2011/12

Sterilpulver-Abfüllmaschine. Wo jedes Staubkörnchen zählt

HTL Jenbach

Sterilpulver-Abfüllmaschine. Wo jedes Staubkörnchen zählt

Die Bedeutung pulverförmiger Arzneimittel wächst, weil sie sich hervorragend zur Herstellung von Injektionen, Infusionen etc. eignen und im Gegensatz zu flüssigen Pharmazeutika länger haltbar und weniger temperaturempfindlich sind.​​​

Für die Abfüllung wurden spezielle Maschinen entwickelt, die bis zu 300 Flaschen pro Stunde unter sterilen Bedingungen füllen.

Mit einer problematischen und kostenintensiven Schwäche, der Reststaubbelastung. Trotz einer Vakuum-Druckluft-Konstruktion, die das Pulver steril in die Behälter dosiert, setzen sich immer wieder Partikel im Flaschenhals ab. Diese Teilchen verhindern, dass die Flasche vollkommen dicht schließt, was teure Rückholaktionen zur Folge hat.

Von all diesen Aspekten der Arzneimittelproduktion ahnten Christian Rißbacher und Martin Klotz, Schüler der HTL Jenbach, noch nichts, als sie bei ihrer Zusammenarbeit mit Sandoz, einem weltweit tätigen Pharmaunternehmen, mit dem Thema Reststaubbelastung konfrontiert wurden. Die Aufgabe eine bestehende Sterilpulver-Abfüllmaschine so zu optimieren, dass die Reststaubmenge reduziert wird, betrachteten sie zunächst lediglich aus dem Blickwinkel von Maschinenbauern und Mechatronikern. Aber schon bei den ersten Recherchen vor Ort bemerkten sie, worauf bei der Arbeit unter sterilen Bedingungen zu achten ist. Denn: jedes Staubkörnchen zählt. Der Testlauf an der Originalmaschine war unmöglich. Um adäquate Vergleichsdaten zu erhalten, mussten die Schüler erst ein Alternativ-Gerät umbauen und verschiedene Stoffe testen, deren Eigenschaften den echten Wirkstoffen bei der Abfüllung gleichen.

Kaum verwunderlich, dass die ersten Lösungsvorschläge der beiden aufgrund der strengen Richtlinien der Arzneimittelproduktion nicht realisiert werden konnten. Weder die hinter dem Dosierrad fixierte Lippe noch das Gebläse, die die Flasche nach der Dosierung reinigen sollten, entsprachen den Bedingungen. Rißbacher und Klotz wollten dennoch nicht aufgeben. Statt den Folgen der Verstaubung nachzugehen, wandten sich den Ursachen zu und entwickelten zwei Konzepte, bei denen der Flaschenrand geschützt wird. Bei der kostengünstigen und platzsparenden Variante fährt eine kleine Blende, die die Luftströmung nicht stört, mit den Flaschen mit. Ein Prototyp wurde im Auftrag von Sandoz bereits gebaut und getestet. Noch geringer waren die Reststaubmengen beim zweiten Modell, bei dem die Schüler eine rotierende Blende direkt unter dem Dosierrad montierten. Die Antriebseinheit erfordert zwar kleinere Veränderungen an der Steuerung, in allen anderen Details, die modelliert wurden, scheinen die schwierigen Bedingungen jedoch ideal erfüllt.