Einführung in die Überwachung der Kühlkette

Die Kühlkette als Industrie

Das Kühlketten-Management hat sich zu einer Branche mit vielen verschiedenen Akteuren entwickelt:

• Speditionsunternehmen (3PL oder 4PL) oder Logistikdienstleister (LSP), die spezielle LKW-Lieferanten mit temperaturgeführten LKWs und Luftfrachtdiensten koordinieren

• Container-Leasingunternehmen, die temperaturgeführte Luftfracht- oder Seefracht-Container vermieten

• Verpackungsunternehmen, die massgeschneiderte Transportboxen mit Phasenwechselmaterial (PCM) und vakuumisolierten Paneelen (VIP) anbieten

• Lösungsanbieter für die Überwachung der Umgebungsbedingungen durch Temperatur-Datenlogger, elektronische Temperatursensoren, Temperatur-Überwachungssoftware und Datenbanklösungen
  
  

Die Kühlkette als Technologie

• Die Kühlkette als Technologie betrachtet nutzt verschiedene physikalische Prinzipien, um definierte Temperaturbedingungen entlang der Lieferkette aufrechtzuerhalten und zu dokumentieren:
• Heizen und Kühlen mit Kompressoren
• Phasenwechselmaterialien (PCM)
• Isolierung und Vakuumisolierung
• Drahtlose Datenübertragung
• Datenbank- und Geschäftsprozessmanagement-Software
• Elektronische Temperaturmessung
• Real-Time-Temperaturüberwachungs- und -messgeräte, die Mobile-IoT nutzen

Die Kühlkette als Prozess

Das Kühlketten-Management als Prozess fordert eine Reihe von Aufgaben zur Herstellung, Lagerung, zum Transport und zur Überwachung temperaturempfindlicher Produkte entlang der gesamten Lieferkette. Jeder einzelne Schritt in der Lieferkette erfordert daher die Einhaltung eines definierten Prozesses - oft als Standardarbeitsanweisungen (SOP) bezeichnet. Sie enthalten Anleitungen für:

• Verwendung der richtigen Ausrüstung für Verpackung und Überwachung

• den rechtzeitigen Transport von Produkten

• Vermeidung von Extrembedingungen

• Einhaltung des definierten Freigabeprozesses am Zielort

Die Kühlkette als Wissenschaft

In der Wissenschaft setzt die Kühlkette ein Verständnis der chemischen und biologischen Prozesse voraus, die den Abbau von verderblichen Produkten bewirken. Pharmazeutische Produkte sind in Primärverpackungen oft gut geschützt. Lebensmittel sind sehr empfindlich gegenüber äusseren Einflüssen. Zum Beispiel:

• Lebensmittel: Bakterien, Gase, Temperatur und Feuchtigkeit wirken sich auf die Zersetzung aus

• Pharmazeutische Produkte: Zeit und Temperatur haben Einfluss auf die Wirksamkeit (Stabilitätsbudget)

Geschichte der Kühlkettenüberwachung

Die Überwachung der Kühlkette begann in der Lebensmittel- und Brauereiindustrie. Bis ins frühe 20. Jahrhundert wurden Eisblöcke verwendet, um Lebensmittel während des Transports und der Lagerung kühl zu halten. Die Erfindung des Monitor-Top-Kühlschranks von General Electric im Jahr 1927 war nicht nur der Startschuss für Kühl- und Tiefkühlschränke, sondern auch der Beginn der temperaturgeführten Lastwagen und Transportbehälter.

Obwohl die erste Impfung 1796 entwickelt und Insulin 1922 erstmals gereinigt wurde, handelte es sich bei den meisten pharmazeutischen Produkten noch um chemische Erzeugnisse, die bis vor wenigen Jahren nicht als temperaturempfindlich galten. Während die Kühlkette in den 1960er und 1970er Jahren in der Lebensmittelindustrie bekannt wurde, begann die Pharmaindustrie in den 1990er Jahren, sich auf die Kühlkette zu konzentrieren, wobei die Märkte für Insulin, Blutprodukte und Impfstoffe schnell wuchsen. Da es sich bei all diesen Produkten um biologische Produkte handelt (von einem lebenden Organismus stammende Substanzen), konzentrierte sich die pharmazeutische Kühlkettenindustrie auf Technologien und Verfahren zur Kühlung der Produkte bei +2 °C bis +8 °C. Daher wurden hauptsächlich die Begriffe "Kühlketten-Technologien" und "Kühlketten-Management" verwendet.

Im Jahr 2013 änderten die EU-Leitlinien für die gute Vertriebspraxis (GDP) den Anwendungsbereich; sie umfassten nun alle pharmazeutischen Produkte und Arzneimittel, die als Produkte bei Raumtemperatur oder Produkte, die bei kontrollierter Raumtemperatur (CRT) zwischen +2 °C bis +25 °C oder +15 °C bis +25 °C gelagert werden müssen, gelten. Seitdem hat sich der Begriff von "Kühlketten-Logistik" zu "temperaturgeführter Logistik" verschoben - insbesondere in der Fachsprache.

