonzept mit
wesentlichen technischen und verfahrenstechnischen Vorteilen
(platzsparendes Design und optimierte Dampfströmung)
· Ausführung der Anlagen nach den neuesten Anforderungen
aus GMP-, FDA-, ISPE-Guidelines
· Systemlieferant, z. B. Be-/Entladesysteme, CIP-Stationen,
Isolator
· bedienerfreundliche Prozess- und Anlagensteuerungen für
den manuellen, vollautomatischen und programmgesteuerten
Trocknungsablauf
· SCADA-Software LPC (Lyophilization Process Control) zur
Kontrolle und Dokumentation des Gefriertrocknungsprozesses
sowie zur Aufzeichnung von Chargen- und Prozessdaten
· höchster Sicherheitsstandard (z.B. Risikoanalyse) und optimaler
Produktschutz (Lyocontrol)
· Schnittstelle für den Datenexport in gängige Programme zur
Tabellenkalkulation und damit Weiterverarbeitung von Prozessinformationen
auch auf anderen Oberflächen
· Messung von Produkttemperatur und -widerstand zur Ermittlung
des Gefrierpunktes und zur Prozeßkontrolle
· sichere Bestimmung des Trocknungsendes über die Druckanstiegsmessung
oder die Gewichtsbestimmung während
der Trocknung
· SIP – vollautomatischer Sterilisationsablauf
(121 °C bis 134 °C) mit Abkühlen und Vakuumtest
· optional CIP-Ausrüstung (Clean-In-Place) in verschiedenen
Varianten
· inline Integritätstest des Sterilbelüftungsfilters
· Project-Engineering
· Projektmanagement
· Validierung (Anlagenqualifizierung)
· Training und Schulungen
Abb. 5.1.: Produktionshalle
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Produktionsanlagen: Das Ein-Kammer-System.
Immer, wenn eine hohe Trocknungsleistung bei geringen Investitions-
und Energiekosten im Vordergrund steht, sind
CHRIST-Einkammer-Anlagen besonders sinnvoll und effizient
einsetzbar. Die Anlagen dieser Baureihe stellen einen über
Jahre zuverlässigen und wirtschaftlichen Betrieb sicher.
Mit variablen Stellflächenabständen sind die Anlagen bei
hoher Eiskondensatorkapazität universell einsetzbar. Zur
Auswahl stehen Standardgrößen mit Stellflächen zwischen
1,8 und 16,2 m 2 und Eiskondensatorkapazitäten von 20 bis
Abb. 6.1: Produktionsanlage nach dem Ein-Kammer-System
180 kg. Mit modernen, umweltfreundlichen Kältemitteln und
Temperiersystemen werden Stellflächentemperaturen von –60
bis +50 °C erreicht.
Die Ein-Kammer-Anlagen von CHRIST können entweder als
freistehende Schrankanlagen oder für den Wandeinbau geliefert
werden. Der Schaltschrank mit Steuerung und Bedienung
lässt sich wahlweise neben der Trocknungskammer
(Frontbedienung) oder seitlich installieren.
Die Vorteile der CHRIST-Einkammeranlagen
· einfache, unkomplizierte und bedienerfreundliche Handhabung
(Anlagensteuerung LSC oder Siemens sowie SCADA-
Software LPC)
· hoher Wirkungsgrad und kurze Trocknungszeiten durch die
Anordnung des Eiskondensators direkt neben den Stellflächen
· Beobachtungsmöglichkeiten der Eisbelegung während des
Trocknungsprozesses sowie während des Abtauvorganges
· gute Reinigungsmöglichkeit der Trocknungskammer und des
Eiskondensators, auch mit CIP lieferbar
· kurze Abtauzeiten des Eiskondensators (ca. 20 bis 30 Minuten)
· hohe Betriebssicherheit
· Minimierung von Dichtungen, Ventilen und Verschleißteilen,
dadurch geringe Wartungs- und Betriebskosten
· wahlweise lieferbar mit elektro-hydraulischer Verschlussvorrichtung
und variablen Stellflächenabständen
· platzsparende Bauweise, in der Regel auf einem Rahmen,
dadurch einfacher Transport und einfache Montage der
Anlage
· FCKW-freies Kältemittel, alternativ Betrieb mit LN 2
· Bei den größten standardmäßig hergestellten Systemen Typ
EPSILON 2-90/90 werden zwei Produktkammern parallel betrieben.
Spezialausführungen, z. B. mit verstärkter Kälteund
Heiztechnik für die Produktion spezieller anorganischer
Materialien mit hoher Wärmekapazität, stehen zur Verfügung.
Abb. 7.1.: Prinzipdarstellung des
Ein-Kammer-Systems
Abb. 7.2.: Anlage mit zusätzlicher Innentür zur Befüllung
unter Inertgas-Atmosphäre
Abb. 7.3.: Epsilon 2-90/90 mit 16,2 m 2 Stellfläche
und 180 kg Eiskapazität
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Produktionsanlagen: Das Zwei-Kammer-System
mit patentiertem Anlagenkonzept
Das von CHRIST entwickelte Anlagenkonzept ist wegweisend,
denn hier ist der Eiskondensator direkt unter der Trocknungskammer
angeordnet (siehe Abb. 9.1). Der Vorteil: Durch die
große Öffnung werden ideale Strömungsquerschnitte für den
Wasserdampf geschaffen. Nur wenn für die Bewältigung der
enormen Dampfmengen bei der Trocknung ausreichende
Querschnitte zur Verfügung stehen, kommt es besonders zu
Beginn nicht zu einer hohen Druckdifferenz zwischen der
Trocknungs- und Eiskondensatorkammer. Die Leistungsfähigkeit
und Wirtschaftlichkeit einer Anlage wird also deutlich
erhöht. Auch besonders temperaturempfindliches Material
kann mit diesem Anlagenkonzept nahe dem Schmelzpunkt
und somit zeitoptimiert getrocknet werden.
Die alternative Anordnung des Eiskondensators an der Seite
oder hinter der Produktkammer ist ebenfalls möglich. Auch
hier wird eine rechteckige Verschlussplatte mit elektro-hydraulischem
Antrieb eingebaut, um große Strömungsquerschnitte
zu gewährleisten.
Durch die kompakte Bauweise, insbesondere der integrierten
Anordnung von Trocknungskammer und Eiskondensator,
haben die Anlagen einen äußerst geringen Platzbedarf.
Dampfsterilisierbare Anlagen werden grundsätzlich als Wandeinbauanlagen
geliefert, Produktionsanlagen ohne Dampfsterilisation
können wahlweise mit Verkleidung als Schrankanlage
oder in Wandeinbauausführung geliefert werden.
Abb. 8.1.: Produktionsanlage nach dem Zwei-Kammer-System (14,5 m 2 Stellfläche, 160 kg Eiskapazität, dampfsterilisierbar)
Kleinere Anlagen sind mit Türen aus speziellem Acrylglas ausgestattet,
wodurch eine Beobachtung des Produktes während
des gesamten Prozesses ermöglicht wird. Dampfsterilisierbare
Systeme werden mit Leuchtschaugläsern in der Edelstahltür
ausgerüstet.
Wenn es die Platzverhältnisse unserer Kunden erlauben, fertigen
wir die Anlagen auf einem einzigen Maschinenrahmen.
Dadurch muss keine Komponentenmontage beim Kunden
durchgeführt werden. Dies kann den Qualifizierungsaufwand
vor Ort reduzieren. Bei Bedarf wird das Maschinengestell
separat von Produktkammer und Eiskondensator installiert,
gegebenenfalls auf einer anderen Werksetage.
