HALTESTRUKTUR ZUM GLEICHZEITIGEN HALTEN EINER MEHRZAHL VON VIALS, VERWENDUNG HIERVON SOWIE VERFAHREN ZUR BEHANDLUNG SOLCHER VIALS

Abstract

 Offenbart wird eine Haltestruktur zum gleichzeitigen Halten einer Mehrzahl von Vials (1), mit einem Träger (11), der eine Mehrzahl von Öffnungen oder Aufnahmen (12) aufweist, in welche die Vials zumindest abschnittsweise einführbar sind, um darin an dem Träger (11) abgestützt zu werden, wobei die Vials (1) einen Boden (3), der eine Standfläche ausbildet, eine zylindrische Seitenwand (2) und einen ringförmigen Übergangsbereich (8) zwischen der Standfläche und der zylindrischen Seitenwand (2) aufweisen.
Erfindungsgemäß ragt am unteren Ende einer jeweiligen Öffnung oder Aufnahme (12) zumindest ein Haltevorsprung (15) radial einwärts in die jeweilige Öffnung oder Aufnahme (12) hinein, um das zugeordnete Vial (1) im Zusammenwirken mit dem Übergangsbereich (8) außerhalb der Standfläche so abzustützen, dass die Böden oder Standflächen (3) der Vials (1) aus den Öffnungen oder Aufnahmen (12) des Trägers heraus ragen und von der Unterseite des Trägers (11) frei zugänglich sind.
Weil die Vials an den Übergangsbereichen abgestützt werden, tritt erfindungsgemäß kein unerwünschter Materialabrieb auf, sodass ein Eindringen von Verunreinigungen über die Einfüllöffnungen an den oberen Enden der Vials in das Innere der Vials erfindungsgemäß noch wirksamer verhindert werden kann. Tritt dennoch ein Materialabrieb auf, so erfolgt dies im Bereich der unteren Enden der Vials und kann dieser bei einem weiteren Prozessieren aufgrund der Auslegung der Haltestruktur in vorteilhaft einfacher Weise wieder entfernt werden.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Deutschen Patentanmeldung 10 2016 123 147.9 "Haltestruktur zum gleichzeitigen Halten einer Mehrzahl von Vials, Verwendung hiervon sowie Verfahren zur Behandlung solcher Vials", angemeldet am 30. November 2016, deren gesamter Inhalt hiermit im Wege der Bezugnahme mit beinhaltet sei.

GEBIET DER ERFINDUNG

[0002] Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Behandlung von Behältern für Substanzen für pharmazeutische, medizinische oder kosmetische Anwendungen, und betrifft insbesondere eine Haltestruktur zum gleichzeitigen Halten einer Mehrzahl von Vials, Verwendungen hiervon sowie ein Verfahren zur Behandlung solcher Vials, insbesondere zum Lyophilisieren von Substanzen für pharmazeutische oder medizinische Anwendungen.

STAND DER TECHNIK

[0003] Als Behälter (Container) zur Aufbewahrung von und Lagerung von medizinischen, pharmazeutischen oder kosmetischen Präparaten mit Verabreichung in flüssiger Form, insbesondere in vordosierten Mengen, werden in großem Umfang Vials (auch als Fläschchen oder Injektionsfläschchen bezeichnet) eingesetzt. Diese weisen generell eine zylindrische Form auf, können aus Kunststoffen oder aus Glas hergestellt werden und sind kostengünstig in großen Mengen erhältlich. Für eine möglichst wirtschaftliche Befüllung von Vials unter sterilen Bedingungen für eine langfristige Lagerung werden in zunehmendem Maße Lyophilisierungsprozesse nach dem Abfüllen eingesetzt. Zu diesem Zweck müssen die Vials beim Abfüller oder einem Pharmaunternehmen unter sterilen Bedingungen ausgepackt und dann weiter verarbeitet werden. Es existieren allerdings kaum Verpackungslösungen von Vials, die in einem Nest und/oder innerhalb der Verpackung lyophilisiert werden können.

[0004] Derartige Haltestrukturen sind in WO 2009/015862 A2, WO 2011/135085 A1 und WO 2013/181552 A2 offenbart. Diese ermöglichen jedoch keine freie Zugänglichkeit der Böden der Behälter, während diese an der Haltestruktur gehalten sind.

[0005] Wichtig für einen optimierten und schnellen Lyophilisierungsprozess ist ein direkter Kontakt zwischen Kälteplatte und Vialboden, was eine einfache Zugänglichkeit der Böden der Vials erfordert.

[0006] WO/2014/009037 A1 (entsprechend der US 2015/0166212 A1) der Anmelderin offenbart eine Haltestruktur gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, bei der die Haltemittel zumindest zwei Haltezungen umfassen, die am Rand einer jeweiligen Öffnung oder Aufnahme vorgesehen sind und so ausgelegt sind, dass diese beim Einführen der Behälter in die Öffnungen oder Aufnahmen elastisch weggeschwenkt oder weggeklappt werden, und die so auf die Vials abgestimmt sind, dass die Vials mit radialem Spiel von den Haltezungen gehalten sind. Die Böden der Vials sind von der Unterseite der Haltestruktur frei zugänglich, was die Durchführung eines Lyophilisierungsprozesses ermöglicht, während die Vials an der Haltestruktur gehalten sind.

[0007] Die Haltezungen der Haltestruktur sind allerdings insbesondere zum Halten von großen und schweren Vials nicht immer ausreichend stabil. Beim Einführen der Vials zwischen die Haltezungen tritt außerdem ein gewisser Materialabrieb auf, was unerwünscht ist. Die Haltezungen müssen präzise und mit relativ engen Toleranzen ausgebildet sein, damit die Vials wie beabsichtigt mit Spiel gehalten werden können. Allerdings kann der Träger bei Verwendung sich verziehen, aufgrund von Prozessparametern, wie beispielsweise Temperatur oder Luftfeuchtigkeit, schwinden, sodass es passieren kann, dass die relativ engen Toleranzen nicht eingehalten werden können und somit doch ein vergleichsweise großer, unerwünschter Materialabrieb auftritt.

[0008] In der Haltestruktur ist der Flaschenhals nicht frei zugänglich. Für viele Prozessschritte, wie beispielsweise ein Wiegen, Füllen, Setzen von Stopfen oder ein Crimpen von Metalldeckeln, müssen die Vials deshalb angehoben werden, was entsprechende Anlagen voraussetzt.

[0009] Die Vials werden nach dem Stand der Technik zur weiteren Verarbeitung mit Hilfe von Robotern oder Greifeinrichtungen automatisiert aus der Haltestruktur entnommen oder in diese eingesetzt. Da jedoch eine gewisse Reibung zwischen den Vials und den Haltemitteln der Haltestruktur besteht, ist es schwierig, sämtliche Vials gleichzeitig zu entnehmen oder einzusetzen, da dann vergleichsweise große Kräfte auf die Haltestruktur einwirken, die z.B. zu einer unkontrollierten Verbiegung der Haltestruktur oder gar zu einem versehentlichen Herausfallen der Vials aus der Haltestruktur führen können. Deshalb wird nach dem Stand der Technik üblicherweise lediglich eine Teilmenge der Vials mit einem Roboter oder einer Greifeinrichtung herausgenommen oder eingesetzt, wobei sich die Gesamtzahl der Vials dieser Teilmenge danach richtet, welche Kräfte die Haltestruktur ohne allzu starke Verformung aufnehmen kann. Dies führt zu Verzögerungen und einem höheren Aufwand bei der weiteren Verarbeitung der Vials.

[0010] DE102012103899 A1 der Anmelderin offenbart eine weitere Haltestruktur für Pharmabehälter, bei der sämtliche Seitenwände der Aufnahmen der Haltestruktur zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung koordiniert verstellbar sind, wobei die Behälter in der ersten Stellung mit geringem Kraftaufwand in die Öffnungen oder Aufnahmen einführbar oder in diesen verschiebbar sind und die Behälter in der zweiten Stellung reibschlüssig in den Aufnahmen fixiert werden. Um ein Durchrutschen der Behälter beim Einführen in die Aufnahmen zu verhindern, müssen die Behälter auf einer zusätzlichen Abstützfläche abgestützt sein, solange die Haltestruktur nicht in die zweite Stellung überführt ist. Die Behälter können einen Lyophilisierungsprozess durchlaufen, während diese an der Haltestruktur gehalten sind.

[0011] US 2001/0052476 A1 der Anmelderin offenbart eine Halteplatte aus einem elastischen Material, in deren Öffnungen die Behälter bei freier Zugänglichkeit der Böden von der Unterseite der Halteplatte geklemmt gehalten sind. Es ist jedoch schwierig sicherzustellen, dass die Böden von sämtlichen Behältern exakt unter dem gleichen Abstand zur Halteplatte gehalten sind, was einen gleichmäßigen thermischen Kontakt zu einer Kühlfläche unmöglich macht. Hierfür müssten alle Behälter individuell in den Öffnungen geeignet gegen die Klemmkraft axial verstellt werden.

[0012] WO 2016/07564 A1 offenbart einen Lyophilisierungsprozess, bei dem die Böden der Behälter gerade nicht in einem unmittelbaren Kontakt zu einer Kühlfläche stehen.

[0013] WO 2016/ 166 769 A1 offenbart eine Haltestruktur zum Halten von vorgecrimpten Karpulen.Wie in der Fig. 6a gezeigt, sind am unteren Ende der Aufnahmen ringförmige Vorsprünge ausgebildet, auf denen die Schultern der Karpulen abgestützt sind, ohne dass die Bördelkappen in diesem Bereich aufliegen. Die Enden der Karpulen ragen aus den Aufnahmen hinaus, während die Karpulen so abgestützt sind. Die Halterung von Vials ist nicht offenbart.

[0014] WO 2010/ 062 602 A1 offenbart die Halterung einer Mehrzahl von Verschlussstopfen. Die Halterung von Vials ist nicht offenbart.

[0015] EP 2 183 166 B1 offenbart die Halterung von Vials in der Art, dass die Böden der an der Haltestruktur gehaltenen Vials von der Unterseite eines Trägers her frei zugänglich sind. Stets werden die Vials jedoch an ihren oberen Enden gehalten, also im Bereich des Halses oder Nackens der Vials.

[0016] US 2013/ 0 048 531 A1 offenbart eine Haltestruktur für Vials, bei der radiale Haltevorsprünge an den unteren Enden der Aufnahmen die Böden der Vials abstützen. Die Böden der an dem Träger gehaltenen Vials sind nicht im Sinne der vorliegenden Anmeldung frei zugänglich.

[0017] US 8 561 828 B2 offenbart eine weitere Haltestruktur für Vials, bei der radiale Haltevorsprünge an den unteren Enden der Aufnahmen die Böden der Vials abstützen. Die Böden der an dem Träger gehaltenen Vials sind nicht im Sinne der vorliegenden Anmeldung frei zugänglich.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

[0018] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Haltestruktur zum gleichzeitigen Halten einer Mehrzahl von Vials bereitzustellen, die ein einfaches Prozessieren der Vials ermöglicht, insbesondere einen Lyophilisierungsprozess, während die Vials an einer Haltestruktur gehalten sind. Weiter sollen ein entsprechender Transport- oder Verpackungsbehälter mit einer solchen Haltestruktur, eine entsprechende Verwendung einer solchen Haltestruktur und ein Verfahren zum Lyophilisieren einer Substanz für pharmazeutische oder medizinische Anwendungen in Vials bereitgestellt werden.

[0019] Diese Aufgaben werden durch eine Haltestruktur nach Anspruch 1 bzw. 9, einen Transport-oder Verpackungsbehälter, eine Verwendung nach Anspruch 11 und ein Verfahren nach Anspruch 12 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.