Der Unterschied zwischen Lebensmittel-Kühlkette und Pharma-Kühlkette

Was sind die Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen der Lebensmittel- und der Pharma-Kühlkette? Obwohl beide Produktarten temperaturempfindlich sind, gibt es erhebliche Unterschiede:

• Lebensmittel sind oft "offen" und Bakterien, Chemikalien sowie Feuchtigkeit ausgesetzt. Sie können auf verschiedene Umweltparameter empfindlich reagieren. Die Haltbarkeit von Lebensmitteln variiert je nach Produkt und Temperaturbereich (gefroren, frisch oder kontrolliert) von wenigen Tagen bis zu vielen Jahren. Daher variiert die Länge und Komplexität der Lieferkette stark. Die meisten Lebensmittel sind sehr viel temperaturempfindlicher als Arzneimittel und müssen daher kürzere Lieferketten haben.

Wenn beispielsweise frisch geschnittene Rosen in Indien produziert werden, müssen sie den Verbraucher in Europa innerhalb von sieben Tagen erreichen, bevor sie verwelken und ihren Handelswert verlieren. Sie sind sehr temperaturempfindlich, verblassen bei Temperaturen über +10 °C schnell und können nicht eingefroren werden.

• Pharma-Produkte (im Handel) werden verpackt, um das Produkt vor Bakterien, Chemikalien und Feuchtigkeit zu schützen. Die meisten kommerziellen pharmazeutischen Produkte haben eine Haltbarkeit von 18-36 Monaten. Im Vergleich zu Lebensmitteln sind sie oft weniger temperaturempfindlich. Die grosse Herausforderung bei den meisten pharmazeutischen Produkten besteht darin, dass die Qualität und der Degradationsgrad für den Patienten nicht sichtbar sind; man kann nicht sehen oder riechen, ob ein Impfstoff eingefroren wurde, seine Wirksamkeit verloren hat oder schädlich geworden ist.

Pharmazeutische Lieferketten

Diese Lieferkette kann lang und kompliziert sein. Daher ist es ebenso wichtig, sicherzustellen, dass die richtigen Prozesse, Mitarbeitenden und Infrastrukturen vorhanden sind, um empfindliche Produkte im Einklang mit den geltenden Vorschriften zu handhaben und zu transportieren. Die folgende Abbildung zeigt eine einfache Version einer Arzneimittel-Lieferkette:

Die Lieferkette für Arzneimittel ist nicht immer so einfach. Es gibt eine Reihe verschiedener Lieferketten, die den Anforderungen eines Pharmaunternehmens gerecht werden. Hier sind einige Beispiele:

• API-Versorgung: Aktive Pharmazeutische Wirkstoffe und Rohstoffe, die für die Herstellung benötigt werden, werden in speziellen Grossbehältern an die Produktionsstätte geliefert.

• Abfüllung/Fertigstellung: Ein Produkt wird an eine zweite GMP-Verarbeitungsanlage versandt, um die Medikamente in die endgültige Primärverpackung einzuschliessen.

• Lieferung für klinische Versuche: Prüfpräparate (IMP) werden in kleinen Mengen hergestellt, und klinische Kits werden an Krankenhäuser in vielen verschiedenen Ländern verteilt.

• Fertige Produkte: Nach der Marktzulassung wird ein Produkt in grossen Mengen hergestellt und per Luftfracht, auf dem Seeweg oder via LKW über mehrere Verteilungsdepots verschickt, oft international und dann lokal.

• Letzte Meile: Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Produkt in den Händen eines Grosshändlers, einer Apotheke oder eines Krankenhauses. Diese Etappe ist die schwierigste, um jedes Produkt zu verfolgen, aber sie ist dennoch wichtig, da die Sicherheit des Patienten an erster Stelle steht.

Wo endet die Verantwortung?

Die Inhaber der Marktzulassung (MAH) haben die Pflicht, die Sicherheit der Patienten zu gewährleisten. Aber wer ist für die Verhinderung von Fälschungen und Temperaturschwankungen entlang der gesamten Lieferkette verantwortlich? Es gibt zahlreiche Risiken, und der Einfluss des Inhabers der Marktzulassung nimmt ab, je tiefer man in die Lieferkette eindringt. Vor zehn Jahren war die Antwort noch klar. "Meine Verantwortung endet in dem Moment, in dem das Produkt an meinen Kunden (z. B. den örtlichen Händler) geliefert und die Qualitätsfreigabe erteilt wird. In den letzten Jahren hat sich die Branche jedoch verändert.

Neuartige biopharmazeutische Produkte stellen viele Herausforderungen dar. Das Interesse wächst, diese hochwertigen und empfindlicheren biologischen Produkte erfolgreich zu versenden.

Bei neuen Zelltherapien, insbesondere bei autologen Therapien, steht der Patient im Mittelpunkt der Lieferkette.

Da immer mehr klinische Studien direkt am Patienten durchgeführt werden (Direct-to-Patient, DtP), steigt die Verantwortung für die Überwachung von Prüfpräparaten (IMPs). Der Versender ist für die Wirksamkeit des Produkts und die Sicherheit des Patienten auf dem Weg zu den klinischen Zentren verantwortlich.

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