Das Verschließen des Eiskondensatorraumes, z. B. während des
Abtauvorganges oder zur Bestimmung des Trocknungsendes,
erfolgt manuell oder automatisch über die Druckplatte der
elektrohydraulischen Verschlussvorrichtung. Damit entfallen
ein zusätzliches Zwischenventil und ein zusätzlicher Antrieb
mit vakuumdichten Durchführungen. Der Hydraulikzylinder
kann hierbei entweder von oben oder von unten wirken.
Bei der Anordnung des Hydraulikzylinders von oben ist die
Beladung bei konstanter Beladehöhe (sogenanntes Constant
Loading) möglich; in der Regel in Kombination mit einer
Schlitztür („Pizza-Tür“). Jedoch erleichtert diese Funktion auch
bei herkömmlicher, großer Beladetür das Be- und Entladen der
Maschine.
Für einfache Nichtpharmaprozesse steht ein halbautomatischer
Integritätstest des Sterilbelüftungsfilters für den Einsatz
von separaten Testgeräten zur Verfügung. Die Verwendung
eines Tischgerätes oder eines Testtrolleys der Hersteller Pall ®
oder Sartorius ® ist möglich. Das für den Test benötigte Wasser
wird je nach Gerätevariante über einen Behälter in der GT-
Anlage oder direkt über den Testtrolley bereitgestellt. Die
Testauswertung erfolgt dann über das entsprechende
Peripheriegerät.
Abb. 9.1.: Prinzipdarstellung des Zwei-Kammer-Systems
Die Vorteile dieser patentierten Bauweise
· einfach kontrollierbarer und leicht zugänglicher Eiskondensator
über die Kammertür
· großer Querschnitt zwischen der Trocknungs- und Eiskondensatorkammer,
weitgehend ungehinderter Wasserdampftransport
zum Eiskondensator
· kurze Wege für den Wasserdampf, daher hoher Wirkungsgrad
und wirtschaftlicher Betrieb der Anlage
· nahezu kein Druckgefälle zwischen Eiskondensator- und
Trocknungskammer, daher können auch empfindliche und
schwierige Substanzen mit niedrigem Erstarrungspunkt
getrocknet werden
· gute Reinigungsmöglichkeit von Trocknungs- und Eiskondensatorkammer
· Minimierung von Dichtungen zur Erleichterung von Serviceund
Wartungsarbeiten
· einfache Validierbarkeit
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Die weiteren Ausstattungsmerkmale von Zwei-Kammer-Systemen
D sowie DS (dampfsterilisierbar)
Abb. 10.1.: Blick in den Eiskondensatorraum
(dampfsterilisierbare Anlage mit CIP)
Die Kältesysteme
Die Gefriertrocknungsanlagen sind je nach Anlagengröße mit
bis zu sechs unabhängigen Kältekreisläufen (Kältesystemen)
ausgestattet. Je nach Kühlanforderung arbeiten die Systeme
auf den Eiskondensator bzw. auf das Wärmeträgersystem zur
Stellflächenkühlung. Ab einer Anlagengröße EPSILON 2-65D/
DS ist die volle Redundanz der Kältesysteme standardmäßig
gegeben, bei kleineren Anlagen ist sie optional verfügbar.
Die Gefriertrocknungsanlagen mit einer Eiskapazität bis zu
24 kg sind mit luftgekühlten Kältesystemen ausgestattet, können
jedoch auch in wassergekühlter Ausführung geliefert werden.
Anlagen mit einer Eiskapazität ab 24 kg sind grundsätzlich
wassergekühlt.
Produktionsanlagen mit einer Eiskapazität von mehr als
800 kg können vorteilhaft mit Schraubenkompressoren ausgerüstet
werden. Zentral-Kältesysteme für mehrere Gefriertrockner
bilden hier ebenfalls eine sinnvolle Option.
Die Rückkühl-Systeme
Das Kühlwasser für den Betrieb der wassergekühlten Kältesysteme
wird in der Regel bauseits bereitgestellt. Bei Anlagengrößen
bis ca. 100 kg Eiskapazität kann optional ein kompaktes
Wasserrückkühlsystem beigestellt werden. Bei der Auswahl des
Aufstellungsortes für den Wasserrückkühler ist darauf zu achten,
daß die Abluft auf kurzem Wege aus dem Gebäude abgeleitet
werden kann. Die Außenaufstellung des Rückkühlers
unter einem Wetterschutzdach ist ebenfalls möglich.
Der Einsatz von Flüssigstickstoff (LN 2 ) als alternatives
Kühlmedium
Die Vorteile dieser Betriebsweise sind die sehr hohe Einfriergeschwindigkeit,
die sehr tiefen Eiskondensatortemperaturen
(< –100 °C) und die geringe Geräuschentwicklung.
Mögliche Varianten:
· Kühlung der Stellflächen und des Eiskondensators ausschließlich
mit Hilfe von Flüssigstickstoff.
· Notkühlung (Stellflächen und Eiskondensator) durch
Flüssigstickstoff bei Ausfall der konventionellen Kühlung.
· Stickstoff-Booster zur Unterstützung der konventionellen
Kühlung.
Weitere Vorteile der mit flüssigem Stickstoff gekühlten CHRIST
Gefriertrocknungsanlagen sind:
· tiefe Stellflächentemperaturen
· hohe Regelgenauigkeit
· beliebig einstellbare Eiskondensatortemperatur, auch unter
Volllast konstant (höchste Leistungsreserven)
· geringe elektrische Anschlusswerte
· minimale Wartungskosten
· umweltfreundlicher, zukunftssicherer Betrieb unter Verzicht
auf Kältemittel
Der Eiskondensator
Der Eiskondensator besteht aus mehreren glatten Rohrbündeln,
die über unabhängig arbeitende Kältesysteme betrieben
werden. Die hohe Leistungsreserve jedes einzelnen Systems
dient zusätzlich der Sicherheit des Prozesses. Zum Abtauen mit
warmem Wasser oder Dampf läßt sich die Eiskondensatorkammer
mit der Druckplatte der Verschlussvorrichtung absperren.
Dadurch ist bereits ein Beschicken der Anlage während des
Abtauvorganges möglich.
Die Wärmeträgersysteme
Das Wärmeträgersystem für flüssigkeitstemperierte Stellflächen
in unseren EPSILON-Anlagen ist mit Tieftemperatur-Silikonöl
gefüllt. Das Erwärmen in der Heizphase erfolgt in der
Regel über elektrische Heizelemente. Diese können bei Bedarf
gewechselt werden, ohne daß der Wärmeträger abgelassen
werden muss. Die Kontamination des Produktes durch Wärmeträgeröl
ist technisch ausgeschlossen, da sich innerhalb der
Trocknungskammer keinerlei lösbare Verbindungen für das
Wärmeträgersystem befinden. Die Konstruktion der vakuumdichten
Durchführungen erlaubt es im Wartungsfall dennoch,
Stellflächen einzeln auszubauen.
Bei großen erforderlichen Heizleistungen empfiehlt sich der
Einsatz eines dampfbetriebenen Heizsystems zur Stellflächentemperierung,
besonders bei dampfsterilisierbaren Anlagen.
Die Vakuumsysteme
Die Gefriertrocknungsanlagen der EPSILON-Serie sind standardmäßig
mit zweistufigen ölgedichteten Drehschieberpumpen
ausgerüstet. Ab der Anlagengröße EPSILON 2-65D/DS
wird grundsätzlich eine zweite Vakuumpumpe installiert,
sodass die volle Redundanz gewährleistet ist. Bei kleineren
Baugrößen ist dies auf Wunsch ebenfalls möglich.