[0020] Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Haltestruktur zum gleichzeitigen Halten einer Mehrzahl von Vials bereitgestellt, mit einem Träger, der eine Oberseite, eine Unterseite, die der Oberseite gegenüberliegt, und eine Mehrzahl von Öffnungen oder Aufnahmen aufweist, in welche die Vials zumindest abschnittsweise einführbar sind, um darin an dem Träger abgestützt zu werden, wobei die Vials einen Boden, der eine Standfläche ausbildet, eine zylindrische Seitenwand und einen ringförmigen Übergangsbereich zwischen der Standfläche und der zylindrischen Seitenwand aufweisen. Erfindungsgemäß ragt am unteren Ende einer jeweiligen Öffnung oder Aufnahme zumindest ein Haltevorsprung radial einwärts in die jeweilige Öffnung oder Aufnahme hinein, um das zugeordnete Vial im Zusammenwirken mit dem Übergangsbereich und außerhalb der Standfläche des Vials so abzustützen, dass Böden oder Standflächen der Vials aus den Öffnungen oder Aufnahmen des Trägers heraus ragen und von der Unterseite des Trägers frei zugänglich sind.

[0021] Vials im Sinne der vorliegenden Erfindung dienen als bevorzugtes Ausführungsbeispiel für vergleichbare Behälter zur Aufnahme und Aufbewahrung für Substanzen für pharmazeutische oder medizinische Anwendungen. Bei dem Übergangsbereich der Vials handelt es sich bevorzugt um einen gekrümmten Randabschnitt in einem Übergangsabschnitt zwischen dem jeweiligen Boden bzw. der Standfläche zu der zylindrischen Seitenwand eines Vials, der sich außerhalb der Standfläche des Vials befindet. Die Standfläche eines Vials ist dabei als die Kontaktfläche des Vials beim Abstellen auf einer ebenen Unterlage definiert. Im Falle, dass der Boden eines Vials eben ausgebildet ist, ist diese Kontaktfläche kreisförmig und stellt den tiefsten Abschnitt eines Vials dar, wenn man dieses in einem axialen Längsschnitt betrachtet. Im Falle, dass der Boden eines Vials konkav gewölbt ausgebildet ist, ist diese Kontaktfläche ringförmig und wird von unteren Scheitelpunkten des Vials ausgebildet, die ringförmig verteilt angeordnet sind, wenn man das Vial in einer Draufsicht von unten betrachtet.

[0022] Weil die Haltevorsprünge nur mit diesen Übergangsbereichen zusammenwirken, sind die Böden oder Standflächen der Vials erfindungsgemäß frei zugänglich, was insbesondere die Durchführung eines Lyophilisierungsprozesses ermöglicht, während die Vials an der Haltestruktur gehalten sind.

[0023] Weil die Vials an den Übergangsbereichen abgestützt werden, tritt erfindungsgemäß kein unerwünschter Materialabrieb auf, insbesondere nicht an den oberen Enden der Vials, sodass ein Eindringen von Verunreinigungen über die Einfüllöffnungen an den oberen Enden der Vials in das Innere der Vials erfindungsgemäß noch wirksamer verhindert werden kann. Tritt dennoch ein Materialabrieb auf, so erfolgt dies im Bereich der unteren Enden der Vials und kann dieser bei einem weiteren Prozessieren aufgrund der Auslegung der Haltestruktur in vorteilhaft einfacher Weise wieder entfernt werden, wie nachfolgend ausgeführt.

[0024] Die Vials ragen erfindungsgemäß im Wesentlichen nur über eine Distanz aus den Öffnungen oder Aufnahmen heraus, die einer axialen Länge der Haltevorsprünge (in einer Richtung senkrecht zu einer von dem Träger aufgespannten Ebene) entspricht. Diese Distanz kann im Bereich von etwa 0,01 bis 5,0 mm liegen, bevorzugte in einem Bereich zwischen 0,01 und 2,0 mm, sodass nur geringe axiale Verstellwege erforderlich sind, um beispielsweise für einen Lyophilisierungsprozess einen vollflächigen Kontakt der Böden bzw. Standflächen der Vials mit einer Kühlfläche durch einfaches Absenken der Haltestruktur im Millimeter- oder Submillimeterbereich zu gewährleisten, sodass die Vials währen des eigentlichen Lyophilisierungsprozesses dann mit ihren Böden bzw. Standflächen frei auf der Kühlfläche stehen. Dabei kann die Haltestruktur gar weiter beabstandet zur Kühlfläche gehalten werden, was die thermische Masse während des Lyophilisierungsprozesses weiter reduziert. Die Haltestruktur kann aber für den Lyophilisierungsprozess auch einfach auf die Kühlfläche abgesenkt werden. Entsprechendes gilt auch für andere Prozesse, die eine freie Zugänglichkeit der Böden bzw. Standflächen der Vials erfordern.

[0025] Aufgrund der Abstützung der Vials an ihren unteren Enden sind nicht nur die unteren Enden der Vials, also insbesondere die Böden oder Standflächen, sondern auch die oberen Enden der Behälter, insbesondere der verengte Halsabschnitt oder die Einfüllöffnung, frei zugänglich, während die Vials an der Haltestruktur gehalten sind, da eine weitere Abstützung in diesem Bereich erfindungsgemäß nicht erforderlich ist. Für viele Prozessschritte, wie beispielsweise ein Wiegen, Füllen, ein Setzen von Stopfen oder ein Crimpen, müssen die Vials deshalb erfindungsgemäß nicht angehoben werden, was den Aufwand bei der Prozessierung der Vials reduzieren hilft.

[0026] Erfindungsgemäß treten an den Haltevorsprüngen nur geringe Kräfte auf, sodass die Haltevorsprünge eine Selbstzentrierung der Vials in den Öffnungen oder Aufnahmen ermöglichen können, insbesondere wenn die Haltevorsprünge als umlaufend ausgebildete Vorsprünge oder als eine Mehrzahl von Vorsprüngen in geeigneter symmetrischer Anordnung entlang den unteren Enden der Öffnungen oder Aufnahmen angeordnet sind.

[0027] Die Form der Haltevorsprünge unterliegt keinen besonderen Beschränkungen. Diese müssen lediglich eine Abstützung der Vials an deren Randabschnitten ermöglichen. Denkbar sind somit flache, sich exakt horizontal (parallel zu der von dem Träger der Haltestruktur aufgespannten Ebene) und radial einwärts erstreckende Vorsprünge, aber auch abgeschrägte, konkav oder konvex gekrümmte Haltevorsprünge oder Haltevorsprünge mit mehreren Haltestufen. Wichtig ist dabei nur ein Eingriff in Randabschnitte bzw. Übergangsbereiche der Vials "oberhalb" der Böden bzw. Standflächen der Vials, noch bevorzugter ausschließlich innerhalb eines Übergangsbereichs zwischen den Böden bzw. Standflächen und zylindrischen Seitenwänden der Vials, also beispielsweise innerhalb des gekrümmten Übergangsbereichs dort. Dies bedingt auch, dass die zylindrischen Seitenwände der Vials automatisch beabstandet zu den Seitenwänden der Öffnungen oder Aufnahmen der Haltestruktur angeordnet sind, also im Bereich der zylindrischen Seitenwände ein radiales Spiel vorliegt, was die vorgenannte Selbstzentrierung der Vials in den Öffnungen oder Aufnahmen weiter begünstigt, jedoch auch ein reibungsfreies Einführen der Vials von der Oberseite des Trägers her in die Öffnungen oder Aufnahmen der Haltestruktur ermöglicht, was den vorgenannten Materialabrieb zuverlässig verhindert.

[0028] Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform sind die Haltevorsprünge so auf die Form und Abmessungen der Randabschnitte der Vials abgestimmt, dass die Randabschnitte ausschließlich durch einen Formschluss abgestützt sind, nicht jedoch reibschlüssig. Dies verhindert zuverlässig den vorgenannten unerwünschten Materialabrieb an den Haltevorsprüngen. Ein geeigneter Formschluss setzt lediglich voraus, dass die Haltevorsprünge ausreichend weit in radialer Richtung vorstehen, um in ausreichendem Maße mit den vorgenannten Übergangsbereichen bzw. Randabschnitten der Vials in Eingriff zu gelangen. Eine Beschichtung mit relativ hohem Reibungskoeffizienten, beispielsweise aus einem Kunststoff, der auch in Zweikomponenten-(2K)-Spritzgusstechnik angespritzt sein kann, kann an den Haltevorsprüngen vorgesehen sein, insbesondere an deren vorderen Enden, um ein versehentliches Durchrutschen der Vials zu verhindern. Ein geeigneter Formschluss kann insbesondere dadurch in einfacher Weise gewährleistet werden, dass die vorderen Enden der Haltevorsprünge mit engen Toleranzen exakt an die Geometrie der Randabschnitte der Vials angepasst sind.

[0029] Da die vorgenannten Übergangsbereiche von Vials mit einem vorbestimmten Krümmungsradius gekrümmt ausgebildet sind, der relativ engen Toleranzen unterliegt, können die diesen Randabschnitten zugewandten Flächen der Haltevorsprünge zumindest abschnittsweise ebenfalls konkav gekrümmt ausgebildet sein, vorzugsweise mit einem Krümmungsradius, der dem Krümmungsradius der vorgenannten Randabschnitte der Vials entspricht.

[0030] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Flächen der Haltevorsprünge, die einem jeweiligen Übergangsbereich eines Vials zugewandt sind, zumindest abschnittsweise zur Unterseite des Trägers hin geneigt ausgebildet. Der Neigungswinkel entspricht dabei zweckmäßig dem Neigungswinkel einer Tangentialen an die Übergangsbereich der Vials etwa im Bereich der Mitte zwischen den Böden bzw. Standflächen und den zylindrischen Seitenwänden, in einer Seitenansicht betrachtet. Insbesondere kann dieser Neigungswinkel also im Bereich von etwa 45 Grad liegen.

[0031] Dieser Neigungswinkel hängt jedoch insbesondere von der Größe des Krümmungsradius der Übergangsbereiche ab und unterliegt einem Kompromiss zwischen den beiden Anforderungen, dass einerseits die Böden bzw. unteren Enden der Vials für eine einfache Zugänglichkeit möglichst weit aus den Öffnungen oder Aufnahmen herausragen sollten, jedoch andererseits eine zuverlässige Abstützung der Vials an den Übergangsbereichen bei allen denkbaren Prozessbedingungen gewährleistet sein muss, insbesondere durch einen Formschluss, wobei gleichzeitig ein ausreichendes radiales Spiel zwischen den Seitenwänden der Vials und den Seitenwänden der Öffnungen oder Aufnahmen der Haltestrukturen beim Einführen und Halten der Vials bestehen muss. Die hierzu optimalen Neigungswinkel können durch einfache Berechnungen und numerische Optimierung in Entsprechung zu der jeweiligen Geometrie der vorgenannten Randabschnitte berechnet werden. Somit ist die den Randabschnitten zugewandte Fläche der Haltevorsprünge unter einem vorbestimmten Winkel zu einer Senkrechten auf eine von dem Träger aufgespannte Ebene zur Unterseite des Trägers hin geneigt, wobei dieser vorbestimmte Winkel bevorzugt im Bereich 10 bis 70 Grad, bevorzugter im Bereich 20 bis 50 Grad liegt.

[0032] Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform sind an vorderen Enden der Haltevorsprünge zusätzlich gerade Abschnitte ausgebildet, die sich senkrecht zu einer von dem Träger aufgespannten Ebene erstrecken. Diese sich axial erstreckenden Abschnitte sind somit unterhalb der eigentlichen Haltevorsprünge angeordnet und dienen einer ausreichenden Versteifung der Haltevorsprünge, um ein unerwünschtes Verbiegen der Haltevorsprünge wirkungsvoll zu verhindern, was ein unerwünschtes Durchrutschen der Vials zur Folge hätte. Diese axiale Länge hängt im Wesentlichen von der Steifigkeit des Materials der Haltevorsprünge und des Trägers bzw. der Seitenwände des Trägers ab, sowie von dem Gewicht und der exakten Geometrie der vorgenannten Übergangsbereich der zu haltenden Vials und kann in einfacher Weise berechnet und optimiert werden. Zweckmäßig liegt die axiale Länge der vorgenannten geraden Abschnitte der Haltevorsprünge in einer Richtung senkrecht zu der von dem Träger aufgespannten Ebene im Bereich 0,1 bis 5,0 mm, bevorzugter im Bereich 0,1 bis 2,0 mm, was insbesondere von der Steifigkeit des Materials der Haltevorsprünge und des Trägers bzw. der Seitenwände des Trägers abhängt.

