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Wie Sie einen thermischen Versandbehälter für Impfstoffe qualifizieren 

Qualifizierung von thermischen Versandbehältern für Medikamente und Impfstoffe
Life-Science

In den letzten zwanzig Jahren gab es einen neuen regulatorischen Schwerpunkt auf Good Distribution Practices, die vorschreiben, wie regulierte Produkte versendet werden sollen. Glücklicherweise  hat das Aufkommen der GDP gerade rechtzeitig eine starke und leistungsfähige Kühlkette geschaffen, um das hohe Volumen an temperaturgesteuerten Impfstofflieferungen zu bewältigen, die zur Bekämpfung von COVID-19 erforderlich  sind.

Der Impfstoff von Pfizer z. B. hat Lagerspezifikationen von −70 °C und ist einer der profiliertesten Fälle neuer Herausforderungen für die temperaturgesteuerte Verteilung. Die  derzeitigen Vertriebskanäle waren nicht für den Umgang mit Produkten mit −70 °C ausgestattet. Die meisten  Vertriebszentren besitzen keine Tiefsttemperatur-Gefrieranlagen, und unsere Lkw und Flugzeuge können nicht so kalt gehalten werden. Dies  stellte ein Problem für die Verteilung eines Impfstoffs dar, der Tiefsttemperaturen erfordert.  

Pandemie  trifft auf Tiefsttemperatur-Versandlösung

Die Antwort wurde im thermischen Versandbehälter  gefunden.

Ein thermischer Versandbehälter ist im Grunde eine Kombination aus Versandkarton und Kühlbox, der mit Kühlakkus ausgestattet ist, die den Inhalt auf der richtigen Temperatur halten. Die Pfizer-Version  davon war ziemlich genial, mit hocheffizienter Vakuumplattenisolierung und Trockeneispackungen. Die Versandbehälter umfassen auch einen GPS-fähigen Temperaturdatenlogger, um Temperaturen und Standort nachzuverfolgen. Keiner  dieser Artikel ist kostengünstig. Angesichts  der kritischen Natur der Impfstoffe war ein effektiver Niedrigtemperatur-Versandbehälter jedoch eine notwendige Innovation.    

Ein vollgepackter Versandbehälter fasst ca. 5 000 Impfstoffdosen mit einem Preis von etwa 20 USD pro Dose. Bei einem Produkt im Wert von 100 000 USD in jedem Behälter sind die Kosten für Datenlogger, Isolierung und Kühlakkus äußert gering.  

Datenlogger können jedoch aufgrund eines technischen Problems mit dem Logger oder eines menschlichen Fehlers bei der Bereitstellung ausfallen. Diese Ungewissheit führt dazu,  dass die thermischen Versandbehälter qualifiziert werden müssen, um nachzuweisen, dass sie für den beabsichtigten Zweck geeignet sind.  

Aufbau eines thermischen  Versandbehälters

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Qualify drug and vaccine thermal shipper

Um zu verstehen, wie ein thermischer Versandbehälter qualifiziert wird, ist es hilfreich, sich seinen grundlegenden Aufbau anzusehen. Die äußerste Schicht ist einfach eine haltbare Kartonschachtel, meist dreilagig und wasserabweisend. Da  ein Versandbehälter bis zu 100 USD pro Stück kosten kann, muss der Karton stabil sein, um ihn wiederverwenden zu können.   

Die nächste Schicht ist die Isolierung. In unserem Diagramm sind dies die weißen  Platten. Bei einer normalen Tiefkühlsendung wäre dies nur Schaumpolystyrol. Bei einem Tiefsttemperatur-Versand verließ sich Pfizer auf vakuumisolierte Platten.    

Die nächste Schicht enthält Kühlakkus. In unserem Diagramm sind dies die silbernen  Platten. Für eine normale Tiefkühlsendung  wäre dies ein Kühlakku mit einer Alkoholmischung, die so zusammengesetzt ist, dass sie bei der Zieltemperatur des Produkts einen Phasenwechsel vollzieht (um von fest zu flüssig zu wechseln). Die  Phasenwechseltemperatur ist wichtig, da der Kühlakku bei der Phasenwechseltemperatur bleibt, bis der Phasenwechsel abgeschlossen ist. Normale alte Eisbeutel haben z. B. einen Phasenwechsel bei 0 °C, und die Temperatur steigt nicht an, bis das gesamte Eis geschmolzen ist. Für den  Tiefsttemperatur-Versandbehälter von Pfizer bestehen die Kühlakkus aus Trockeneis, das bei −78 °C von fest zu gasförmig  wechselt.

Die innerste Schicht des Versandbehälters enthält die Produktkartons. Beachten Sie,  dass das eigentliche Produkt nur einen kleinen Prozentsatz des verfügbaren Platzes einnimmt. Als  Faustregel gilt, dass ein gut konzipierter thermischer Versandbehälter für konventionelle Tiefkühlsendungen im Allgemeinen weniger als 20 % seines Volumens für Produkte zur Verfügung stellt.   