Die ölgedichteten Drehschieberpumpen können alternativ problemlos
mit trockenlaufenden Vakuumpumpsystemen vergleichbarer
Leistung geliefert werden. Die bei größeren
Anlagen eingesetzte Roots-Pumpe ist bereits eine trockenlaufende
Vakuumpumpe.
Abb. 11.1.: Produktkammer mit zusammengefahrenen
Stellflächen
und Wärmeträger-Zuführungen
Abb. 11.2.: Redundantes Kältesystem
Abb. 11.3.: Redundantes Vakuumsystem
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12
Optionen und Sonderausstattungen
Abb. 12.1.: Blick in den auf Kundenwunsch seitlich
angeordneten Eiskondensator einer
Produktionsanlage
Abb. 12.2.: Kleiner Produktionsgefriertrockner mit
Wasserstoffperoxyd-Sterilisation
Unser Standard sind Sonderanlagen nach Kundenspezifikation:
Christ bietet als führender Hersteller die Erfahrung, die Flexibilität
und die Kompetenz, um sowohl marktübliche Optionen
als auch kundenspezifische Sonderlösungen jeder Größenordnung
zu realisieren. Dazu einige Beispiele:
Sterilisation SIP (Sterilization in place) durch Dampf
Der Sterilisationsprozess dient zur Sterilisation der Trocknungsund
Eiskondensatorkammer inklusive der Kammereinbauten
und der produktberührenden Rohrleitungssysteme der Gefriertrocknungsanlage.
Dazu wird in der Regel Sterildampf benötigt,
der bauseitig zur Verfügung gestellt wird. Bei Anlagen kleinerer
Leistung kann ein Dampferzeuger durch uns integriert werden.
Der Ablauf des jeweiligen Sterilisationsprozesses kann kundenspezifisch
angepasst werden (z.B. „3-pulse evacuation“).
Die optionale Ausrüstung der Trocknungskammer mit einem
Kühlsystem zur aktiven Kammerwand- und Türkühlung reduziert
die Prozesszeit um mehrere Stunden. Die aktive Kammerwandkühlung
kann darüber hinaus für die sogenannte
Kondensationsreinigung genutzt werden: Zu Beginn der
Sterilisationsphase werden die Kammerwände gezielt gekühlt.
Das dann in großer Menge entstehende Kondensat führt zu
einem Wascheffekt der Kammerwände und der Stellflächen.
Sterilisation der Gefriertrocknungsanlage durch
Begasung mit Wasserstoffperoxyd (VHP)
In den letzten Jahren hat sich das Verfahren der Sterilisation
mit VHP (Vapourized Hydrogen Peroxyd, H 2 O 2 ) neben dem Verfahren
der rein manuellen Desinfektion mit Isopropanol o. ä.
und der im Produktionsprozess üblichen Dampfsterilisation im
Markt etabliert.
VHP ist vor allem dann sinnvoll einsetzbar, wenn die Investitionskosten
für die Anlagenausstattung mit Dampfsterilisation
zu hoch liegen, aber die Vorteile eines reproduzierbar ablaufenden
Prozesses genutzt werden sollen. Dabei wird die
Gefriertrocknungsanlage mit einem geeigneten VHP-Erzeuger
in einem Kreislauf zusammengekoppelt, üblicherweise mit
Hilfe von Schläuchen und Schellkupplungen, da so der mobile
VHP-Erzeuger flexibel auch an weiteren Geräten eingesetzt
werden kann.
Der Filterintegritätstest
Der Wasserintrusionstest (WIT) wird üblicherweise eingesetzt,
um den Sterilbelüftungsfilter in regelmäßigen Abständen auf
seine einwandfreie Funktion („Integrität“) zu testen. Bei
dampfsterilisierbaren Anlagen der Firma CHRIST ist ein vollautomatischer
Filtertest bereits in die Anlagensteuerung integriert.
Die Wassererzeugung für den Filtertest erfolgt in der
Anlage aus sterilem Dampf, die Testergebnisse werden über
das Prozessleitsystem LPC dokumentiert.
Kammer-Türverriegelung
Bei dampfsterilisierbaren Anlagen der EPSILON-Serie ist die
Trocknungskammer mit einem vollautomatischen Türriegelsystem
ausgestattet. Die Tür ist so konstruiert, daß sich in ihr keinerlei
mechanische Komponenten befinden, die Riegelmechanik
ist wartungsfreundlich auf der unsterilen Kammerseite im
Maschinenraum angeordnet.
Kammer-Automatiktüren
Bei Gefriertrocknungsanlagen, die automatisch beschickt oder
unter Isolator betrieben werden, sind schwenkbare Türen weniger
geeignet. Bei diesen Anwendungsfällen, oder auch bei
zu geringem Arbeitsraum, bieten sich Schiebe- oder Schlitztüren
an.
Die von Christ entwickelte Schiebetür wird elektro-hydraulisch
über die wegen der Dampfsterilisation erforderlichen Verriegelungsklauen
gefahren und dann auf Laufschienen zur
Seite geschoben.
Bei derartigen Automatiktüren werden mechanische Komponenten
innerhalb des Sterilbereichs auf ein Minimum reduziert,
auf gefettete Lager wird vollständig verzichtet. Antriebe
und Steuerungskomponenten befinden sich auf der unsterilen
Kammerseite im Maschinenraum.
Abb. 13.1.: Anlage mit Schiebetür
Abb. 13.2.: Schlitztür („Pizzatür“) einer dampfsterilisierbaren
Anlage EPSILON
2-400 DS
13

14
Abb. 14.1.: Durchreiche-Anlage mit separater Anordnung der
Kältetechnik
Abb. 14.2.: EPSILON 2-160 DS mit Kammertürverriegelung
und CIP-Düsenstöcken
Durchreicheanlagen
Auf Wunsch können die Trocknungskammern mit zwei Türen
geliefert werden. Durch die direkte und raumsparende Anbindung
des Eiskondensators unter der Trocknungskammer sind
Christ Gefriertrocknungsanlagen für diesen Anwendungsfall
besonders geeignet.
Clean-In-Place (CIP)
Clean in Place ist ein validierter, bedienerunabhängiger Reinigungsprozess.
In der Regel wird in der Pharmaindustrie als
Reinigungsmedium WFI (water for injection) eingesetzt.
Zusätzlich ist der Einsatz von Laugen und Säuren möglich. Ein
CIP Prozess lässt sich auf unterschiedliche Weise realisieren.
Durchlaufverfahren: Das Reinigungsmedium wird mit Hochdruck
über Ventile und Düsen in der Kammer versprüht.
Durch die Strahlwirkung der Sprühdüsen werden die Stellflächen,
der Eiskondensator und die Kammerwände aktiv gereinigt.
Das Reinigungsmedium wird direkt über den Ablauf
verworfen.
Durchlaufverfahren mit sequenzieller Ansteuerung der Düsenstöcke:
Die Reinigung erfolgt wie oben beschrieben. Die Düsenstöcke
werden jedoch nicht zeitgleich mit Medium versorgt,
sondern nacheinander angesteuert. Dadurch kann der
Medienbedarf gesenkt werden, die Prozessdauer erhöht sich
entsprechend.
Zirkulationsverfahren: Vor dem eigentlichen Reinigungsschritt
wird die Eiskondensatorkammer teilweise mit Reinigungsmedium
gefüllt. Mit Hilfe einer CIP-Pumpe wird das Medium aus
der Eiskondensatorkammer gesaugt und über Düsen wieder
zurück in die Kammer gepumpt. Durch die Strahlwirkung der
Sprühdüsen werden die Stellflächen, der Eiskondensator und
die Kammerwände gereinigt. Nach Beendigung der Reinigungsphase
wird das Medium über den Ablauf abgelassen.
