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Herstellung - Biotechnik weist den Weg in die Zukunft

Die Anfänge der Produktion

Bild zeigt LKW vor dem Peter-Behrens-Bau der Farbwerke Hoechst

Die Geschichte der Produktion von Insulin in Deutschland begann 1923 bei den Farbwerken Hoechst. Von 1923 bis 1967 wurde Insulin aus den Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) von Rindern gewonnen. Der Bedarf zu Beginn der Produktion war groß. Anfang der 30er Jahre musste sogar Sonntagsarbeit eingeführt werden.

Der Produktionsprozess war in dieser Anfangsphase schwierig. Rohstoffe waren knapp. Selbst aus den USA und Russland wurde Drüsenmaterial zugekauft. Zudem war die Lagerung problematisch, da das organische Material bei minus 25 Grad Celsius lagern musste. Auch die Insulinausbeuten schwankten. Die Wissenschaftler bei Hoechst erkannten, dass Kälberpankreas deutlich höhere Ausbeuten lieferte als Rinderpankreas.

Rascher Anstieg der Produktion in den Nachkriegsjahren

Bild zeigt eine Forscherin in einem Laborraum

In der Nachkriegszeit stieg die Produktionskapazität rasch an. Bis in die 80er Jahre hinein wurde Insulin ausschließlich aus Bauchspeicheldrüsen von Rindern und Schweinen gewonnen. Da sich tierisches Insulin von Humaninsulin unterscheidet, kann es beim Menschen zu allergischen Abwehrreaktionen kommen. Seit 1983 stellte Sanofi-Vorgänger Hoechst daher seine Produktion auf Humaninsulin um.

Umstellung auf biotechnologisches Herstellungsverfahren

Im Jahr 1998 wurde die Insulinproduktion auf die biotechnologische Herstellung umgestellt. Man war nun nicht mehr auf Bauchspeicheldrüsen als Rohstoff angewiesen. Gleichzeitig bietet das neue Verfahren weitere Vorteile: Es ist wesentlich umweltfreundlicher als das alte. Auch die verfahrenstechnischen Vorzüge sind groß: Weniger Prozessschritte sind nötig und die Produktion kann mit Hilfe leistungsfähiger Bakterienstämme dem wachsenden Bedarf besser angepasst werden.

Drei Stufen bis zum Insulin

Proinsulin bildende E.-coli-Bakterien unter dem Elektronenmikroskop
Proinsulin bildende E.-coli-Bakterien unter dem Elektronenmikroskop

Die Produktion der Insuline erfolgt in den weltweit modernsten Insulinanlagen am Standort Frankfurt-Höchst. Der Prozess gliedert sich in drei Abschnitte. Im Betrieb "Fermtec" werden gentechnisch veränderte Escherichia-coli-(E.-coli-)Stämme in geschlossenen Reaktionsbehältern, so genannten Fermentern, gezüchtet. Während dieser Zeit produzieren sie die jeweiligen Insulinvorstufen. Nach einer bestimmten Periode werden die Bakterien abgetötet und zum Weiterverarbeiten in den Chemtec-Betrieb transportiert.

Ablaufschema der Prozesse in einem Fermenter

Chemtec und Insultec

Dort werden die Zellen abgetrennt. Zugesetztes Trypsin, ein natürliches Verdauungsenzym, spaltet Fremdeiweiße ab und setzt die jeweiligen Insuline frei. Diese Rohinsuline werden im Insultec-Betrieb (Humaninsulin), Hormone-Betrieb (lang wirksames Insulin) und im Fast Acting Insulin-Betrieb gereinigt. Dazu durchläuft die Lösung mit dem Rohinsulin mehrere Filter- und Reinigungsstufen. Am Ende des Prozesses steht das jeweilige hochgereinigte Insulin, das im Fertigungsbetrieb in H600 zu den verschiedenen Insulinpräparaten weiterverarbeitet wird.

Bild zeigt drei Bilder mit Aufnahmen aus den im obigen Text beschriebenen Betriebs-Anlagen

Frankfurt-Höchst ist der weltweit größte Produktionsstandort für Insulin

Der Industriepark Frankfurt Höchst ist der größte Insulinstandort weltweit. Mehr als 1500 Mitarbeiter von Sanofi sind dort in der Herstellung von Insulinpräparaten beschäftigt.

Bild zeigt Gebäude im Industriepark Höchst

Der Bau der Produktions- und Fertigungsanlagen für das langwirksame Insulinanalogon ist das größte Projekt in der Geschichte des Industriepark Höchst.

Neben der im Herbst 2003 eingeweihten Produktionsanlage für das langwirksame Insulinanalogon und dem Betrieb, der seit 2004 das schnellwirksame Insulinanalogon produziert, stellen vier weitere Betriebe Insulin her.

Montage von Insulin-Pens

Bild zeigt drei Abschnitte des Montagebands für Pens

Die Bedeutung des Standorts gründet sich auch auf die Montage von verschiedenen Injektionshilfen wie Fertigpens. So investierte Sanofi in den Bau einer Montagelinie für diese Pens. Dort können seit 2000 etwa 100.000 Pens pro Tag gefertigt werden. Die vollautomatisch arbeitende Anlage setzt die vorgefertigten Einzelteile in vier Arbeitsschritten zusammen. In einem Wirkstoffbetrieb in Frankfurt-Höchst werden auch orale Antidiabetika produziert.

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