[0033] Der vorbestimmte Krümmungsradius der Übergangsabschnitte der Vials unterliegt aufgrund von Normen und allgemeinen Spezifikationen der Hersteller sehr engen Toleranzen und liegt üblicherweise im Bereich 1,0 bis 10,0 mm, bevorzugter im Bereich 1,5 bis 4,0 mm. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind hierzu die Haltevorsprünge so auf die Form der Übergangsbereich der Vials abgestimmt, dass die Böden oder Standflächen der Vials aus den Öffnungen oder Aufnahmen des Trägers um eine Distanz heraus ragen, die im Bereich 0,01 bis 5,0 mm, bevorzugter im Bereich 0,01 bis 2,0 mm liegt. Dies ermöglicht erfindungsgemäß vorteilhaft kurze Verstellwege der Behälter, wenn die Vials kraftfrei zugänglich sein sollen, beispielsweise frei auf einer Kühlfläche stehen sollen. Somit sind erfindungsgemäß noch kürzere Prozesszeiten möglich.

[0034] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Haltevorsprung am unteren Ende einer jeweiligen Öffnung oder Aufnahme umlaufend ausgebildet ist. Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform sind an den unteren Enden der Öffnungen oder Aufnahmen zumindest zwei Haltevorsprünge unter gleichmäßigen Winkelabständen zueinander ausgebildet, wobei eine Umfangslänge von Unterbrechungen zwischen zwei benachbarten Haltevorsprüngen einer Öffnung oder Aufnahme jeweils kleiner ist als eine Umfangslänge der jeweiligen Haltevorsprünge. Die dadurch ermöglichte Symmetrie der Abstützung der Vials begünstigt Selbstzentrierungseffekte beim Halten der Vials in den Öffnungen oder Aufnahmen der Haltestruktur. Die Vials können somit noch präziser positioniert und ausgerichtet werden, insbesondere so, dass die Böden sämtlicher Vials bei horizontaler Ausrichtung des Trägers ebenfalls exakt horizontal ausgerichtet sind, also parallel zu einer ebenfalls horizontalen Kühlfläche eines Gefriertrockners.

[0035] Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Aufnahmen so ausgebildet, dass obere Enden der Vials nicht über die Oberseite des Trägers hinausragen. Die Vials können also in den Aufnahmen vollständig gegen mechanische Einwirkung geschützt aufgenommen werden. Dabei können die oberen Enden der Vials dann, wenn die Übergangsbereiche an den Haltevorsprüngen abgestützt sind, im Wesentlichen bündig zu der von der Oberseite des Trägers aufgespannten Ebene angeordnet sein, oder unter einem sehr geringen Abstand zu dieser, wobei dieser Abstand zweckmäßig kleiner sein kann also die vorgenannten Distanz, um die die Böden oder Standflächen der Vials in der Haltestellung aus den Öffnungen oder Aufnahmen herausragen. Nach der Behandlung der Vials kann so durch einfache axiale Verstellung der Haltestruktur um diese Distanz, hin zu einer unterhalb derselben angeordneten Abstützfläche erreicht werden, dass die oberen Enden der Vials um diese Distanz aus den Aufnahmen der Haltestruktur hinausragen, was ein Greifen der Vials mittels Robotern oder Greifeinrichtungen oder eine weitere Bearbeitung der oberen Enden der Vials, beispielsweise ein Setzen von Stopfen und/oder ein Crimpen eines Metalldeckels mit Septum, erleichtern kann.

[0036] Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Aufnahmen von umlaufend ausgebildeten Seitenwänden ausgebildet, was einen noch besseren mechanischen Schutz der Seitenwände der Vials ermöglicht. Wie weiter unten im Zusammenhang mit einem Verfahren nach der Erfindung weiter ausgeführt, können zwischen den Seitenwänden von unmittelbar benachbarten Aufnahmen weitere Zwischenräume ausgebildet sein, in die Kühlfinger hineinragen können. Bevorzugt sind die Haltevorsprünge an den unteren Enden der Seitenwände einstückig mit diesen ausgebildet, insbesondere mittels eines Kunststoff-Spritzgussverfahrens, was die Herstellungskosten reduziert und die mechanische Zuverlässigkeit der Haltestruktur erhöht, aber auch eine höhere Präzision bei der Herstellung der Haltestruktur ermöglicht, insbesondere die Einhaltung sehr enger Toleranzen.

[0037] Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind an den unteren Enden und auf einander gegenüberliegenden Seiten der Seitenwände der Aufnahmen Schlitze ausgebildet. In diese können beispielsweise leistenartige Höhenverstelleinrichtungen eingreifen, die unterhalb der Böden der Vials und fluchtend zu diesen Schlitzen angeordnet werden und die Vials durch Höhenverstellung geeignet anheben können, um die Entnahme und das Einführen der Vials aus den und in die Aufnahmen der Haltestruktur zu erleichtern. Oder die Schlitze ermöglichen ein Verbiegen der Haltestruktur und dadurch ein Aufweiten der unteren Enden der Aufnahmen, wodurch die Vials nach unten "freigegeben" werden können.

[0038] Gemäß einer alternativen weiteren Ausführungsform ist der Träger als flache, vergleichsweise dünne Halteplatte ausgebildet, in der die Öffnungen unmittelbar ausgebildet sind, wobei an unteren Enden der Öffnungen die Haltevorsprünge einstückig mit der Halteplatte ausgebildet sind, insbesondere mittels eines Kunststoff-Spritzgussverfahrens. Die Vials sind bei dieser Ausführungsform somit im Wesentlichen nicht seitlich geführt und gesichert, wenn diese an der Haltestruktur gehalten sind. Je nach den Prozessbedingungen kann dies jedoch ausreichend sein, insbesondere wenn davon auszugehen ist, dass auf die Vials während deren Behandlung keine wesentlichen Kräfte radial einwirken. Bei dieser alternativen Ausführungsform ist eine optimale Zugänglichkeit von praktisch sämtlichen Abschnitten der Vials gewährleistet.

[0039] Wenn eine seitliche Abstützung der Vials beim Halten an der Haltestruktur und/oder beim Einführen bzw. Entnehmen der Vials in die und aus den Öffnungen der Haltestruktur erwünscht sein sollte, so können gemäß einer weiteren Ausführungsform auf der Oberseite der Halteplatte entlang von Rändern der Öffnungen zumindest abschnittsweise Führungselemente vorgesehen sind, die sich senkrecht zur Oberseite der Halteplatte erstrecken, um eine Berührung von Vials, die in unmittelbar benachbarten Öffnungen abgestützt sind, zu verhindern. Diese Führungselemente können beispielsweise als senkrechte Zapfen oder Platten am Rand der Öffnungen auf der Oberseite des Trägers vorgesehen sein, zweckmäßig unter gleichmäßigen Winkelabständen zueinander. Zwischenräume zwischen diesen Führungselementen können dabei auch weiterhin einen Zugriff auf die Seitenwände der Vials ermöglichen, während diese an der Haltestruktur gehalten sind.

[0040] Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform sind die Öffnungen oder Aufnahmen so auf einen Außendurchmesser der darin abgestützten Vials abgestimmt, dass oberhalb der vorgenannten Randabschnitte der Vials ein radiales Spiel besteht, also zu Seitenwänden der Öffnungen oder Aufnahmen. Dieses radiale Spiel ermöglicht erfindungsgemäß eine kraftarme und vollständig reibungsfreie Verstellung der Vials in den Aufnahmen in einer Richtung senkrecht zur Oberseite des Trägers, also in axialer Richtung der Vials, wozu bevorzugt weiter die Abstützung der Vials ausschließlich aufgrund eines Formschluss der vorgenannten Übergangsbereiche bzw. Randabschnitte der Vials mit den Haltevorsprüngen beiträgt. Die Vials können somit bereits bei Einwirken von sehr geringen Kräften axial verstellt werden, also in den Öffnungen oder Aufnahmen der Haltestruktur angehoben und wieder abgesenkt werden. Hierzu können durch ein Fluid (Gas und/oder Flüssigkeit) bewirkte Druckimpulse von geringer Stärke ausreichend sein. Durch Anordnen einer geeignet ausgebildeten Düse unterhalb der Öffnungen oder Aufnahmen können somit die Vials kontrolliert in den Öffnungen oder Aufnahmen angehoben und wieder abgesenkt werden.

[0041] Besonders vorteilhaft ist hierzu, wenn die Vials in Aufnahmen der Haltestruktur aufgenommen sind, die von umlaufend oder im Wesentlichen umlaufend ausgebildeten Seitenwänden ausgebildet sind, die sich über eine gewisse Länge der Vials, beispielsweise über zumindest 50% der Länge der Vials, oder über die gesamte Länge der Vials erstrecken, unter Ausbildung eines vergleichsweise schmalen Ringspalts zu den Seitenwänden der Behälter. Da die Fluidströmung nur durch den vergleichsweise schmalen Ringspalt nach oben hin aus den Aufnahmen entweichen kann, können bereits vergleichsweise geringe Fluidströmungen auch schwere oder lange Vials axial verstellen.

[0042] Da die Vials in den Aufnahmen der Haltestruktur auch radial geführt und gesichert sind, kann eine derartige Fluidströmung erfindungsgemäß nicht nur zum Anheben sondern auch zur Reinigung der Außenoberfläche der Vials verwendet werden, während die Vials in den Aufnahmen aufgenommen und gehalten sind. Der vorgenannte vergleichsweise schmale Ringspalt zwischen den Seitenwänden der Aufnahmen und den Seitenwänden der Vials führt zu einer Intensivierung der Reinigungseffekte, weil das reinigende Fluid (Flüssigkeit, Gas oder versprühte Reinigungsflüssigkeit) nur im Ringspalt strömen kann, nicht aber in die Umgebung unkontrolliert entweichen kann. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Vials vor einem solchen Reinigungsschritt an ihren oberen Enden verschlossen sind, beispielsweise durch Aufsetzen eines Stopfens. Ein solcher Reinigungsschritt kann beispielsweise aus Sicherheitsgründen nach dem Abfüllen von bestimmten Medikamenten (z.B. Zytostatika) notwendig sein.

[0043] Derartige Gas-Druckimpulse, die von unterhalb der Haltestruktur einwirken, können dabei auch zu einer Entnahme der Vials verwendet werden, indem die Vials in ausreichendem Maße angehoben werden, bis deren oberen Enden dann von einem Roboter, einer Greifeinrichtung oder dergleichen ergriffen und die Vials dann weiter entnommen werden können.

[0044] Vergleichbare Gas-Druckimpulse, die von oberhalb der Haltestruktur einwirken, können jedoch auch zu einem Ausdrücken der Behälter aus den Aufnahmen nach unten hin verwendet werden. Hierzu müssen die Gas-Druckimpulse ausreichend intensiv auf die oberen Enden der Vials einwirken, dass die von den Haltevorsprüngen ausgeübte Haltekraft überdrückt wird, ggf. unter elastischem Aufweiten bzw. Aufspreizen der Haltevorsprünge und/oder der unteren Enden der Seitenwände der Aufnahmen der Haltestruktur. Für eine Intensivierung von Gas-Druckimpulsen, die von oben auf die Vials einwirken, kann es dabei aus den vorgenannten Gründen von Vorteil sein, wenn die axiale Länge der Aufnahmen größer ist also die axiale Länge der Behälter.

[0045] Vergleichbare Fluid-Strömungen können auch zu Reinigungszwecken auf die Oberseiten der Vials einwirken, während diese in den Aufnahmen aufgenommen und an der Haltestruktur gehalten sind, um die Oberseiten aber auch die weiteren Außenoberflächen der Vials zu reinigen. Hierzu ist es natürlich zweckmäßig, wenn die Vials vor einem solchen Reinigungsschritt an ihren oberen Enden verschlossen sind, beispielsweise durch Aufsetzen eines Stopfens.