Zirkulationsverfahren mit Puffertank: Zunächst wird das Zirkulationsverfahren
wie oben beschrieben durchgeführt. Während
der Zirkulationsreinigungsphase wird der Puffertank über
das bauseitige Leitungssystem wieder gefüllt. Im Anschluss an
den Zirkulationsschritt wird ein Durchlaufschritt angehängt,
bei dem der komplette Tankinhalt in die Kammer gesprüht und
direkt über den Ablauf verworfen wird (Final Rinse).
Abb. 15.1.: Produktionsanlage EPSILON 2-220 D mit seitlich
angeordnetem Eiskondensator (30 m 2 Stellfläche,
Eiskapazität 220 kg)
Bei nichtdampfsterilisierbaren Anlagen besteht die Notwendigkeit
der Kammertrocknung nach dem CIP-Prozess. Wird
Reinigungsmedium mit einer Temperatur größer als ca. 70 °C
eingesetzt, kann die Kammer problemlos mit Hilfe einer
Wasserringpumpe getrocknet werden. Steht ausschließlich kaltes
Reinigungsmedium zur Verfügung, müssen die Kammerwände
und die Stellflächen in der Trocknungsphase
zusätzlich geheizt werden. Die Kammerwandheizung kann
elektrisch, aber auch über unsterilen Dampf erfolgen.
CIP-Tank
Je nach eingesetztem CIP-Verfahren kann der Einsatz eines
CIP-Puffertanks erforderlich sein. Die CIP-Tanks werden als
fahrbare Trolleys in Tankgrößen von 500 l bis 3000 l geliefert.
Auf Anforderung können die Tanks mit einem eigenen CIP-
Tank-Reinigungssystem „CIP-CIP“ und einem Heißlufttrocknungssystem
versehen werden.
15

16
Die Anlagensteuerungen der EPSILON-Serie
Abb. 16.1.: LSC-Controller mit Anlagenschema
für kleinere Pilotanlagen
Abb. 16.2.: Wertefenster
Abb. 16.3.: Editierfenster zur Programmerstellung
Mit den von CHRIST entwickelten Anlagensteuerungen LSC
(Lyo Screen Control) sowie der Siemens-Baureihe wurden
Steuerungen geschaffen, die speziell auf die Anforderungen
von Pilot- und Produktionsgefriertrocknungsanlagen zugeschnitten
sind. Durch die langjährige Erfahrung bei der Fertigung
aller Anlagengrößen konnten bei diesen beiden
Steuerungsbaureihen kompromisslos sämtliche Anforderungen
hinsichtlich der umfangreichen Bedien-, Konfigurations- und
Kommunikationsmöglichkeiten verwirklicht werden.
Die Vorteile der LSC-Steuerung
Wir setzen diese Steuerungsvariante bei nicht dampfsterilisierbaren
Pilot- und Produktionsanlagen ein, wenn nur wenige
kundenspezifische Besonderheiten realisiert werden müssen.
Die intuitive Gerätesteuerung zeichnet sich durch folgende
Merkmale aus:
· 1/4 VGA-LC-Display
· Grafikorientierte Benutzeroberfläche mit Einknopfbedienung
(„turn and push“)
· Übersichtliche Darstellung wesentlicher Prozeßdaten im
Anlagenschema
· Eingabe von bis zu 30 Gefriertrocknungsprogrammen in
tabellarischer Form
· Prozessdatenerfassung über Dokumentationssoftware
Lyolog LL-1 (Option)
· SCADA-System LPC als Windows-Software erhältlich
Bei größeren Pilot- und Produktionsanlagen erfolgt die
Anlagenbedienung standardmäßig über einen integrierten
Touchscreen mit dem Prozessleitsystem LPC (siehe Seite 18 f)
Die einfache Erstellung von produktspezifischen Trocknungsprofilen
am PC sowie die ausführliche Prozessdokumentation
ist dabei besonders arbeitserleichternd. Überdies können
Prozessbedingungen großer Produktionsanlagen ohne großen
Aufwand simuliert werden (Verfahrensoptimierung, Scale-Up)
Die Vorteile der Siemens-Steuerung
Für dampfsterilisierbare Trockner und im Sonderanlagenbau
verwenden wir den jeweils aktuellsten Stand der Siemens-
Industriesteuerungen in Verbindung mit unserer
Bediensoftware LPC.
· Die komplexen Anforderungen an die Steuerung und Regelung
des Gefriertrocknungsprozesses sowie umfangreiche
Sicherheitsfunktionen werden hier standardmäßig realisiert,
sind jedoch flexibel an spezielle Kundenbelange adaptierbar
· validierungsfähige SCADA-Software LPC
· wahlweise manueller-, automatischer- oder programmgesteuerter
Betrieb
· universelle Datenschnittstelle (z.B. RS-232 / RS-485) zum
Datenaustausch mit übergeordneten Rechnersystemen, z. B.
mit dem von CHRIST entwickelten Prozessleitsystem LPC zur
Überwachung von bis zu 16 Gefriertrocknungsanlagen
· Anzeige und Vorwahl einer maximal zulässigen Temperaturdifferenz
beim Gefrieren und bei der Haupttrocknung (Soll/
Istwertvergleich für Stellfläche und Produkt) für eine höchstmögliche
Reproduzierbarkeit der Trocknungsergebnisse
· in der Steuerung integrierte Softwareregler für sämtliche
Prozessparameter
· Vakuumregelung mit Drucksteuerventil, optional mit Luftoder
N 2-Injektion zur Erhöhung der Trocknungsleistung
· Prozess- und produktbezogene Regelung der Stellflächentemperatur
mit druckabhängiger Steuerung der Stellflächenheizung,
um partielles Antauen des Materials auszuschließen
· Ermittlung und Speicherung der tatsächlich benötigten Zeiten
(Real-Zeit) für die einzelnen Prozessphasen
· Anschlussmöglichkeit des Sensors LYOCONTROL LC-1 zur
Bestimmung des Gefrierpunktes eines Trocknungsproduktes
und der Inprozess-Kontrolle des Produkt-Phasenzustandes
(Eisförmig oder angetaut)
· Modul zur Erstellung und Speicherung von Rezepturen und
zur Steuerung sämtlicher Verfahrensschritte von
Gefriertrocknungsprozessen
· automatisches Belüften, Verschließen, Lagern von Vials
· automatische Bestimmung und Meldung des Trocknungsendes
über die Druckanstiegsmessung
· direkte Umrechnung und Anzeige der Soll- und Istwerte von
Temperatur (°K) in Druck (hPa = mbar) und umgekehrt entsprechend
der Dampfdruckkurve über Eis
· Störmeldesystem mit Anschlussmöglichkeit an Überwachungszentralen
und Leitsysteme
· vollautomatischer Ablauf des Dampf-Sterilisationsprozesses
mit Anzeige der Prozessphasen
· umfangreiche produktionsorientierte Konfigurationsmöglichkeiten
und Vorwahl von Betriebsaggregaten zur Energieeinsparung,
intergrierte Anzeige von Wartungsintervallen
Abb. 17.1.: Industrie-PC mit SCADA-Software LPC zur
Anlagensteuerung
Abb. 17.2.: Zusätzliche Schaltschrankbedienung mit
Handsteuerung (Redundanz)
17

18
Das CHRIST-Prozessleitsystem LPC
Das Prozessvisualisierungs- und Bediensystem LPC (Lyophilization
Process Control) wurde von Christ speziell für die
Bedienung, Überwachung und Dokumentation von
Gefriertrocknungsprozessen entwickelt. Es wird im anspruchsvollen
Segment großer Produktionsgefriertrocknungsanlagen
standardmäßig eingesetzt und erfüllt die einschlägigen
GAMP- und CFR-Richtlinien.
