Was sind biologisch abbaubare pharmazeutische Verpackungen?

Biologisch abbaubare Arzneimittelverpackungen werden aus natürlichen, kompostierbaren Polymeren hergestellt. Sie sind umweltfreundlich und tragen nicht zum weltweiten Plastikmüllaufkommen bei, das derzeit unglaubliche 400 Millionen Tonnen pro Jahr beträgt.

Neben der Abfallreduzierung verringert es den CO₂-Fußabdruck, erfüllt strenge Sicherheitsstandards und unterstützt Nachhaltigkeitsinitiativen. Wie jede Innovation hat es jedoch auch seine Grenzen.

In diesem Blogbeitrag behandeln wir, was biologisch abbaubare pharmazeutische Verpackungen sind, welche Rohstoffe verwendet werden, welche Grenzen sie haben und mit welchen Herausforderungen sich die Branche konfrontiert sieht.

Was sind biologisch abbaubare pharmazeutische Verpackungen? 

Biologisch abbaubare Arzneimittelverpackungen bestehen aus Materialien, die sich auf natürliche Weise zersetzen. Diese Materialien zersetzen sich in der Regel innerhalb eines Jahres oder weniger. Nach der Zersetzung kehren sie in ihren natürlichen Zustand zurück, ohne schädliche Rückstände zu hinterlassen.

Mikroorganismen, Pilze und Enzyme wandeln diese Materialien in Wasser, Kohlendioxid und Biomasse um. Im Vergleich zu herkömmlichen, erdölbasierten Kunststoffen sind diese Alternativen sicherer und nachhaltiger.

Die Einführung biologisch abbaubarer Verpackungen erfordert jedoch ein ausgewogenes Verhältnis zwischen ökologischer Nachhaltigkeit und Patientensicherheit. Dies bedeutet, dass Unternehmen … wichtige globale Zertifizierungen und strenge regulatorische Vorschriften einhalten.

Ein bemerkenswertes Beispiel ist Astellas Pharma. Im Jahr 2021, Astellas Pharma Die Verwendung biologisch abbaubarer Primärverpackungen wurde eingeführt. Dies zeigt, dass die pharmazeutische Industrie nachhaltige Optionen nutzen kann, ohne die Sicherheit und Wirksamkeit zu gefährden.

Materialien, die in biologisch abbaubaren pharmazeutischen Verpackungen verwendet werden

Biologisch abbaubare Verpackungen verwenden pflanzenbasierte Kunststoffe, Naturfasern und innovative Polymere wie PHAs. Schauen wir uns diese genauer an.

1. Polymilchsäure (PLA)

Polymilchsäure (PLA) ist ein beliebtes Biopolymer, das aus Zuckerrohr, Mais, Maisstärke und Maniok hergestellt wird. Es ist transparent, steif und biologisch abbaubar und eignet sich daher ideal für pharmazeutische Verpackungen. PLA zersetzt sich innerhalb von ein bis zwei Jahren und trägt so zur Reduzierung des CO₂-Fußabdrucks bei.

Es wird verwendet in Blisterverpackungen, PLA wird für Spritzgussteile und Verpackungsfolien verwendet. Es ist gas- und feuchtigkeitsbeständig und eignet sich daher gut für Arzneimittel mit langer Haltbarkeit. Allerdings ist es nicht hitzebeständig, was seinen Einsatz bei hohen Temperaturen einschränkt.

2. Polyhydroxyalkanoate (PHA)

PHAs sind eine Familie von Polyestern, die durch bakterielle Fermentation von Glukose und Essigsäure hergestellt werden. Sie bieten unter bestimmten Bedingungen eine höhere Beständigkeit und bessere Leistung als PLA.

Jüngste Fortschritte in der mikrobiellen Fermentation und kostengünstige Rohstoffe haben die Verfügbarkeit von PHAs deutlich erhöht. Sie sind vielseitig einsetzbar und eignen sich für Primärverpackungen, Folien, Beutel und sogar für stabile Arzneidosen.

3. Zellulose

Cellulosefolien werden aus nachwachsenden Rohstoffen wie Holzschliff und Baumwolle hergestellt. Sie bieten hervorragende Sauerstoffbarriereeigenschaften bei niedriger Luftfeuchtigkeit. Beschichtungen wie Zein oder Nanocellulose-Komposite erhöhen ihre Festigkeit. Diese Beschichtungen verbessern zudem die Heißsiegelfähigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit, was ihre Funktionalität weiter optimiert.

