Bis vor wenigen Jahren befand sich die Herstellung von Insulin praktisch in den Händen dreier international tätiger Pharmaunternehmen. Insgesamt machten diese 95 % des Marktanteils aus. Diese Situation hat sich im Rahmen der Globalisierung und dem gleichzeitigen Aufschwung der Schwellenländer jüngst drastisch geändert. China, Indien, Brasilien, der Nahe Osten, Polen, Russland und die Ukraine sind die neuen Mitspieler der Insulinproduktion. In diesen Ländern reagiert die Pharmaindustrie auf die steigende Nachfrage nach Insulin und produziert den Wirkstoff für Diabetiker zu günstigeren Bedingungen. Die Nachfrage ist in diesen Teilen der Welt besonders hoch: Der zunehmende Wohlstand wird von einem Anstieg der Diabeteserkrankungen begleitet.

Expandierende Märkte und Produktionen in Schwellenländern

Übergewicht und Bewegungsmangel machen Diabetes zu einer globalen Krankheit. Bei Diabetes produziert der menschliche Körper nicht genug Insulin, spricht nicht auf Insulin an oder ist insulinresistent. In fortgeschrittenem Stadium wird Patienten daher die korrekte Dosis Insulin als lebenserhaltende Maßnahme verabreicht. Im Allgemeinen wird die Lebenserwartung der Patienten um ungefähr ein Drittel verringert, nachdem die Krankheit diagnostiziert wurde. 

„Laut der 5. Ausgabe des Diabetes Atlas erwartet die International Diabetes Federation (IDF) weltweit einen Anstieg der Diabetiker von 36 Mio. im Jahre 2011 auf ca. 552 Mio. im Jahre 2030.“

Der Marktführer auf dem Gebiet der Diabetes, Novo Nordisk in Dänemark, hat schätzungsweise über 50 % des weltweiten Insulinmarkts inne. Zusammen mit dem französischen Unternehmen Sanofi-Aventis und dem amerikanischen Hersteller Eli Lilly beherrscht Novo Nordisk ca. 80 % des Markts. Zu den anderen Spielern auf dem Markt gehören Neueinsteiger und Nischenanbieter aus Schwellenländern, wie das indische Pharmaunternehmen Biocon, der größte Insulinhersteller Asiens. Wanbang Biopharma hingegen ist beispielsweise der größte Insulinhersteller des chinesischen Binnenmarkts und macht ungefähr die Hälfte des gesamten Markts aus. Vor allem für Exporte nach Europa und die USA plant dieser chinesische Hersteller die Errichtung einer Insulinfabrik, die in ihrem Anfangsstadium ca. 130 Mio. Einheiten pro Jahr produzieren können wird.

Julphar nimmt neue Produktionsstätte im Nahen Osten in Betrieb

In den Vereinigten Arabischen Emiraten wurde Mitte 2012 von Julphar eine neue Insulinfabrik in Betrieb genommen, und wie zahlreiche andere Produktionsanlagen der Welt wurde auch diese Fabrik mit mechanischen Abscheidungstechnologien von GEA ausgestattet. Als größter Hersteller von oral verabreichten und injizierbaren Antibiotika des Nahen Ostens produziert Julphar nicht nur seine eigenen Marken, das Unternehmen agiert auch als Subunternehmer für den weltweiten Bedarf unter GMP-Bedingungen. Und zusätzlich verfügen die Produktionsstätten über ISO-Zertifizierungen. 

Julphar ist der Pionier auf dem Gebiet der Insulinproduktion im Nahen Osten und in Afrika. Das Unternehmen vertreibt Insulin seit 1998 in Kooperation mit einem französischen Unternehmen, wobei Julphar die Insulinkristalle anfänglich importierte. 2006 entschloss sich Julphar dazu, das Ausgangsmaterial für Insulin selbst herzustellen. Dies war ein logischer Entschluss, da gemäß der International Diabetes Federation (IDF) bereits 32,6 Mio. Diabetiker in der Region leben und sich diese Zahl bis 2030 erwartungsgemäß verdoppeln wird. Die Diabetesraten im Nahen Osten und Nordafrika gehören zu den höchsten der Welt.

