04.02.2025 | LOGFILE Leitartikel 03/2025

Grundlagen zur Dichtigkeit von Container Closure Systemen

Grundlagen zur Dichtigkeit von Container Closure Systemen

5 Min. Lesezeit | von Raimund Brett

Die Aufgabe eines Primärverpackungssystem (Container Closure System) liegt im Wesentlichen darin, zu verhindern, dass das Produkt verloren geht (z. B. Auslaufen, Verdunsten etc.) und dass das Produkt von außen kontaminiert wird.

Eine Primärverpackung bzw. ein Verpackungssystem kann aus einem oder mehreren Bestandteilen bestehen. Als Beispiel seien hier Ampullen (nur eine Komponente, Glas) und Vials (mehrere Komponenten, Glasbehälter, Stopfen (Gummi) und Kappe (Aluminium)) genannt.

Folgende Definitionen können im Zusammenhang mit Undichtigkeiten gemacht werden:

  • Leck/Undichtigkeit: Ein Spalt oder ein Bruch im Verpackungssystem worüber Flüssigkeit oder Gas austreten kann
  • Leckage: Das unbeabsichtigte Eindringen oder Entweichen von Stoffen (fest, flüssig, gasförmig) durch eine Lücke in der Verpackung oder einen Spalt zwischen Verpackungsbestandteilen

Ein dichtes bzw. integres Verpackungssystem ist eines, das keine Undichtigkeiten wie Löcher oder Beschädigungen aufweist, die möglicherweise die Qualität des Produktes gefährden können.

Für Verpackungssysteme für sterile Produkte könnte man die Undichtigkeiten gemäß Abbildung 1 zum Beispiel in drei Kategorien einteilen (angelehnt and die USP).

Container Closure Integrity steriles Produkt
     Kategorie  

 Undichtigkeit (Spalt/ Bruch) 

Risiko für das Produkt
1   Mikroorganismen können      
  eindringen
Nicht einhalten von physikalisch/ chemischen Qualitätsmerkmalen
2

  Auslaufen von Produkt Eindringen von     
Flüssigkeit oder Feststoffen

Nicht einhalten von physikalisch/ chemischen Qualitätsmerkmalen
3

Eindringen von

Wasserdampf, Luft (Sauerstoff)

Verlust von Stickstoff oder Vakuum

Nicht einhalten von physikalisch/ chemischen Qualitätsmerkmalen und/oder erschwerter Zugang zum Produkt für Endverbraucher

Abbildung 1    Kategorien für Undichtigkeiten (gemäß USP 1207)


Das heißt ein dichtes Verpackungssystem ist nicht per se durch das Bestehen eines mikrobiologischen Challenge Tests oder eines Produkt-Sterilitätstests definiert. Eine dichte Verpackung ist eine, die das maximal zulässige Undichtigkeitslimit (MALL, maximum allowable leakage limit) einhält. Dieses Limit ist immer abhängig von den Anforderungen des Produktes und wird z. B. in mbar*l/s angegeben.

Somit ist klar, dass die Dichtigkeit des Verpackungssystems abhängig ist vom Produkt bzw. von den Anforderungen an dieses Produkt.

Die USP 1207 bildet dazu die in Abbildung 2 dargestellten Kategorien für die Anforderungen an die Qualität der Verpackung:

Qualitätsanforderungen an das Verpackungssystem
Kategorie Kategorie
1 Sterilität und Produktformulierung müssen geschützt werden, Gasphase ist nicht relevant
2 Sterilität, Produktformulierung und Gasphase müssen geschützt werden
3 Sterilität muss geschützt werden, Produktzugang ist erforderlich (z. B. Mehrdosen-Vial)

Abbildung 2    Kategorien für die Anforderungen an die Qualität des Primärverpackungssystems gemäß USP 1207


Die Kategorie 3 stellt eine Subkategorie dar, welche auf Multi-Dose Behältnisse anwendbar ist und in den Kategorien 1 und 2 enthalten sein kann. Bei der Kombination von 2 und 3 bedeutet das, dass sich die Anforderungen an die MALL im Produktzyklus verschieben. Nach der Abfüllung und der Lagerung gilt Kategorie 2, bei der Anwendung gilt aber nur noch die Kategorie 1.

Es gibt einige Untersuchungen dazu, welche Leckage-Raten bei sterilen Produkten anzusetzen sind. Aufgrund der Komplexität soll hier aber nicht weiter darauf eingegangen werden. Für detaillierte Informationen empfiehlt sich ein Studium der USP 1207 bis 1207.3. Generell kann man davon ausgehen, dass für nichtporöse starre Verpackungen wie Vials, Fertigspritzen, Kartuschen, BFS Kunststoffampullen, Ampullen etc. eine Helium leakage rate von < 6 x 10-6 mbar L/s (Kirsch, et all; PDA J Pharm Sci & Technol 51, 5, 1997) ein niedriges Risiko für das Eindringen von Mikroorganismen oder dem Verlust von flüssigem Produkt darstellt. Das entspricht in etwa einer Leckage durch einen Defekt von 0,1 bis 0,3 µm.

Es soll hier nochmals darauf hingewiesen werden, dass die Leckage Rate (MALL) für jedes Produkt/Verpackungssystem spezifisch ist und auf Basis von wissenschaftlichen Daten und des Risikos festgelegt werden muss. Die Kenntnisse der MALL ist wichtig da es verschiedene Arten der Prüfung auf Dichtigkeit gibt und nicht alle Verfahren für jede Undichtigkeit oder MALL gleich gut geeignet sind. Daher sollten, wenn erforderlich, immer mehrere Möglichkeiten der Testung auf Dichtigkeit zur Verfügung stehen.

 

 
Raimund Brett

Autor

Raimund Brett
Industriemeister Fachrichtung Pharmazie, gempex GmbH
E-Mail: Raimund.brett@gempex.com

 
Der GMP-BERATER

Der GMP-BERATER


Die weltweit größte Wissenssammlung im Bereich der Good Manufacturing Practice!

Der GMP-BERATER verbindet die permanent aktualisierten Vorschriften der globalen Regelwerke mit Handlungsanweisungen zur sofortigen Umsetzung in Ihrem Betrieb.

Lernen Sie hier den GMP-BERATER kostenlos und unverbindlich kennen.


> Mehr Informationen und Bestellung
 
 

Kommentare


Schreiben Sie einen Kommentar zu diesem Leitartikel.

> Zögern Sie nicht, wir freuen uns auf Ihr Feedback!