In der Pharmaindustrie werden Zellulosefolien für Blisterverpackungen, Sekundärverpackungen und Umverpackungen verwendet. Sie zersetzen sich im Boden innerhalb von 28 bis 60 Tagen. Bei hoher Luftfeuchtigkeit können ihre Barriereeigenschaften jedoch ohne zusätzlichen Schutz nachlassen.

4. Stärke

Stärkebasierte Folien zählen zu den kostengünstigsten Biopolymeren. Stärke, gewonnen aus Reis, Hülsenfrüchten, Mais und Weizen, ist von Natur aus biologisch abbaubar. In Mischung mit anderen Polymeren wird sie fester und flexibler. 

Reine Stärkefolien sind spröde und feuchtigkeitsempfindlich. Durch die Zugabe biologisch abbaubarer Weichmacher wie Glycerin oder Harnstoff lässt sich die Sprödigkeit jedoch verringern. Dadurch werden die Folien fester und funktionaler. Stärke ist zwar weniger haltbar als PLA und PHA, aber Additive können ihre Eigenschaften verbessern. Sie wird häufig für Blisterverpackungen, Polsterfolien und Transportverpackungen verwendet.

5. Papier

Papier ist einer der am häufigsten verwendeten nachwachsenden Rohstoffe für pharmazeutische Verpackungen. Es findet breite Anwendung in Kartons, Schachteln und Etiketten. Zur Verbesserung der Schutzeigenschaften werden oft Harzbeschichtungen oder Wachse hinzugefügt. Darüber hinaus dienen Kartonagen, die in den Sorten Weiß, Chip und Vollkarton erhältlich sind, aufgrund ihrer zusätzlichen Festigkeit und Haltbarkeit auch als Sekundärverpackung.

Papier ist zudem sehr gut recycelbar. Es kann bis zu sechsmal wiederverwendet werden, bevor es entsorgt werden muss, und zersetzt sich innerhalb von zwei bis sechs Wochen. Damit gehört es zu den am schnellsten abbaubaren Materialien.

6. Chitin

Chitin wird aus Krustentierschalen oder Pilzen gewonnen. Sein Derivat Chitosan ist ebenfalls biologisch abbaubar. Sowohl Chitin als auch Chitosan weisen antimikrobielle Eigenschaften auf. Diese Eigenschaften machen sie nützlich für die Verpackung nicht steriler Medizinprodukte und als sekundäre Schutzschichten.

Die behördliche Zulassung von Verpackungen mit direktem Arzneimittelkontakt stellt jedoch weiterhin eine Herausforderung dar. Auch die mit aus Schalentieren gewonnenem Chitosan verbundenen Allergenrisiken erfordern eine sorgfältige Abwägung.

Vorteile biologisch abbaubarer pharmazeutischer Verpackungen

Biologisch abbaubare Pharmaverpackungen bieten mehr als nur Nachhaltigkeit. Sie bringen zahlreiche Vorteile für die Umwelt und die Industrie. Hier einige der wichtigsten Vorteile biologisch abbaubarer Verpackungen:

1. Reduziert Plastikmüll

Das Gesundheitswesen trägt 4-51 TP3T zu den globalen Treibhausgasemissionen bei. Daher sollte die Reduzierung von Einwegplastikmüll für Pharmaunternehmen Priorität haben. 

Biologisch abbaubare Verpackungen helfen Unternehmen, ihre Abfälle besser zu managen. Die Umstellung von Kartons, Folien und Versandmaterialien auf zertifizierte Biomaterialien trägt zur Reduzierung von Plastikmüll bei. Dadurch werden langfristige Umweltverschmutzung und ökologische Schäden vermieden.

2. Verbessert das Markenimage

Verbraucher und Gesundheitsdienstleister sind sich heute stärker bewusst, wie sich ihre Entscheidungen auf die Umwelt auswirken. Umfragen zufolge berücksichtigen rund 661.030 Käufer Nachhaltigkeitsaspekte vor dem Kauf. Für Pharmaunternehmen zeugt die Verwendung biologisch abbaubarer Verpackungen von Verantwortungsbewusstsein und dem Bekenntnis zu ethischen Umweltwerten.

