Mit dem Inkrafttreten des überarbeiteten Annex 1 der EU-GMP-Leitfadens am 25. August 2023 sind die Anforderungen an die Herstellung steriler Arzneimittel strenger und klarer definiert worden. Eine zentrale Anforderung ist die Einführung einer kontinuierlichen mikrobiologischen Überwachung in kritischen Bereichen des Abfüllprozesses - typischerweise in Umgebungen der Klasse A und in einigen Fällen auch der Klasse B. Da der Annex 1 den Herstellern die Möglichkeit eröffnet oder sie sogar dazu ermutigt, alternative oder schnelle mikrobiologische Methoden einzusetzen, ist die Implementierung von Online-Überwachungssystemen zur Kontrolle sowohl lebensfähiger als auch nicht lebensfähiger Partikel in den Fokus gerückt.

Dieser Artikel beschreibt, wie der Rapid-C+ von Plair unter Verwendung der Echtzeit-Biofluoreszenz-Partikelzählung (BFPC) die Einhaltung dieser aktualisierten Anforderungen unterstützen kann, indem er eine kontinuierliche mikrobiologische Echtzeitüberwachung für die sofortige Erkennung und Reaktion ermöglicht und damit eine praktische Lösung für eine robuste und zuverlässige Überwachung in der aseptischen Produktion sowie ein besseres Prozessverständnis bietet.

Im folgenden Abschnitt werden einige wichtige Paragraphen aus dem überarbeiteten Annex 1 hervorgehoben und aufgezeigt, wie der Rapid-C+ die Einhaltung dieser spezifischen Anforderungen in sterilen Produktionsumgebungen unterstützt bzw. ermöglicht.

§ 2.5 Die Entwicklung des CCS erfordert detaillierte technische und verfahrenstechnische Kenntnisse. Mögliche Kontaminationsquellen sind mikrobielle und zelluläre Rückstände (z. B. Pyrogene, Endotoxine) sowie Partikel (z. B. Glas und andere sichtbare und nicht sichtbare Partikel).

Zu den im Rahmen eines CCS zu berücksichtigenden Aspekten gehören unter anderem (ohne Anspruch auf Vollständigkeit):

… xiv. Überwachungssysteme – einschliesslich einer Bewertung der Machbarkeit der Einführung wissenschaftlich fundierter, alternativer Methoden, die den Nachweis von Umweltkontaminationen optimieren.

§ 9.28 Die Hersteller sollten die Einführung geeigneter alternativer Überwachungssysteme, wie z. B. Schnellverfahren, in Betracht ziehen, um die Erkennung mikrobiologischer Kontamination zu beschleunigen und das Risiko für das Produkt zu verringern. Diese schnellen und automatisierten Verfahren zur mikrobiologischen Überwachung können eingeführt werden, nachdem im Rahmen einer Validierung ihre Gleichwertigkeit oder Überlegenheit gegenüber den etablierten Methoden nachgewiesen wurde. 

Der Rapid-C+ steht für eine neue Generation von Echtzeit-Umweltüberwachungssystemen, die entwickelt wurden, um die modernen Anforderungen an eine schnelle mikrobiologische Kontrolle zu erfüllen und sogar zu übertreffen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden, bei denen lebensfähige Mikroorganismen auf Agarplatten kultiviert werden, nutzt der Rapid-C+ die BFPC-Technologie, um biologische Partikel in der Luft anhand ihrer intrinsischen Fluoreszenz- und Streueigenschaften kontinuierlich zu erkennen und zu charakterisieren. Ergänzend dazu kommen Agarplatten zum Einsatz, auf denen die gemessene Luft aufprallt und Mikroorganismen gesammelt werden.

Dieses Schnellverfahren verkürzt die Zeit bis zum Vorliegen des Ergebnisses erheblich und ermöglicht so den Nachweis einer potenziellen mikrobiologischen Kontamination innerhalb von Sekunden statt Tagen. Solche Verfahren tragen dazu bei, den Nachweis zu beschleunigen und Risiken für die Produktqualität zu verringern, da sie im Falle einer abnormalen Keimbelastung ein sofortiges Eingreifen ermöglichen.

