Verarbeitung medizinischer Kunststoffe? So minimieren Sie das Risiko

Kunststoffe, die in Gesundheitsprodukten wie diesem Inhalator verwendet werden, erfüllen in hohem Maße strenge Qualitäts- und Leistungsstandards und bestehen auch Biokompatibilitäts- und Biotoxizitätstests .

In der Kunststoffverarbeitung für die Medizin- und Pharmaindustrie dreht sich alles ums Risiko. Oder noch besser, über Minimierung Risiko. Hersteller von Medizinprodukten und pharmazeutischen Verpackungen müssen zusammen mit ihren Kunden sicherstellen, dass ein Patient keine negativen Erfahrungen aufgrund eines Defekts oder eines Versehens machen kann. Daher müssen auch die Zulieferer von Komponenten wachsam sein, um sicherzustellen, dass die von ihnen ergriffenen Maßnahmen die Leistung oder Sicherheit des Endprodukts nicht beeinträchtigen.

Kunststoffe, die im Gesundheitswesen verwendet werden, erfüllen lebenswichtige Funktionen wie eine schnelle Diagnose, minimalinvasive Chirurgie, Selbstmedikation und die Reduzierung der Übertragung von Bakterien sowie den Schutz von Medikamenten vor Feuchtigkeit und Sauerstoff. Diese Materialien müssen eine konstante Leistung liefern, einschließlich Sterilisations-, Chemikalien- und Lipidbeständigkeit. Sie müssen oft auch Standards für Biokompatibilität und Toxizität erfüllen, wobei selbst geringfügige Veränderungen der Inhaltsstoffe der verwendeten Kunststoffe die Akzeptanz des fertigen Geräts beeinträchtigen können. Aus diesen Gründen verlangen Zulassungsbehörden wie die US FDA und zuständige Behörden in Europa, dass die Kunststoffe „gut charakterisiert“ sind mit detaillierten Informationen zu den Materialinhaltsstoffen und -formulierungen, Herstellungsprozessen und umfangreichen unterstützenden Daten in Bezug auf physikalische und mechanische Eigenschaften , Biokompatibilität und Toxizität.

Die Verantwortung für die Zusammenstellung all dieser Dokumentation liegt letztendlich bei dem Unternehmen, das das Gerät auf den Markt bringt, da es Teil des Datenpakets wird, das für die Zulassung des Geräts zur Verwendung erforderlich ist. Da die Aufsichtsbehörden jedoch das Risiko von Änderungen in der gesamten Lieferkette zunehmend prüfen, trägt der Verarbeiter – Tier-1- sowie Tier-2- und 3-Lieferanten – eine erhöhte Verantwortung für die von ihm beschafften Kunststoffmaterialien, selbst wenn dies vom OEM-Kunden vorgegeben wird.

All dies spricht lautstark für eine Zusammenarbeit zwischen allen Parteien in der Lieferkette, die schon früh im Designprozess beginnt. Ein von der FDA zugelassenes Medizinprodukt auf den Markt zu bringen ist schon kompliziert genug, wenn alles reibungslos und nach Plan verläuft. Das Kunststoffteil und die darin enthaltenen Inhaltsstoffe mögen zwar niedrige Kosten pro Gerät darstellen, aber letztendlich spielen sie eine entscheidende Rolle für die Qualität und Zuverlässigkeit des fertigen Geräts und können daher einen enormen Kosteneffekt haben, wenn dies der Fall ist ist ein Problem.

Ein Kunststoffverarbeiter, der das Thema versteht und seine Rolle im Risikomanagementprozess versteht, kann für einen Medizin- oder Pharmahersteller eine große Bereicherung sein. Das Wissen um die Bedeutung der Änderungskontrolle, die Aufrechterhaltung klarer Kommunikationskanäle und die Investition in Good Manufacturing Practices (GMP) können die Risiken für alle Beteiligten erheblich reduzieren und einen solchen Verarbeiter zu einem wertvollen Partner machen.

Was ist ein medizinisches Polymer?

Von ganz wenigen Ausnahmen abgesehen, gibt es keine echten Polymere in „medizinischer Qualität“. Tatsächlich könnte fast jedes Harz in einer medizinischen Anwendung verwendet werden, solange es „gut charakterisiert“ ist und angemessene Kontrollen der Konsistenz vorhanden sind. Dies bedeutet, dass potenzielle Risiken des Materials bewertet und als akzeptabel befunden wurden.

Sobald diese Materialien ordnungsgemäß dokumentiert sind, können Hersteller von Medizinprodukten sie in ihren Designs und Produkten mit der Gewissheit verwenden, dass sie die behördlichen und Anwendungsanforderungen erfüllen. Die Dokumentation ist jedoch zeitpunktbezogen und material- und rezepturspezifisch. Jede Material- oder Formulierungsänderung während der Lebensdauer des Produkts und an jedem Punkt einer manchmal sehr komplexen Lieferkette kann frühere Zulassungen ungültig machen.

