gesponsertWas moderne Reinraum-Kühlschränke leisten Kühle (R)Einheit

Manchmal reicht es nicht, wenn ein Kühlschrank zuverlässig das tut, was er soll: Kühlen. Wenn in dem Laborgerät Medikamente oder Vorstufen von diesen unter sterilen Reinraumbedingungen gelagert werden müssen, erfordert es mehr. Lesen Sie hier, worauf es bei Reinraum-Kühlschränken ankommt.

„Ich muss zur Apotheke, mir wieder meinen Kleinwagen abholen“, sagt die Patientin mit Chronischer Polyarthritis, die seit Jahren von ihrem Rheumatologen das Biological Enbrel (Etanercept) verschrieben bekommt. Zugegeben: Einen Kleinwagen bekommt man bei den heutigen Marktpreisen für die üblicherweise abgegebene Menge dieses biotechnologisch hergestellten TNFα-Inhibitors eher nicht. Höchstens einen Gebrauchten. Die meist rezeptierten zwölf Fertigspritzen mit je 50 mg Wirkstoff, der die autoimmunen Entzündungen im Körper der Patientin in Schach halten soll, reichen für drei Monate und kosten derzeit rund 2.500 Euro. Über die Jahre der Behandlung dieser chronischen Erkrankung hinweg wäre ein Kleinwagen jedoch locker drin. Auch ein neuer.

Viele pharmazeutische Produkte sind aufwendig in der Herstellung und werden vergleichsweise selten verschrieben. Das macht sie teuer. Die erwähnten Biopharmazeutika gehören dazu, aber beispielsweise auch bestimmte Chemotherapeutika zur Tumortherapie. Hinzu kommt: Viele dieser Medikamente sind empfindlich, insbesondere gegenüber hohen Temperaturen. Über den gesamten Herstellungs-, Distributions- und Lagerungsprozess muss daher bei vielen dieser Präparate eine adäquate Kühlung gewährleistet sein. Die Hersteller haben ihre Produktionsstraßen entsprechend ausgerichtet, in Krankenhäusern, Apotheken oder beim Patienten daheim, ist die Lagerung in Kühlschränken essenziell. So weit, so einfach?

Obligate Reinraumbedingungen

Werden die Medikamente injiziert oder per Infusion über die Vene verabreicht, müssen sie zwingend steril sein. Sind sie gleichzeitig temperaturempfindlich, kann die Sterilisation nicht durch Hitze im verschlossenen Endbehälter erfolgen, sondern es ist die aseptische Herstellung erforderlich, also eine sterile Produktion unter Reinraumbedingungen. Dann müssen die Produkte sowie Zellen und andere Ausgangsstoffe nicht nur bei einer bestimmten Temperatur verarbeitet und gelagert werden, sondern dies muss größtenteils unter aseptischen Reinraumbedingungen erfolgen. Ebenso, wenn Injektionslösungen in (Krankenhaus-) Apotheken individualisiert aus Einzelkomponenten hergestellt, Originalbehälter also geöffnet werden, wie etwa bei Chemotherapeutika häufig der Fall. Einen normalen (Labor-) Kühlschrank ins Labor der Apotheke zu stellen, ist dann weder die Lösung noch regulatorisch erlaubt. Hierfür bedarf es spezieller Reinraum-Kühl- bzw. -Gefrierschränke.

Doch was unterscheidet Reinraum-Kühlschränke von herkömmlichen Labor-Kühlschränken? Welche Anforderungen werden an sie gestellt und worauf kommt es bei ihrer Herstellung an?

Hohe Ansprüche der Good Manufacturing Practices (GMP)

Zunächst einmal stellt sich die Frage: Was ist überhaupt ein Reinraum? Reinraumanforderungen werden entweder nach GMP oder nach ISO 14644-1 klassifiziert. Beide Klassifizierungssysteme dienen dazu, die Reinheit und Reinraumbedingungen in verschiedenen industriellen Bereichen zu definieren. Die Auswahl der Reinraumklasse hängt von den Anforderungen der spezifischen Anwendung ab. GMP-Klassen werden häufig in der pharmazeutischen Produktion, ISO-Klassen in verschiedenen industriellen und technischen Anwendungen verwendet. Die genaue Auswahl der Reinraumklasse richtet sich nach den Standards und Richtlinien, die für die jeweilige Branche gelten.