Darüber hinaus erfasst das System kontinuierlich Daten, ohne dass manuelle Eingriffe in Umgebungen der Klasse A erforderlich sind, wodurch das mit Bedienereingriffen verbundene Kontaminationsrisiko verringert wird.

Durch die Integration von Rapid-C+ in das Umweltüberwachungsprogramm können Hersteller ihre Kontrolle über Reinraumumgebungen verbessern, die Einhaltung der aktuellen behördlichen Anforderungen stärken und den Weg für datengestützte Entscheidungen in Echtzeit in der aseptischen Fertigung ebnen. 

§ 9.8 Die Probenahmeverfahren sollten kein Kontaminationsrisiko für die Herstellungsprozesse darstellen.

§ 8.9 Soweit möglich, sollte der Einsatz von Anlagen wie RABS, Isolatoren oder anderen Systemen in Betracht gezogen werden, um die Notwendigkeit kritischer Eingriffe in den Bereich der Reinheitsklasse A zu verringern und das Kontaminationsrisiko zu minimieren. Auch der Einsatz von Robotik und die Automatisierung von Prozessen können in Betracht gezogen werden, um direkte kritische Eingriffe durch Menschen zu vermeiden (z. B. Trockenhitzetunnel, automatisierte Beladung von Gefriertrocknern, Sterilisation vor Ort).

Das Rapid-C+-System ist für die vollautomatische, kontinuierliche mikrobiologische Luftüberwachung ausgelegt, ohne dass während des Betriebs ein menschliches Eingreifen erforderlich ist. Durch den Wegfall manueller Probenahmeschritte in Klasse-A-Bereichen beseitigt der Rapid-C+ eine der häufigsten Kontaminationsrisiken in aseptischen Umgebungen: die menschliche Interaktion.

Dank seines nicht-intrusiven Designs lässt sich das Gerät in Isolatoren, RABS oder kritische Grade-A/B-Umgebungen integrieren, ohne den unidirektionalen Luftstrom zu stören oder die aseptischen Bedingungen zu beeinträchtigen. Nach der Installation arbeitet das System kontinuierlich und autonom, wodurch sowohl physische Eingriffe in kritische Bereiche als auch die damit verbundenen Kontaminationsrisiken reduziert werden und somit jegliche Unterbrechung der Abfüllprozesse vermieden wird. 

Mithilfe des integrierten C-Catch (einem herkömmlichen Agar-Impaktionssystem zur aktiven Luftprobenahme) befindet sich die Agarplatte zum Auffangen mikrobieller Kontaminanten ausserhalb des kritischen Bereichs (z. B. unterhalb der Abfüllanlage), und dank des intelligenten Designs des Systems kann der C-Catch aseptisch ausgetauscht werden, ohne die Reinraumumgebung zu beeinträchtigen und mit geringem Risiko für Sekundärkontaminationen. 

§ 9.24 Während der gesamten Dauer kritischer Verarbeitungsschritte, einschliesslich der Montage der Anlagen (aseptischer Aufbau) und der kritischen Verarbeitung, sollte eine kontinuierliche Überwachung der keimbelasteten Luft in Reinräumen der Klasse A (z. B. durch Luftprobenahme oder Sedimentationsplatten) durchgeführt werden. Für Reinräume der Klasse B sollte ein ähnlicher Ansatz in Betracht gezogen werden, der sich nach dem Risiko einer Beeinträchtigung der aseptischen Verarbeitung richtet. Die Überwachung sollte so durchgeführt werden, dass alle Eingriffe, vorübergehenden Ereignisse und etwaige Systemverschlechterungen erfasst werden und jegliches Risiko, das durch Eingriffe im Rahmen der Überwachungsmaßnahmen entsteht, vermieden wird.

Der Rapid-C+ wurde speziell für die echte kontinuierliche Überwachung lebensfähiger Mikroorganismen in kritischen Umgebungen unter Verwendung der BFPC-Technologie entwickelt. Dies ermöglicht die unterbrechungsfreie Erkennung lebensfähiger Mikroorganismen während des gesamten aseptischen Betriebs, einschliesslich der Einrichtung der Anlagen und kritischer Verarbeitungsschritte.