An diesem Punkt wird „Change Control“ zu einer wichtigen und gewaltigen Herausforderung. Jede Änderung entlang der Lieferkette – Produktionsstandort, Prozess, Spezifikation, Qualitätssystem, selbst geringfügige Inhaltsstoffe – kann sich auf die Charakterisierung des Materials auswirken.

Die FDA hat die Anforderungen an Medizinprodukte- und Pharmahersteller hinsichtlich ihrer Verantwortung für die Lieferkette deutlich verschärft. In der Vergangenheit reichte es aus, wenn die Gerätehersteller ihre direkten Tier-1-Lieferanten überwachten. Diese wiederum waren dafür verantwortlich, dass ihre Unterlieferanten die grundlegenden Qualitätsanforderungen erfüllen konnten. Der Gerätehersteller musste lediglich bestätigen, dass ordnungsgemäße Audits durchgeführt wurden und die Dokumentation in Ordnung war. Das hat sich alles geändert. Jetzt sagt die FDA, dass ein Medizinprodukte- oder Pharmaunternehmen auch die Verantwortung für Tier-2- und Tier-3-Lieferanten übernehmen muss. Sie müssen sicherstellen, dass jedes Glied in der Lieferkette die gesamten GMP-Anforderungen in Bezug auf das Änderungsmanagement erfüllt.

Deshalb gewinnt die ISO 13485-Zertifizierung immer mehr an Bedeutung, zumal die FDA vorgeschlagen hat, das Regelwerk dieser ISO-Norm zu harmonisieren. ISO 13485-2016 ist die Norm, die Organisationen regelt, die an der Entwicklung, Herstellung, Installation und Wartung von Medizinprodukten beteiligt sind. Wenn auch Vorlieferanten wie Kunststoffverarbeiter nach dem Standard zertifiziert sind, geben sie ihren Kunden die Gewissheit, dass sie in die Standards des Risikomanagements von Medizinprodukten investiert haben und diese verstehen. Auch dass Qualitätskontrollen und Testverfahren auf die Rohstoffe angewendet wurden, die sie in den von ihnen bereitgestellten Komponenten verwenden, und dass sie über die Dokumentation verfügen, um dies zu beweisen.

Ebenso bedeutet die Tatsache, dass ein Material in Geräten der vergangenen Generation verwendet wurde, nicht, dass es für eine ähnliche Anwendung in der Zukunft akzeptabel ist. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass diese Materialien seit dem ursprünglichen Design wirklich gleich geblieben sind. Die FDA hat zu diesem Thema mehrere Leitlinien herausgegeben.

Was Sie bei Materialien beachten sollten

Jeder Materiallieferant, der den medizinischen/pharmazeutischen Markt ernsthaft bedienen möchte, muss die Anforderungen der Endanwendung, die Vorschriften für Medizinprodukte, die OEMs erfüllen müssen, die Risikomanagementpraktiken gründlich verstehen und Maßnahmen zur Änderungskontrolle eingeführt haben Ort. Normalerweise beinhaltet dies erweiterte GMP und wahrscheinlich eine Zertifizierung nach einem fortgeschrittenen Qualitätsstandard wie ISO 13485-2016.

Bestimmte Materiallieferanten haben zusätzliche Schritte unternommen, um Materialportfolios speziell für Anwendungen im Gesundheitswesen herzustellen. Borealis zum Beispiel produziert ein spezielles Sortiment an Polyolefinen namens Bormed, und Lyondell Basell stellt ein ähnliches Sortiment unter dem Markennamen Purell her. Andere folgen einem ähnlichen Weg, sodass ein ziemlich breites Spektrum an Polymeren verfügbar ist.

Im Fall der Polymerherstellung werden die für das Gesundheitswesen bestimmten Typen zwar in denselben Reaktoren hergestellt, unterliegen jedoch strengeren Qualitätskontrollen und sind mit der Verpflichtung zur Änderungsmeldung, langfristigen Lieferung und Vorprüfung gemäß ausgewählten geltenden Gesundheitsvorschriften verbunden . Wenn es darum geht, Polymere mit Farbe oder Additiven zu modifizieren, gibt es eine viel breitere Palette von Parametern und Inhaltsstoffen, die gesteuert werden müssen. Die Mevopur-Produktlinie von Avient, die sowohl fertige Compounds als auch Farb- und Additiv-Masterbatch-Konzentrate umfasst, bietet ähnliche Sicherheiten wie die oben genannten Polymerhersteller. (Hinweis:Avient ist ein neues Unternehmen, das durch die Übernahme von Clariant Masterbatches durch PolyOne gegründet wurde .)

