Medische kunststoffen verwerken? Hier leest u hoe u het risico kunt minimaliseren

Plastics die worden gebruikt in producten voor de gezondheidszorg, zoals deze inhalator, voldoen grotendeels aan strenge kwaliteits- en prestatienormen en slagen ook voor biocompatibiliteits- en biotoxiciteitstests .

Bij de kunststofverwerking voor de medische en farmaceutische industrie draait het allemaal om risico. Of, beter nog, over minimaliseren risico. Fabrikanten van medische hulpmiddelen en farmaceutische verpakkingen, samen met hun klanten, moeten ervoor zorgen dat er geen kans is dat een patiënt een nadelige ervaring krijgt die wordt veroorzaakt door een defect of onoplettendheid. Daarom moeten de bedrijven die onderdelen leveren ook waakzaam zijn om ervoor te zorgen dat de acties die ze ondernemen de prestaties of veiligheid van het eindproduct niet in gevaar brengen.

Kunststoffen die in de gezondheidszorg worden gebruikt, bieden vitale functies, zoals snelle diagnose, minimaal invasieve chirurgie, zelfmedicatie en het verminderen van de overdracht van bacteriën, evenals het beschermen van medicijnen tegen vocht en zuurstof. Deze materialen moeten consistente prestaties leveren, inclusief weerstand tegen sterilisatie, chemicaliën en lipiden. Ze moeten vaak ook voldoen aan normen voor biocompatibiliteit en toxiciteit, waarbij zelfs kleine veranderingen in de ingrediënten in de gebruikte kunststoffen de aanvaardbaarheid van het voltooide apparaat kunnen beïnvloeden. Om deze redenen eisen regelgevende instanties zoals de Amerikaanse FDA en relevante autoriteiten in Europa dat de kunststoffen "goed gekarakteriseerd" zijn met gedetailleerde informatie over de materiaalingrediënten en formulering, productieprocessen en uitgebreide ondersteunende gegevens met betrekking tot fysieke en mechanische eigenschappen , biocompatibiliteit en toxiciteit.

De verantwoordelijkheid voor het samenstellen van al deze documentatie ligt uiteindelijk bij het bedrijf dat het apparaat op de markt brengt, aangezien het onderdeel wordt van het gegevenspakket dat nodig is om het apparaat goedgekeurd te krijgen voor gebruik. Omdat regelgevers echter steeds meer risico's van veranderingen in de volledige toeleveringsketen onderzoeken, heeft de verwerker - zowel Tier 1- als Tier 2- en 3-leveranciers - grotere verantwoordelijkheden gekregen voor de plastic materialen die ze inkopen, zelfs als dit wordt gespecificeerd door de OEM-klant.

Dit alles pleit luidkeels voor samenwerking tussen alle partijen in de supply chain, al vroeg in het ontwerpproces. Een door de FDA goedgekeurd medisch hulpmiddel op de markt krijgen is al ingewikkeld genoeg als alles soepel en volgens plan verloopt. Het plastic onderdeel en de ingrediënten die erin gaan, vertegenwoordigen misschien lage kosten per apparaat, maar spelen uiteindelijk een cruciale rol in de kwaliteit en betrouwbaarheid van het uiteindelijke apparaat en kunnen dus een enorm kosteneffect hebben als er is een probleem.

Een kunststofverwerker die het probleem begrijpt en zijn rol in het risicobeheerproces begrijpt, kan een aanzienlijke aanwinst zijn voor een medische of farmaceutische fabrikant. Het belang van wijzigingsbeheer kennen, duidelijke communicatiekanalen onderhouden en investeren in Good Manufacturing Practices (GMP) kan een grote bijdrage leveren aan het verminderen van de risico's voor alle betrokkenen en een dergelijke verwerker tot een waardevolle partner maken.

Wat is een polymeer van medische kwaliteit?

Op enkele uitzonderingen na zijn er geen echte polymeren van "medische kwaliteit". In feite zou bijna elke hars in een medische toepassing kunnen worden gebruikt, zolang deze maar "goed gekarakteriseerd" is en er adequate controles op de consistentie zijn. Dit betekent dat potentiële risico's van het materiaal zijn beoordeeld en acceptabel zijn bevonden.