Da das System ohne Unterbrechungen bei der Probenahme oder manuelle Eingriffe arbeitet, ermöglicht es die vollständige Einhaltung der Anforderungen des Annex 1 zur Erfassung von Eingriffen, vorübergehenden Kontaminationsereignissen und frühen Anzeichen einer Verschlechterung des Systems. Alle Ereignisse werden mit hoher zeitlicher Auflösung aufgezeichnet, sodass Hersteller potenzielle Risiken für die Produktqualität innerhalb präziser Zeitfenster genau lokalisieren können.

Darüber hinaus minimiert das nicht-invasive und geschlossene Design des Rapid-C+ Luftströmungsstörungen und vermeidet jegliches Kontaminationsrisiko, das typischerweise mit manuellen Probenahmen, der Handhabung von Nährplatten oder Bewegungen des Bedienpersonals verbunden ist. Dadurch eignet es sich besonders für Bereiche der Klasse A.

§ 9.31 In Bereichen der Klassen A und B nachgewiesene Mikroorganismen sollten bis auf Artenebene identifiziert werden, und die potenziellen Auswirkungen dieser Mikroorganismen auf die Produktqualität (für jede betroffene Charge) sowie auf den allgemeinen Kontrollstatus sollten bewertet werden. Die Identifizierung von Mikroorganismen, die in Bereichen der Klassen C und D nachgewiesen wurden (beispielsweise bei Überschreitung von Aktionsgrenzwerten oder Alarmschwellen), oder nach der Isolierung von Organismen, die auf einen Kontrollverlust, eine Verschlechterung der Reinheit hindeuten oder schwer zu kontrollieren sind – wie sporenbildende Mikroorganismen und Schimmelpilze –, sollte ebenfalls in Betracht gezogen werden, und zwar in ausreichender Häufigkeit, um einen aktuellen Überblick über die typische Flora dieser Bereiche zu erhalten.

Die BFPC-Technologie des Rapid-C+ kann Mikroorganismen bislang noch nicht direkt auf Artenebene identifizieren. Allerdings wird die gesamte während der Überwachung entnommene Luft vor dem Verlassen des Geräts auf eine herkömmliche Agarplatte aufgebracht, die sich in dessen C-Catch befindet. Durch diese aktive Luftprobenahme mittels Agarplatten kann jede mikrobielle Kontamination erfasst und nach der Inkubation mithilfe aktueller Genomik- oder Proteomik-Methoden identifiziert werden.  

Durch die kontinuierliche Überwachung lebensfähiger Partikel und die Unterscheidung zwischen biologischen und nicht-biologischen Signalen hilft der Rapid-C+ den Anwendern dabei, festzustellen, wann und wo Kontaminationsereignisse auftreten. Bei einem Signal des Rapid-C+ wird die Agarplatte aus dem C-Catch inkubiert und anschliessend erfolgt die Identifizierung der mikrobiellen Arten.

Auf diese Weise fungiert der Rapid-C+ als Auslöser und Frühwarnsystem und unterstützt den Arbeitsablauf bei der mikrobiellen Identifizierung durch die Bereitstellung präziser zeitlicher und räumlicher Informationen. Dies trägt zu einem ebenso tiefgreifenden Verständnis der mikrobiellen Flora im Reinraum bei wie herkömmliche, auf Zellwachstum basierende Methoden.

§ 10.10 Umweltüberwachungsdaten und Trenddaten, die für klassifizierte Bereiche erhoben wurden, sollten im Rahmen der Zertifizierung/Freigabe von Produktchargen überprüft werden. Es sollte ein schriftliches Verfahren vorliegen, das die zu ergreifenden Massnahmen beschreibt, wenn festgestellt wird, dass Daten aus der Umweltüberwachung vom Trend abweichen oder die festgelegten Grenzwerte überschreiten. Bei Produkten mit kurzer Haltbarkeitsdauer liegen die Umweltdaten zum Zeitpunkt der Herstellung möglicherweise nicht vor; in diesen Fällen sollte die Konformitätsprüfung eine Überprüfung der zuletzt verfügbaren Daten umfassen. Hersteller dieser Produkte sollten den Einsatz von Schnell- oder alternativen Methoden in Betracht ziehen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Luftprobenahmeverfahren, die eine Inkubation und eine verzögerte Analyse erfordern, liefert der Rapid-C+ durch kontinuierliche Echtzeitmessung sofortige Einblicke in den Grad der mikrobiellen Kontamination in der Luft. Diese Fähigkeit ist besonders wertvoll während des Chargenprüfungsverfahrens, insbesondere bei Produkten mit kurzer Haltbarkeit, bei denen traditionelle, auf Kulturen basierende Daten zum Zeitpunkt der Freigabe möglicherweise noch nicht vorliegen. Mit dem Rapid-C+ können Anwender aktuelle und historische Kontaminationstrends genau zum Zeitpunkt der Produktion überprüfen und so eine datengestützte, proaktive Bewertung der Reinraumbedingungen während der Fertigung vornehmen.