[0046] Entsprechende Fluid-Strömungen oder Fluid-Druckimpulse können jedoch auch auf die oberen und/oder unteren Enden der Vials einwirken, wenn die Einfüllöffnungen der Behälter an ihren oberen Enden noch nicht verschlossen sind und während die Vials an der Haltestruktur gehalten sind, etwa um auch die Innenoberfläche der Vials zu reinigen. Selbstverständlich kann zum Zwecke einer Innenreinigung der Vials auch eine Düse oder ein Rohr über die Einfüllöffnung ins Innere der Vials eingeführt werden, um ein Reinigungsfluid noch wirkungsvoller ins Innere der Behälter einzubringen.

[0047] Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung einer Haltestruktur, wie in der vorliegenden Anmeldung offenbart, zum gleichzeitigen Halten einer Mehrzahl von Behältern für Substanzen für pharmazeutische oder medizinische Anwendungen, etwas während deren Behandlung in einer Prozessanlage, insbesondere einer Gefriertrocknung (Lyophilisieren).

[0048] Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, der explizit auch mittels eines unabhängigen Patentanspruchs als eigenständige Erfindung beansprucht werden kann, betrifft eine computer- oder prozessorlesbare Datei, auch zur Übertragung über Netzwerke, wie beispielsweise ein unternehmensinternes Computernetzwerk oder über das Internet, umfassend Anweisungen bzw. Steuerbefehle, die, wenn diese von einem Computer oder einem Prozessor geladen werden, bewirken, dass ein 3D-Drucker unter Steuerung durch den Computer oder Prozessor eine Haltestruktur, wie in der vorliegenden Anmeldung offenbart, aus einem geeigneten Material, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial, in dreidimensionaler Form ausdruckt.

[0049] Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Transport- oder Verpackungsbehälter für eine Mehrzahl von Vials, wobei der Transport- oder Verpackungsbehälter kastenförmig ausgebildet ist und wobei eine Haltestruktur, wie in der vorliegenden Anmeldung offenbart, in dem kastenförmigen Transport- oder Verpackungsbehälter aufgenommen ist, um die Mehrzahl von Vials in dem Transport- oder Verpackungsbehälter zu halten.

[0050] Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Vials, die einen Boden, der eine Standfläche ausbildet, eine zylindrische Seitenwand und einen ringförmigen Übergangsbereich zwischen der Standfläche und der zylindrischen Seitenwand aufweisen, mit den folgenden Schritten: Bereitstellen einer Haltestruktur, wie in der vorliegenden Anmeldung offenbart; Anordnen der Vials in den Öffnungen oder Aufnahmen der Haltestruktur, sodass die Vials durch Zusammenwirken der Übergangsbereiche mit den Haltevorsprüngen außerhalb der Standflächen so abgestützt werden, dass die Böden oder Standflächen der Vials aus den Öffnungen oder Aufnahmen des Trägers heraus ragen und von der Unterseite des Trägers frei zugänglich sind; und Behandeln der Behälter, während diese an der Haltestruktur gehalten und in den Öffnungen oder Aufnahmen aufgenommen sind

[0051] Bevorzugt umfasst der Schritt des Behandelns der Vials einen oder mehrere der folgenden Schritte: Gefriertrocknen (Lyophilisieren) einer Substanz für pharmazeutische oder medizinische Anwendungen in den Vials; axiales Verstellen der Vials in den Öffnungen oder Aufnahmen durch Einwirken einer Fluidströmung, die auf die Böden oder obere Enden der Vials einwirkt; Reinigen von Außenseiten der Vials mittels einer Fluidströmung, die über ein unteres oder oberes Ende in die Aufnahmen der Haltestruktur einströmt; Trocknen der Außenseiten der Vials mittels einer Gasströmung, die über ein unteres oder oberes Ende in die Aufnahmen der Haltestruktur einströmt.

[0052] Aufgrund der vorteilhaften Abstützung der Vials kann ein unmittelbarer Kontakt der Böden sämtlicher Vials, die an der Haltestruktur gehalten sind, mit einer Kühlfläche realisiert werden, kann eine einfache axiale Verstellung und eine einfache Reinigung von Außenseiten der Vials und eine einfache Trocknung von Außenseiten der Vials realisiert werden, wie vorstehend ausgeführt.

[0053] Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind zwischen den Seitenwänden von unmittelbar benachbarten Aufnahmen der Haltestruktur Zwischenräume ausgebildet ist, in die Kühlfinger hineinragen, die die Aufnahmen der Haltestruktur zumindest abschnittsweise umgeben. Somit kann die Kühlung der Vials noch effektiver erfolgen und eine Gefriertrocknung der in den Vials befindlichen Substanz noch rascher und effizienter durchgeführt werden.

[0054] Wenn die Böden der Vials eben und flach ausgebildet sind, ist die Kühlfläche ebenfalls eben und flach ausgebildet, sodass die Böden der Vials während des Lyophilisierens auf der zumindest einen Kühlfläche vollflächig aufliegen können. Wenn die Böden der Vials konkav gewölbt oder flach ausgebildet sind, kann während des Lyophilisierens auch ein Zwischenraum zwischen der zumindest einen Kühlfläche und dem zugeordneten Boden der Vials ausgebildet sein, was im letztgenannten Fall auch durch konkave Vertiefungen auf der Oberseite der Kühlfläche realisiert werden kann. Wenn die Böden der Vials konkav gewölbt ausgebildet sind, können jeweils auch konvexe Vorsprünge auf der Oberseite der Kühlfläche ausgebildet sein, auf denen die konkav gewölbten Böden der Vials unmittelbar aufliegen.

FIGURENÜBERSICHT

[0055] Nachfolgend wird die Erfindung in beispielhafter Weise und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, woraus sich weitere Merkmale, Vorteile und zu lösende Aufgaben ergeben werden. Es zeigen:

Figuren 1a und 1b

die typische Geometrie von Vials als bevorzugtes Beispiel für einen Pharmabehälter, der bei einer Haltestruktur bzw. einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;

Figuren 2a-2d

die Abstützung eines unteren Randabschnitts eines Vials auf Haltevorsprüngen einer Haltestruktur gemäß der vorliegenden Erfindung;

Figuren 3a-3b

zwei Beispiele für eine Haltestruktur gemäß der vorliegenden Erfindung in Draufsicht;

Figuren 3c-3e

drei Beispiele für die Form von Haltevorsprüngen einer Haltestruktur gemäß der vorliegenden Erfindung in Draufsicht;

Fig. 4a

eine Haltestruktur gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Seitenansicht;

Fig. 4b

die Haltestruktur gemäß der Fig. 4a, aufgenommen in einem Transport-und Verpackungsbehälter;

Fig. 5

eine Haltestruktur gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Draufsicht;

Figuren 6a-6d

Beispiele für die Verwendung einer Haltestruktur gemäß der vorliegenden Erfindung beim Gefriertrocknen, jeweils in einer schematischen Seitenansicht;

Fig. 7a

ein Beispiel für die Verwendung einer Haltestruktur gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Innenreinigung der Vials;

Fig. 7b

ein Beispiel für die Verwendung einer Haltestruktur gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Reinigung der Außenseiten der Vials;

Fig. 7c

ein Beispiel für die Verwendung einer Haltestruktur gemäß der vorliegenden Erfindung beim Anheben und Absenken der Vials in Aufnahmen der Haltestruktur und beim Trocknen der Außenseiten der Vials;

Fig. 7d

ein Beispiel für die Verwendung einer Haltestruktur gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Reinigung der Außenseiten der Vials, das mittels einer press-fit-Verschlusskappe verschlossen ist;

Fig. 7e

ein Beispiel für die Verwendung einer Haltestruktur gemäß der vorliegenden Erfindung beim Anheben und Absenken der Vials in Aufnahmen der Haltestruktur und beim Trocknen der Außenseiten der Vials, die mittels einer press-fit-Verschlusskappe verschlossen ist;

Fig. 8

ein weiteres Beispiel für die Verwendung einer Haltestruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zur Entnahme der Vials aus den Aufnahmen der Haltestruktur über die unteren Enden der Aufnahmen; und

Fig. 9

ein schematisches Flussdiagramm für ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zum Behandeln von Vials für Substanzen für pharmazeutische oder medizinische Anwendungen.

[0056] In den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen identische oder im Wesentlichen gleichwirkende Elemente oder Elementgruppen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN

[0057] Fig. 1a zeigt die Geometrie von typischen 2R-Vials bis 50R-Vials (mit Fassungsvermögen 4 ml bis 62 ml), die in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengefasst ist.

Tabelle 1: typische Geometrie von 2R-Vials bis 50R-Vials

Typ	Volumen [ml]		a [mm]	d1 mm		d2 mm	d3 mm max.	d4 mm	h1 mm		h2 mm min.	h3 mm		r1 mm ≈	r2 mm ≈	s1 mm		s2 mm min.	t mm max.
		Tol.			Tol.					Tol.			Tol.				Tol.
2R	4								35		22
4R	6	±0.5	1	16	±0.15	13	10.5	7	45	±0.5	32	8	±0.5	2.5	1.5	1	±0.04	0.6	0.7
6R	10								40		26
8R	11.5		1.2	22	±0.2	20	16.5	12.6	45		31	8.5		3.5	2			0.7
10R	13.5								45		30
15R	19	±1		24					60		45	9		4
20R	26								55		35
25R	32.5	±1.5	1.5	30	±0.25		17.5		65	±0.7	45	10	±0.75	5.5	2.5	1.2	±0.05		1
30R	37.5								75		55
50R	62	±4	2.5	40	±0.44				73	±0.75	49			6	4	1.5	±0.07	0.9	1.5

[0058] Die geometrischen Verhältnisse am unteren Ende von Vials sind stark vergrößert in den Figuren 1a und 2b dargestellt. Klar erkennbar ist, dass ein Übergangsbereich zwischen der sich in axialer Richtung erstreckenden zylindrischen Seitenwand 2 und dem sich senkrecht dazu, also in der Haltestellung horizontal, erstreckenden Boden 3 ausgebildet ist. Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird dieser Übergangsbereich 8 als Randabschnitt betrachtet, der, in Längsrichtung der Vials, außerhalb der eigentlichen Standfläche des Vials 1 liegt, wobei diese Standfläche als Kontaktfläche eines Vials 1 beim Abstellen auf einer ebenen Unterlage definiert ist. Im Falle, dass der Boden 3 eines Vials 1 eben ausgebildet ist, wie in der Fig. 2a gezeigt, ist diese Kontaktfläche kreisförmig und stellt den tiefsten Abschnitt eines Vials 1 dar, wenn man dieses in einem axialen Längsschnitt betrachtet. Im Falle, dass der Boden eines Vials 1 konkav gewölbt ausgebildet ist, wie in den Figuren 1a und 1b gezeigt, ist diese Kontaktfläche ringförmig und wird von den Scheitelpunkten 9 des Bodens 3 des Vials 1 ausgebildet. Diese Scheitelpunkte verlaufen ringförmig entlang dem Rand des Bodens 3, wenn man das Vial 1 in einer Ansicht von unten betrachtet.

[0059] Wie man insbesondere der Fig. 2b entnehmen kann, liegt dieser Übergangsbereich 9 bzw. Randabschnitt zwischen dem Boden 3 bzw. der Standfläche und der zylindrischen Seitenwand 2 des Vials 1 und ist somit deutlich zu beiden Abschnitten abgegrenzt. Während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2a die zylindrische Seitenwand 2 und der Boden 3, jedenfalls am Rand des Vials, eben ausgebildet sind, ist der Übergangsbereich bzw. Randabschnitt 8 mit einem gleichmäßigen Krümmungsradius r2 gleichmäßig gekrümmt ausgebildet.

[0060] Aufgrund der einzuhaltenden sehr engen Toleranzen gerade am unteren Ende von Vials verfügt dieser Übergangsbereich bzw. Randabschnitt 8 über eine exakt vorbestimmte Geometrie, was erfindungsgemäß ausgenutzt wird, um die Geometrie von Haltevorsprüngen 15 am unteren Ende der Seitenwände 14 der Aufnahmen der Haltestruktur exakt auf die Geometrie der Übergangsbereiche bzw. Randabschnitte 8 der Vials abzustimmen. Genauer gesagt sind die Haltevorsprünge 15 so ausgebildet, dass diese ausschließlich mit den Übergangsbereichen bzw. Randabschnitten 8 der Vials zusammenwirken, also nur innerhalb des vorgenannten klar abgegrenzten Übergangsbereichs zwischen den zylindrischen Seitenwänden 2 und dem Boden 3. Mit anderen Worten, die Haltevorsprünge 15 wirken ausschließlich mit Abschnitten der Vials außerhalb der jeweiligen Standfläche zusammen, wirken jedoch nicht mit der zylindrischen Seitenwand 2 zusammen.

