40 do 2.500 l/h: Inline'owy system rozcieńczania z pompami membranowymi umożliwia elastyczną produkcję buforów przy silnie zmieniających się przepływach objętościowych

Aby elastycznie pokryć ten duży zakres regulacji, w instalacji zintegrowano pięć pomp LEWA ecodos hygienic, napędzanych mechanicznie poruszanymi wielowarstwowym sandwichowymi membranami bezpieczeństwa (przykłady innych systemów na zdjęciu). (Źródło: BACHEM)

Aby móc elastycznie pokryć ten duży zakres regulacji, w zakładzie zintegrowano pięć pomp LEWA ecodos hygienic, napędzanych przez mechanicznie sterowane wielowarstwowe membrany bezpieczeństwa typu sandwich (przykłady innych systemów na zdjęciu). (Źródło: BACHEM)

Szwajcarska firma technologiczna Bachem już korzysta z pomp w hygienicznym wykonaniu od producenta pomp LEWA. (Źródło: BACHEM) / Swiss technology company Bachem already uses pumps in the hygienic design from pump manufacturer LEWA. (Source: BACHEM)

Ze względu na środowisko GMP wybrano rozwiązania higieniczne z certyfikowanymi materiałami konstrukcyjnymi (FDA, USP), przy czym wszystkie metalowe części mające kontakt z płynami są elektropolerowane i mają szorstkość powierzchni Ra ≤ 0,5 µm. (Źródło: BACHEM)

„Ponieważ podczas produkcji rozcieńczalników potrzebne są bardzo różne przepływy objętościowe, Bachem w swojej specyfikacji (URS) określił, że przepływy objętościowe od minimum 40 l/h do maksimum 2 500 l/h muszą być możliwe,” potwierdza Pietro Pettoruto, dyrektor zarządzający LEWA Switzerland AG. (Źródło: LEWA Switzerland AG) / „Since very different flow rates are required in the production of the dilution solutions, Bachem stipulated in its specification (URS) that flow rates of a minimum of 40 l/h and a maximum of 2,500 l/h must be possible,” says Pietro Pettoruto, Managing Director of LEWA Switzerland AG. (Source: LEWA Switzerland AG)

„Innowacyjny koncepcja systemu to spersonalizowany system rozcieńczania inline, zaprojektowany jako jednostka pakietowa do procesu downstream w skomplikowanej produkcji oligonukleotydów”, dodaje Roland Schwab, Sales Process Industry & Downstream w LEWA. (Źródło: LEWA GmbH) / „The innovative system concept is a customized inline dilution system designed as a package unit for the downstream process in complex oligonucleotide production,” adds Roland Schwab, Sales Process Industry & Downstream at LEWA. (Source: LEWA GmbH)

Od rzadkich chorób po przewlekłe wskazania: Zapotrzebowanie na leki oparte na oligonukleotydach stale rośnie. Producenci aktywnych substancji farmaceutycznych (API) stają więc przed zadaniem, aby ich własne procesy produkcyjne były lepiej i bardziej niezawodnie skalowalne, bez ryzyka utraty jakości lub opłacalności. Aby sprostać zwiększonemu zapotrzebowaniu, producent pomp i urządzeń LEWA dostarcza dostawcy farmaceutycznemu Bachem nową inline'ową instalację rozcieńczającą do rozszerzenia mocy produkcyjnych w głównej siedzibie w Bubendorf (Szwajcaria) w dotychczasowym największym budynku produkcyjnym firmy. Umożliwia ona precyzyjne i elastyczne dozowanie rozwiązań rozcieńczających – z przepływami od 40 do 2 500 l/h. Taki szeroki zakres regulacji jest niezbędny dla szwajcarskiego przedsiębiorstwa technologicznego, aby zapewnić zautomatyzowane i ciągłe dostarczanie zmiennych buforowych rozwiązań podczas kolejnych etapów oczyszczania. Pięć solidnych i przeznaczonych do zastosowań farmaceutycznych membranowych pomp dozujących typu LEWA ecodos hygienic zapewnia, że cały proces oczyszczania do produkcji substancji czynnych przebiega absolutnie niezawodnie i powtarzalnie.