LPC kann mit verschiedenen Anlagensteuerungen (z. B. LSC,
Siemens-SPS) auf mehreren PC-Betriebssystemen betrieben
werden.
MKS + Pirani Sensor
Trocknungskammer
Abb. 18.1.: Steuerungskonzept für einen Gefriertrockner EPSILON 2-500 DS
mit Maschinensatz auf einer anderen Etage
Die untenstehende Prinzipdarstellung zeigt beispielhaft das
Steuerungskonzept einer Produktionsanlage mit getrennt
positioniertem Maschinensatz. Wesentliche Funktionen können
vom Sterilraum aus gesteuert werden.
Die volle, über verschiedene Password-Level abgesicherte
Funktionalität steht im Büro des Produktionsleiters
(„Operating Area“) oder an einem anderen vernetzten
Computer („Remote PC“) zur Verfügung. Die Kommunikation
zwischen Bediener und Siemens-SPS erfolgt dabei über die
SCADA-Software LPC.
Wichtige Merkmale von LPC in der Übersicht
· transparente Anlagenbedienung
· grafische Darstellung des Anlagenzustandes
· Grafik des Prozessverlaufs mit frei definierbaren Messwertzuordnungen
und Zoomfunktionen
· Tabelle sämtlicher Ereignisse des aktuellen Prozesses
(Logbuch)
· grafikorientierte Erstellung von Trocknungsprogrammen
(Rezepturen)
· Eingabe beliebiger batchbezogener Informationen
· Komplette Prozess-Dokumentation und -Archivierung inkl.
Datenexport (in z. B. Excel)
· Plausibilitätskontrollen und Usercode-Abfragen bei Dateneingaben
· Vermeidung nicht befugter Sollwert-, Konfigurations- und
Programmänderungen
· Systemsicherheit durch verschiedene „Access Level“
· Optimum an Datenintegrität durch Verwendung nicht manipulierbarer
binärer Formate
· Aufzeichnung eines einzigen, direkt zuweisbaren Prozess-
Files („Audit Trail“)
· Möglichkeit der Datensicherung über Netzwerke oder
Speichermedien
· Steuerung über remote-PC möglich, z. B. Fernwartung
· Prozessinformationen als SMS auf Mobiltelefone versendbar
Anlagensteuerung nach Kundenspezifikationen
Ergänzend zu den von Christ für die Gefriertrocknung entwickelten
Anlagensteuerungen und dem Leitsystem LPC werden
kundenspezifische Lösungen angeboten. Das Leitsystem LPC
kann z. B. in übergeordnete Prozessleitsysteme der Fertigung
unserer Kunden (Factory-Management) eingebunden werden.
Abb. 19.1.: LPC-Screenshot: Anlagenfließbild
Abb. 19.2.: Prozess-Ereignisliste und Bedienpanel
Abb. 19.3.: Grafisch unterstützte Erstellung von
GT-Programmen (Rezepten)
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20
Die CHRIST-Beladesysteme
Die bereits erwähnten, gebräuchlichen Regelwerke der ISPE,
GMP und GAMP, die Normungen EN/ISO 13408 und EN/ISO
14644, behördliche Vorschriften wie der FDA Aseptic Guide
oder das entsprechende Papier der EMEA beeinflussen in starkem
Maße den Einsatz von pharmazeutischen Fertigungsanlagen.
GEP-Good Engineering Practice – dieser Begriff rückt beim
Planen und Betreiben von Pharma-Produktionsstätten mehr
und mehr in den Mittelpunkt. Der Automatisierungsgrad von
Prozessen ist bei der Konzepterstellung ein frühzeitig zu diskutierender
Aspekt, denn er beeinflußt je nach Auslegung insbesondere
die Containment-Strategien und damit auch das
Gebäude.
Insbesondere der Einsatz von Beladesystemen für Gefriertrockner
erfordert eine umfangreiche und präzise Vorbereitung.
Mit Hilfe der CHRIST-Risikoanalyse betrachten wir die
Einflussfaktoren, die von der Umgebung auf Ihre Produkte
und von Ihren Produkten an die Umgebung wirken – und
zwar über die Handhabungsstrecke von der Abfüllung zum
CHRIST-Gefriertrockner und weiter bis zur Capping-Maschine.
Aus den gewonnenen Analysedaten lassen sich präzise nach
Aufgabenstellung und Budgetvorgaben spezifische EPSILON-
Lösungen ableiten.
Die Lösungen kommen von CHRIST!
Reinraum, RABS oder Isolator – die Abwägungen um den einerseits
wirksamsten Schutz, andererseits dem besten Kosten-
Nutzen-Verhältnis fallen nicht leicht. Seit die ISPE in enger Zusammenarbeit
mit der FDA eine verbindliche Definition zu
RABS ( restricted acces barrier system) veröffentlichte, ist
jedoch zumindest die technische Klarheit hergestellt. Die weiteren
Komponenten werden in der EN/ISO 14644 bzw. EN/ISO
13408-6:2005 beschrieben.
Ob Analyse, Planung oder Auswahl der Systemkomponenten –
die perfekte Kombination von Gefriertrocknungsanlage, Beladesystem
und Technik für die Reinheit bieten wir Ihnen aus
einer Hand! Die langjährige und erfolgreiche Zusammenarbeit
mit den marktführenden Anbietern der kombinierten technischen
Lösungen (z.B. Beladesystem und Isolator) ermöglicht
uns, Ihnen die innovativsten, aber auch bezüglich Anschaffungs-
und Betriebskosten attraktivsten Lösungen zu präsentieren.
Anhand einer Risikoanalyse Ihrer Gefriertrocknungsaufgabe in
Bezug auf das Produkt und den Menschen planen und realisieren
wir die geeignete Technologie.
Verlangen die Produkte besondere Schutzmassnahmen für
Mensch / Umgebung / Produktbehandlung?
Wird ein hoher
Automatisierungsgrad
benötigt?
ja
Klassischer GT mit
Schwenktür und
Beladewagen
Soll eine räumliche
Trennung zwischen liquidem
und getrocknetem
Produkt erfolgen?
nein
nein
nein
Option hinzugefügt
ja Option:
Verwendung von
Durchreiche-Anlagen
Auswahl der optimalen Be- und Entladetechnik
Soll die Kühlung des
Produkts sehr schnell
einsetzen
nein
Soll das Produkt
automatisiert beladen
werden?
nein
ja
Option hinzugefügt
ja
Option hinzugefügt
Option:
Pizza-Tür und
constant loading
Direkte Verbindung
der Abfüllung mit
dem GT mittels
Beladeautomatik
Geht vom / zum Produkt eine
Gefährdung von Mensch
oder Umgebung aus?
nein
ja
Reinraum oder
Isolatortechnik
einsetzen
Einsatz von automatischen
Beladesystemen, auch zur
Verwendung in Reinräumen
oder Isolator
Auswahl nach diversen
technischen und kommerziellen
Aspekten
Option hinzugefügt
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22
Prozessoptimierung / Monitoring
Das CHRIST-Wägesystem zur Bestimmung der Trocknungsgeschwindigkeit
und des Trocknungsendes
Zur Prozessoptimierung sollte während der Testläufe die
Trocknungsgeschwindigkeit kontinuierlich bestimmt werden,
um durch gezielte Veränderungen der Prozessparameter „Vakuum“
und „Stellflächentemperatur“ einen sicheren und wirtschaftlichen
späteren Betrieb zu gewährleisten. Rückschlüsse
auf die Sublimation und das Prozessende sind dann präzise
möglich, wenn das Probengewicht während des gesamten
Prozesses bestimmt wird.