Qualifizierung:  Funktionsnachweis

Die Validierung beweist, dass ein Prozess sein beabsichtigtes Ergebnis erreicht. Qualifizierung  ist der Begriff, der bei der Validierung eines Geräts verwendet wird. Wir  validieren also bei der Qualifizierung des thermischen Versandbehälters gleichzeitig auch die Standardarbeitsanweisung für das Verpacken des  Versandbehälters.

Um einen Qualifizierungsprozess zu veranschaulichen, stellen Sie sich einen Versandbehälter vor, der im Sommer ein Tiefkühlprodukt auf einer viertägigen Reise transportieren soll. Der zulässige Temperaturbereich des Produkts liegt zwischen −10 und −30 °C.  

Beginnen Sie mit dem Zusammenbau des thermischen Versandbehälters gemäß der Standardarbeitsanweisung. Die  Standardarbeitsanweisung enthält Spezifikationen wie den Typ des Kühlakkus und die erforderliche Konditionierungszeit und -temperatur für den Kühlakku vor dem Zusammenbau. Platzieren  Sie die konditionierten Kühlakkus, und beladen Sie die Produktbehälter mit einem konditionierten Placebo-Produkt. Als  Nächstes fügen wir, da wir den Versandbehälter qualifizieren, Temperatursensoren zum Produktbereich hinzu. Denken  Sie daran, dass Platz in diesen Behältern knapp ist. Anstatt also ganze Datenlogger in den Behälter zu legen, werden Kabelsonden verwendet. Eine  Thermistorsonde ist für diese Anwendung eine gute Wahl, da sie klein und genau ist und in verschiedenen Betriebsbereichen und kalibrierten Messbereichen erhältlich ist. Ein  gutes Beispiel ist der Vaisala VL-1416 und kein Datenlogger mit internen Sensoren wie der Vaisala VL-1000.   

Der Schlüssel zur Versandbehälterqualifizierung besteht darin, den Behälter nach der Standardarbeitsanweisung so zu verpacken, als wäre es eine tatsächliche Sendung. Die  einzigen Unterschiede sind, dass das Produkt ein Placebo ist und  dass wir Temperatursensoren mit eingepackt  haben.

Lagern Sie den verpackten Versandbehälter in einer Klimakammer, die die Temperaturen simulieren kann, die während des Versands auftreten können. Da  wir eine  Lieferung im Sommer in einem nicht gekühlten Lkw simulieren, könnten wir in der Kammer zwölf Stunden lang 40 °C für einen sonnigen Tag und 15 °C für die Nacht einstellen. Wiederholen Sie diesen Zyklus vier Tage lang, um einen viertägigen Versand  zu simulieren.

Überprüfen Sie nach dieser viertägigen Aufgabe in der Klimakammer die Temperaturdaten der Datenlogger. Stellen Sie sicher, dass die Sensoren im Placebo-Produkt alle vier Tage innerhalb der Temperaturspezifikationen (−10 bis −30 °C) blieben. Wenn  dies der Fall war, können Sie darauf vertrauen, dass der thermische Versandbehälter, wenn er gemäß der Verpackungsstandardarbeitsanweisung verpackt wurde, das Produkt während einer viertägigen Reise im Sommer bei maximalen Tagestemperaturen von 40 °C innerhalb der Spezifikationen halten kann. Eine  Studie reicht nicht aus, daher wird der Vorgang für zwei weitere Vier-Tage-Zyklen wiederholt. Mit  drei erfolgreichen Ergebnissen ist der thermische Versandbehälter  qualifiziert.

Die Wahl der Testdauer und der Belastungstemperaturen erfolgt auf der Grundlage beabsichtigter Versandrouten und der Analyse erwarteter Wettermuster. Möglicherweise  müssen Sie einen thermischen Versandbehälter mit Standardarbeitsanweisung für den Sommer und einen anderen thermischen Versandbehälter mit Standardarbeitsanweisung für den Winter qualifizieren.  

Qualifizierung gibt  Vertrauen

Das Endergebnis eines qualifizierten Versandbehälters ist die Gewissheit, dass das Produkt unter der richtigen Temperatur versendet wird. Auch mit einem eingebauten Temperatursensor  benötigte Pfizer immer noch einen qualifizierten Versandbehälter. Sie  mussten nachweisen, dass ihr einziger Sensor die Bedingungen des gesamten Produktbereichs exakt repräsentiert. Sie  brauchten auch die Zuversicht, dass der Versandbehälter die erforderlichen Temperaturen aufrechterhalten kann, wenn der eingebaute Sensor ausfällt oder die Daten verloren gehen. In  einem konventionelleren Szenario mit einem weniger kritischen Produkt kann die Qualifizierung eines Versandbehälters eine Verteilung mit weniger Überwachung ermöglichen. Anstatt die Temperatur der Sendung mit kostspieligen Loggern zu überwachen,  können wir Wettervorhersagen überprüfen und sicherstellen, dass Lieferungen innerhalb ihrer zulässigen Fristen ankommen.   

