DE102011122606B3

DE102011122606B3 - Halterungsvorrichtung, Magazin und Verfahren zur Gefriertrocknung

Info

Publication number: DE102011122606B3
Application number: DE201110122606
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2013-05-29
Anticipated expiration: 2031-12-31
Also published as: CN104254750B; EP2798292A1; WO2013097945A1; CN104254750A

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Halterungsvorrichtung zum Haltern von mit einem zu lyophilisierenden medizinischen Wirkstoff vorgefüllten Behältern (10) mit einer Mantelfläche, nämlich Karpulen, Fläschchen Vials und Fertigspritzen zur Gefriertrocknung in einer Gefriertrocknungsanlage in einem Magazin (1) mit einer ebenen Fläche, wobei die Behälter im Magazin nebeneinander anordenbar sind. Um eine homogene Gefriertrocknung zu ermöglichen und zusätzlich Kosten einsparen zu können, ist die Halterungsvorrichtung dazu ausgebildet, die ebene Fläche variabel und kontinuierlich zu verkleinern, sodass die auf dem Magazin angeordneten, benachbarten Behälter sich in der Mantelfläche berühren und eine Wärmeleitung zwischen einzelnen Behältern über die Mantelfläche stattfinden kann, wobei die Halterungsvorrichtung am Magazin anbringbar ist. Ebenfalls vorgeschlagen wird ein Magazin und ein Verfahren zur Gefriertrocknung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halterungsvorrichtung zum Haltern von mit einem zu lyophilisierenden medizinischen Wirkstoff befüllten Behältern, nämlich Karpulen, Fläschchen, Vials und Fertigspritzen zur Gefriertrocknung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Magazin nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10 sowie ein Verfahren zur Gefriertrocknung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
Medizinische Wirkstoffe, insbesondere solche, welche in Wasser gelöst nur eine begrenzte Haltbarkeit besitzen, werden zum Verkauf bzw. zum Transport in einer Gefriertrocknungsanlage gefriergetrocknet/lyophilisiert. Zur Gefriertrocknung werden die entsprechenden Arzneimittel bzw. Wirkstoffe in Behälter gefüllt. Je nach Verwendung des Wirkstoffs können die entsprechenden Behälter unterschiedlich ausgebildet sein. In Betracht kommen Fläschchen bzw. so genannte Vials. Typischerweise können Vials so ausgebildet sein, dass diese im Bereich ihrer Öffnung einen Bördelrand besitzen, gegebenenfalls eine leicht gedrungene Form aufweisen sowie des Weiteren im unteren Bereich eine gerade Stellfläche.
Außerdem kommen als Behälter Karpulen und Fertigspritzen in Betracht, welche regelmäßig aus Glas oder Kunststoff gefertigt sind. Karpulen sind die entsprechenden Basisbehälter für Zylinderampullenspritzen. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei den in Betracht gezogenen Karpulen um Doppelkammerkarpulen, welche zwei Kammern aufweisen, die beispielsweise über Bypässe miteinander verbunden sein können. Eine erste Kammer bevorratet sodann den zu lyophilisierenden medizinischen Wirkstoff, während in der zweiten Kammer ein anderer Stoff aufgenommen werden kann, beispielsweise das Lösungsmittel für das spätere Lyophilisat. Die beiden entsprechenden Stoffe können später beim Einsatz der Karpule über den Bypass miteinander in Kontakt treten. Beim Gefriertrocknen ist regelmäßig lediglich der zu lyophilisierende Wirkstoff in einer der Kammern bevorratet, wobei die bei der Gefriertrocknung entstehenden Gase oder Dämpfe etwa über den vorderen Teil der Karpule (Mundstück) oder je nach Ausführung einer über den hintern Teil der Karpule (große Öffnung) entweichen können. Es existieren sowohl Karpulen, die einen innenliegenden Bypass aufweisen als auch Karpulen, die einen außenliegenden Bypass aufweisen. Außen liegende Bypässe sind meistens in der Form von Wölbungen an der äußeren Mantelfläche der Karpule sichtbar und erstrecken sich sodann von einer Kammer zur nächsten, und zwar in Höhe der entsprechenden Trennwand zwischen den Kammern. Teilweise existieren aber auch Bypässe, welche beispielsweise in die Mantelfläche im Inneren der Karpule eingearbeitet sind.
Handelsübliche Gefriertrocknungsanlagen sind meistens mit Stellplatten ausgestattet, auf denen Magazine mit den entsprechenden Behältern abgestellt werden. Die Regale eines Gefriertrocknungsraumes können zum Beispiel über einen Mitnehmer be- bzw. entladen werden, sodass die entsprechenden Flacons vor dem Transfer übernommen werden; eine solche Vorrichtung ist aus der DE 690 06 457 T2 bekannt. Die Magazine sind die entsprechenden Transportvorrichtungen für die Behälter, die das entsprechende zu lyophilisierende Gut tragen, oder Vorrichtungen zum Anordnen und Verschieben der Behälter. Beispielsweise sind aus dem Stand der Technik solche Magazine aus der US 3 397 462 A bekannt. Diese Anmeldung offenbart verschiedene Magazine mit einer Grundplatte sowie einem Magazinrand, welche mit den entsprechenden Behältern beschickt werden können. Die Magazine werden dann in der Gefriertrocknungsanlage auf einer Stellplatte abgestellt. Teilweise sind die entsprechenden Magazine an einer Seite geöffnet, besitzen also keinen vollständig umlaufenden Rand. Die Behälter können beim Beschicken der Magazine dann beispielsweise auf die Grundplatte des Magazins geschoben werden. Des Weiteren existieren Magazine, die selbst keine Grundplatte umfassen, sondern nur einen umlaufenden Rand, wobei die Behälter dann zunächst in diesen Magazinrahmen eingeschoben werden und anschließend der Rahmen mit den Behältern auf einer im Wesentlichen ebenen Fläche auf die Stellplatte geschoben wird. Beim Verschieben des Magazins mitsamt den Behältern muss dieses sich ausreichend genau auf der Höhe der Stellplatte befinden, so dass beim Verschieben der Behälter diese nicht an ihrem unteren Rand verkanten und die Schiebebewegung blockiert wird oder Behälter umfallen. Am Übergang von der Transportfläche zur Stellplatte werden dann, wenn die Behälter von der Transportfläche auf die Stellplatte verschoben werden, unter anderem auch Einrichtungen in Form von Ladeluken verwendet, die einen im Wesentlichen bündigen Übergang von der Transportfläche zur Stellplatte gewährleisten sollen. Nach dem Gefriertrocknen kann das Magazin in entsprechender Weise wieder von der Stellplatte entnommen werden.
Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik auch Magazine bekannt, welche einzelne Kompartimente für die Behälter bereitstellen. Ein derartiges Magazin ist unter anderem auch beschrieben in der WO 96/29 556 A1 . Ein solches Magazin weist für jeden Behälter einen separaten Stellplatz auf, wobei jeder Stellplatz Wände besitzt. Der Behälter wird dann zwischen diese Wände gestellt.
Bei den beschriebenen handelsüblichen Magazinen, die eine Grundplatte und/oder eine Rahmenkonstruktion aufweisen, stehen die Behälter während der Gefriertrocknung auf der Stellplatte mehr oder weniger geordnet. Bei handelsüblichen Magazinen, welche Einzelkompartimente aufweisen, stehen die Behälter an den jeweils dafür vorgesehenen, genau definierten Plätzen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Magazin bzw. ein Verfahren zur Gefriertrocknung vorzuschlagen, bei dem zum einen Kosten eingespart werden können und das zum anderen einen effektiveren Gefriertrocknungsprozess ermöglicht.
Die Aufgabe wird, ausgehend von einer Halterungsvorrichtung, von einem Magazin sowie von einem Verfahren zur Gefriertrocknung der eingangs genannten Art, durch die Merkmale des Anspruchs 1, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 10 sowie des Anspruchs 14 gelöst.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Halterungsvorrichtung zum Haltern von mit einem zu lyophilisierenden medizinischen Wirkstoff vorbefüllten Behältern zur Gefriertrocknung in einer Gefriertrocknungsanlage dadurch aus, dass die Halterungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, die ebene Fläche eines Magazins, auf dem die Behälter nebeneinander anordenbar sind, variabel und kontinuierlich zu verkleinern, so dass die auf dem Magazin angeordneten, benachbarten Behälter sich an der Mantelfläche berühren und eine Wärmeleitung zwischen einzelnen Behältern über die Mantelfläche stattfinden kann.
Insgesamt sind in Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtungen verschiedene Varianten denkbar: Zum einen ist denkbar, dass ein entsprechendes Magazin zur Aufnahme der Behälter eine solche Halterungsvorrichtung selbst umfasst. Ferner ist auch denkbar, dass eine entsprechende Halterungsvorrichtung am Magazin anbringbar ist. Diese Maßnahme besitzt insbesondere den Vorteil, dass für bestehende Magazine die entsprechende Halterungsvorrichtung nachgerüstet werden kann. Die Halterungsvorrichtung kann dann beispielsweise auf das Magazin aufgesetzt oder in sonstiger Weise an das Magazin angebracht werden und befestigt werden.
Die zu transportierenden Behälter weisen selbst eine Mantelfläche auf. Bei den entsprechenden Behältern handelt es sich bereits um die oben dargestellten Karpulen, Fläschchen, Vials, Fertigspritzen. Das Magazin, welches später auf einer Stellplatte in der Gefriertrocknungsanlage angeordnet wird, kann beispielsweise eine Grundplatte umfassen, auf der die Behälter angeordnet werden. Denkbar ist allerdings auch, dass es sich bei dem Magazin lediglich um einen Rahmen handelt, in dem die entsprechenden Behälter angeordnet werden. Auch im Falle eines solchen Rahmens wird durch diesen eine ebene Fläche definiert, auf der die entsprechenden Behälter angeordnet sind. Ein solches Magazin in Form eines Rahmens, das zusammen mit den Behältern auf die Stellplatte geschoben wird, besitzt in einem solchen Fall keine Grundplatte, auf der die Behälter stehen, sondern gibt nur den Bereich vor, in dem die Behälter angeordnet werden. Die Behälter stehen dann selbst im Kontakt mit der Stellplatte der Gefriertrocknungsanlage, sobald das Magazin in die Gefriertrocknungsanlage eingebracht wurde. Der Boden der Behälter berührt dann nämlich unmittelbar die Stellplatte. Währenddessen berührt bei einem Magazin mit einer Grundplatte der Behälter zunächst die Grundplatte selbst, während die Grundplatte bzw. das Magazin wiederum auf der Stellplatte steht.
Beim Gefriertrocknen in der Gefriertrocknungsanlage erfolgt ein wesentlicher Anteil an Wärmeübertragung über den Boden der Behälter, das heißt, durch die Berührung des Bodens der Behälter mit der Grundplatte des Magazins oder mit der Stellplatte der Gefriertrocknungsanlage kann über die so gebildete Berührungsfläche Wärme zwischen den Festkörpern übertragen werden. Das heißt, die Wärme der Stellplatte, etwa aus Edelstahl, wird auf die Grundplatte des Magazins, zum Beispiel ebenfalls aus Edelstahl, übertragen und diese überträgt dann die Wärme auf den Behälter aus Glas. Falls die Behälter unmittelbar auf der Stellplatte stehen, wird die Wärme von der Stellplatte aus Edelstahl unmittelbar auf den Glasbehälter übertragen.