Zodra deze materialen naar behoren zijn gedocumenteerd, kunnen fabrikanten van medische hulpmiddelen ze in hun ontwerpen en producten gebruiken met het vertrouwen dat ze zullen voldoen aan de wettelijke en toepassingsvereisten. De documentatie is echter een momentopname en is materiaal- en formuleringsspecifiek. Elke verandering van materiaal of formulering gedurende de levensduur van het product en op elk punt in een soms zeer complexe toeleveringsketen kan eerdere goedkeuringen ongeldig maken.

Het is op dit punt dat "change control" een belangrijke en formidabele uitdaging wordt. Elke verandering waar dan ook in de toeleveringsketen - productielocatie, proces, specificatie, kwaliteitssysteem, zelfs kleine ingrediënten - kan een impact hebben op de karakterisering van het materiaal.

De FDA is veel strenger geworden ten aanzien van de vereisten voor producenten van medische apparatuur en farmaceutische producten in termen van hun verantwoordelijkheid voor de toeleveringsketen. In het verleden was het voldoende als de apparaatfabrikanten hun directe Tier 1-leveranciers in de gaten hielden. Zij waren er op hun beurt verantwoordelijk voor dat hun onderleveranciers aan de basiskwaliteitseisen konden voldoen. De fabrikant van het apparaat hoefde alleen maar te bevestigen dat de juiste audits waren voltooid en dat de documentatie in orde was. Dat is allemaal veranderd. Nu zegt de FDA dat een bedrijf in medische hulpmiddelen of een farmaceutisch bedrijf ook verantwoordelijkheid moet nemen voor Tier 2- en 3-leveranciers. Ze moeten ervoor zorgen dat elke schakel in de toeleveringsketen voldoet aan de algemene GMP-vereisten op het gebied van verandermanagement.

Daarom wordt ISO 13485-certificering steeds belangrijker, vooral sinds de FDA heeft voorgesteld om het kaderregelsysteem van deze ISO-norm te harmoniseren. ISO 13485-2016 is de norm voor organisaties die betrokken zijn bij het ontwerp, de productie, de installatie en het onderhoud van medische hulpmiddelen. Als upstream-leveranciers, zoals kunststofverwerkers, ook gecertificeerd zijn volgens de standaard, bieden ze hun klanten de zekerheid dat ze hebben geïnvesteerd in de risicobeheerprincipes van medische hulpmiddelen die de kern vormen van de standaard en deze begrijpen. Ook dat kwaliteitscontrole- en testprocedures zijn toegepast op de grondstoffen die ze gebruiken in de componenten die ze leveren en dat ze de documentatie hebben om dit te bewijzen.

Evenzo betekent het feit dat een materiaal is gebruikt in apparaten van de vorige generatie, niet dat het in de toekomst acceptabel zal zijn voor een vergelijkbare toepassing. Het is hoogst onwaarschijnlijk dat deze materialen echt hetzelfde zijn gebleven sinds het oorspronkelijke ontwerp. De FDA heeft verschillende richtlijnen over dit onderwerp uitgegeven.

Waar moet je op letten bij materialen

Elke materiaalleverancier die de medische/farmaceutische markt serieus wil bedienen, zal een grondig begrip hebben van de vereisten voor eindgebruikerstoepassingen, de voorschriften voor medische hulpmiddelen waaraan OEM's moeten voldoen, risicobeheerpraktijken, en ze zullen maatregelen voor wijzigingsbeheer hebben ingevoerd in plaats. Meestal gaat het om verbeterde GMP en waarschijnlijk certificering volgens een geavanceerde kwaliteitsstandaard zoals ISO 13485-2016.

Bepaalde materiaalleveranciers hebben extra stappen ondernomen om materiaalportfolio's te produceren die specifiek zijn voor toepassingen in de gezondheidszorg. Borealis produceert bijvoorbeeld een speciaal assortiment polyolefinen, Bormed genaamd, en Lyondell Basell maakt een vergelijkbaar assortiment onder de merknaam Purell. Anderen volgen een soortgelijk pad zodat een vrij breed spectrum aan polymeren beschikbaar is.