Der Schwerpunkt auf Good Distribution Practices hat  eine robustere Kühlkette geschaffen, und  neue Technologien sind entstanden, um dies zu unterstützen. Viele  Sendungen können jetzt direkt mit kostengünstigen Einwegdatenloggern überwacht werden, die zwar eine geringe Genauigkeit aufweisen, aber für diese Anwendung immer noch gut genug sind. Die  Grundlagen der Lieferung zeit- und temperaturempfindlicher Produkte haben sich jedoch nicht geändert. Das  hat sich bei der Entwicklung des thermischen Versandbehälters von Pfizer zweifellos gezeigt.   

Die COVID-19-Impfstoffe mit sehr niedrigen Temperaturen sind ein perfektes Beispiel für die Rolle der Qualifizierung von thermischen Versandbehältern und ihre anhaltende Relevanz. Im  Fall von Pfizer war eine Qualifizierung erforderlich, obwohl GPS-fähige Temperatursensoren in den Versandbehältern enthalten waren. Sie mussten die Wirksamkeit des Versandbehälters bei einer Fehlfunktion eines Temperatursensors nachweisen. Die  Qualifizierung gab Gewissheit, dass der thermische Versandbehälter richtig konstruiert wurde. Sie  mussten darauf vertrauen können, dass ihre Verpackungsstandardarbeitsanweisungen für den beabsichtigten Zweck geeignet waren  und dass ihre Verfahren zum Nachladen des Trockeneises effektiv waren.  

In Nordamerika hat Softbox Systems den thermischen Versandbehälter für diese Impfstoffe entwickelt. Dieser  Artikel enthält ein interessantes Video, in dem ihre Bemühungen zur Entwicklung ihres Versandbehälters detailliert hervorgehoben werden. Im  Video gibt es ein Wärmebild von den Behältern, die in einer Klimakammer getestet werden – die Temperatursensorkabel (möglicherweise Thermoelemente) führen aus den Behältern heraus, die umgedreht und auf den Seiten gelagert  werden.

Softbox unterstützt Pfizer erfolgreich beim weltweiten Kühlkettenvertrieb von  COVID-19-Impfstoffen

In Europa hat CSafe Global den thermischen Versandbehälter entwickelt, der mit dem Pfizer/BioNtech-Impfstoff eingesetzt wird. Weitere Informationen zur CSafe-Konstruktion finden Sie hier in einem kurzen Artikel über den  Versandbehälter.

CSafe Global bietet thermischen Schutz für COVID-19-Impfstofflieferungen aus der BioNTech-Anlage

   

Bei Fragen zur Validierung oder Überwachung kontaktieren Sie uns, oder hinterlassen Sie unten einen Kommentar.

Mean Kinetic Temperature in GxP environments


In den letzten Jahren wurde die mittlere kinetische Temperatur (MKT) als potenzielles Mittel zur Bewertung des Einflusses der Temperatur auf die Produktqualität identifiziert. Allerdings kann die Berechnung schwierig sein,  und sie wird häufig falsch verwendet.

Ursprünglich diente die MKT der Unterstützung von Stabilitätsstudien. Heute erweist sie sich jedoch als nützlich für die Analyse von Temperaturabweichungen in GDP-konformen Anwendungen. Die Berechnung ist schwierig, und gegenwärtig herrscht kein Konsens hinsichtlich ihrer Nutzung.

In diesem Anwendungshinweis erläutern wir Anwendungen,  bei denen die MKT-Variable von Vor- und Nachteil ist.

In unserer Datenschutzrichtlinie finden Sie weitere Informationen.
Hier können Sie Ihre persönlichen Einstellungen jederzeit ändern oder sich abmelden.

Comment

S A M Imran Chowdhury

Jul 8, 2021
Great to know about the thermal shipper solution for ultra low temperature shipment, specially Pfizer COVID-19 vaccine. Vaisala's products are indispensable for creating the new solutions to fight against COVID-19.

Paul Daniel

Jul 13, 2021
Once you learn about the process requirements in modern manufacturing, whether it is pharmaceutical or technological or normal industry, it can be quite amazing to learn where Vaisala measurements are being used. We are quite proud of our ability to assist in the fight against COVID-19, whether in manufacturing or distribution. The thermal shipper solution has been around for a long time - I was qualifying them over 20 years ago. What makes Pfizer's thermal shipper so unusual is that they have achieved ultra-low temperatures by using dry ice cold packs and vacuum panel insulation. Credit also goes out to SoftBox and CSafe for supplying these boxes to meet the need, as Pfizer didn't do this without the assistance of these packaging experts. Vaisala data loggers and viewLinc (or vLog) software are a great solution for qualifying thermal shippers. However, I honestly don't know if Vaisala data loggers were used in the qualification of the shippers for Pfizer.

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