Ein weiterer Teil der Wärmeübertragung erfolgt dementsprechend über die Luft auf die Glasbehälter. Diese Wärmeübertragung durch die Luft oder durch Strahlung ist aber im Allgemeinen schlechter und ineffizienter als die Wärmeübertragung zwischen Festkörpern, also beispielsweise zwischen einer Edelstahlplatte und dem Glasbehälter.
Diese Unterschiede in der Wärmeübertragung zwischen Festkörper im Vergleich zur Wärmeübertragung von Luft auf einen Festkörper macht sich aber auch dadurch bemerkbar, dass die Gefriertrocknung an unterschiedlichen Stellen innerhalb des Behälters unterschiedlich, insbesondere mit einer anderen Geschwindigkeit abläuft. Der in den Behälter gefüllte, zu lyophilisierende Wirkstoff füllt den Behälter bzw. die entsprechende Kammer des Behälters mit einer gewissen Höhe. Der am Boden befindliche Wirkstoff besitzt dabei unmittelbar Kontakt zu einer Glasfläche, die wiederum Kontakt zur darunter befindlichen Metallplatte aufweist. Die Teile des Wirkstoffs aber, die sich in einer gewissen Höhe im seitlichen Bereich befinden, besitzen gegebenenfalls nur Kontakt zur Mantelfläche des Glasbehälters. Der Glasbehälter wiederum steht an dieser Stelle regelmäßig nur in Kontakt zur Luft. Dieser Anteil des Wirkstoffs würde bei der Gefriertrocknung dementsprechend eine geringere Wärmeübertragung erfahren. Die Wärmeübertragung beim Gefriertrocknung wäre sodann an unterschiedlichen Stellen innerhalb des Behälters unterschiedlich.
Auch bei Magazinen, welche Einzelkompartimente aufweisen, bei denen die Behälter jeweils von Wänden umgeben sind, ist die Wärmeübertragung entsprechend unregelmäßig. Die entsprechenden Einzelkompartimente des Magazins müssen nämlich so gefertigt sein, dass die Behälter mit einem ausreichenden Spiel hineingestellt werden. Werden die Kompartimente im Durchmesser so gefertigt, dass die Behälter möglichst passgenau hineinpassen, so würde dies zwangsläufig bei der im Wesentlichen automatisierten Positionierung der Behälter in das Magazin zu Fehlern führen. Die Behälter müssten nämlich mit einer sehr hohen Genauigkeit relativ zu den Kompartimenten des Magazins positioniert werden. Zudem könnten zwischen dem Glas der Behälter und der Metalloberfläche des Magazins störende Reibungskräfte auftreten, die das Einführen der Behälter deutlich erschweren würde. Selbst dann, wenn die Behälter von Hand in die Magazine gestellt würden, würde dies zu Zeitverzögerungen führen. Insgesamt wäre auch nicht auszuschließen, dass ein Behälter zerstört wird, gegebenenfalls umfällt oder verkantet. Da folglich die entsprechenden Einzelkompartimente größer ausgebildet sind als die Querschnittsfläche des Behälters, besitzt der Behälter im Wesentlichen an seiner Mantelfläche keine Berührung zur Innenfläche am Mantel bzw. an den Wänden der Einzelkompartimente. Ein Behälter mit runder Querschnittsfläche kann allenfalls eine einzige Linienberührung an einer einzigen Stelle seiner Mantelfläche aufweisen. Der Wärmeübergang im Mantelbereich ist daher im Wesentlichen ein Wärmeübergang von Luft bzw. durch Strahlung auf Glas.
Die erfindungsgemäße Halterungsvorrichtung erlaubt es, die Fläche, in der die Behälter stehen, variabel und kontinuierlich zu verkleinern, so dass die auf dem Magazin angeordneten, benachbarten Behälter sich an der Mantelfläche berühren. An diesen entsprechenden Berührungsstellen kann es zu einer Wärmeleitung zwischen Festkörpern kommen, nämlich von Glas zu Glas. Die Wärmeübertragung kann dadurch homogener erfolgen. Neben zufälligen Berührungen der Behälter untereinander oder eines Behälters mit einer Mantelfläche aus Metall wird somit gezielt eine Berührung zwischen Festkörpern herbeigeführt. Da die Behälter bei der Beschickung des Magazins im Wesentlichen auch eine gewisse Ordnung aufweisen, ist davon auszugehen, dass bis auf die Randbehälter alle Behälter eine ähnliche Anzahl nächster Nachbarn besitzen. Werden die Behälter dementsprechend zur Berührung gebracht, indem die Fläche, innerhalb der die Behälter sich befinden können, verkleinert wird, so sind auch bei den meisten Behältern die gleiche Anzahl an Berührungsstellen vorhanden, so dass nicht nur ein besserer Wärmeübertrag stattfindet, sondern auch im Vergleich der Behälter untereinander ein homogenerer.
Es können dabei verschiedene Behälter zum Einsatz kommen, nämlich Karpulen (Doppelkammerkarpulen), Fläschchen, Vials und Fertigspritzen, sowohl mit rundem Querschnitt als auch beispielsweise mit einem eckigen Querschnitt bzw. mit einem Querschnitt in Form eines Polygons. Unter anderem wurden beispielsweise von der Firma Schott Glas, Mainz, sechseckige Behälter zur Gefriertrocknung erworben, welche nebeneinander anordenbar sind und sodann flächige Berührungen der Behälter untereinander ermöglichen. Im Gegensatz zur Linienberührung kann dann in vorteilhafter Weise ein noch größerer Wärmeübertrag stattfinden.