Abb. 22.1.: CHRIST-Mikrowaage speziell für
Gefriertrocknungsprozesse
Abb. 22.2.: Messung der Sublimationsgeschwindigkeit
mit der Mikrowaage
Aus diesem Grund hat CHRIST in Zusammenarbeit mit einem
führenden Hersteller für Präzisionswaagen eine Wägezelle für
die Gefriertrocknung in Kompaktbauweise entwickelt und zum
Patent angemeldet. Sie arbeitet nach dem Prinzip der elektromagnetischen
Kraftkompensation und bietet daher eine extrem
hohe Messgenauigkeit. Die Wägezelle kann aufgrund
ihrer geringen mechanischen Abmessungen auf einer beliebigen
Stellfläche einer Pilot- oder Produktionsgefriertrocknungsanlage
eingesetzt werden und dort während des gesamten
Prozessablaufs verbleiben. Zur Gewichtsbestimmung der Probe
ist die Messzelle mit einem auf die jeweilige Flaschengröße
abgestimmten Greifarm ausgerüstet. Über diesen Greifarm
wird die Probe in vom Anwender festgelegten Zeitabständen
angehoben, gewogen und wieder abgesetzt. Da die Messung
innerhalb weniger Sekunden erfolgt, beeinflusst sie den Trocknungsablauf
nicht.
Im typischen Anwendungsbereich der Messzelle, bei Stellflächentemperaturen
von –40 °C bis +40 °C, beträgt die Auflösung
bei einem Wägebereich von 50 Gramm 0,001 Gramm.
Die Wägezelle kann bei Temperaturen von –50 °C bis +40 °C
betrieben werden, die Bedienung und Auswertung erfolgt über
eine mitgelieferte Software.
Die Vorteile der Mikrowaage sind:
· Sie arbeitet unter extremen Temperaturbedingungen und
unter Vakuum und verbleibt während des gesamten Trocknungsprozesses
in der Anlage.
· Die Probe behält ihren Standort neben den anderen Fläschchen
direkt auf der Stellfläche; damit sind repräsentative Ergebnisse
sichergestellt.
· Durch die praktisch kontinuierliche Messung ist die Möglichkeit
gegeben, die Trocknungsgeschwindigkeit während
beliebiger Prozessphasen bei unterschiedlichen Trocknungsbedingungen
zu ermitteln.
· Das Trocknungsende kann über die Gewichtsabnahme leicht
und sicher bestimmt werden.
Lyocontrol LC-1 und Lyolog LL-1
Mit der Messeinrichtung Lyocontrol kann der Gefrierbereich
eines Trocknungsproduktes bestimmt werden. Die gemessenen
Werte, Produkttemperatur und elektrischer Widerstand, dienen
der Ermittlung der für den Betrieb sicheren Prozessparameter
und geben einen Hinweis auf das Verhalten des Produktes
während des Einfrier- und Trocknungsprozesses. Eine Einbeziehung
der Messergebnisse in die Steuerung automatischer
Prozessabläufe über eine angepasste Stellflächentemperierung
ist möglich.
Optional können die Anlagen mit LSC-Steuerung über die eingebaute
Schnittstelle mit externen Geräten, wie z. B. PC verbunden
werden. Besonders einfach und zuverlässig ist die
Aufzeichnung der Batchdaten sowie der Prozessgrafik
(T, p, R x -Kurven) mit unserer Dokumentations-Software Lyolog
LL-1.
Foamdrying-Process
Im Rahmen der Weiterentwicklung von Gefriertrocknungsprozessen
haben wir an europäischen Forschungsvorhaben teilgenommen,
deren Ergebnisse eine Erweiterung der Anwendungsmöglichkeiten
für unsere Kunden bedeutet: Der als
Alternative zur klassischen Sublimation zu betrachtende
Schaumtrocknungsprozess zeichnet sich um eine mindestens
verdoppelte Prozessgeschwindigkeit sowie durch einen um ca.
40 % reduzierten Energieverbrauch im Vergleich zur klassischen
Lyophilisation aus. Ein entsprechend ausgestatteter
Gefriertrockner benötigt eine spezielle Steuerung sowie ein
verstärktes Kältesystem, um die hohen anfallenden Wasserdampfströme
bewältigen zu können. Als besonders geeignet
hat sich ein LN 2 -gekühlter Eiskondensator erwiesen.
Komparative Druckmessung
Zusätzlich zu den bekannten und weithin verbreiteten Techniken
„Produkttemperaturmessung“ sowie „Druckanstiegstest“
kann die gleichzeitige Verwendung zweier Vakuumsensoren
mit unterschiedlichem Messprinzip Aufschlüsse über den
Trocknungsfortschritt geben. Der überwiegend eingesetzte
Pirani-Sensor zeigt zu Beginn der Haupttrocknung höhere absolute
Druckwerte an, da er gasartabhängig arbeitet und zum
Beginn der Haupttrocknung große Mengen Wasserdampf freigesetzt
werden. Ein sogenannter kapazitiver Druckaufnehmer
ist gasartunabhängig. Die Annäherung beider Druckkurven
über den Prozess zeigt das Ende der Haupttrocknung an
(kein nennenswerter Wasserdampfanteil mehr vorhanden).
Abb. 23.1.: Dokumentations-Software Lyolog LL-1
Abb. 23.2.: Gefrierpunktbestimmung und Prozessmonitoring
mit dem Lyocontrol LC-1
23

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Pilotanlagen der EPSILON-Serie
Abb. 24.1.: Gefriertrockner EPSILON 2-6 D speziell zur
Gefriertrocknung aus Lösemitteln
Abb. 24.2.: Dampfsterilisierbare Anlage für Scale Up-
Versuche und zur Herstellung von Klinikmustern,
mit integriertem Flansch für ein
Proben-Entnahmesystem (Manipulator)
Forschung und Prozessentwicklung auf höchstem Niveau
für Ihre erfolgreichen Produkte von morgen
Mit den Modellen EPSILON 1–6 D bis EPSILON 2–16 D setzt
CHRIST den Maßstab im Bereich qualitativ hochwertiger und
leistungsfähiger Pilotanlagen. Durch geometrische Ähnlichkeiten
sowie vergleichbaren Temperiersystemen folgen diese Anlagen
derselben Philosophie wie große Produktionsmaschinen.
Die Modelle EPSILON 1–6 D und 2–6 D zeichnen sich z. B.
durch Trocknungsmöglichkeiten auf maximal sechs Stellflächen
mit einer Gesamt-Oberfläche von 0,42 m 2 aus. Dabei sind z.B.
Stellflächenabstände von 75 mm (bei drei Stellflächen) verfügbar.
Aufgrund des Temperierprinzips mit wärmeträgerdurchströmten
Stellflächen und der Edelstahl-Ausführung der
Stellflächen entsprechen diese Pilotanlagen den höchsten
Ansprüchen der Pharma- und Biotech-Industrie. Die Typen
EPSILON 2–10 D, EPSILON 2–12 D und EPSILON 2–16 D verfügen
über Aufstellflächen von 0,6 bis ca. 1,2 m 2 bei maximal
zehn Stellflächen.
Durch neuartige Kälteübertragungskonzepte werden Einfriertemperaturen
von - 55 °C (EPSILON 2–6 D / 2–10 D) bzw.
- 60 °C (EPSILON 2–12 D / 2–16 D) in den sehr kompakten
Zwei-Kammer-Anlagen erreicht. Somit können auch sehr empfindliche
Produkte aus dem Gen-/Biotech- sowie Pharmabereich
sicher gefriergetrocknet werden – beispielsweise
amorphe Strukturen mit niedrigem Glasübergangspunkt.
