Vial Filling beschreibt im klassischen Sinne die aseptische Abfüllung pharmazeutischer Produkte in vorgefertigte Glasfläschchen (Vials). Eine technologische Alternative bietet die Blow-Fill-Seal-Technologie (BFS): Hierbei werden die Behältnisse – oft als Kunststoff-Vials bezeichnet – direkt im Prozess geformt, befüllt und hermetisch versiegelst. Als Material dienen thermoplastische Kunststoffe wie Polyethylen (LDPE/HDPE) oder Polypropylen (PP). Die entsprechenden Anlagen zeichnen sich durch einen kompakten Platzbedarf im Reinraum aus und sind darauf ausgelegt, hohe Anforderungen an die Produktsicherheit zu erfüllen.
Da die aus Granulat extrudierten Behältnisse in einem geschlossenen System ohne manuelle Eingriffe verarbeitet werden, wird die Gefahr einer Kontamination systemisch reduziert. Die aseptische Kette wird durch den Entfall von Reinigung und Transport offener Leerbehältnisse in den Prozessschritten unterstützt.
Wo kommt die Vial-Abfüllung zum Einsatz?
Die Herstellung und Befüllung starrer sowie flexibler Kunststoff-Vials – etwa mit Luer-Lock-Anschluss – erfolgt unter Einhaltung der Leitlinien für eine Gute Herstellungspraxis (GMP). Diese Technologie findet Anwendung in der Pharmaindustrie für:
- Ophthalmika: Augentropfen oder sterile Gele.
- Parenteralia: Injektions- und Infusionslösungen.
- Inhalat-Lösungen: Zur respiratorischen Therapie.
Der Produktschutz wird durch die hermetische Versiegelung im BFS-Verfahren gewährleistet. PP-Behälter eignen sich aufgrund ihrer thermischen Beständigkeit zudem für eine anschließende Terminalsterilisation im Autoklaven, sofern das Produkt dies zulässt. Für hitzeempfindliche Substanzen wie Biologika oder Impfstoffe kommt das spezielle cool-BFS-Verfahren zum Einsatz, das die thermische Belastung während der Formung des Behältisses reduziert, um die Wirkstoffintegrität zu wahren. Spezifische Verschlussdesigns und eine präzise Wandstärkenverteilung ermöglichen zudem eine exakte Dosierung durch den Anwender.
Wodurch zeichnet sich das Verfahren aus?
Die Effizienz des Vial Fillings in integrierten Systemen ermöglicht die Kombination von Produktion, Befüllung und Versiegelung bei hohen Ausstoßleistungen von über 30.000 Einheiten pro Stunde. Durch die Formung der Behältnisse direkt im Prozess entfällt die Logistik sowie die Lagerhaltung für Leerbehältnisse, was Einfluss auf die Betriebskosten und die Prozesskomplexität hat.
Ein technologischer Unterschied gegenüber konventionellen Glaslinien ist der Wegfall von Reinigungsschritten wie der Depyrogenisierung. Während Glasvials mit separaten Stopfen und Kappen verschlossen werden müssen, bildet bei Kunststoff-Vials das Material des Behälters durch Verschmelzung selbst den hermetischen Verschluss. Dies eliminiert das Risiko von Glasbruch und reduziert die Anzahl der benötigten Primärverpackungskomponenten. Bei der Wahl zwischen Glas und Kunststoff müssen jedoch Faktoren wie die Gaspermeabilität und mögliche Interaktionen zwischen Wirkstoff und Polymer (Leachables) berücksichtigt werden.
Qualifizierung und regulatorische Sicherheit
Die Inbetriebnahme von Anlagen für das Vial Filling unterliegt strengen regulatorischen Vorgaben gemäß den Anforderungen des EU-GMP Annex 1 für sterile Produkte sowie Annex 15 und den Anforderungen der FDA. Ein strukturierter Qualifizierungsprozess beginnt bei der Designqualifizierung, um die spezifikationsgerechte Planung abzusichern, und setzt sich über die Installations- sowie Funktionsqualifizierung fort.
Den Abschluss bildet die Leistungsqualifizierung, die den Nachweis einer konstant hohen Produktqualität unter realen Produktionsbedingungen erbringt. Eine regulatorisch konforme Validierung umfasst dabei in der Regel validierte Testprotokolle, Risikoanalysen nach FMEA-Standard sowie die Durchführung von Factory Acceptance Tests (FAT) und Vor-Ort-Abnahmen (SAT). Dieser ganzheitliche Ansatz stellt sicher, dass internationale Standards zur Vermeidung partikulärer oder mikrobieller Kontaminationen eingehalten werden.