Bosch wprowadza na rynek pilotowe fermentory do produkcji biopharmaceutycznych substancji czynnych

Pilotfermenter zur Herstellung biopharmazeutischer Wirkstoffe: Der modulare, vollautomatische Pilotfermenter von Bosch eignet sich sowohl für Forschungs- und Entwicklungszwecke und klinische Studien im Labor als auch für die industrielle Produktion kleiner Chargen. (Foto: Bosch) / Pilot fermenter for manufacturing biopharmaceutical APIs: The modular, fully automatic pilot fermenter from Bosch is suitable for R&D applications, clinical studies in the lab, and industrial production of small batches. (Picture: Bosch)

Metoda wsadowa i produkcja ciągła: Wyposażenie pilotażowego fermentora umożliwia oprócz procesów wsadowych i fed-batch także perfuzję oraz procesy ciągłe. (Zdjęcie: Bosch) / Batch production and continuous processing: The equipment of the pilot fermenter allows for batch and fed batch processes, as well as perfusion and continuous processing. (Picture: Bosch)

- System przetwarza wielkości partii od ośmiu do 50 litrów
- Wysoce precyzyjne dozowanie płynnych mediów procesowych za pomocą dozowników
- Fermenter umożliwia produkcję zarówno w partiach, jak i ciągłą

Bosch wprowadził na rynek pilotażowy fermenter do hodowli surowców farmaceutycznych na skalę laboratoryjną. „W przemyśle farmaceutycznym coraz większe znaczenie zyskuje produkcja skomplikowanych substancji aktywnych za pomocą metod biotechnologicznych. Niezależnie od tego, czy chodzi o preparaty insuliny, czy leki do celowanych terapii nowotworowych – nasze bioprocesowe urządzenia zapewniają najwyższą jakość produktu i doskonałe wyniki procesów,” wyjaśnia dr John Medina, kierownik sprzedaży w spółce zależnej Bosch – Pharmatec. „Dzięki nowemu pilotażowemu fermenterowi Bosch oferuje modułowy, w pełni automatyczny system zarówno do celów badawczo-rozwojowych i badań klinicznych w laboratorium, jak i do przemysłowej produkcji małych partii.” Pilot fermenter został zaprezentowany w maju na targach interpack 2017 w Düsseldorfie.

Modułowy system procesowy dla różnych kultur komórkowych

Podczas konstrukcji urządzeń fermentacyjnych kluczowe jest zapewnienie optymalnych warunków wzrostu dla mikroorganizmów, takich jak komórki i bakterie. Jednocześnie urządzenia muszą spełniać wysokie wymagania obowiązujących w przemyśle farmaceutycznym regulacji cGMP. Wysoce elastyczny pilotażowy fermenter Bosch spełnia specyficzne wymagania różnych zastosowań w produkcji substancji czynnych farmaceutycznych.

„Dzięki modułowej konstrukcji bioreaktor nadaje się do różnych procesów hodowli i kultur komórkowych. Wymienne technologie mieszania i dozowania zapewniają, w zależności od wymagań klienta, optymalny przebieg fermentacji,” wyjaśnia Medina. Pilotażowy fermenter przetwarza wielkości partii od ośmiu lub 13 do 50 litrów, w zależności od układu mieszania. Dodatkowo dostępne są reaktory o pojemności 100 i 200 litrów do pilotażowych lub małych przemysłowych partii. Wszystkie zbiorniki można wymieniać w zależności od potrzeb. Tym samym Bosch uzupełnił istniejące portfolio urządzeń fermentacyjnych, które dotychczas dostępne były w zakresach od 500 do 5000 litrów.

Wymienne technologie mieszania

W zależności od wymagań na pilotażowym fermenterze można stosować wymienne technologie mieszania, odpowiednie dla różnych typów komórek i procesów. Układ mieszania reguluje konieczne dozowanie cieczy lub gazów do kultur komórkowych. Wrażliwe komórki wymagają stosowania delikatnych technologii, takich jak moduły powietrzne (Airlift), podczas gdy mniej wrażliwe mogą być mieszane mechanicznie.

Dozowanie mediów procesowych odbywa się w pełni automatycznie. Alternatywnie do zainstalowanych pomp perystaltycznych i dwóch dodatkowych pomp wężaowych w peryferiach, Bosch zaprezentował na interpacku oddzielny moduł służący do bardzo precyzyjnego dozowania płynnych mediów procesowych za pomocą czterech dozowników. Peryferię można także rozbudować o dodatkowe pompy perystaltyczne, co umożliwia dozowanie kolejnych płynnych mediów procesowych.

Możliwość ciągłego prowadzenia procesu

Wyposażenie pilotażowego fermentera w delikatną pompę obrotową i drugi zbiornik procesowy umożliwia prowadzenie nie tylko procesów w partiach i fed-batch, ale także perfuzję i procesy ciągłe. Podczas procesu w partii kultura komórkowa jest pozostawiona sama sobie, natomiast w fed-batchu ciągłe dodawanie składników odżywczych podczas fermentacji prowadzi do wyższej gęstości komórek i większej wydajności produktu. Perfuzja jest najbardziej odpowiednia do osiągnięcia maksymalnej gęstości komórek: polega na ciągłym doprowadzaniu świeżych mediów do fermentora i odprowadzaniu zużytych mediów o tej samej objętości przez dwa moduły włóknowe.

Urządzenie jest zaprojektowane jako jednostka pakietowa, a montaż na ścianie umożliwia oddzielenie obszaru technicznego od produkcyjnego. Konstrukcja urządzenia zapewnia łatwe czyszczenie i sterylizację (CIP/SIP). Zintegrowane peryferia obejmują generator pary, chłodnicę wydechową oraz układ grzewczo-chłodzący dla bioreaktora. Ta koncepcja umożliwia szybki montaż na istniejących lokalizacjach z ograniczonym dostępem do mediów oraz szybkie przystosowanie urządzenia do nowych potrzeb. Dla kolejnych procesów downstream i końcowej formulacji gotowego roztworu do wstrzykiwań Bosch oferuje kompleksowe rozwiązania, które można łączyć z innymi urządzeniami Bosch do napełniania i pakowania farmaceutyków płynnych.