Dies stärkt den Markenruf und fördert Kundenbindung und Vertrauen. Unternehmen, die biologisch abbaubare Lösungen priorisieren, gewinnen umweltbewusste Kunden. Dies trägt zur Umsatzsteigerung und Verbesserung der Kundenzufriedenheit bei. Kapitalrendite (ROI). 

3. Einhaltung gesetzlicher Vorschriften

Regulierungsbehörden wie die FDA, EMA und WHO Sie unterliegen strengen Umweltauflagen. Sie legen Wert auf Sicherheit, Leistungsfähigkeit und Stabilität bei pharmazeutischen Verpackungen. Laut diesen Gremien muss die Verpackung Arzneimittel steril, manipulationssicher und gut geschützt halten.

Gleichzeitig verbieten viele Regierungen Einwegkunststoffe und setzen sich für umweltfreundlichere Richtlinien ein. Unternehmen, die frühzeitig auf biologisch abbaubare Arzneimittelverpackungen umsteigen, können daher diese Vorgaben erfüllen.

Grenzen biologisch abbaubarer pharmazeutischer Verpackungen

Biologisch abbaubare Verpackungen bieten viele ökologische Vorteile. Sie weisen jedoch auch praktische Einschränkungen auf, die nicht außer Acht gelassen werden dürfen. Betrachten wir die wichtigsten Einschränkungen biologisch abbaubarer Verpackungen genauer:

1. Feuchtigkeitsempfindlichkeit

Bei erhöhter relativer Luftfeuchtigkeit verlieren biologisch abbaubare Materialien einen Teil ihrer Barriereeigenschaften. Dadurch steigt das Risiko des Wirkstoffabbaus durch Einwirkung von Sauerstoff und Wasserdampf. Hybridlaminate und PHA-Folien tragen zur Stabilisierung der Verpackung bei, machen sie aber auch komplexer.

2. Kostenbedenken

Biopolymere wie PHAs sind ressourcenintensiv und daher teurer als herkömmliche Kunststoffe. Zwar sind biologisch abbaubare Verpackungen durch die gestiegene globale Produktion im Laufe der Zeit erschwinglicher geworden, doch die finanzielle Kluft besteht weiterhin. Dies hemmt die Verbreitung biologisch abbaubarer Verpackungen in einem hart umkämpften Markt.

FAQs

Was sind Beispiele für biologisch abbaubare Arzneimittelverpackungen?

Gängige biologisch abbaubare Verpackungsmaterialien für Arzneimittel sind PLA- und PHA-Folien, Stärke, Zellulose und Karton. Darüber hinaus können auch Proteine, Gluten, Xylane, Gelatine und Pullulan für die Verpackung von Medikamenten und Nahrungsergänzungsmitteln verwendet werden.

Aus welchem Material ist 100% biologisch abbaubar?

Zu den biologisch abbaubaren Verpackungsmaterialien gemäß 100% gehören Papier, Karton, PLA und PHA-Fasern. Die Mikroorganismen zersetzen das Verpackungsmaterial in natürliche Bestandteile, ohne giftige Rückstände zu hinterlassen.

Wie sieht der Markt für biologisch abbaubare Verpackungen aus? 

Der Markt für biologisch abbaubare Verpackungen expandiert rasant und ist Es wird erwartet, dass sie bis 2034 921,95 Milliarden US-Dollar erreichen wird. Von 2025 bis 2034 wird eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 8,871 Tsd. Billionen US-Dollar prognostiziert. Dies verdeutlicht die gestiegene Nachfrage nach umweltfreundlichen Lösungen im Gesundheitswesen.

Die Zukunft biologisch abbaubarer pharmazeutischer Verpackungen

Biologisch abbaubare Arzneimittelverpackungen sind ein wichtiger Schritt hin zu globalen Nachhaltigkeitszielen. Auch wenn sie herkömmliche Kunststoffe noch nicht vollständig ersetzen können, haben sie das Potenzial, Plastikmüll erheblich zu reduzieren.

Für eine breite Anwendung ist eine leistungsfähigere Infrastruktur zur Sammlung und zum Recycling biologisch abbaubarer Materialien erforderlich. Dies erfordert eine engere Zusammenarbeit zwischen Verpackungsexperten, Regulierungsbehörden, Forschern und Arzneimittelherstellern.

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