[0061] Grundsätzlich können die Haltevorsprünge 15 diese Übergangsbereiche bzw. Randabschnitte durch Formschluss oder Reibschluss abstützen bzw. halten. Bevorzugt wird jedoch eine rein formschlüssige Abstützung der Übergangsbereiche bzw. Randabschnitte 8 durch die Haltevorsprünge 15, wozu es ausreichend ist, dass die Haltevorsprünge 15 ausreichend weit radial einwärts in die Öffnungen oder Aufnahmen der Haltestruktur hineinragen, um ein Durchrutschen der Vials nach unten zu verhindern. Überraschenderweise hat eine Auswertung der typischen geometrischen Verhältnisse an den unteren Enden von Vials, aber auch von anderen Pharmabehältern, wie beispielsweise Karpulen, ergeben, dass es möglich ist, Haltevorsprünge 15 aus geeigneten Materialien mit ausreichend engen Toleranzen herzustellen, sodass eine solche Abstützung zuverlässig gewährleistet ist.

[0062] Wie in der Fig. 2b gezeigt, ragen die an den unteren Enden der Öffnungen oder Aufnahmen der Haltestruktur vorgesehenen Haltevorsprünge 15 radial einwärts derart in die Öffnungen oder Aufnahmen hinein, um die Vials im Zusammenwirken mit den Übergangsbereichen bzw. Randabschnitten 8 der Vials so abzustützen, dass Böden, oder allgemeiner untere Enden, der Vials aus den Öffnungen oder Aufnahmen heraus ragen und somit von der Unterseite des Trägers frei zugänglich sind. Diese Abstützung ist in der Fig. 2a gesamthaft dargestellt. Dargestellt ist eine insgesamt rohrförmige Aufnahme 12, die von einer umlaufenden Seitenwand 14 der Haltestruktur (nicht gezeigt) ausgebildet ist. Die Seitenwand 14 kann sich senkrecht abwärts erstrecken (wie schematisch in der Fig. 2a dargestellt), kann sich jedoch auch um einen relativ kleinen Winkel relativ zu einer Mittelsenkrechten gleichmäßig geneigt, radial einwärts erstrecken. Dieser Winkel kann beispielsweise im Bereich von etwa 1 Grad bis etwa 3 Grad, bevorzugter von etwa 1 Grad bis etwa 2 Grad liegen, insbesondere um eine Entformung der Haltestruktur aus einer Form im Falle ihrer Herstellung mittels eines Spritzgußverfahrens zu ermöglichen. Am unteren Rand der Seitenwand 14 ist zumindest ein Haltevorsprung 15 ausgebildet, wie in der Fig. 2b vergrößert dargestellt. Klar erkennbar ist, dass der Boden 3 des Vials 1 über den unteren Rand der Seitenwand 14 vorsteht, wobei jedoch der Übergangsbereich bzw. Randabschnitt 8 des Vials 8 in ausreichendem Maße abgestützt ist, um das Gesamtgewicht des Vials 1, einschließlich des Inhalts und eines Verschlusses (jeweils nicht gezeigt), zu halten und ein Durchrutschen des Vials 1 aus der Aufnahme 12 zu verhindern. Klar erkennbar ist in der Fig. 2a auch, dass bei der erfindungsgemäßen Art der Abstützung gleichzeitig ein Spalt zwischen der Innenseite der Seitenwand 14 und der Außenseite der zylindrischen Seitenwand 2 des Vials 1 ausgebildet ist, was ein reibungsfreies Einführen des Vials 1 in die Aufnahme 12 von oben her und eine axiale Verstellung des Vials 1 innerhalb der Aufnahme 12 mit sehr geringen Kräften ermöglicht.

[0063] Die geometrischen Verhältnisse der Abstützung des Übergangsbereichs bzw. Randabschnitts 8 auf dem zumindest einen Haltevorsprung sind in der Fig. 2c stark vergrößert für ein Ausführungsbeispiel eines Vials mit einem planen Boden 3 abgebildet. Darin sind auch Toleranzen und Abmessungen in Millimetern für 2R-Vials und 4R-Vials angegeben und mathematische Formeln für die Abhängigkeit wichtiger Größen von Toleranzen und geometrischen Parametern angegeben.

[0064] Entsprechende Toleranzbetrachtungen können auch für andere Vial-Größen vorgenommen werden, was in der nachfolgenden Tabelle 2 zusammengefasst ist:

Tabelle 2: Ergebnis von Toleranzbetrachtungen für unterschiedliche Vial-Größen

	Bauch (Maße in mm)
	Tray				Vial				Toleranzbetrachtung
Produkt	Nennmaß Innendurch messer Nest am Bund	Toleranzen	Maximaler Durchmess er Nest am Bund	Minimaler Durchmess er Nest am Bund	Nennmaß Vial Bunddurchmesser D1	Toleranzen	maximaler Bunddurchmesser	minimaler Bunddurchmesser	max. Passung	min. Passung	Radius r2
2/4R	16,5	+/-0,1	13,6	13,4	16	+0,15/0,15	13,15	12,85	+0,75	+0,25	1,5
6/8/10/15R	22,5	+/-0,1	22,6	22,4	22	+0,2/0,2	22,2	21,8	+0,8	+0,2	2
10/15R	24,5	+/-0,1	24,6	24,4	24	+0,2/0,2	24,2	23,8	+0,8	+0,2	2
20R	30,5	+/-0,1	30,6	30,4	30	+0,251-0,25	30,25	29,75	+0,85	+0,15	2,5
30R	30,5	+/-0,1	30,6	30,4	30	+0,25/0,25	30,25	29,75	+0,85	+0,15	2,5

[0065] Toleranzbetrachtungen wurden für verschiedene Behälter-Größen vorgenommen. Die Toleranzbetrachtungen ergeben, dass die Distanz, um die die Haltevorsprünge radial in die Öffnungen oder Aufnahmen hineinragen, mindestens > 50% vom r2-Wert (Rundungsradius) betragen sollte. Die Haltevorsprünge sollten sich zum Ende hin verjüngen (was von Vorteil ist, jedoch nicht unbedingt notwendig ist). Die Materialdicke sollte an vorderen Ende der Haltevorsprünge < 50% vom r2-Wert betragen.

[0066] Betrachtet man die unterschiedlichen Geometrien von 2R-Vials bis 30R-Vials, so beobachtet man dass der Bodenradius r2 typischerweise von r2=1,5 mm bis r2=2,5 mm variiert. Damit ist er ca. 10 x so groß wie die Schwankung des Außendurchmessers (0,15 mm bis 0,25 mm). Eine Halterung und Zentrierung am Bodenradius ist damit technisch, da die Toleranzen des Behälteraußendurchmessers viel kleiner sind als die Auflagefläche am Bodenrand. Die max. Passung aus Tabelle 2 ist gleich oder kleiner als 50% vom Bodenradius r2.

[0067] Die Haltestruktur kann mit ausreichender Genauigkeit durch ein Spritzgussverfahren, durch ein Tiefziehverfahren oder auch durch 3D-Drucken kostengünstig realisiert werden. Der Träger kann aber auch aus einem faserverstärkten Kunststoff oder einem Kunststoff ausgebildet sein, dem zur Erhöhung seiner Wärmeleitfähigkeit Keramiken oder Metalle beigegeben sind. Bekanntermaßen haben faserverstärkte Kunststoffe eine höhere Wärmeleitfähigkeit bis 0,9 W/(m*K) bei Zugabe von Kohlenstofffasern. Werden den Kunststoffen Keramiken oder Metalle beigegeben, so wird die Wärmeleitfähigkeit weiter vergrößert. Es entstehen die sogenannten wärmeleitenden Kunststoffe. So wird eine Wärmeleitfähigkeit des Materials der Haltestruktur von bis zu 20 W/(m*K) erreicht.

[0068] Die Figuren 3a-3b zeigen zwei Beispiele für eine Haltestruktur 10 gemäß der vorliegenden Erfindung in Draufsicht. Die einzelnen Öffnungen oder Aufnahmen 12 im Träger 11 sind vorzugsweise in einer regelmäßigen Anordnung angeordnet, beispielsweise in einer Matrixanordnung entlang von Reihen und sich rechtwinklig dazu erstreckenden Spalten (Fig. 3a) oder entlang von sich unter einem spitzen Winkel kreuzenden Reihen (Fig. 3b). Dies hat Vorteile bei der automatisierten Weiterverarbeitung der Vials, da die Vials an kontrollierten Positionen und in vorgegebener Anordnung an Bearbeitungsstationen übergeben werden können, beispielsweise an Prozessautomaten, Roboter oder dergleichen. Die Trennung zwischen den Öffnungen oder Aufnahmen kann auch über einzelne Stegen realisiert werden.

[0069] Figuren 3c-3e zeigen drei Beispiele für die Form von Haltevorsprüngen 15 einer Haltestruktur gemäß der vorliegenden Erfindung in Draufsicht. Gemäß der Fig. 3c ist ein einzelner Haltevorsprung 15 als umlaufend ausgebildeter, radialer Vorsprung um unteren Rand der Seitenwand 14 ausgebildet. Gemäß der Fig. 3d sind zwei Haltevorsprünge 15 unter gleichmäßigen Winkelabständen zueinander und mit Zwischenräumen 16 zwischen diesen entlang dem unteren Rand der Seitenwand 14 verteilt angeordnet. Gemäß der Fig. 3e sind eine Vielzahl von Haltevorsprüngen 15 unter gleichmäßigen Winkelabständen zueinander und mit Zwischenräumen 16 zwischen diesen entlang dem unteren Rand der Seitenwand 14 verteilt angeordnet, wodurch eine gewisse Flexibilität der Haltevorsprünge 15 in einfacher Weise festgelegt werden kann.

[0070] Durch Material und Stärke der Haltevorsprünge 15 können diese ausreichend stabil vorgegeben werden, um die Vials zuverlässig an deren Randabschnitten abzustützen und dabei ein Durchrutschen der Vials zuverlässig zu verhindern. Die konkrete Formgestaltung der Haltevorsprünge 15 hat jedoch ebenfalls einen Einfluss auf die erzielbare Haltekraft der Haltevorsprünge.

[0071] Grundsätzlich kann die dem Übergangsbereich bzw. Randabschnitt 8 zugewandte Fläche 17 der Haltevorsprünge 15 unter einem vorbestimmten Winkel zu einer Senkrechten auf eine von dem Träger aufgespannte Ebene zur Unterseite des Trägers hin geneigt sein, wie in der Fig. 2c gezeigt, wobei der Winkel spezifisch auf die Geometrie des zu haltenden Behälters an dessen unterem Ende abgestimmt ist, jedoch üblicherweise etwa 45 Grad beträgt und zweckmäßig im Bereich 10 bis 70 Grad, bevorzugter im Bereich 20 bis 50 Grad liegt.

[0072] Grundsätzlich kann die dem Übergangsbereich bzw. Randabschnitt 8 zugewandte Fläche 17 der Haltevorsprünge 15 jedoch auch gewölbt ausgebildet sein, insbesondere konkav gewölbt, mit einem Krümmungsradius, der dem vorgenannten Bodenradius r2 der zu haltenden Vials im Wesentlichen entspricht.

[0073] Wie in der Fig. 2d gezeigt, können zur weiteren Versteifung der Haltevorsprünge 15 an vorderen Enden der Haltevorsprünge 15 zusätzlich gerade Abschnitte 18a ausgebildet sind, die sich senkrecht zu einer von dem Träger aufgespannten Ebene erstrecken, also in Längsrichtung der zu haltenden Vials, wobei die axiale Länge lz der geraden Abschnitte 18a in einer Richtung senkrecht zu der von dem Träger aufgespannten Ebene dann im Wesentlichen die Biegesteifigkeit der Haltevorsprünge 15 festlegt. Zweckmäßig kann diese axiale Länge lz im Bereich 0,1 bis 5,0 mm liegen, bevorzugter im Bereich 0,1 bis 2,0 mm.

