Quality by Design verbindet Materialeigenschaften, Prozessparameter und Qualitätsziele.
In der pharmazeutischen Entwicklung tickt die Uhr unerbittlich. Zwischen der ersten Formulierungsidee und der marktreifen Tablette stehen anspruchsvolle Hürden, die es zu überwinden gilt. Wer hier Zeit verliert, verkürzt die verbleibende Patentlaufzeit nach der Markteinführung und damit die Phase, in der das alleinige Verkaufsrecht die größten Erträge sichert. Besonders schmerzhaft wird es, wenn kritische Probleme erst spät sichtbar werden. Die Lösung: eine früh ansetzende, ganzheitliche Betrachtung des gesamten Entwicklungsprozesses.
Fette Compacting begleitet Hersteller von der ersten Formulierungsidee bis zur validierten Serienproduktion. Der Ansatz besteht also in einem Paradigmenwechsel: weg von isolierten Entwicklungsschritten, hin zu einer durchgängigen Prozesspartnerschaft.
Qualität sichern – von Anfang an
Moderne Tablettenentwicklung ist kein „Trial and Error“, sondern ein hochstrukturierter Prozess. Der Schlüsselbegriff lautet Quality by Design (QbD). Dieser Ansatz stellt sicher, dass Qualität nicht nur am Ende geprüft, sondern von Anfang an in das Produkt „hineinentwickelt“ wird. Im Zentrum steht das Verständnis der Wechselwirkungen zwischen drei Faktoren:
- Kritische Materialeigenschaften (CMAs)
- Steuerbare Maschinenparameter (CPPs)
- Geforderte Qualitätsmerkmale des Endprodukts (CQAs)
Doreen Dunst, Application Specialist bei Fette Compacting, bringt die Herausforderung auf den Punkt: „Nur wer versteht, wie Produkt und Maschine interagieren, kann robuste Prozesse etablieren.“ Deshalb hat Fette Compacting sein Serviceangebot ganz auf dieses Prinzip abgestimmt. Ziel ist es, sogenannte Design Spaces zu definieren – also sichere Bereiche an Parametern, in denen die Produktion zuverlässig läuft und die Tabletten immer die gewünschte Qualität haben.
Tiefer Blick ins Pulver
Am Anfang steht die Frage: Welche Eigenschaften hat dieses Pulver? Fachleute wissen, dass die Antwort komplex ist. Partikelgröße, Fließverhalten, Feuchtigkeitsgehalt, Verdichtungseigenschaften: Diese kritischen Materialattribute bestimmen, ob eine Formulierung später zuverlässig verpresst werden kann.
Die Materialcharakterisierung schafft hier Klarheit. Mit Verfahren wie der Laserbeugungsspektroskopie lassen sich die relevanten Eigenschaften bestimmen. Ergänzend untersucht die Verdichtungsanalyse mit der F Lab 10 von Fette Compacting, wie sich Pulver unter verschiedenen Presskräften verhalten. Das gelingt bereits mit kleinsten Mengen des Pulvers, was gerade bei Neuentwicklungen ein entscheidender Vorteil ist. So entsteht ein detailliertes Profil jedes Pulvers – eine Art Fingerabdruck, der als Fundament für alle weiteren Entscheidungen dient.
Wissen statt Herantasten
Aus der Materialkenntnis der Rohstoffe soll nun eine Rezeptur werden, die sich zu einer hochwertigen Tablette pressen lässt. Die Frage, welche Hilfsstoffe und Maschinenkonfigurationen zur Formulierung passen, führt oft zu aufwendigen Versuchsreihen und kostet wertvolle Zeit.
Die Qualified Expert Database (QED) von Fette Compacting verändert diese Arbeitsweise grundlegend. Sie bündelt Erfahrungswerte aus über sieben Jahrzehnten Tablettiertechnologie und nutzt KI-gestützte Algorithmen, um neue Analyseergebnisse mit historischen Daten zu verknüpfen. „Anstatt sich mühsam an die optimalen Einstellungen heranzutasten, liefert das System frühzeitig konkrete Empfehlungen für die ideale Maschinenkonfiguration und die passenden Komponenten“, erläutert Dunst den Vorteil der Datenbank. „Das spart Zeit im Labor und ermöglicht es, schneller zufriedenstellende Ergebnisse bei den ersten Versuchen im Produktionsmaßstab zu erzielen.“
Scale-up ohne böse Überraschungen
Was im Kleinen funktioniert, muss im Großen nicht gelingen: Der Übergang vom Labor- in den Produktionsmaßstab ist ein weiterer klassischer Kostentreiber. Unterschiedliche Chargengrößen, veränderte Durchsatzraten oder andere Maschinendynamiken können den Prozess aus dem Gleichgewicht bringen.
„Genau hier setzen unsere Emulatortechnologien an“, sagt Dunst. „Dank ihnen können wir einzelne Prozessschritte bereits optimieren, bevor die eigentliche Produktion startet.“ Die Ergebnisse sind direkt übertragbar, was das Scale-up erleichtert.
Ergänzend unterstützt Fette Compacting Pharmaunternehmen mit Machbarkeitsstudien. Durch gezielte Versuche und deren sorgfältige Dokumentation erhalten die Hersteller eine solide Grundlage für Entscheidungen. So lassen sich geplante Formulierungsänderungen oder Prozessanpassungen umfassend bewerten und potenzielle Risiken frühzeitig erkennen.
Echtzeitkontrolle statt Ausschuss
Sobald die Produktion läuft, gilt es, die Qualität stabil zu halten. Fehler, die erst bei der Endkontrolle auffallen, können ganze Chargen unbrauchbar machen. Die Lösung ist die embedded Process Analytical Technology, kurz ePAT. Mittels Nahinfrarotspektroskopie misst das System Qualitätsmerkmale wie den Wirkstoffgehalt in Echtzeit. „Die ePAT führt Messungen durch, ohne die Tabletten zu beschädigen“, erklärt Dunst. „Bei erkannten Abweichungen in Qualität oder Zusammensetzung können Schlechttabletten sofort aussortiert werden. Korrekturen können unmittelbar während der Produktion erfolgen, bevor größere Mengen betroffen sind.“
Alles aus einer Hand
Ein stabiler Produktionsprozess allein reicht nicht aus: Der Weg zur Marktreife endet erst mit der regulatorischen Zulassung. Deshalb umfassen die R&D Solutions von Fette Compacting auch GMP-Services beim Kooperationspartner CMIC in den USA. Diese reichen von der Unterstützung beim Prozesstransfer in den Produktionsmaßstab inklusive Planung und statistischer Auswertung von Validierungsläufen bis hin zur Unterstützung bei der Herstellung klinischer Chargen.
Die Komplexität moderner Arzneimittelherstellung erfordert ein Umdenken: Weg vom reinen Maschinenkauf, hin zu einer strategischen Prozesspartnerschaft. Für Pharmahersteller bedeutet dieser durchgängige Ansatz weniger Schnittstellen, kürzere Projektlaufzeiten und eine solide methodische Basis. Quality by Design liefert dabei den roten Faden, der alle Phasen verbindet – von der ersten Frage nach dem Pulver bis zur freigegebenen Tablette.
Vorteile der R&D Solutions von Fette Compacting
- Kürzere Entwicklungszyklen: Datengestützte Empfehlungen statt langwieriger Versuchsreihen
- Weniger Ausschuss: Echtzeitkontrolle erkennt Abweichungen im Herstellungsprozess sofort
- Planbare Scale-ups: Emulatoren bereiten den Produktionsübergang vor
- Schnellere Markteinführung: Optimierte Prozesse verkürzen die Time-to-Market