Solche Verfahren und Verpflichtungen sind jedoch immer noch Ausnahmen. Nicht alle Produktionsprozesse und Materialspezifikationen sind im Hinblick auf die Änderungskontrolle konzipiert. Aus wirtschaftlichen Gründen unterliegen sie häufig einem häufigen Wechsel von Inhaltsstoffen wie Pigmenten, Stabilisatoren und Schmiermitteln, sowohl in größeren als auch in kleineren Fällen. Aus diesem Grund sind sorgfältige Beschaffungsverfahren auf jeder Ebene der Lieferkette zunehmend erforderlich, um sicherzustellen, dass die Materialien mit den erforderlichen Zusicherungen versehen sind und dass Kontrollen vorhanden sind.

Es gibt Bestrebungen, besser zu definieren, was ein Kunststoff „medizinischer Qualität“ ist oder sein sollte. Der Verband Deutscher Ingenieure VDI hat an einer solchen Norm gearbeitet und diese kürzlich als VDI:2017 in deutscher und englischer Sprache veröffentlicht. Es deckt jedoch nur Polymere ab, und da die Polymere oft nachgeschaltet modifiziert werden (z. B. durch Masterbatch eingefärbt oder compoundiert werden) und diese Modifikationen das Risiko erhöhen, ist der Anwendungsbereich möglicherweise zu eng.

Auch die breit aufgestellte MedPharmPlast Europe, einer der wenigen wirklich vertikalen Fachverbände, der die gesamte Lieferkette des Medizin- und Pharmamarktes abdeckt, arbeitet an einem Standard für medizinische Materialien. Es wird erwartet, dass es Elemente aus der VDI-Norm sowie zusätzliche Elemente der nachgelagerten Modifizierung durch Compoundierung und Konzentrate umfasst.

Da deren Verwendung in Medizinprodukten und Medikamentenabgabegeräten zunimmt, ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass Farbstoffe und Additive genauso streng kontrolliert werden müssen wie das Polymer.

Was ist mit Farbstoffen und Zusatzstoffen?

Nebenbestandteile wie Farbstoffe und Additive können in das Polymer vorcompoundiert oder in Masterbatch-Form während der Form- oder Extrusionsverarbeitung eingebracht werden. Auch wenn Entscheidungen über das zu verwendende Polymer mit großer Sorgfalt getroffen werden können, können diese geringfügigen Inhaltsstoffe leicht übersehen werden, was später zu Problemen führen kann.

Tatsächlich hat die FDA zuvor vorgeschlagen, dass Farbstoffe und Additive als „Verunreinigungen“ im Polymer betrachtet werden sollten und daher genauso streng kontrolliert werden müssen wie das Polymer selbst. Erschwerend kommt hinzu, dass Entscheidungen über diese Materialien oft dem Verarbeiter überlassen werden. Der Geräte-OEM kann das Primärmaterial angeben, aber dann einfach einen Farbstandard (z. B. Pantone, RAL) angeben, der dann vom Verarbeiter bezogen wird. Vielleicht wählt der Spritzgießer oder Extruder sogar ein Färbemittel oder Additiv aus, das er in der Vergangenheit in ähnlichen Anwendungen verwendet hat, und denkt, es sei „bereits bewährt“. Dies wird jedoch bei der FDA nicht bestanden. Sie gehen davon aus, dass sich im Laufe der Zeit etwas am Material geändert hat und daher müssen diese geringfügigen Inhaltsstoffe neu bewertet und vollständig dokumentiert werden.

Die regulatorische Konformität und Qualität einer Medizinprodukt- oder Pharmaverpackung ist nur so gut wie ihr schwächstes Glied und deshalb muss darauf geachtet werden, dass sich nichts ändert. Im Allgemeinen geben Lieferanten von Pigmenten und Zusatzstoffen keine Änderungsmeldungen ab. Das Mevopur-Team von Avient hat zum Beispiel „Fingerabdrücke“ der eingehenden Materialien eingeführt, um Änderungen zu erkennen.

Diese Compoundierlinie in Lewiston, Me., eine von Avients drei globalen Produktionsstätten von Mevopur-Masterbatches und -Compounds in medizinischer Qualität, wird getrennt, um Kontaminationen zu reduzieren.

ÜBER DEN AUTOR:Steve Duckworth ist Global Head of Marketing &Business Development for Healthcare bei Avient Corporation, einem neuen Unternehmen, das durch die Übernahme von Clariant Masterbatches durch PolyOne gegründet wurde. Er kam 2007 zu Clariant und war maßgeblich an der Einführung der Mevopur-Produktlinie von „Controlled, Consistent and Compliant“ Farb- und Additiv-Masterbatch-Konzentraten und Polymercompounds für den medizinischen und pharmazeutischen Bereich beteiligt. Sein globales Team arbeitet mit Herstellern und deren Zulieferern zusammen, um Risiken zu minimieren und zu managen und gleichzeitig schnell auf sich ändernde Vorschriften zu reagieren. Er ist Präsident und Vorstandsmitglied der branchenübergreifenden Gruppe MedPharmPlast Europe und Mitglied des Regulatory Affairs Committee.