In het geval van polymeerproductie, hoewel de kwaliteiten die bestemd zijn voor de gezondheidszorg worden geproduceerd in dezelfde reactoren, worden ze gemaakt onder strengere kwaliteitscontroles en worden ze geleverd met een verbintenis van wijzigingsmelding, levering op lange termijn en pre-testen tegen geselecteerde toepasselijke regelgeving voor de gezondheidszorg . Als het gaat om het modificeren van polymeren met kleur of additieven, is er een veel breder scala aan parameters en ingrediënten om te controleren. De Mevopur-productlijn van Avient, die zowel afgewerkte verbindingen als kleur- en additieve masterbatchconcentraten omvat, biedt garanties die vergelijkbaar zijn met die van bovengenoemde polymeerproducenten. (Opmerking:Avient is een nieuw bedrijf gevormd door de overname van Clariant Masterbatches door PolyOne .)

Dit soort procedures en toezeggingen zijn echter nog steeds uitzonderingen. Niet alle productieprocessen en specificaties voor materialen zijn ontworpen met het oog op wijzigingsbeheer. Om economische redenen zijn ze vaak onderhevig aan frequente veranderingen, zowel grote als kleine, van ingrediënten zoals pigmenten, stabilisatoren en smeermiddelen. Om deze reden zijn zorgvuldige inkoopprocedures op elk niveau van de toeleveringsketen steeds meer noodzakelijk om ervoor te zorgen dat materialen met de nodige garanties worden geleverd en dat er controles zijn.

Er zijn inspanningen aan de gang om beter te definiëren wat een "medische kwaliteit" plastic is of zou moeten zijn. VDI, de Duitse vereniging van ingenieurs, heeft aan een dergelijke norm gewerkt en heeft deze onlangs in het Duits en Engels gepubliceerd als VDI:2017. Het heeft echter alleen betrekking op polymeren, en aangezien de polymeren vaak stroomafwaarts worden gemodificeerd (bijv. gekleurd door masterbatch of samengesteld) en deze modificaties het risico vergroten, is de reikwijdte misschien te beperkt.

MedPharmPlast Europe, dat een breed lidmaatschap heeft en een van de weinige handelsverenigingen is die echt verticaal is en de volledige toeleveringsketen van de medische en farmaceutische markt bestrijkt, werkt ook aan een norm voor materialen van medische kwaliteit. Er wordt verwacht dat het elementen uit de VDI-standaard omvat plus aanvullende elementen van downstream-modificatie door compounding en concentraten.

Naarmate het gebruik ervan in medische en medicijntoedieningsapparatuur toeneemt, is het belangrijk om te onthouden dat kleurstoffen en additieven net zo streng gecontroleerd moeten worden als het polymeer.

Hoe zit het met kleurstoffen en additieven?

Kleine ingrediënten zoals kleurstoffen en additieven kunnen vooraf in het polymeer worden gemengd of in masterbatch-vorm worden geïntroduceerd tijdens het vormen of extruderen. Hoewel er veel zorg kan worden besteed aan beslissingen over het te gebruiken polymeer, kunnen deze kleine ingrediënten gemakkelijk over het hoofd worden gezien, wat later problemen kan veroorzaken.

In feite heeft de FDA eerder gesuggereerd dat kleurstoffen en additieven als "verontreinigingen" in het polymeer moeten worden beschouwd en daarom moeten ze net zo streng worden gecontroleerd als het polymeer zelf. Wat de situatie nog erger maakt, is het feit dat beslissingen over deze materialen vaak aan de verwerker worden overgelaten. De OEM van het apparaat kan het primaire materiaal specificeren, maar dan gewoon een kleurstandaard specificeren (bijv. Pantone, RAL), die vervolgens door de processor wordt aangekocht. Misschien selecteert de vormer of extruder zelfs een kleurstof of additief dat ze in het verleden in soortgelijke toepassingen hebben gebruikt, omdat ze denken dat het "reeds bewezen" is. Dit zal echter niet door de FDA worden gehaald. Hun veronderstelling is dat er in de loop van de tijd iets in het materiaal zal zijn veranderd en als zodanig moeten deze minder belangrijke ingrediënten opnieuw worden beoordeeld en volledig worden gedocumenteerd.

De naleving van de regelgeving en de kwaliteit van een medisch hulpmiddel of farmaceutische verpakking is slechts zo goed als de zwakste schakel en daarom is het essentieel om ervoor te zorgen dat er niets verandert. Leveranciers van pigmenten en hulpstoffen geven over het algemeen geen wijzigingsmeldingen. Het Mevopur-team van Avient heeft bijvoorbeeld "vingerafdrukken" van binnenkomende materialen ingesteld om eventuele wijzigingen te detecteren.