Die Fläche kann bei der erfindungsgemäßen Halterungsvorrichtung variabel und kontinuierlich verkleinert werden. Variabel bedeutet, dass je nachdem, wie viele Behälter im Magazin untergebracht werden müssen, die Fläche dementsprechend angepasst und verkleinert werden kann. Durch die Verkleinerung können die Behälter aneinandergedrückt werden und eine Berührung aufweisen. Eine kontinuierliche Verkleinerung bedeutet, dass diese entweder stufenlos erfolgt, oder aber mittels einer Rastervorrichtung. Der Vorteil einer stufenlosen Anpassungsmöglichkeit besteht insbesondere darin, dass die Fläche praktisch an jeder Anzahl von Behältern, jede Form von Behältern sowie jegliche Größe von Behältern angepasst werden kann.
Eine derartige Halterungsvorrichtung besitzt im Gegensatz zu Vorrichtungen im Zusammenhang mit einem Magazin mit Einzelkompartimenten den Vorteil, dass insgesamt bei der Gefriertrocknung mehr Behälter auf der Stellplatte bzw. im Magazin untergebracht werden können. Bei einem solchen Magazin mit Einzelkompartimenten nimmt allein die Dicke der Wände, zwischen denen der Behälter gelagert wird, einen deutlichen Anteil des zur Verfügung stehenden Platzes weg. Teilweise kommen in einer solchen Gefriertrocknung auch Magazine zum Einsatz, welche lediglich ein einziges Kompartiment umfassen, das heißt, im unteren Bereich schließt sich an die entsprechenden Wände noch eine Art Fuß an, welcher für eine höhere Stabilität des Magazins innerhalb der Gefriertrocknungsanlage sorgt. Typischerweise besitzt ein solcher Fuß einen Durchmesser, der etwa doppelt so groß wie der Durchmesser des Kompartiments. Um ein solches Einzelmagazin unterzubringen, wird also etwa die vierfache Fläche in Bezug auf die Behälterquerschnittsfläche benötigt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht daher sowohl Platzersparnis als auch Kostenvorteile. Zudem kann eine homogenere Gefriertrocknung stattfinden.
Damit sich die Behälter möglichst oft berühren und damit eine möglichst gleiche Verteilung der Berührungspunkte vorliegt, ist es besonders vorteilhaft, dass bei einer Ausführungsform der Erfindung die Halterungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, die Behälter parallel zur ebenen Fläche ohne Bewegungsfreiheit zu haltern. Die Behälter berühren sich dann und besitzen im Wesentlichen kein Spiel. In vorteilhafter Weise kann zudem durch die Verkleinerung der Fläche und die Halterung ohne Spiel die Ordnung der Behälter auf dem Magazin erhöht werden.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Halterungsvorrichtung als Einspannvorrichtung zum Einspannen der Behälter ausgebildet, um eine Kraft auf die Behälter parallel zur ebenen Fläche des Magazins auszuüben und dadurch die nebeneinander angeordneten Behälter gegeneinander zu drücken. Durch die Kraft, die von der Einspannvorrichtung auf die Behälter ausgeübt wird, werden die Behälter gegebenenfalls leicht parallel zur ebenen Fläche bewegt, auch wenn sie sich gegebenenfalls berühren. Die Kraft sollte so gewählt werden, dass die Behälter keinen Schaden nehmen, also zum Beispiel platzen. Im Übrigen kann die Kraft auch dafür sorgen, dass die Wärmeübertragung noch einmal erhöht wird, da die Wärmeübertragung durch den Druck an der Grenzfläche zwischen den beiden aneinanderliegenden Festkörpern noch einmal vergrößert wird.
Um eine derartige Kraft ausüben zu können, die auf die Behälter im Magazin wirkt, kann insbesondere wenigstens ein elastisches Element vorhanden sein, mit dem die Behälter entsprechend eingespannt werden können. Bei dem elastischen Element kann es sich insbesondere um eine Feder handeln. Die Feder kann beispielsweise in Form einer Spiralfeder vorliegen; denkbar ist des Weiteren aber auch zum Beispiel ein federelastisches Element in Form etwa eines gebogenen Blechstreifens (aus Federstahl oder dergleichen). Die verwendeten elastischen Elemente können bei der Weiterbildung der Erfindung so ausgebildet werden, dass die Kraft zum einen ausreichend ist, um die Behälter in einen für einen Wärmeübertrag ausreichenden Maße aneinanderzudrücken, andererseits aber auch so, dass die Behälter nicht durch übermäßige Kraft beschädigt werden.
Des Weiteren ist besonders vorteilhaft an einem solchen elastischen Element, dass die Kraft in besonders einfacher Weise variabel eingestellt werden kann. Je nachdem, wie weit das elastische Element gegen die entsprechenden Behälter gedrückt wird, erhöht sich die Kraft, und zwar stufenlos. Das elastische Element kann ferner so angeordnet bzw. ausgebildet sein, dass es soweit zusammengedrückt wird, wie Platz benötigt wird, um die entsprechende Anzahl an Behälter unterzubringen. Je mehr Behälter untergebracht werden, desto mehr verteilt sich die Kraft auf die einzelnen Behälter, so dass bei einer größeren Anzahl an anzuordnenden Behältern die Fläche umso größer sein muss und somit das elastische Element weiter zusammengedrückt wird. Damit steigt aber auch die Kraft an, die das umso mehr zusammengedrückte elastische Element auf die Behälter ausübt.
Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass kein elastisches Element vorhanden ist, sondern lediglich ein verstellbares begrenzendes Element zur Begrenzung der ebenen Fläche. Dieses verstellbare begrenzende Element könnte beispielsweise eine Wand oder eine Stange sein, welche je nachdem, wie viele Behälter im Magazin untergebracht werden müssen, so positioniert wird, dass die Behälter ohne Spiel an einem festen Platz zum Stehen kommen und sich somit auch gegenseitig berühren können. Eine solche Anordnung muss dann allerdings stufenlos erfolgen können, soweit nicht lediglich Behälter einer einzigen Größe verwendet werden und das Magazin auf diese spezielle Art von Behältern abgestimmt ist und sie muss ferner so gewählt werden, dass auch gewisse Toleranzen hinsichtlich der Behälter und auch Toleranzen, welche durch die unterschiedlichen Temperaturbedingungen vor, während und nach dem Gefriertrocknen herrschen, nicht zu stark beeinflusst werden.
Besonders bevorzugt ist daher ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein verstellbares, begrenzendes Element mit einem elastischen Element kombiniert ist. Mit Hilfe des verstellbaren begrenzenden Elementes kann dann die Fläche zunächst in grober Einstellung verkleinert werden. Das elastische Element kann dann beispielsweise auf dem verstellbaren begrenzenden Element in Richtung zu den Behältern angeordnet sein. Denkbar ist zudem, dass das elastische Element auf der von den Behältern abgewandten Seite angeordnet ist. Das begrenzende verstellbare Element wird so weit verschoben, bis das elastische Element oder einer mit dem elastischen Element verbundener Anschlag mit den Behältern in Berührung kommt. Jede weitere Verschiebung des verstellbaren begrenzenden Elementes in Richtung der Behälter führt dann dazu, dass das elastische Element zusammengedrückt wird und somit eine Kraft auf die Behälter ausgeübt wird. In vorteilhafter Weise kann so die Kraft auf die Behälter eingestellt werden, bis diese ausreicht, um die Behälter untereinander in Kontakt zu bringen, so dass ein guter Wärmeübertrag gewährleistet ist. Insbesondere kann bei einer Ausführungsform der Erfindung das begrenzende Element als verschiebbare Stange oder als verschiebbare Wand ausgebildet sein.
Grundsätzlich ist auch denkbar, dass das elastische Element, beispielsweise an dem verstellbaren begrenzenden Element als Kissen ausgebildet ist. Auch ein derartiges Kissen kann elastische Eigenschaften aufweisen. Zudem sorgt ein derartiges Kissen für eine gleichmäßige Auflagefläche an den entsprechenden Behältern, die zudem im Rahmen der elastischen Kräfte des Kissens bzw. des elastischen Elementes nachgeben kann. Im Grunde ist aber ausreichend, beispielsweise einen Anschlag in Form einer Wand oder einer Stange vorzusehen, die über das elastische Element mit dem verstellbaren begrenzenden Element verbunden ist, wobei der Anschlag mit den Behältern in Berührung gebracht wird.
Insbesondere kann bei einer Ausführungsform der Erfindung das begrenzende Element feststellbar sein. Das bedeutet, dass das begrenzende Element nicht nur verschoben wird, sondern auch in der Position, die es während der Gefriertrocknung in der Gefriertrocknungsanlage beibehalten soll, festgestellt wird. Auch dann, wenn durch Änderung der Temperatur die Behälter sich leicht ausdehnen, kann das elastische Element entsprechend nachgeben, so dass trotz dieser Ausdehnung die Behälter immer noch aneinander in im Wesentlichen der gleichen Position verbleiben. Wie bereits ausgeführt, ist dementsprechend bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung das elastische Element am begrenzenden Element angebracht und mit diesem verschiebbar.
Damit ein möglichst guter Wärmeübertrag stattfinden kann, sind insbesondere solche Materialien zu wählen, die eine besonders gute Wärmeübertragung ermöglichen. Bei derartigen Materialien handelt es sich in den meisten Fällen um elektrische Leiter, insbesondere um Metalle, vorzugsweise um Edelstahl. Bei der Wahl des entsprechenden Edelstahls kann dementsprechend ein inertes Material verwendet werden, welches die nötigen hygienischen Eigenschaften aufweist, nicht weiter chemisch reagiert (auch nicht in einer Gefriertrocknungsanlage, wenn es entsprechenden Temperaturen bzw. Dämpfen ausgesetzt ist), welches sich aber auch gut säubern und sterilisieren/autoklavieren lässt. Zudem kann ein vergleichsweise kostengünstiges Material gegebenenfalls gewählt werden.
Dementsprechend zeichnet sich ein Magazin zur Aufnahme mit einem lyophilisierenden medizinischen Wirkstoff vorgefüllten Behälter, nämlich Karpulen, Flächchen, Vials und Fertigspritzen dadurch aus, dass eine erfindungsgemäße Halterungsvorrichtung bzw. ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Halterungsvorrichtung vorhanden ist. Ein derartiges Magazin ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Kosteneinsparung sowie gleichmäßigere Gefriertrocknung, da eine entsprechende Wärmeübertragung über die Mantelflächen der Behälter ermöglicht wird. Des Weiteren kann gegebenenfalls auch Platz eingespart werden, so dass grundsätzlich mehr Behälter lyophilisiert werden können.