[0074] Fig. 4a zeigt eine Haltestruktur 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Seitenansicht. Diese ist insgesamt als Nest mit einer Vielzahl von rohrförmigen Aufnahmen zur Aufnahme der Vials, bevorzugt vollständig bzw. über deren gesamter Länge, ausgebildet und weist einen oberen Halteflansch 20 auf, dem sich eine obere Seitenwand 21 mit einer horizontalen Stufe 22 an dessen unterem Rand anschließt. Die rohrförmigen Aufnahmen zum Aufnehmen der Vials erstrecken sich ausgehend von dieser Stufe 22 vertikal nach unten. Der von der oberen Seitenwand 21 ausgebildete Raum kann wannenförmig ausgebildet sein. Wenn die oberen Enden von in den Aufnahmen aufgenommenen Vials in diesen Raum hineinragen, können die oberen Enden in einfacher Weise gegriffen werden, beispielsweise von Robotern oder Greifeinrichtungen, um die Vials aus den Aufnahmen nach oben hin zu entnehmen oder die Vials in die Aufnahmen von oben her einzuführen.

[0075] Wie in der Fig. 4a gezeigt, können an den unteren Enden der Seitenwände 23 Schlitze 24 ausgebildet sein, die miteinander in vorbestimmten Richtungen fluchten, etwa entlang einer Richtung senkrecht auf die Längsseite der Haltestruktur 10, wie in der Fig. 4a gezeigt. Auf diese Weise können beispielsweise leistenartige Höhenverstelleinrichtungen in die Schlitze 24 eingreifen, die unterhalb der Böden der Vials und fluchtend zu diesen Schlitzen 24 angeordnet sind, um die Vials durch Höhenverstellung geeignet anzuheben und abzusenken. Oder die Schlitze 24 ermöglichen ein Verbiegen der Haltestruktur 10 und dadurch ein Aufweiten der unteren Enden der Aufnahmen, wodurch die Vials (vials) nach unten "freigegeben" werden können.

[0076] Fig. 4b zeigt die Aufnahme einer solchen Haltestruktur 10 in einem wannenförmigen Transport- und Verpackungsbehälter 50 (auch als sog. tub bezeichnet). Der Transport- und Verpackungsbehälter 50 weist einen geschlossenen Boden 51, eine im Wesentlichen senkrecht von diesem abragende, umlaufend ausgebildete untere Seitenwand 52, eine sich dieser anschließende horizontale Stufe 53, auf der der obere Halteflansch 20 der Haltestruktur 10 abgestützt ist, eine obere, in Bezug zu einer Senkrechten auf den Boden 51 geneigte obere Seitenwand 54 und einen Flansch 55 am oberen Rand auf. Der Transport- und Verpackungsbehälter 50 kann mittels einer auf den oberen Rand 55 aufgeklebten Schutz- oder Verpackungsfolie verschlossen sein. Bei der Schutzfolie kann es sich insbesondere um eine gasdurchlässige Kunststofffolie handeln, insbesondere um ein Geflecht aus Kunststofffasern, beispielsweise aus Polypropylen-Fasern (PP), oder auch um eine Tyvek®-Schutzfolie, die eine Sterilisation der in der Haltestruktur 10 aufgenommenen und verpackten Vials durch die Folie hindurch ermöglicht.

[0077] Die Fig. 5 zeigt eine Haltestruktur 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Draufsicht. Diese ist als flache Halteplatte 11 von vergleichsweise geringer Stärke ausgebildet, vorzugsweise aus einem Kunststoff, wie vorstehend ausgeführt. In der Halteplatte 11 sind die Öffnungen 12 in als Durchgangsöffnungen ausgebildet, an deren unteren Ende die Haltevorsprünge 15 in der vorstehend erläuterten Form ausgebildet sind, bevorzugt einstückig mit der Halteplatte 11, um die Vials ausreichend abzustützen. Sofern eine seitliche (radiale) Führung gewünscht ist und insbesondere eine Kollision von Vials, die in unmittelbar benachbarten Öffnungen 12 abgestützt sind, verhindert sein soll, können auf der Oberseite der Halteplatte 11 entlang von Rändern der Öffnungen 12 zumindest abschnittsweise Führungselemente 28 in Gestalt von Zapfen, Platten oder dergleichen vorgesehen sein, die sich senkrecht zur Oberseite der Halteplatte 11 erstrecken.

[0078] Die Figuren 6a-6d zeigen Beispiele für die Verwendung einer Haltestruktur gemäß der vorliegenden Erfindung beim Gefriertrocknen, jeweils in einer schematischen Seitenansicht.

[0079] Gemäß der Fig. 6a ist die Kühlfläche 30 eben ausgebildet. Die Böden der Vials 1 stehen in unmittelbarem Kontakt zur Oberseite der Kühlfläche 30. Zweckmäßig liegt auch die Haltestruktur 20 auf der Oberseite der Kühlfläche 30 auf, sodass die Vials 1 frei auf der Kühlfläche 30 stehen. Selbstverständlich kann die Haltestruktur 20 auch um eine geringe Distanz gegenüber der Kühlfläche 30 angehoben sein, solange der unmittelbarem Kontakt der Böden der Vials 1 mit der Oberseite der Kühlfläche 30 gewährleistet ist.

[0080] Gemäß der Fig. 6b sind die Böden 3 der Vials 1 im Zentrum konkav gewölbt ausgebildet, sodass ein ringförmiger, konvexer Spalt zwischen der Oberseite der Kühlfläche 30 und den Böden 3 ausgebildet ist, was einen vorteilhaften Einfluss auf einen Gefriertrocknungsprozess haben kann. Weiter sind zwischen den Seitenwänden 14 von unmittelbar benachbarten Aufnahmen 12 der Haltestruktur Zwischenräume ausgebildet ist, in die Kühlfinger 31 hineinragen, die die Aufnahmen 12 der Haltestruktur zumindest abschnittsweise und bevorzugt umlaufend umgeben. Dies kann für eine noch raschere und effektivere Kühlung bei einem Gefriertrocknen sorgen.

[0081] Gemäß der Fig. 6c sind die Böden 3 der Vials 1 im Zentrum konkav gewölbt ausgebildet, wobei auf der Oberseite der Kühlfläche konvexe Vorsprünge 33 ausgebildet sind, mit einem Krümmungsradius, der auf den Krümmungsradius des Bodens 3 abgestimmt ist, um einen unmittelbaren Kontakt zwischen Boden 3 und Oberseite der Kühlfläche 30 zu gewährleisten.

[0082] Gemäß der Fig. 6d sind die Böden 3 der Vials 1 im Zentrum konkav gewölbt ausgebildet, wobei auf der Oberseite der Kühlfläche konkave Vertiefungen 34 ausgebildet sind, um den thermischen Kontakt in diesem Bereich zu verringern, was einen vorteilhaften Einfluss auf einen Gefriertrocknungsprozess haben kann.

[0083] Fig. 7a zeigt als Beispiel für die Verwendung einer Haltestruktur gemäß der vorliegenden Erfindung eine Innenreinigung eines Vials 1, das in einer Aufnahme 12 der Haltestruktur (nicht gezeigt) aufgenommen ist. Hierzu wird eine Düse oder ein Rohr 40 mittels einer Höhenverstelleinrichtung 41 über die Einfüllöffnung 7 ins Innere des Vials 1 eingeführt werden, um eine Reinigungsflüssigkeit (hier: Wasser) ins Innere des Vials 1 einzusprühen. Im Anschluss an diesen Reinigungsschritt kann das Vial 1 getrocknet und anschließend mit einer Substanz oder Flüssigkeit gefüllt werden.

[0084] Fig. 7b zeigt als weiteres Beispiel für die Verwendung einer Haltestruktur gemäß der vorliegenden Erfindung die Reinigung der Außenseiten eines Vials 1, das in der Aufnahme 12 aufgenommen und auf den Haltevorsprüngen 15 abgestützt ist. Mittels einer unteren Sprüheinrichtung 43 wird ein Reinigungsfluid, bevorzugt eine Reinigungsflüssigkeit, wie beispielsweise Wasser oder Wasserdampf, von unten her gegen den Boden des Vials 1 gesprüht. Erfolgt dies intensiv genug, so kann dadurch das Vial 1 von den Haltevorsprüngen 15 angehoben werden, sodass das Vial 1 frei in der Aufnahme 12 schwebt ("Levitationseffekt"). Dabei bildet sich vorübergehend in dem Ringspalt zwischen der Außenwand des Vials 1 und der Innenseite der Seitenwand 14 eine Strömung aus, die über die Außenseite des Vials 1 strömt und diese dabei reinigt. Die Strömung tritt am oberen Ende der Aufnahmen 12 wieder aus. Soll ein Eintritt von Reinigungsflüssigkeit in das Innere des Vials 1 verhindert werden, so wird zuvor die Einfüllöffnung 7 des Vials 1 verschlossen, beispielsweise mit Hilfe eines Stopfens. Alternativ oder zugleich kann mittels einer oberen Sprüheinrichtung 42 ein Reinigungsfluid, bevorzugt eine Reinigungsflüssigkeit, wie beispielsweise Wasser oder Wasserdampf, auch von oben her in die Aufnahme 12 eingesprüht werden. Im Falle eines gleichzeitigen Einsprühens sowohl von unten als auch von oben her sollte die Fluidströmung von unten jedenfalls in ausreichendem Maße stärker sein als die Fluidströmung von oben her, bevorzugt dergestalt, dass der Boden des Vials 1 von den Haltevorsprüngen 15 angehoben wird, sodass das Vial 1 frei in der Aufnahme 12 schwebt ("Levitationseffekt").

[0085] Die Fig. 7c zeigt ein weiteres Beispiel für die Verwendung einer Haltestruktur gemäß der vorliegenden Erfindung beim Anheben und Absenken der Vials in Aufnahmen der Haltestruktur sowie zum Trocknen der Außenseiten der Behälter.

[0086] Mittels einer unteren Sprüheinrichtung 43 wird ein Gas, beispielsweise Stickstoff, von unten her gegen den Boden des Vials 1 eingeblasen. Erfolgt dies intensiv genug, so kann dadurch das Vial 1 von den Haltevorsprüngen 15 angehoben werden, sodass das Vial 1 frei in der Aufnahme 12 schwebt ("Levitationseffekt"). Dabei bildet sich vorübergehend in dem Ringspalt zwischen der Außenwand des Vials 1 und der Innenseite der Seitenwand 14 eine Gasströmung aus, die über die Außenseite des Vials 1 strömt und dieses dabei trocknet. Die Gasströmung tritt am oberen Ende der Aufnahmen 12 wieder aus. Soll ein Eintritt von Gas in das Innere des Vials 1 verhindert werden, so wird zuvor die Einfüllöffnung 7 des Vials 1 verschlossen, beispielsweise mit Hilfe eines Stopfens. Alternativ oder zugleich kann mittels einer oberen Sprüheinrichtung 42 ein Gas, beispielsweise Stickstoff, auch von oben her in die Aufnahme 12 eingeblasen werden. Im Falle eines gleichzeitigen Einblasens von Gas sowohl von unten als auch von oben her sollte die Gasströmung von unten jedenfalls in ausreichendem Maße stärker sein als die Gasströmung von oben her, bevorzugt dergestalt, dass der Boden des Vials 1 von den Haltevorsprüngen 15 angehoben wird, sodass das Vial 1 frei in der Aufnahme 12 schwebt ("Levitationseffekt") und sämtliche Bereiche auf der Außenseite des Vials 1 getrocknet werden können.

