Automatisierte Prüfstände für reproduzierbare Ergebnisse in der Pharmaentwicklung
Präzision und Reproduzierbarkeit im Labor
Ob bei der Entwicklung neuer Rezepturen oder bei der Validierung technischer Komponenten – reproduzierbare Testergebnisse sind die Grundlage für belastbare Entscheidungen. Manuell betriebene Prüfaufbauten stoßen hier schnell an ihre Grenzen. Moderne, automatisierte Prüfstände vereinen Prozessführung, Messwerterfassung und Dokumentation in einem zentralen System. Dies schafft nicht nur höhere Effizienz und Genauigkeit, sondern ermöglicht auch eine nahtlose Skalierbarkeit von Laborversuch bis Produktionsumgebung.
Ein jüngst realisiertes Kundenprojekt belegt eindrucksvoll, welches Potenzial in einer vollständig digitalisierten Testumgebung steckt.
Automatisierte Gelherstellung für Botox-Trägermaterialien
Bei der Formulierung medizinischer Gele, die als Trägermaterial für Botox-Produkte eingesetzt werden, war unser Kunde mit der Schwierigkeit konfrontiert, den Misch- und Scherprozess im Labormaßstab unter realitätsnahen Bedingungen zu erfassen und bewerten zu können. Die vorhandenen Prüfaufbauten waren größtenteils manuell bedient, wiesen eine hohe Streuung in den Messergebnissen auf und ließen keine durchgängige Prozessdokumentation zu. Besonders das Drehmoment während des Schervorgangs – entscheidend für die spätere Viskosität des Gels – konnte nur unzureichend erfasst werden. Dadurch war die Übertragbarkeit der Versuchsergebnisse auf spätere Produktionsanlagen stark eingeschränkt.
Vollständig digitalisierter Laborprüfstand mit zentraler Prozesssteuerung
Um diesen Engpass zu lösen, entwickelten wir einen vollständig automatisierten Laborprüfstand, der sowohl die Prozessführung als auch die Messwerterfassung zentral bündelt. Herzstück der Anlage ist ein kompakter Schaltschrank mit integrierter Steuerung und industrietauglicher Netzwerkanbindung. Die Gelansätze werden zwischen zwei porösen, gegeneinander rotierenden Keramikscheiben verarbeitet. Während des laufenden Mischvorgangs werden Druck, Temperatur, Durchfluss und Drehmoment kontinuierlich gemessen und softwareseitig protokolliert.
Technische Integration und Benutzerkomfort
Die Anlage steuert sieben Prozessventile sowie einen Asynchronmotor über einen Frequenzumrichter. Externe Geräte wie Kühler, Präzisionswaage und Drehmomentsensor sind über serielle Schnittstellen direkt in die Anwendung eingebunden, sodass keine manuellen Eingriffe erforderlich sind. Der Bediener erhält eine zentrale Benutzeroberfläche, über die sowohl Prozessrezepte gestartet als auch alle Messdaten in Echtzeit visualisiert und archiviert werden.
Das Ergebnis: Höhere Effizienz, Genauigkeit und Nachvollziehbarkeit
Für den Kunden ergibt sich daraus ein erheblicher Nutzen: Prüfungen lassen sich nun reproduzierbar und mit hoher Messgenauigkeit durchführen. Parameterstudien, die zuvor mehrere Tage und zahlreiche manuelle Eingriffe erforderten, können nun automatisiert ablaufen. Die generierten Daten liefern eine belastbare Grundlage für Scale-up-Entscheidungen in Richtung Produktion und ermöglichen eine fundierte Validierung unterschiedlicher Rezepturen und Prozessbedingungen. Gleichzeitig wird der Dokumentationsaufwand deutlich reduziert – ein Vorteil insbesondere im regulierten Pharmaumfeld.