Das System protokolliert alle gemessenen Ereignisse mit präzisen Zeitstempeln, wodurch Abweichungen oder Ergebnisse, die vom Trend abweichen, schnell erkannt werden können und zeitnahe Untersuchungen ermöglicht werden. Der Rapid-C+ erleichtert zudem risikobasierte Entscheidungen und die Ursachenanalyse in Echtzeit und trägt so dazu bei, die Überprüfung der Umweltüberwachung bei der Chargenfreigabe zu optimieren.

§ 10.11 Werden schnelle und automatisierte mikrobiologische Verfahren für allgemeine Herstellungszwecke eingesetzt, sollten diese Verfahren für die betreffenden Produkte oder Prozesse validiert werden.

§ 9.29 Die verwendeten Probenahmeverfahren und -geräte sollten vollständig verstanden werden, und es sollten Verfahren für die korrekte Anwendung und Interpretation der erzielten Ergebnisse vorhanden sein. Es sollten Begleitdaten zur Wiederfindungsrate der gewählten Probenahmeverfahren vorliegen.

Der Rapid-C+ wird mit einem umfassenden Paket zur Erstvalidierung gemäss Ph. Eur. Kapitel 5.1.6, USP Kapitel <1223> oder dem PDA Technical Report Nr. 33 geliefert. Die Validierung umfasst eine fundierte Leistungsbewertung unter kontrollierten Bedingungen, mit der die Leistungsmerkmale des Systems wie Genauigkeit, Präzision, Spezifität, Nachweisgrenze und Robustheit bestätigt werden. 

Zur Unterstützung der Implementierung in GMP-konformen Einrichtungen stellt Plair/MBV eine Dokumentation bereit, die den behördlichen Anforderungen entspricht, darunter:

•    Beschreibung der Methode

•    Primäre Validierung

•    Risiko-Nutzen-Analyse und Anforderungsspezifikation (URS)

•    Gerätequalifizierung (IQ und OQ sowie auf Anfrage Unterstützung bei der PQ)

•    Vergleichbarkeitstests (Korrelation zu Referenzmethoden, z. B. aktive Luftprobenahme)

Mit diesen validierten Leistungsmerkmalen bietet der Rapid-C+ Herstellern eine wissenschaftlich fundierte, behördlich konforme Alternative für die Überwachung lebensfähiger Partikel in der Luft. 

§ 4.5 In Reinräumen und kritischen Bereichen sollten alle freiliegenden Oberflächen glatt, undurchlässig und ohne Unterbrechungen sein, um das Ablösen oder die Ansammlung von Partikeln oder Mikroorganismen zu minimieren.

§ 4.7 Die in Reinräumen verwendeten Materialien – sowohl für den Bau des Raums als auch für die darin verwendeten Gegenstände – sollten so ausgewählt werden, dass die Partikelbildung minimiert wird und die wiederholte Anwendung von Reinigungs-, Desinfektions- und sporiziden Mitteln, sofern diese zum Einsatz kommen, möglich ist.

Der Rapid-C+ wurde speziell für den Routineeinsatz in GMP-konformen Reinräumen entwickelt. Seine Konstruktion entspricht den folgenden Grundsätzen für die Reinraumtauglichkeit:

• Glatte und versiegelte Oberflächen: Das Gehäuse des Rapid-C+ besteht aus glatten, porenfreien Materialien, die gegen die Anhaftung von Mikroorganismen resistent und leicht zu reinigen sind. Alle Aussenflächen sind frei von Fugen, Vertiefungen oder anderen Merkmalen, die die Ansammlung von Verunreinigungen begünstigen könnten.