Gemäß den Good Manufacturing Practices (GMP) gibt es verschiedene Reinraumklassen, welche die Reinraumanforderungen für pharmazeutische und medizinische Einrichtungen festlegen. Diese Klassen werden anhand der Partikelanzahl pro Kubikmeter Luft zweier unterschiedlicher Partikelgrößen definiert. Die wichtigsten Reinraumklassen nach GMP sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Hinzu kommen Höchstgrenzen für die mikrobielle Kontamination, die ebenfalls im Ruhezustand und im Betriebszustand qualifiziert werden müssen. Desinfektionsprozesse mit unterschiedlichen Desinfektionsmitteln sind nach GMP ebenso vorgeschrieben wie deren Validierung. [1]

Allein aus diesen Vorgaben ergeben sich zwei wesentliche Anforderungen an Reinraum-Kühlschränke für pharmazeutische und medizinische Einrichtungen:
· die Gewährleistung einer minimalen Partikelbelastung der Raumluft durch das Gerät sowie
· Desinfektionsmittel-beständige, glatte und leicht zu reinigende Oberflächen.

Standalone-Lösung mit aktiver Filterüberwachung und hoher Temperaturgenauigkeit

Ein deutscher Hersteller, der seit vielen Jahrzehnten Erfahrung und Fachwissen auf dem Gebiet der Kühltechnik für Spezialanwendungen in seinen Produkten bündelt, ist die Philipp Kirsch GmbH: Bereits seit 1865 steht Kirsch für zuverlässige Kühl- und Gefrierlösungen „Made in Germany“ – für Apotheken, Krankenhäuser, Labore und die Pharmaindustrie. Die Kirsch-Reinraum-Kühlschränke erfüllen per definitionem alle Anforderungen für einen sicheren Betrieb im Reinraum: Die Modelle Cleanroom 520 Pro-Active und Cleanroom 720 Pro-Active sind nach den strengsten Anforderungen der Reinraumklasse GMP-A zertifiziert. 

Ihr integrierter HEPA-Filter schützt die Luftqualität im Reinraum, indem er potenzielle Verunreinigungen zu 99,95% aus der Luft entfernt.  Der HEPA-Filter der Klasse H14 befindet sich platzsparend im oberen Maschinenraum. Dadurch können mehrere Geräte direkt nebeneinander aufgestellt werden. Das schafft Flexibilität bei der Planung und Nutzung vorhandener Reinraumflächen. Die Überwachung des Filters ist vollständig in die Gerätesteuerung integriert. Eine externe Verkabelung oder ein zusätzlicher bauseitiger Anschluss ist daher nicht erforderlich.

Die elektronische Filterüberwachung arbeitet mit zwei Stufen. Bei Erreichen der ersten Schwelle erscheint die Meldung „FLT“ im Display und informiert frühzeitig über einen möglichen Handlungsbedarf. Wird die Alarmschwelle erreicht, fordert das Gerät eine unmittelbare Reaktion, beispielsweise die Überprüfung oder den Austausch des Filters. So wird die Funktionsfähigkeit des Filters zuverlässig überwacht und das Bedienpersonal rechtzeitig informiert.

Innen- und Außengehäuse der Schränke sind in 4VA Edelstahl gefertigt und damit höchst beständig gegenüber Reinigungs- und Desinfektionsmittel. Überdies sind auch Scharniere und Rollen der Schränke aus V4A gefertigt, um Abrieb und Partikelemissionen weiter zu minimieren.

Die Tauwasserschale ist für die manuelle Entleerung konzipiert und ermöglicht eine einfache Handhabung, ohne zusätzlichen Wartungsaufwand. Dadurch wird eine hygienische Kondensatentsorgung gewährleistet.

Ein weiterer Vorteil: Die Stand-Alone-Lösungen sind sofort einsatzbereit und erfordern keine zusätzlichen bauseitigen Anpassungen. Das spart Zeit, Geld und ermöglicht eine reibungslose Integration in die Reinraumumgebung.