Für Sonderanwendungen stehen diese Pilottrockner darüber
hinaus partiell oder komplett Flüssigstickstoff-(LN 2 )-gekühlt
zur Verfügung. Bereits in der Basisausstattung mit der wegweisenden
CHRIST-Steuerung LSC (Lyo-Screen-Control) und
der Datenaufzeichnungssoftware Lyolog LL-1 ist eine einfache
Erstellung und Dokumentation prozess-spezifischer Trocknungsprofile
möglich. Optional können die Pilottrockner mit
der leistungsfähigen Windows-basierten Software LPC für die
PC-Prozessteuerung/ -dokumentation verknüpft werden.
Selbstverständlich werden auch gängige cGMP-Vorschriften
wie gute Reinigbarkeit, hochwertige produktberührte Oberflächen
mit geringer Rauheit, reproduzierbare Prozessparameter
mit engsten Toleranzen sicher eingehalten. Die Anlagen
sind auf Wunsch H 2 O 2 -sterilisierbar und können auch mit einer
Installation/Operation Qualification ausgeliefert werden.
Hiermit wird den zukünftig weiter steigenden Anforderungen
an cGMP-gerechtem Arbeiten sowie Prozessvalidierung auch
im „kleinen Maßstab“ Rechnung getragen. Alle Anlagen
zeichnen sich durch eine hohe Flexibilität aus, sie sind mit
Verschlussvorrichtung für Vials und zusätzlichem Trockenrechen
für die Lyophilisation in Rundkolben erhältlich.
Kundenspezifische Einrichtungen und Sonderausstattungen
der Pilotanlagen
Der Manipulator
Während der Produktentwicklungs-Phase müssen oftmals in
zeitlich definierten Abständen einzelne Vials aus dem Gefriertrockner
entnommen werden, um den Fortschritt des Prozesses
detailliert messen und dokumentieren zu können.
Mit Hilfe des bewährten CHRIST-Entnahmegerätes, das üblicherweise
an der Anlagentür installiert wird, sind diese
Entnahmen ohne Unterbrechung des Trocknungsprozesses
möglich: Ein Greifer entnimmt das zu untersuchende Gefäß
und transportiert es in eine Vakuumschleuse, in der auch Vials
einzeln verschlossen werden können. Die durch die Vakuumschleuse
entnommene Probe kann dann parallel zum laufenden
Prozess untersucht und analysiert werden.
Die Glovebox
In der Praxis werden häufig hohe Sicherheitsanforderungen an
den Anlagenbetrieb gestellt und beispielsweise Produkte
gefriergetrocknet, die vor schädlichen Einflüssen aus der
Umgebung geschützt werden müssen, deren Auswirkungen
auf die Umgebung unbekannt sind oder die hochwirksam und
daher in „normalen“ Mengen toxisch sind. Mit einer (fahrbaren)
Glovebox ist der gesamte Trocknungsraum sowie die
Arbeitsfläche zur Probenvorbereitung von der Umgebung
abgetrennt. Die direkte Anbindung des Gefriertrockners erfolgt
durch einen speziellen Andockrahmen.
Viele Anwendungen erfordern eine Kombination der beiden
oben genannten Systeme: In diesem Fall installieren wir die
Entnahmevorrichtung seitlich an der Anlage, um eine Kollision
mit der Glovebox (Bautiefe, Handschuh-Greifbereiche) zu vermeiden.
Die Bedienung des Entnahmegeräts wird dann mit
Hilfe einer Videokamera überwacht.
Lösemitteltrocknung
Neben der Gefriertrocknung aus wässrigen Medien gewinnt
die Lyophilisation aus bestimmten Lösemitteln zunehmend an
Bedeutung, z. B. im Bereich der Pharmaforschung. Die hier zu
Abb. 25.1.: Manipulator
Abb. 25.2.: Glovebox
nennenden Lösemittel weisen allesamt Gefrierpunkte im technisch
beherrschbaren Bereich auf, z. B. DMSO (Gefrierpunkt
+15°C), Tertiärbutanol (+25,5°C), Dioxan (+12°C) oder
Acetonitril (–45°C). Spezialgefriertrockner für diesen Anwendungsfall
müssen chemiefest ausgeführt sein, d. h. modifizierte
Ventile und Türdichtungen haben, mit speziellen Vakuumpumpen
ausgerüstet sein sowie über angepasste Kältesysteme
verfügen.
Führende internationale Pharmazeuten setzen derartige
Anlagen von CHRIST ein. Als besonders vorteilhaft im
Vergleich zur Flüssigeindampfung werden eine bessere
Struktur des gefriergetrockneten Produktes (Pulver bzw.
schwammiges Produkt, keine viskose Masse), der geringere
Endlösungsmittelgehalt sowie die noch schonendere
Behandlung genannt.
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Das CHRIST-Projektmanagement
Jede Aufgabenstellung, jeder Kunde, jedes Projekt – und damit
jede CHRIST-Anlage der EPSILON-Serie ist immer wieder ein
wenig anders. Am Ende eines Tages aber zählt für uns bei
CHRIST doch wieder nur eines: Ihre Zufriedenheit. Dank des
Einsatzes eines modernen Projektmanagements sowie effizienter
Methoden bei der Planung und Inbetriebnahme von
komplexen GT-Systemen können wir diese Zufriedenheit garantieren.
Neben der technischen Zuverlässigkeit und allen produktspezifischen
Randbedingungen werden zunehmend betriebswirtschaftliche
Anforderungen durch das Controlling aufgestellt,
die sich auf wirtschaftliche Umsetzung, terminliche
Zuverlässigkeit und dynamisch-flexible Lebenszyklusplanung
konzentrieren. Hierbei spielt das Management der
Investitionsprojekte eine wesentliche Rolle bei der
Realisierung, besonders in Hinsicht auf die vielschichtigen,
sich teils noch im Projektverlauf ändernden Anforderungen an
Technik, Sicherheit und produktrelevanten Erfordernissen.
CHRIST hat auf der Basis jahrzehntelanger Erfahrungen ein
auf die Komplexität der Gefriertrocknung und der Nebenaggregate
abgestimmtes Projektmanagement entwickelt. Im
Zuge der Auftragserteilung, teilweise bereits im Vorfeld der
Verhandlungen zur Auftragsvergabe, wird ein detaillierter
Projektplan erstellt, der die vertraglich festgelegten Leistungen
und Bedingungen auf den geplanten Herstellungsprozess einer
Gefriertrocknungsanlage abbildet. Dieser Projektplan gliedert
sich in mehrere Abschnitte, die Meilensteine dieses Plans bilden
die Kontrollpunkte, an denen sich die Plandaten mit dem
Ist-Zustand vergleichen lassen. Bei eventuell auftretenden
Abweichungen können so schon frühzeitig Korrekturen vorgenommen
werden, um das Projekt auch nach diesen Modifikationen
termingerecht durchzuführen.
Neben den monatlichen Reports, die unsere Kunden während
der Projektphasen erhalten, ist die enge partnerschaftliche
Zusammenarbeit wichtig, um bei auftretenden Change-
Control-Prozessen schnelle Reaktionszeiten zu gewährleisten.
Auch hier liegt der Fokus einmal mehr auf Terminverlässlichkeit,
sowie der Einhaltung des Kostenrahmens und
Leistungsumfangs. Das CHRIST-Projektmanagement begleitet
so die Herstellung und den Test der Gefriertrocknungsanlage
im Werk, es umfasst den FAT unter Anwesenheit des Kunden
und erstreckt sich bis hin zum erfolgreich abgeschlossenen
SAT am festgelegten Aufstellungsort.
