Bosch brengt pilotfermenter voor de productie van biopharmazeutische werkstoffen op de markt

Pilotfermenter voor de productie van biopharma-ceutische werkstoffen: De modulaire, volledig automatische pilotfermenter van Bosch is geschikt voor R&D-toepassingen, klinische studies in het laboratorium en industriële productie van kleine partijen. (Foto: Bosch) / Pilot fermenter voor de productie van biopharma-ceutische API's: De modulaire, volledig automatische pilotfermenter van Bosch is geschikt voor R&D-toepassingen, klinische studies in het laboratorium en industriële productie van kleine partijen. (Afbeelding: Bosch)

Batchproces en continue productie: De uitrusting van de pilotfermenter maakt naast batch- en fed-batch-processen ook perfusie en continue verwerking mogelijk. (Foto: Bosch) / Batchproductie en continue verwerking: De uitrusting van de pilotfermenter maakt batch- en fed-batch-processen, evenals perfusie en continue verwerking mogelijk. (Afbeelding: Bosch)

- Het systeem verwerkt batchgroottes van acht tot 50 liter
- Hoogprecisie toevoer van vloeibare procesmedia via doseerspritzen
- Fermenter maakt batch- en continue productie mogelijk

Bosch heeft een pilotfermenter op de markt gebracht voor de kweek van farmaceutische uitgangsstoffen op laboratoriumschaal. „In de farmaceutische industrie wint de productie van complexe werkzame stoffen door biotechnologische processen verder aan belang. Of het nu insulinepreparaten of geneesmiddelen voor gerichte kankerbehandelingen zijn – onze bioprocesinstallaties zorgen voor de hoogste productkwaliteit en uitstekende procesresultaten“, legt Dr. John Medina uit, verkoopdirecteur bij de Bosch-dochter Pharmatec. „Met de nieuwe pilotfermenter biedt Bosch een modulair opgebouwd, volledig automatisch systeem voor zowel onderzoek en ontwikkeling en klinische studies in het laboratorium als voor de industriële productie van kleine partijen.“ De pilotfermenter werd in mei gepresenteerd op interpack 2017 in Düsseldorf.

Modulair proces­systeem voor verschillende celkweken

Bij de constructie van fermentatie-installaties is het belangrijk om optimale groeicondities te creëren voor micro-organismen zoals cellen en bacteriën. Tegelijkertijd moeten de installaties voldoen aan de hoge eisen van de in de farmaceutische industrie geldende cGMP-regelgeving. De hoogflexibele inzetbare pilotfermenter van Bosch voldoet voor verschillende toepassingen aan de specifieke eisen van de farmaceutische werkzame stofproductie.

„Dankzij de modulaire bouwwijze is de bioreactor geschikt voor verschillende kweekprocessen en celkweken. Verwisselbare roer- en doseertechnologieën zorgen, afhankelijk van de klantwensen, voor het optimale fermentatieproces“, aldus Medina. De pilotfermenter verwerkt afhankelijk van de roerwerk-variant batchgroottes van acht of 13 tot 50 liter. Daarnaast zijn reactorformaten van 100 en 200 liter beschikbaar voor pilotbatches of kleine industriële partijen. Alle vaten zijn naar behoefte verwisselbaar. Hiermee heeft Bosch het bestaande portfolio van fermentatie­installaties aangevuld, dat tot nu toe beschikbaar was in productievolumes tussen 500 en 5.000 liter.

Verwisselbare roertechnologieën

Afhankelijk van de eisen kunnen op de pilotfermenter verwisselbare roertechnologieën worden ingezet, die geschikt zijn voor verschillende celtypen en procesvoering. Het roerwerk regelt de benodigde toevoer van vloeistoffen of gassen voor de celkweek. Gevoelige cellen vereisen het gebruik van zachte technologieën zoals Airliftmodules, minder gevoelige cellen kunnen mechanisch worden geroerd.

De toevoer van de procesmedia gebeurt volledig automatisch. Als alternatief voor de geïnstalleerde peristaltiekpompen en twee extra slangpompen in de periferie toonde Bosch op interpack een apart module dat dient voor de hoogprecisie dosering van vloeibare procesmedia via vier doseerspritzen. De periferie kan bovendien worden uitgebreid met extra peristaltiekpompen, zodat meer vloeibare procesmedia kunnen worden gedoseerd.

Continue procesvoering mogelijk

De uitrusting van de pilotfermenter met een zachte draaikolvpomp en een tweede procesvat maakt naast batch- en fed-batch-processen ook perfusie en continue processen mogelijk. Terwijl bij batchprocessen de cellen zich zelf over laten, leidt de voortdurende toevoer van voedingsmedia bij fed-batch tot een hogere cellendichtheid en productopbrengst tijdens de fermentatie. Voor de hoogste cellendichtheid is perfusie geschikt: hierbij worden continu verse media toegevoerd aan de fermenter en wordt een even groot volume aan verbruikte media via de twee hollevezelmodules afgevoerd.

De installatie is ontworpen als een package-unit en de wandmontage maakt scheiding tussen techniek- en productiebereik mogelijk. Het ontwerp van de installatie is gericht op eenvoudige reiniging en sterilisatie (CIP/SIP). De geïntegreerde periferie biedt bovendien een stoomgenerator, afzuigluchtkoeler en een verwarmings- en koelvoorziening voor de bioreactor. Dit concept maakt snelle installatie op bestaande locaties met beperkte media­voorziening mogelijk en een snelle ombouw van de installatie. Voor de daaropvolgende downstream-processen en de eindformulering van de voltooide injectievloeistof biedt Bosch complete oplossingen aan, die kunnen worden gecombineerd met andere Bosch-installaties voor het vullen en verpakken van vloeibare farmaceutica.