Dank der Pro-Active-Steuerung und dem Kirsch-Luftleitkonzept bieten die Reinraum-Kühlschränke die weltweit geringste Temperaturabweichungen vom wärmsten zum kältesten Lagerplatz. Die Steuerung gewährleistet eine permanente, proaktive Überwachung der Leistungsdaten und alarmiert bei Abweichungen; erreicht wird dies dank zweier serienmäßiger PT-1000 Fühler. Die Kältemaschine wird über die Elektronik geregelt und sorgt so für einen zuverlässigen Gefrierschutz – für einen Schutz der Medikamente oder ihrer Vorstufen ebenso wichtig wie eine genaue Temperierung, denn viele Medikamente werden durch Einfrieren zerstört.

Auch DIN 13277 für Medikamentenkühlschrank erfüllt

Die Kirsch Reinraum-Kühlschränke bestehen nicht nur strengste GMP-Anforderungen, sondern sind auch für Reinraumanwendungen nach DIN ISO 14644 zertifiziert. Und: Sie erfüllen darüber hinaus die DIN 13277. Diese regelt die korrekte Lagerung kühl pflichtiger Medikamente im Gesundheitswesen. Die DIN 13277 legt zehn Anforderungen fest, die ein Medikamenten-Kühlschrank erfüllen muss, um sicherzustellen, dass die Wirksamkeit der gelagerten Medikamente erhalten bleibt. Zudem dient die DIN-Norm nicht nur der korrekten Lagerung, sondern auch dem Schutz der Medikamente vor unbefugtem Zugriff und der Einhaltung von Arbeitsschutzrichtlinien bezüglich Lärmschutzes. 

So müssen Medikamentenkühlschränke gemäß DIN 13277 bei Umgebungstemperaturen von 10°C bis 35°C eine konstante Innenraumtemperatur von 2°C bis 8°C sicherstellen, die Geräuschemission muss unter 60 dB liegen und optische und akustische Signale müssen bei Temperaturabweichung und Stromausfall alarmieren. Auch müssen die Medikamente zuverlässig vor Gefrieren geschützt sein, die Tür der Kühlschränke muss abschließbar und eine Möglichkeit zur Fernwartung der Geräte muss gegeben sein.

Kirsch-Kühl- und Gefrierschränke bieten darüber hinaus zahlreiche Ausstattungsoptionen, die auch am Verwendungsort noch nachrüstbar sind, beispielsweise stabile bis 50 kg belastbare Drahtroste, statt Schubladen.  

Überdies bietet das Unternehmen nützliches Zubehör für die Temperaturdokumentation: Das PC-KIT-NET erlaubt die automatische Temperaturdokumentation und das Monitoring über das Kunden-Netzwerk (LAN-Verbindung), ein externer PT100/PT1000 mit Kälteblock kann als zusätzlicher Temperaturfühler an das bestehende oder ein externes Monitoring-System angeschlossen werden. Das Kirsch Evolution Cloud Modul ermöglicht darüber hinaus die zuverlässige Verbindung zwischen den zu überwachenden Bereichen und der Cloud.

Qualität „Made in Germany“

Gefertigt werden die Reinraum-Kühlschränke wie auch der äquivalente Gefrierschrank-für den Reinraum Froster Cleanroom 535 Pro-Active im süddeutschen Willstätt bei Offenburg. Dabei wird besonderen Wert auf die Verwendung hochwertiger Materialien wie V4A-Edelstahl (z. B. V4A) gelegt, die zusammen mit den integrierten Klasse H14-HEPA-Filtern sowie geschlossenen Kondensatsystemen Verunreinigungen in den sensiblen Bereichen verhindern sollen.

Damit verbindet die neue Generation durchdachte Reinraumtechnik mit hoher Materialqualität, komfortabler Bedienung und zuverlässiger Überwachung. Qualität, die sich angesichts der medizinischen Bedeutung und auch der monetären Werte der Produkte, die in diesen Kühlschränken gelagert werden, auszahlt.

Quellenangaben:
[1] https://health.ec.europa.eu/document/download/e05af55b-38e9-42bf-8495-194bbf0b9262_en?filename=20220825_gmp-an1_en_0.pdf