• Geringe Partikelemission: Das Gerät gibt keinen aktiven Luftstrom in die überwachte Umgebung ab und trägt nicht zur Erzeugung von Schwebeteilchen bei. Der interne Luftstrom ist gekapselt, wodurch eine Störung der umgebenden laminaren Strömungsfelder verhindert wird.

• Materialbeständigkeit: Das System besteht aus reinraumtauglichen Materialien (z. B. hochwertigem Edelstahl und chemikalienbeständigen Polymeren) und wurde auf Verträglichkeit mit gängigen Reinigungs-, Desinfektions- und sporiziden Mitteln geprüft.

• Desinfektions- und Dekontaminationsfähigkeit: Alle Oberflächen halten wiederholten Reinigungszyklen mit alkoholbasierten und sporiziden Mitteln stand. Darüber hinaus verfügt der Rapid-C+ über einen speziellen Dekontaminationsmodus, der während der VHP-Dekontamination ausgeführt werden kann, sodass das Gerät unmittelbar nach der Dekontamination mikrobenfrei und messbereit ist. 

Dank seiner robusten Bauweise erfüllt der Rapid-C+ die strengen Anforderungen von Annex 1 hinsichtlich der Materialien und der Konstruktion in kritischen Produktionsbereichen und bietet eine vollständig konforme Überwachungslösung, die sich nahtlos in bestehende Reinigungs- und Desinfektionsverfahren integrieren lässt.

§ 5.1 Es sollte eine schriftliche, detaillierte Beschreibung der Gerätekonstruktion vorliegen (gegebenenfalls einschliesslich Prozess- und Instrumentierungsschemata). Diese sollte Bestandteil des Pakets zur Erstqualifizierung sein und auf dem neuesten Stand gehalten werden.

Der Rapid-C+ wird mit einem umfassenden Paket an technischer Dokumentation geliefert, das Folgendes umfasst:

• Ein detailliertes Benutzerhandbuch, in dem die Systemfunktionalität und die Betriebsabläufe beschrieben werden.

• Schaltpläne der relevanten Komponenten (z. B. optisches System, Luftzu- und -abfuhrwege, Datenerfassungseinheiten).

• Anleitungen zur Installation, Qualifizierung (IQ/OQ) und Leistungsüberprüfung gemäss den GMP-Anforderungen.

• Vollständige technische Spezifikationen und Materialinformationen für die Reinraumqualifizierung.

• Zusammenfassung der Primärvalidierung gemäss Ph. Eur. Kapitel 5.1.6, USP Kapitel <1223> oder PDA Technical Report Nr. 33.

Diese Dokumentation ist integraler Bestandteil des Pakets zur Erstqualifizierung des Systems und unterstützt die Validierung sowie die GMP-Integration des Rapid-C+ in pharmazeutischen Produktionsumgebungen. Alle Dokumente unterliegen einer Versionskontrolle und werden im Rahmen des laufenden Lebenszyklusmanagements aktualisiert, wodurch die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und die Rückverfolgbarkeit gewährleistet werden. 

Der Rapid-C+ bietet eine validierte Echtzeitlösung für die kontinuierliche mikrobiologische Luftüberwachung, die den Anforderungen des überarbeiteten EU-GMP-Annex 1 entspricht. Sein automatisiertes, nicht-intrusives Design unterstützt die Einhaltung der Vorschriften, indem es Kontaminationsrisiken reduziert, die sofortige Erkennung lebensfähiger Partikel ermöglicht und die Integration in kritische Umgebungen der Klassen A und B erleichtert. Durch die Kombination von schneller Erkennung mit herkömmlichen Identifizierungsfunktionen verbessert der Rapid-C+ die Umgebungskontrolle, unterstützt eine zeitnahe Entscheidungsfindung und bietet eine solide Grundlage für die moderne aseptische Herstellung.

EudraLex (2022). Annex 1 - Manufacture of Sterile Medicinal Products. The Rules Governing Medicinal Products in the European Union, Volume 4, EU Guidelines to Good Manufacturing Practice, Medicinal Products for Human and Veterinary Use. 2022