Kernprozesse für GEA

Das neue Werk von Julphar in Ra's al-Chaima im Norden von Dubai gehört zu den modernsten Produktionsstätten für Insulinkristalle für die Humanmedizin der Welt. Es erstreckt sich über eine Fläche von 20.000 m2, inklusive 5.000 m2 an Reinräumen. Insgesamt wurden 15 km an Leitungen verlegt. GEA war dabei für die technische Planung, Lieferung, Inbetriebnahme und Qualifizierung der gesamten Reinstmediensysteme sowie der diversen Prozessausrüstung und Reinigungsanlagen zuständig. Zur Lieferung gehörten auch das gesamte Leitungsnetzwerk und die Verteilersysteme für den Produktionsprozess. In Ra's al-Chaima nutzt Julphar die rekombinante DNA-Technologie (r-DNA), um das Insulin-Gen in eine Trägersubstanz zu injizieren – in diesem Fall Escherichia coli. Das Erbgut wird so modifiziert, dass es das menschliche Insulinhormon produziert.

Die Bakterien vermehren sich in verschiedenen Stufen in Fermentern und werden anschließend entnommen und in Separatoren gereinigt. Separatoren sind dementsprechend für die Kernprozesse der Insulinproduktion zuständig. Da GEA als weltweit führender Hersteller von Technologien für die Produktion von Insulin bekannt ist, hat sich Julphar dazu entschlossen, das Know-how des Oeldener Unternehmens für die Zentrifugentechnologie seines neuen Werks zu nutzen. GEA hat insgesamt 5 Separatoren in Ra's al-Chaima installiert. Für die Separation der Colibakterien aus der Fermentationsbrühe wird ein Düsenseparator des Typs CFA 65 mit der viscon®-Technologie von GEA verwendet – bei dieser Lösung werden die Feststoffe kontinuierlich bei konstanter Konzentration ausgetragen. Im Anschluss an die Homogenisierungsphase trennen zwei selbstreinigende Separatoren des Typs CSE 80 die Einschlusskörperchen von den Zellwandfraktionen und waschen sie. Im Anschluss an die Ausfällung der Insulinkristalle im Reinraum werden zwei Kammer-Separatoren des Typs BKA 28 verwendet, um die Kristalle zu trennen und konzentriertes Insulin zu produzieren. Während die Separatoren der ersten zwei Stufen als Kompakteinheiten geliefert wurden, handelt es sich bei den Kammer-Separatoren um separate Maschinen mit entsprechenden Ventilblöcken und Steuereinheiten. Nach intensiver Schulung des Betriebspersonals durch GEA hat in Ra's al-Chaima Mitte 2012 die Produktion begonnen. 

Hycon als Alternative

Alternativ zu Escherichia coli setzen andere Hersteller für die Produktion von Insulin Hefe als Trägersubstanz ein. Der Prozess ist ähnlich, aber der Wertstoff ist hier nicht der Feststoff, sondern die geklärte Phase. Bei beiden Methoden können Hycon-Maschinen im Anschluss an den Kristallisierungsvorgang als Alternative zu den Kammer-Separatoren verwendet werden. Bei Hycon handelt es sich um ein vollständig geschlossenes System, bei dem die Abtrennung unter Reinraumbedingungen erfolgen kann, ohne durch den Antrieb oder Motor kontaminiert zu werden. 

Aufgrund des Prinzips des hängenden Kessels sitzen der Kessel mit der Haube und der Feststoffspeicherbehälter im Reinraum, während die Antriebseinheiten in einem separaten Raum mit geringerer Klassifizierung aufgestellt werden können. Die Anlage wurde so konzipiert, dass die Feststoffe automatisch aus dem hängenden Separator in unter dem Separator installierte geschlossene Behälter ausgetragen werden. GEA gewährleistet eine sehr schonende Produktbehandlung, wie es für die hochwertigen Materialen angemessen ist. Dies erfolgt mittels zweier Funktionen, der hermetischen Führung und der behutsamen Entleerung bei Betriebsgeschwindigkeit oder geringerer Anlagengeschwindigkeit. Während Kammer-Separatoren nicht sterilisiert werden und nur manuell gereinigt werden können, verfügen Hycon-Anlagen über eine vollautomatisierte Reinigungsfunktion und bei Bedarf auch Sterilisation per CIP und SIP. Die Nachfrage nach Technologien von GEA für die Herstellung von Insulin ist besonders in den neuen Märkten der Schwellenländer sehr hoch.

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