Przy produkcji chemikaliów specjalistycznych dla biofarmacji i substancji farmaceutycznych oczyszczanie w tzw. downstream-processing za pomocą chromatografii i filtracji jest kluczowe. W tym celu istotne jest precyzyjne przygotowanie buforowych rozwiązań z wysoką dokładnością proporcji mieszania, a receptura poszczególnych roztworów musi być bardzo elastyczna. W związku z rosnącym globalnym zapotrzebowaniem na API, te kroki procesowe muszą być coraz bardziej zautomatyzowane i zintegrowane w pełne linie produkcyjne. W ten sposób można mieszać rozwiązania bezpośrednio na miejscu ich użycia, w zależności od potrzeb, z koncentratów dostępnych w różnych rozcieńczeniach, co przyspiesza cały proces produkcji przy jednoczesnym zmniejszeniu zajmowanej przestrzeni. „Jednym z największych wyzwań w inline'owym rozcieńczaniu jest utrzymanie stałej, powtarzalnej jakości potrzebnego buforu” – wyjaśnia Pietro Pettoruto, dyrektor zarządzający LEWA Switzerland AG. Kluczowe są między innymi precyzyjna kontrola przepływów i wynikających z nich proporcji rozcieńczania. Używane pompy muszą być higieniczne, wytrzymałe i przystosowane do ciągłej pracy. Aby wykorzystać szczegółową wiedzę i doświadczenie w precyzyjnym dozowaniu i mieszaniu, Bachem zlecił LEWA dostarczenie odpowiedniej instalacji do nowego budynku produkcyjnego w Bubendorf. Bachem współpracuje z LEWA od wielu lat, a firma ta już wyposażyła inne lokalizacje w higieniczne pompy dozujące.

„Koncepcja tej innowacyjnej instalacji to specjalistyczny inline'owy system rozcieńczania, zaprojektowany jako pakietowa jednostka (PU) do procesu downstream w skomplikowanej produkcji oligonukleotydów” – dodaje Roland Schwab, odpowiedzialny za systemy w dziale sprzedaży procesów przemysłowych i downstream w LEWA. Urządzenie posiada po pięć wejść i wyjść procesowych oraz cztery odgałęzienia, zapewniając elastyczny i ciągły transport mediów. Ze względu na szczególne wymagania klienta, instalacja jest przystosowana do pracy w strefie Ex 2. Inline'owy system rozcieńczający zapewnia wysoką precyzję buforowych rozwiązań do półkontinualnej chromatografii.

Patentowane membranowe pompy dozujące zapewniają wysokie bezpieczeństwo produkcji

„Ponieważ do produkcji rozwiązań rozcieńczających potrzebne są bardzo różne przepływy objętościowe, Bachem w swojej specyfikacji (URS) wymagało, aby możliwe było ich realizowanie w zakresie od minimalnie 40 l/h do maksymalnie 2 500 l/h” – potwierdza Pettoruto. Aby elastycznie pokryć ten szeroki zakres, w instalacji zintegrowano łącznie pięć higienicznych pomp LEWA ecodos, napędzanych przez mechanicznie zawieszone wielowarstwowe membrany bezpieczeństwa typu sandwich. Zapobiega to ryzyku zanieczyszczenia np. olejem hydraulicznym. Ze względu na środowisko GMP wybrano wersje higieniczne z certyfikowanymi materiałami konstrukcyjnymi (FDA, USP), w których wszystkie metalowe elementy mają elektropoleryzowaną powierzchnię i szorstkość Ra ≤ 0,5 µm. Dzięki higienicznemu, niemal bezmartwemu projektowi, pompy można bardzo łatwo czyścić w procesie CIP (cleaning in place) bez konieczności demontażu. Dodatkowo użyto stali nierdzewnej 1.4435 o niskiej zawartości deltaferrytu oraz bardzo odpornej na korozję stali 1.4529 (odpowiednik AL-6XN). Dzięki temu pompy są odpowiednie do transportu silnie korozywnych i łatwopalnych płynów w produkcji oligonukleotydów na dłuższą metę. Duży udział ma w tym opatentowana czterowarstwowa membrana PTFE typu sandwich: jest niezwykle stabilna i zapewnia możliwość dalszej pracy nawet w przypadku uszkodzenia membrany, co gwarantuje wysokie bezpieczeństwo procesu. Wbudowany system sygnalizacji uszkodzenia membrany natychmiast informuje o awarii podczas pracy, bez ryzyka zanieczyszczenia dalszych etapów procesu. Tym samym zapewnione jest bezpieczeństwo produkcji, które nie ma sobie równych w zakresie pomp.

Produkcja buforowych rozwiązań w chromatograficznym środowisku wymaga ścisłego przestrzegania przepływów poszczególnych gałęzi pomp. Przepływy są mierzone za pomocą wysokiej precyzji masowych przepływomierzy i dokładnie regulowane przez zmianę prędkości obrotowej pomp dozujących, zgodnie z określonymi wartościami docelowymi. Dodatkowo, do kontroli warunków procesu, online monitoruje się pH i przewodność.

LEWA jako niezawodny partner w rozwoju

Przedstawiona inline'owa instalacja rozcieńczająca nie jest pierwszym projektem, który LEWA zrealizowała dla szwajcarskiego przedsiębiorstwa technologicznego. „Od kilku lat jesteśmy partnerem Bachem i dostarczamy różne pompy zgodnie z ich specjalnymi wymaganiami” – mówi Pettoruto. Tak więc chromatograficzne systemy na innych lokalizacjach już korzystają z tej samej sprawdzonej technologii: pomp LEWA ecodos w wersji higienicznej. W zastosowaniach w klasycznej branży farmaceutycznej, z wyższymi poziomami ciśnienia, używane są modele LEWA ecoflow.