Ein derartiges Magazin kann eine entsprechende Führung integriert aufweisen, in der das verstellbare, begrenzende Element geführt werden kann. Im Übrigen ist auch denkbar, dass bei einer nachrüstbaren Halterungsvorrichtung eine solche Führung dort integriert ist, und nicht explizit im Magazin. Die in das Magazin integrierte Führung ermöglicht eine genaue Positionierung des verschiebbaren Begrenzungselementes in Bezug auf die Fläschchen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann insbesondere eine Rastvorrichtung vorhanden sein, welche zur einrastenden Befestigung des begrenzenden Elementes am Magazin vorgesehen ist. Insbesondere dann, wenn das begrenzende Element zusätzlich ein federndes Element umfasst, das auf der dem Fläschchen oder Behälter zugewandten Seite angeordnet ist, ist es wie oben beschrieben, lediglich notwendig, das begrenzende Element vergleichsweise grob in Bezug auf den Behälter zu positionieren. Das elastische Element kann sich dann durch Zusammendrücken entsprechend einstellen. Die Rasteinrichtung ermöglicht zudem eine einfache, gut handhabbare Feststellung des begrenzenden Elementes. Denkbar ist aber auch, dass sich das begrenzende Element beispielsweise stufenlos verstellt und festgestellt werden kann, indem beispielsweise eine Klemmschraube angezogen wird.
Dementsprechend zeichnet sich ein Verfahren zur Gefriertrocknung eines medizinischen Wirkstoffs dadurch aus, dass die Behälter durch eine erfindungsgemäße Halterungsvorrichtung bzw. eine entsprechende Ausführungsform der erfindungsgemäßen Halterungsvorrichtung und/oder mittels eines Magazins gemäß der Erfindung bzw. einer entsprechenden Ausführungsform der Erfindung gehaltert bzw. angeordnet werden.
Ausführungsbeispiele:
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den folgenden Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend unter Angabe weiterer Einzelheiten und Vorteile näher erläutert.
Im Einzelnen zeigt:
1 ein Magazin gemäß der Erfindung,
2 ein Magazin mit Nachrüst-Haltervorrichtung,
3 ein Magazin mit Arretierungsvorrichtung,
4 eine Spannvorrichtung mit Arretierungsvorrichtung,
5 eine magazingelagerte Spannvorrichtung mit Arretierungseinrichtung,
6 eine Spannvorrichtung für ein Magazin mit einer Arretierung des Anschlags, sowie
7 ein schematischer Schnitt durch eine Doppelkammerkarpule.
Dargestellt ist in 1 ein Magazin 1 mit einem Rahmen 2, der an einer Seite offen ist. Des Weiteren umfasst das Magazin eine Rastvorrichtung mit entsprechenden Rasteinlässen 3 sowie eine Spannvorrichtung 4 mit einem begrenzenden Element 5, an dem zwei Federn 6 angebracht sind, und wobei an den Federn 6 wiederum ein Anschlag 7 angebracht ist. An dem begrenzenden Element 5 wiederum sind korrespondierende Rastschlitze 8 angebracht, so dass die Spannvorrichtung 4 in die entsprechenden Rastschlitze 3 des Magazins eingesetzt werden kann. Im vorliegenden Fall umfasst das Magazin 1 eine Bodenplatte 9.
Wenn das Magazin 1 in eine Gefriertrocknungsanlage gestellt wird, wird es entsprechend auf eine Stellplatte positioniert, so dass die Bodenplatte 9 auf der Stellplatte aufliegt. In dem Magazin 1 sind Behälter 10 bevorratet, die einen runden Querschnitt aufweisen und zylinderförmig sind. Im vorliegenden Fall können die Behälter 10 über die Seite, an welcher der Rahmen 2 geöffnet ist, auf die Grundplatte 9 geschoben werden. Anschließend wird von oben die Spannvorrichtung 4 so eingebracht, dass diese beispielsweise in Einschubrichtung der Behälter vor diesen Behältern in einen Einrastschlitz gesteckt wird. Dabei wird zunächst der Anschlag 7 gegen die begrenzende Platte 5 gedrückt. Dass heißt, die Federn 6 werden beide zusammengedrückt.
Sobald die Vorrichtung 4 eingerastet ist, wird der Anschlag 7 gelöst, dass heißt die Federn 6 dehnen sich wieder aus und drücken den Anschlag 7 gegen die Behälter 10. Durch diese Krafteinwirkung werden die Behälter 10 gegeneinander gedrückt und berühren sich untereinander. Die außen liegenden Behälter 10 können dabei den Rahmen 2 oder den Anschlag 7 berühren. Sowohl Anschlag 7 als auch Rahmen 2 sind aus Edelstahl gefertigt, wie im Übrigen auch die Bodenplatte 9, so dass eine gute Wärmeübertragung stattfinden kann und die Teile gut gereinigt bzw. sterilisiert werden können. Die weiter innen liegenden Behälter berühren sich über eine Linienberührung untereinander. Sämtliche Behälter stehen zudem auf der Bodenplatte 9, so dass auch darüber ein Wärmeübertrag stattfinden kann. Im Übrigen findet zusätzlich auch die Wärmeübertragung aus der Luft statt, sofern Flächen der Behälter 10 mit der Umgebungsluft in Kontakt stehen. Grundsätzlich kann, wie bereits oben erwähnt, der Boden 9 auch fehlen, so dass das Magazin 1 im Wesentlichen lediglich den entsprechenden Rahmen ohne Bodenplatte umfassen würde.