Abb. 26.1.: Auszug aus einem
Projekt-Zeitplan
Dokumentation / Validierung / Computervalidierung
Auf dem Gebiet der Anlagenqualifizierung kann die Firma
CHRIST auf jahrelange internationale Erfahrung zurückgreifen.
Die für den Betrieb notwendigen Informationen für das Gesamtsystem
und alle Teilfunktionen werden standardmässig
dargestellt und bieten die Voraussetzung für eine sichere und
störungsfreie Bedienung der Anlage. Bei Bedarf werden auch
die für IQ (Installation Qualification) und OQ (Operational
Qualification) notwendigen Messungen durchgeführt und
formgerecht dokumentiert.
Die CHRIST-Standarddokumente (qualifizierte Dokumentation
in Form von Kälteplänen, elektrischen Schaltplänen und technischen
Beschreibungen) entsprechen dabei den hohen Anforderungen
der Aufsichtsbehörden (FDA, PIC, etc). Diese Dokumente
werden ständig an neue bzw. geänderte Anforderungen
dieser Behörden angepasst, in enger Zusammenarbeit erarbeiten
wir darüber hinaus kundenspezifische Qualifizierungsdokumente.
Abb. 27.1.: Unsere Spezialisten bei der Erstellung von
Qualifizierungsdokumenten
Abb. 27.2.: Softwarequalifizierung
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Trainings, Schulungen und Seminare
Für die Durchführung von Seminaren und ähnlichen Veranstaltungen
stehen im Hause CHRIST die geeigneten Räumlichkeiten
zur Verfügung. Hier können an den ausgestellten Musteranlagen
Schulungen sowie Demonstrations- und Probetrocknungen
durchgeführt werden.
Wir verfügen über ein hauseigenes Versuchslabor für diese
Aufgaben und können bei Bedarf auf qualifizierte Spezialisten
in den einzelnen Fachrichtungen, z. B. Pharmazie oder Biotechnologie
zurückgreifen.
Seminar- und Schulungspaket:
Applikation
1. Tag, Anreise bis 18.00 Uhr
· Treffen aller Teilnehmer
· Erfahrungsaustausch im Rahmen eines Gruppengespräches
mit gemeinsamem Abendessen
2. Tag, Beginn um 8.30 Uhr
· Zweck und Einsatzgebiete der Gefriertrocknung
· Sublimation physikalische Grundlagen
· Verhalten von Substanzen im Vakuum
· Gefrieren (Kristallisation / amorphe Erstarrung von
Substanzen)
· Vorbereitung des Probenmaterials
· Konzeption und Funktionsweise von Gefriertrocknungsanlagen
· Ermittlung von Prozessregelgrössen
· Festlegung des Trocknungsvorganges
· Gefriertrocknung von Mikroorganismen sowie
pharmazeutischen Produkten (mit ausgewiesenen
externen Referenzen)
· IQ/OQ, Validierung
· Praktischer Versuch
· Betriebsbesichtigung
Ende des Seminars um 16.00 Uhr, anschließend
Heimreise
Abb. 28.1.: Trocknungsversuch in unserem Applikationslabor
Seminar- und Schulungspaket:
Bedienung + Service
1. Tag, Anreise bis 12.00 Uhr
· Anwendung Gefriertrocknungsprozesse, Einführung
Geräte
· RVC 2-18, RVC 2-33, Praxisübungen
· Kontrollsystem LSC / LD plus, Kalibrierung der
Sensoren, ERROR systems, Praxisübungen
· Gemeinsames Abendessen mit allen Teilnehmern
2. Tag, Beginn um 9.00 Uhr
· Anlagensteuerung LSC / LD plus, Aktualisierung
· SCADA-Software LPC 32, Anwendung, Praxisübungen
· Kalibrierung der Mess-Sonden
· Fehlerbehebung für Vakuum und Kälte sowie bei
mechanischen Problemen
· Kühlsysteme
· Anlagensteuerung LMC3, Praxisübungen
3. Tag, Beginn um 9.00 Uhr
· Anlagensteuerung LSC, Praxisübungen
· Dokumentation, Allgemeine Fragen
Ende des Seminars um 13.00 Uhr, anschließend
Heimreise
Qualitätsmanagement
„Focussed on Quality“ – dies ist weit mehr, als nur der Leitsatz
unseres Unternehmens, es ist Aufgabe, Auftrag und Verpflichtung
für alle Mitarbeiter im Unternehmen. Unsere hervorragende
Reputation in den Prozessindustrien – in den
Labors, bei den Entwicklern oder den Produktionsbetrieben –
verdanken wir der konsequenten Einhaltung unserer hohen
selbstgestellten Qualitätsansprüche.
Die erfolgreiche Einführung unseres Qualitäts-Management-
Systems Anfang der 90er Jahre garantiert die Einhaltung optimaler
Strukturen und Abläufe. Unsere Qualitätsmanagementsysteme
gelten jedoch nicht nur unternehmensintern – auch
unsere langjährigen Partner auf der Lieferantenseite, mit
denen wir unsere vertrauensvolle Zusammenarbeit kontinuierlich
intensivieren, werden an den hohen Maßstäben gemessen.
Der Beweis für den Erfolg unserer stetigen Bemühungen sind
letztendlich auch die Zertifizierungen – zuletzt nach DIN EN
ISO 9000:2000 – die wir immer aktuell nachweisen können.
Die Auditoren des TÜV e.V. bescheinigen uns hier kontinuierlich,
dass sich das CHRIST-Qualitätsmanagement international
führend auf dem höchsten Niveau befindet.
Der wichtigste Baustein dieses ausgereiften Qualitätsmanagements
aber ist der direkte und enge Kontakt zu unseren Kunden.
Nur aus der Praxis erfahren wir, in welchen Bereichen wir
unsere kontinuierlichen Verbesserungs-Programme (KVP) ansetzen
können. Dabei sammeln wir vor allem durch die ständig
in unserem Haus stattfindenden Factory Acceptance Tests
mit den Entwicklungs- bzw. Herstellungsleitern, aber auch den
Maschinenbedienern oder den Laboranten viele wertvolle
Erfahrungen.
Abb. 29.1.: TÜV-Zertifikat
Abb. 29.2.: Endabnahme einer Pilotanlage
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Service und Vertretungen
Die Anlagen von CHRIST werden in über 50 Ländern der Welt
erfolgreich betrieben. Um für alle Kunden ständig ansprechbar
zu sein, besteht ein international fest organisiertes Vertretungsnetz,
das für die Beratung und für den Service zur Verfügung
steht. Im nationalen Bereich erfolgen Betreuung und
Beratung sowohl durch Vertretungen als auch durch ausgebildete
Systemspezialisten direkt aus dem Stammhaus.
Wir sind jederzeit für Sie da (24 Stunden- / 365 Tage-Hotline)
Vancouver
San Diego
Mexico City
Lima
Santiago
Montreal
New York
Bogota
Buenos Aires
Sao Paolo
Ausgewählte Auslandsvertretungen von CHRIST
Eine Übersicht unserer Auslandsvertretungen mit Ansprechpartnern finden Sie im Internet unter www.martinchrist.de/Kontakt/Auslandsvertretungen.
Oslo
Kopenhagen
Brüssel
London
Osterode
Paris
Madrid
Rom
Tunis
Istanbul
Kairo
Moskau
Johannesburg
Riyadh
Dubai
Mumbai
Delhi
Peking
Madras Bangkok
Singapur
Seoul
Shanghai
Hong Kong
Perth
Tokio
Adelaide
Sydney
Auckland