[0087] Die Figuren 7d und 7e zeigen eine Behandlung von Vials entsprechend den Figuren 7b und 7c, wobei jedoch auf die oberen Enden der Behälter 1 sog. press-fit-Verschlusskappen aufgesetzt sind, die die Einfüllöffnungen zwar bedecken, die jedoch in einer ersten Stellung auch weiterhin gewährleisten, dass das Innere der Vials 1 mit der Gasumgebung in Verbindung steht, sodass während eines Gefriertrocknungsprozesses Feuchtigkeit und Dämpfe über die Verschlusskappe in die Umgebung entweichen können. Erst wenn die Verschlusskappen in eine zweite Stellung vollständig heruntergedrückt werden, ist besteht diese Verbindung nicht mehr, sodass das Innere der Vials dann gasdicht gegen die Umgebung abgedichtet ist. Die Verschlusskappen werden somit nach dem eigentlichen Gefriertrocknungsprozess vollständig herabgedrückt. Während des Gefriertrocknungsprozesses befinden sich die Verschlusskappen in der ersten Stellung.

[0088] Das Einblasen von Gas oder eines Fluides von oben her in die Aufnahmen 12 kann gemäß der Fig. 8 auch dazu genutzt werden, um die Vials 1 nach unten hin aus den Aufnahmen 12 herauszudrücken, wobei dabei die von den Haltevorsprüngen 15 ausgeübte Haltekraft überdrückt werden muss. Um diese zu mindern, kann der Träger der Haltestruktur geeignet gebogen werden, um die unteren Enden der Aufnahmen 12 geeignet aufzuweiten. Diese Aufweitung kann in einem solchen Ausmaß erfolgen, dass die Öffnungsweite der Haltevorsprünge 15 größer als eine maximale Außenabmessung der Vials 1 ist und die Vials 1 auch vollständig reibungsfrei aus den Aufnahmen 12 nach unten entnommen werden können. Dabei können Schlitze 24 (vgl. Fig. 4a) an den unteren Enden der Aufnahmen 12 ein Verbiegen der Haltestruktur erleichtern, wie vorstehend ausgeführt.

[0089] Die Fig. 9 zeigt ein schematisches Flussdiagramm für ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zum Behandeln von Vials für Substanzen für pharmazeutische oder medizinische Anwendungen.

[0090] Im Schritt S1 wird ein Transport- und Verpackungsbehälter (vgl. Fig. 4b) zugeführt, in eine sterile Prozessumgebung eingebracht und anschließend eine Schutzfolie von dessen oberem Rand abgezogen. In dem Schritt S2 sind die Vials dann freigegeben. Bevor diese mit einer Substanz oder Flüssigkeit gefüllt werden, können diese gewogen werden (optionaler Verfahrensschritt). Anschließend werden in dem Schritt S3 die Vials gefüllt, während diese an der Haltestruktur gehalten sind. Dabei kann die Haltestruktur noch in dem Transport- und Verpackungsbehälter aufgenommen sein, wie in der Fig. 4b gezeigt. In dem Schritt S4 sind die Vials dann erneut freigegeben. Nach dem Füllen der Behälter mit einer Substanz oder Flüssigkeit können diese erneut gewogen werden (optionaler Verfahrensschritt).

[0091] In dem Schritt S5 werden in die Einfüllöffnungen der Vials Stopfen oder spezielle Verschlüsse (press-fit Verschlusskappen) eingebracht, um diese zu verschließen. Soll im Anschluss daran noch ein Gefriertrocknungsprozess ausgeführt werden, so werden press-fit Verschlusskappen in die Einfüllöffnungen eingesetzt, die die Einfüllöffnungen zwar abdecken, um das Eindringen von Verunreinigungen zu verhindern, die jedoch zugleich sicherstellen, dass das Innere der Vials über die aufgesetzte Verschlusskappe auch weiterhin mit der Umgebung in Verbindung steht. Derartige Verschlusskappen sind in den Figuren 7d und 7e gezeigt.

[0092] Ggf. können die Vials auch erst zu diesem Zeitpunkt in die Aufnahmen oder Öffnungen der Haltestruktur eingesetzt werden, um daran weiter behandelt zu werden.

[0093] In dem Schritt S6 wird die Haltestruktur gemeinsam mit den daran gehaltenen Vials in einen Gefriertrockner eingebracht. Anschließend erfolgt in dem Schritt S7 eine Gefriertrocknung, was jedoch nicht zwingend ist. Die Vials werden jedenfalls nach dem Gefriertrocknungsschritt S7 durch Herabdrücken der press-fit-Verschlusskappen gegen die Umgebung gasdicht verschlossen.

[0094] Anschließend wird in den Schritt S8 die Haltestruktur wieder aus dem Gefriertrockner entnommen. Dabei bleiben die Vials in den Aufnahmen der Haltestruktur aufgenommen.

[0095] In dem Schritt S9 werden Metallkappen auf die oberen Enden der Vials mit den aufgesetzten Verschlussstopfen oder Kappen gebördelt / gecrimpt (optionaler Verfahrensschritt). Dabei bleiben die Vials in den Aufnahmen der Haltestruktur aufgenommen.

[0096] In dem Schritt S10 erfolgt eine Reinigung der Außenseite der Vials. Dabei bleiben die Vials in den Aufnahmen der Haltestruktur aufgenommen. Die Reinigung erfolgt so, wie vorstehend anhand der Fig. 7b beschrieben.

[0097] In dem Schritt S11 erfolgt eine Trocknung der Außenseite der Vials. Dabei bleiben die Vials in den Aufnahmen der Haltestruktur aufgenommen. Die Trocknung erfolgt so, wie vorstehend anhand der Fig. 7c beschrieben, oder alternativ mittels Wärmeeinwirkung, insbesondere mittels Infrarot-Strahlung.

[0098] Anschließend können die Vials in dem Schritt S12 beschriftet bzw. markiert werden. Dabei können die Vials auch weiterhin in den Aufnahmen der Haltestruktur aufgenommen bleiben. Oder die Vials wurden zuvor aus den Aufnahmen der Haltestruktur entnommen, wie vorstehend beschrieben, insbesondere anhand der Fig. 7c.

[0099] Die vorliegende Erfindung ist weiter auf die folgenden Ausführungsformen gerichtet, die zum Gegenstand von weiteren Unteransprüchen gemacht werden können:

Haltestruktur nach Anspruch 6, wobei die Aufnahmen von umlaufend ausgebildeten Seitenwänden 14 ausgebildet sind, an deren unteren Enden die Haltevorsprünge 15 einstückig mit den Seitenwänden 14 ausgebildet sind, insbesondere mittels eines Kunststoff-Spritzgussverfahrens.

[0100] Haltestruktur nach dem vorhergehenden Absatz, wobei an den unteren Enden und auf einander gegenüberliegenden Seiten der Seitenwände 14 Schlitze 24 ausgebildet sind.

[0101] Transport- oder Verpackungsbehälter für eine Mehrzahl von Vials 1, wobei der Transport-oder Verpackungsbehälter kastenförmig ausgebildet ist, gekennzeichnet durch eine Haltestruktur 10 nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die in dem kastenförmigen Transport-oder Verpackungsbehälter aufgenommen ist, um die Mehrzahl von Vials 1 in dem Transport-oder Verpackungsbehälter 50 zu halten.

[0102] Transport- oder Verpackungsbehälter für eine Mehrzahl von Vials 1 nach dem vorherigen Absatz, wobei an der Haltestruktur eine Mehrzahl von Vials 1 abgestützt oder gehalten ist.

[0103] Verfahren nach Anspruch 13, wobei

die Böden 3 der Vials 1 flach ausgebildet sind und die Böden während des Lyophilisierens auf der zumindest einen Kühlfläche 30 vollflächig aufliegen; oder

die Böden 3 der Vials 1 konkav gewölbt oder flach ausgebildet sind und während des Lyophilisierens ein Zwischenraum zwischen der zumindest einen Kühlfläche 30 und dem zugeordneten Boden der Vials ausgebildet ist; oder

die Böden 3 der Vials 1 konkav gewölbt ausgebildet sind und jeweils auf konvexen Vorsprüngen 33 auf der Oberseite der Kühlfläche 30 aufliegen.

[0104] Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei die Vials 1 zum Anordnen in den Öffnungen oder Aufnahmen 12 der Haltestruktur 10 von der Oberseite des Trägers her vertikal in die Öffnungen oder Aufnahmen oder von der Unterseite des Trägers her unter elastischer Verformung der Haltevorsprünge 15 und/oder von Seitenwänden der Aufnahmen vertikal in die Öffnungen oder Aufnahmen eingeführt werden.

Bezugszeichenliste

[0105] 

1

Vial

2

zylindrische Seitenwand

3

Boden

4

Nackenabschnitt

5

verengter Halsabschnitt

6

oberer Rand

7

Einfüllöffnung

8

Übergangsbereich, beispielsweise gekrümmter Abschnitt

9

Scheitelpunkt der Standfläche eines Vials

10

Haltestruktur

11

Trägerplatte

12

Öffnung / Aufnahme

13

Zugriffsaussparung

14

Seitenwand von Aufnahme 12

15

Haltevorsprung

16

Unterbrechung

17

Schräge

18

vorderes Ende

18a

gerader Abschnitt

19

Verbindungsabschnitt

20

oberer Halteflansch

21

obere Seitenwand

22

Stufe

23

untere Seitenwand

24

Schlitz

28

Zapfen

30

Kühlfläche

31

Kühlfinger auf Oberseite von Kühlfläche 30

32

Spalt zu Boden 3 von Behälter 1

33

Vorsprung auf Oberseite von Kühlfläche 30

34

Vertiefung auf Oberseite von Kühlfläche 30

40

Einspritzdüse

41

Höhenverstelleinrichtung

42

obere Sprüheinrichtung

43

untere Sprüheinrichtung

50

Transport- und Verpackungsbehälter

51

Boden

52

untere Seitenwand

53

Stufe

54

obere Seitenwand

55

Flansch

lz

Länge von geradem Abschnitt 18a

Ansprüche

1. Haltestruktur zum gleichzeitigen Halten einer Mehrzahl von Vials (1), mit einem Träger (11), der eine Oberseite, eine Unterseite, die der Oberseite gegenüberliegt, und eine Mehrzahl von Öffnungen oder Aufnahmen (12) aufweist, in welche die Vials zumindest abschnittsweise einführbar sind, um darin an dem Träger (11) abgestützt zu werden, wobei die Vials (1) einen Boden (3), der eine Standfläche ausbildet, eine zylindrische Seitenwand (2) und einen ringförmigen Übergangsbereich (8) zwischen der Standfläche und der zylindrischen Seitenwand (2) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Ende einer jeweiligen Öffnung oder Aufnahme (12) zumindest ein Haltevorsprung (15) radial einwärts in die jeweilige Öffnung oder Aufnahme (12) hineinragt, um das zugeordnete Vial (1) im Zusammenwirken mit dem Übergangsbereich (8) außerhalb der Standfläche so abzustützen, dass die Böden oder Standflächen (3) der Vials (1) aus den Öffnungen oder Aufnahmen (12) des Trägers heraus ragen und von der Unterseite des Trägers (11) frei zugänglich sind.

2. Haltestruktur nach Anspruch 1, wobei die Haltevorsprünge (15) so auf die Form und Abmessungen der Übergangsbereiche (8) der Vials (1) abgestimmt sind, dass die Übergangsbereiche (8) durch einen Formschluss abgestützt sind.

3. Haltestruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vials (1) nicht zusätzlich an ihren verengten Halsabschnitten (5) abgestützt sind, wobei die Aufnahmen (12) bevorzugt so ausgebildet sind, dass obere Enden (6) der Vials (1) nicht über die Oberseite des Trägers hinausragen.

4. Haltestruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Übergangsbereiche (8) der Vials einen vorbestimmten Krümmungsradius (r2) aufweisen, wobei Flächen (17) der Haltevorsprünge (15), die einem jeweiligen Übergangsbereich zugewandt sind, zumindest abschnittsweise zur Unterseite des Trägers hin geneigt oder gekrümmt ausgebildet sind, wobei
die Flächen (17) der Haltevorsprünge (15), die einem jeweiligen Übergangsbereich zugewandt sind, unter einem vorbestimmten Winkel zu einer Senkrechten auf eine von dem Träger aufgespannte Ebene zur Unterseite des Trägers hin geneigt ist, wobei der Winkel im Bereich 10 bis 70 Grad, bevorzugter im Bereich 20 bis 50 Grad liegt; oder wobei
die Flächen (17) der Haltevorsprünge (15), die einem jeweilige Übergangsbereich zugewandt sind, konkav gewölbt ausgebildet ist.