2 zeigt ein Magazin mit einer Nachrüst-Halterungsvorrichtung. Dargestellt ist ein entsprechendes Magazin 20 mit einem Rahmen 21 und einer Bodenplatte 22. Darauf aufgesetzt ist eine Halterungsvorrichtung 23 bei der ein begrenzendes Element 24 in einer Führung 25 geführt ist. An dem begrenzenden Element 24 wiederum sind ebenfalls Federn 26 befestigt, an denen wiederum ein Anschlag 27 befestigt ist. Die Halterungsvorrichtung 23 kann auf das entsprechende (handelsübliche) Magazin 20 aufgesetzt werden, so dass diese Halterungsvorrichtung 23 nachrüstbar ausgebildet ist. Die Halterungsvorrichtung kann beispielsweise am Rahmen verschraubt werden.
3 zeigt ein entsprechendes Magazin 30 mit einer Spannvorrichtung 31, welche ähnlich ausgebildet ist wie die bereits in 1 gezeigte Spannvorrichtung. Am seitlichen Rand des Magazins 30 sind jedoch Bohrungen 32 für Arretierungsstifte 33 vorhanden. Die Spannvorrichtung 31 wiederum umfasst Arretierungsstifte, welche so ausgebildet sind, dass sie in die Arretierungsbohrungen 32 eingeführt werden können und so die Spannvorrichtung 31 arretieren.
In 4 ist die Spannvorrichtung 31 in Draufsicht dargestellt. Zusätzlich dargestellt sind entsprechende Arretierungsstifte 33, welche in die bereits genannten Bohrungen 32 des Randes des Magazins 30 eingreifen können.
Eine derartige Arretierung ist beispielhaft in 5 dargestellt. Gezeigt ist eine Spannvorrichtung 31, bei der man auf die Rückseite des Anschlags in Richtung der Behälter im Magazin blickt. Mit dem Bezugszeichen 34 sind die Befestigungen der Federn bezeichnet, über welche der Anschlag 37 federgelagert ist. Eine solche Lagerung ist ebenfalls in 4 dargestellt und zwar wird der Anschlag 37 auf entsprechenden Achsen 35 bzw. Passhilfen beweglich/verschiebbar gelagert, wobei der Anschlag 37 an einer Feder 36 jeweils anliegt, so dass er in Richtung des begrenzenden Elementes verschoben werden kann. Die beiden Arretierungsstifte 33 sind ebenfalls gegeneinander federgelagert und können gegeneinander verschoben werden, so dass sich dann entsprechend der Arretierungsstift auf der Bohrung des Magazins 32 heraus bewegen kann. Diese Lagerung der Arretierungsstifte erfolgt auf einer Achse 38 mit Federn 39.
6 zeigt wiederum, dass es auch denkbar ist, den Anschlag der Spannvorrichtung zu arretieren, nämlich insbesondere dann, wenn die Spannvorrichtung in das Magazin eingeschoben wird, so dass der Anschlag gelöst werden kann, um mit den Behältern Kontakt aufzunehmen.
Dargestellt ist in 6 eine Spannvorrichtung 40 mit einem begrenzenden Element 41, einem Anschlag 42, der gegenüber dem begrenzenden Element 41 federgelagert ist (mit der Feder 43), wobei die Achse 44, an welcher der Anschlag 42 befestigt ist, in Bezug auf das begrenzende Element 41 beweglich gelagert ist, indem sie das begrenzende Element 41 durchsetzt. Zur Arretierung ist an dem begrenzenden Element 41 ein federelastisches Element 45 angeordnet, das sich vom begrenzenden Element 41 aus gesehen in entgegengesetzter Richtung zum Anschlag 42 befindet. An der Achse 44 wiederum ist eine Platte 46 angeordnet. Das federnde Element 45 besitzt eine Art Nase 47, welche die Platte 46 hält, so dass diese nicht durch die Kraft der Feder 43 weiter in Richtung zum begrenzenden Element 41 gezogen wird.
Denkbar sind jedoch im Grunde alle Arten von Arretierungen. Es ist ebenfalls denkbar, dass der Anschlag gegenüber dem begrenzenden Element lediglich zum Beispiel von einem Roboterarm gehalten wird, um dann losgelassen zu werden, sobald die Spannvorrichtung in das Magazin eingebracht ist. Denkbar ist ebenfalls, dass die Spannvorrichtung bereits ein fester Bestandteil des Magazins ist und nicht extra in dieses eingeschoben werden muss.
Des Weiteren zeigt 7 eine Doppelkammerkarpule 50. Ein derartiges Behältnis kann auch als Doppelkammerspritze ausgebildet sein. Diese Doppelkammerkarpule 50 besitzt eine vordere Kammer 51 sowie eine hintere Kammer 52. In der vorderen Kammer 51 ist zunächst der medizinische Wirkstoff 53 bevorratet. Dieser medizinische Wirkstoff 53 ist der zu lyophilisierende Stoff.
Vordere Kammer 51 und hintere Kammer 52 sind durch einen Mittelstopfen 54 zur Kammertrennung voneinander getrennt. Die hintere Kammer 52 dient der Bevorratung des Lösungsmittels. Das Lösungsmittel kann nach dem Lyophilisieren in die Kammer 52 eingefüllt werden. Sodann kann auch nach Einfüllen des Lösemittels in die hintere Kammer 52 diese mit dem Verschluss 55 verschlossen werden. In der Seitenwand der Karpule 50 ist zudem ein externer Bypass 56 angeordnet.