5. Haltestruktur nach Anspruch 4, wobei an vorderen Enden der Haltevorsprünge (15) gerade Abschnitte (18a) ausgebildet sind, die sich senkrecht zu einer von dem Träger aufgespannten Ebene erstrecken, wobei eine axiale Länge der geraden Abschnitte in einer Richtung senkrecht zu der von dem Träger aufgespannten Ebene im Bereich 0,1 bis 5,0 mm, bevorzugter im Bereich 0,1 bis 2,0 mm liegt.

6. Haltestruktur nach Anspruch 4 oder 5, wobei der vorbestimmte Krümmungsradius (r2) der Übergangsbereiche (8) der Vials im Bereich 1,0 bis 10,0 mm, bevorzugter im Bereich 1,5 bis 4,0 mm liegt, und wobei die Haltevorsprünge (15) so auf die Form der Übergangsbereiche (8) der Vials (1) abgestimmt sind, dass die Böden (3) oder Standflächen der Vials (1) aus den Öffnungen oder Aufnahmen (12) des Trägers um eine Distanz heraus ragen, die im Bereich 0,01 bis 5,0 mm, bevorzugter im Bereich 0,01 bis 2,0 mm liegt, wobei
der Haltevorsprung (15) am unteren Ende einer jeweiligen Öffnung oder Aufnahme (12) bevorzugt umlaufend ausgebildet ist, oder wobei
am unteren Ende einer jeweiligen Öffnung oder Aufnahme (12) bevorzugt zumindest zwei Haltevorsprünge (15) unter gleichmäßigen Winkelabständen zueinander ausgebildet sind, wobei eine Umfangslänge von Unterbrechungen (16) zwischen zwei Haltevorsprüngen (15) bevorzugt jeweils kleiner ist als eine Umfangslänge der jeweiligen Haltevorsprünge.

7. Haltestruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Träger als Halteplatte (11) ausgebildet ist, in der die Öffnungen (12) ausgebildet sind, wobei an unteren Enden der Öffnungen die Haltevorsprünge (15) einstückig mit der Halteplatte (11) ausgebildet sind, insbesondere mittels eines Kunststoff-Spritzgussverfahrens, wobei
bevorzugt Führungselemente (28) auf der Oberseite der Halteplatte (11) entlang von Rändern der Öffnungen (12) zumindest abschnittsweise vorgesehen sind, die sich senkrecht zur Oberseite der Halteplatte erstrecken, um eine Berührung von Vials (1), die in unmittelbar benachbarten Öffnungen abgestützt sind, zu verhindern.

8. Haltestruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Öffnungen oder Aufnahmen (12) so auf einen Außendurchmesser der darin abgestützten Vials (1) abgestimmt sind, dass oberhalb der Übergangsbereiche (8) der Vials ein radiales Spiel besteht.

9. Haltestruktur (10) mit einer Mehrzahl von Vials (1), die in Öffnungen oder Aufnahmen (12) der Haltestruktur abgestützt sind, wobei die Vials (1) einen Boden (3), der eine Standfläche ausbildet, eine zylindrische Seitenwand (2) und einen ringförmigen Übergangsbereich (8) zwischen der Standfläche und der zylindrischen Seitenwand (2) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vials an den Übergangsbereichen (8) außerhalb der Standflächen so abgestützt sind, dass die Böden oder Standflächen (3) der Vials (1) aus den Öffnungen oder Aufnahmen (12) der Haltestruktur heraus ragen und von der Unterseite der Haltestruktur (10) frei zugänglich sind.

10. Haltestruktur (10) mit einer Mehrzahl von Vials (1) nach Anspruch 9, wobei die Haltestruktur einen Träger (11) aufweist, der eine Oberseite, eine Unterseite, die der Oberseite gegenüberliegt, und eine Mehrzahl von Öffnungen oder Aufnahmen (12) aufweist, in welche die Vials zumindest abschnittsweise eingeführt sind, sodass die Vials an dem Träger (11) abgestützt sind, wobei am unteren Ende einer jeweiligen Öffnung oder Aufnahme (12) zumindest ein Haltevorsprung (15) radial einwärts in die jeweilige Öffnung oder Aufnahme (12) hineinragt, sodass die jeweils zugeordneten Vials (1) an den Übergangsbereichen (8) außerhalb der Standfläche so abgestützt sind, dass die Böden oder Standflächen (3) der Vials (1) aus den Öffnungen oder Aufnahmen (12) der Haltestruktur heraus ragen und von der Unterseite der Haltestruktur (11) frei zugänglich sind.

11. Verwendung einer Haltestruktur zum gleichzeitigen Halten einer Mehrzahl von Vials (1), wobei
die Haltestruktur einen Träger (11) aufweist, der eine Oberseite, eine Unterseite, die der Oberseite gegenüberliegt, und eine Mehrzahl von Öffnungen oder Aufnahmen (12) aufweist, zum gleichzeitigen Halten einer Mehrzahl von Vials (1), wobei
die Vials (1) einen Boden (3), der eine Standfläche ausbildet, eine zylindrische Seitenwand (2) und einen ringförmigen Übergangsbereich (8) zwischen der Standfläche und der zylindrischen Seitenwand (2) aufweisen, wobei
am unteren Ende einer jeweiligen Öffnung oder Aufnahme (12) zumindest ein Haltevorsprung (15) radial einwärts in die jeweilige Öffnung oder Aufnahme (12) hineinragt,
bei welcher Verwendung die Vials (1) zumindest abschnittsweise in die Öffnungen oder Aufnahmen (12) eingeführt werden und der zumindest eine Haltevorsprung (15) mit dem Übergangsbereich des jeweils zugeordneten Vials (1) zusammenwirkt, sodass die Übergangsbereiche (8) der Vials (1) außerhalb der Standflächen so abgestützt werden, dass die Böden oder Standflächen (3) der Vials (1) aus den Öffnungen oder Aufnahmen (12) des Trägers heraus ragen und von der Unterseite des Trägers (11) frei zugänglich sind.

12. Verfahren zum Behandeln von Vials (1), mit den folgenden Schritten:

Bereitstellen einer Haltestruktur (10) mit einem Träger (11), der eine Oberseite, eine Unterseite, die der Oberseite gegenüberliegt, und eine Mehrzahl von Öffnungen oder Aufnahmen (12) aufweist, wobei an unteren Enden der Öffnungen oder Aufnahmen (12) Haltevorsprünge (15) radial einwärts in die Öffnungen oder Aufnahmen (12) hineinragen;

Bereitstellen einer Mehrzahl von Vials (1), wobei die Vials (1) einen Boden (3), der eine Standfläche ausbildet, eine zylindrische Seitenwand (2) und einen ringförmigen Übergangsbereich (8) zwischen der Standfläche und der zylindrischen Seitenwand (2) aufweisen;

Anordnen der Vials (1) in den Öffnungen oder Aufnahmen (12) der Haltestruktur (10), sodass die Vials (1) durch Zusammenwirken der Übergangsbereiche mit den Haltevorsprüngen (15) außerhalb der Standflächen so abgestützt werden, dass die Böden oder Standflächen (3) der Vials (1) aus den Öffnungen oder Aufnahmen (12) des Trägers heraus ragen und von der Unterseite des Trägers (11) frei zugänglich sind; und

Behandeln der Vials (1), während diese an der Haltestruktur (10) gehalten und in den Öffnungen oder Aufnahmen (12) aufgenommen sind; wobei

der Schritt des Behandelns der Vials einen oder mehrere der folgenden Schritte umfasst:

Gefriertrocknen (Lyophilisieren) einer Substanz für pharmazeutische oder medizinische Anwendungen in den Vials (1); axiales Verstellen der Vials (1) in den Öffnungen oder Aufnahmen durch Einwirken einer Fluidströmung, die auf die Böden oder obere Enden der Vials einwirkt; Reinigen von Außenseiten der Vials (1) mittels einer Fluidströmung, die über ein unteres oder oberes Ende in die Aufnahmen der Haltestruktur einströmt; Trocknen der Außenseiten der Vials (1) mittels einer Gasströmung, die über ein unteres oder oberes Ende in die Aufnahmen der Haltestruktur einströmt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt des Gefriertrocknens (Lyophilisierens) der Substanz für pharmazeutische oder medizinische Anwendungen in den Vials (1) weiter umfasst:

Anordnen der Haltestruktur (10) mit den von dieser gehaltenen Vials (1) auf zumindest einer Kühlfläche (30), sodass die Böden oder Standflächen (3) der Vials unmittelbar auf der zumindest einen Kühlfläche (30) aufliegen; und

Lyophilisieren der Substanz für pharmazeutische oder medizinische Anwendungen in den Vials (1);

wobei die Vials (1) während des Lyophilisierens weiterhin in den Öffnungen oder Aufnahmen (12) aufgenommen sind und die Böden oder Standflächen (3) der Vials unmittelbar auf der zumindest einen Kühlfläche (30) aufliegen, wobei

bevorzugt die Aufnahmen (12) der Haltestruktur (10) von umlaufend ausgebildeten Seitenwänden ausgebildet sind, die Vials (1) vollständig in den Aufnahmen aufgenommen sind, wobei zwischen den Seitenwänden von unmittelbar benachbarten Aufnahmen der Haltestruktur bevorzugt Zwischenräume ausgebildet sind, in die Kühlfinger (31) hineinragen, die die Aufnahmen der Haltestruktur zumindest abschnittsweise umgeben, oder wobei

der Träger bevorzugt als Halteplatte (11) ausgebildet ist, in der die Öffnungen (12) ausgebildet sind, wobei an unteren Enden der Öffnungen die Haltevorsprünge (15) einstückig mit der Halteplatte (11) ausgebildet sind, wobei die Unterseite der Halteplatte (11) unmittelbar auf der zumindest einen Kühlfläche (30) aufliegt.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Schritt des axialen Verstellens der Vials (1) in den Aufnahmen durch Einwirken einer Fluidströmung weiter umfasst:

Ausstoßen des Fluides, insbesondere eines Gases, aus Düsen oder Rohren, die unterhalb der Vials und zentriert mit der jeweiligen Aufnahme angeordnet sind, in einer Richtung senkrecht zu einer von dem Träger aufgespannten Ebene, sodass das Fluid auf die Böden oder Standflächen der Vials einwirkt, um diese in den Aufnahmen anzuheben, insbesondere um eine Distanz, die deutlich kleiner ist als eine axiale Länge der Vials; oder

Ausstoßen des Fluides, insbesondere eines Gases, aus Düsen oder Rohren, die oberhalb der Vials und zentriert mit der jeweiligen Aufnahme angeordnet sind, in einer Richtung senkrecht zu einer von dem Träger aufgespannten Ebene, sodass das Fluid auf die oberen Enden der Vials einwirkt, um diese in den Aufnahmen nach unten zu drücken, insbesondere aus den Aufnahmen hinaus.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei der Schritt des Reinigens der Außenseite der Vials (1) mittels der Fluidströmung, weiter umfasst:

Einsprühen eines Fluides, insbesondere einer Reinigungsflüssigkeit, mittels einer Sprühvorrichtung (43, 42), die unterhalb und/oder oberhalb der Aufnahmen des Trägers und fluchtend zu diesen angeordnet ist, sodass Außenseiten der Vials (1) durch das Fluid gereinigt werden, wobei

das Fluid als Flüssigkeit oder Flüssigkeitsnebel von der Unterseite der Haltestruktur her in die Aufnahmen (12) eingesprüht wird, wobei

die Vials durch das Einsprühen der Flüssigkeit in den Aufnahmen bevorzugt angehoben werden und bevorzugt vorübergehend nicht auf den Haltevorsprüngen (15) abgestützt sind.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei der Schritt des Trocknens der Außenseiten der Vials weiter umfasst:

Einsprühen des Gases zumindest von der Unterseite der Haltestruktur her in die Aufnahmen (12), um die Außenseiten der Vials (1) zu trocknen, wobei die Vials durch das Einsprühen des Gases von der Unterseite der Haltestruktur in den Aufnahmen angehoben werden und vorübergehend nicht auf den Haltevorsprüngen (15) abgestützt sind.

Zeichnung