Durch Druck kann der Mittelstopfen 54 zur Kammertrennung verschoben werden, sodass das Lösemittel über den Bypass 56 in die vordere Kammer 51 einströmen kann. Sodann kann das Lösemittel in der vorderen Kammer 51 den lyophilisierten Wirkstoff 53 auflösen. Wird ein solches Doppelkammerbehältnis 50 beispielsweise als Spritze eingesetzt, so kann der im Lösungsmittel gelöste Wirkstoff anschließend injiziert werden. Der gelöste Wirkstoff gelangt schließlich über den Austritt 57 aus dem Doppelkammerbehältnis 50 heraus. Beim Lyophilisieren ist ebenfalls die Öffnung 57 unverschlossen, sodass Wasserdampf während des Gefriertrocknungsprozesses über den Austritt 57 entweichen kann. Die dargestellte Doppelkammerkarpule 50 ist ein typisches Beispiel für einen entsprechenden Bevorratungsbehälter, der auf einem entsprechenden Magazin gemäß der Erfindung platziert werden kann, um in eine Gefriertrocknungsanlage zur Gefriertrocknung des bevorrateten Wirkstoffs gestellt zu werden. Statt des beispielhaften Behältnisses 10 in den vorgenannten Figuren könnte also dementsprechend auch eine Doppelkammerkarpule 50 dort untergebracht werden.
Bezugszeichenliste

1: Magazin
2: Rahmen
3: Einrastschlitz
4: Spannvorrichtung
5: begrenzendes Element
6: Feder
7: Anschlag
8: Einrastschlitz
9: Bodenplatte
10: Behälter
20: Magazin
21: Rahmen
22: Bodenplatte
23: Halterungsvorrichtung
24: begrenzendes Element
25: Führung
26: Feder
27: Anschlag
30: Magazin
31: Spannvorrichtung
32: Arretierungsbohrungen
33: Arretierungsstift
34: Lagerung der Achsen für den Anschlag
35: Achsen
36: Feder
37: Anschlag
38: Achsen
39: Feder
40: Spannvorrichtung
41: begrenzendes Element
42: Anschlag
43: Feder
44: Achse
45: Federblech
46: Platte
47: Nase
50: Doppelkammerkarpule
51: vordere Kammer
52: hintere Kammer
53: medizinischer Wirkstoff
54: Mittelstopfen
55: hinterer Verschlussstopfen
56: Bypass
57: Austrittsöffnung

Claims

Halterungsvorrichtung (23) zum Haltern von mit einem zu lyophilisierenden medizinischen Wirkstoff vorbefüllten Behältern (10) mit einer Mantelfläche, nämlich Karpulen, Fläschchen, Vials und Fertigspritzen, zur Gefriertrocknung in einer Gefriertrocknungsanlage in einem Magazin (20) mit einer ebenen Fläche, wobei die Behälter im Magazin nebeneinander anordenbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, die ebene Fläche variabel und kontinuierlich zu verkleinern, sodass die auf dem Magazin angeordneten, benachbarten Behälter sich an der Mantelfläche berühren und eine Wärmeleitung zwischen einzelnen Behältern über die Mantelfläche stattfinden kann, und die Halterungsvorrichtung (23) am Magazin (20) anbringbar ist.
Halterungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, die Behälter parallel zur ebenen Fläche ohne Bewegungsfreiheit zu haltern.
Halterungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dass die Halterungsvorrichtung als Einspannvorrichtung (4) zum Einspannen der Behälter ausgebildet ist, um eine Kraft auf die Behälter parallel zur ebenen Fläche des Magazins auszuüben und dadurch die nebeneinander angeordneten Behälter gegeneinander zu drücken.
Halterungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein elastisches Element (6, 26, 36, 43), insbesondere eine Feder, vorgesehen ist, um die Behälter einzuspannen und eine Kraft auf die Behälter auszuüben.
Halterungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein variabel verstellbares begrenzendes Element (5, 24, 41) zur Begrenzung der ebenen Fläche vorgesehen ist.
Halterungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das begrenzende Element parallel zur ebenen Fläche verschiebbar angeordnet ist, insbesondere als verschiebbare Stange oder als verschiebbare Wand.
Halterungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das begrenzende Element feststellbar ist.
Halterungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element am begrenzenden Element angebracht und mit diesem verschiebbar ist.
Halterungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungsvorrichtung wenigstens teilweise aus einem Wärme leitenden Material, insbesondere aus einem Metall, gefertigt ist.
Magazin (1, 20, 30) zur Aufnahme mit einem zu lyophilisierenden medizinischen Wirkstoff vorbefüllten Behältern, nämlich Karpulen, Fläschchen, Vials und Fertigspritzen, zur Gefriertrocknung in einer Gefriertrocknungsanlage, wobei das Magazin eine ebene Fläche aufweist und/oder bildet, auf welcher die Behälter nebeneinander anordenbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Halterungsvorrichtung zum Haltern der Behälter (10) vorgesehen ist, wobei die Behälter eine Mantelfläche aufweisen, in dem Magazin und wobei die Halterungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, die ebene Fläche variabel und kontinuierlich zu verkleinern, sodass die auf dem Magazin angeordneten, benachbarten Behälter sich an der Mantelfläche berühren und eine Wärmeleitung zwischen einzelnen Behältern über die Mantelfläche stattfinden kann.
Magazin nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungsvorrichtung als Halterungsvorrichtung gemäß den Ansprüchen 2 bis 9 ausgebildet ist.
Magazin nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass eine Führung zur Aufnahme und/oder Positionierung des begrenzenden Elements vorhanden ist.
Magazin nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass eine Rastvorrichtung (3, 8) zur einrastenden Befestigung des begrenzenden Elements am Magazin vorgesehen ist.
Verfahren zur Gefriertrocknung eines zu lyophilisierenden medizinischen Wirkstoffs, der in vorgefüllten Behältern, nämlich Karpulen, Fläschchen, Vials und Fertigspritzen bevorratet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter durch eine Halterungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9 gehaltert und/oder in einem Magazin nach einem der Ansprüche 10 bis 13 angeordnet werden.