Bereiche in einem pharmazeutischem Prozess filtern

Von Christopher Lehmann, Donaldson Prozessfiltration

Die Pharmaproduktion benötigt Filtration an verschiedenen Stellen im Prozess. Unabhängig davon, ob das Produkt ein Produkt mit flüssiger oder fester Dosis ist, kann es durch Verunreinigungen in dem Gas, der Druckluft, dem Dampf und der Flüssigkeit, die in dem Verfahren verwendet werden, verunreinigt sein. Zu Verunreinigungen zählen Feuchtigkeit, Öl, Rückstände und Mikroben.

Um Zeit und Kosten zu sparen, sollten Sie zu Beginn des Prozesses Verunreinigungen minimieren. Bauen Sie Redundanzen ein, wodurch die Verunreinigungsquellen einfacher zu isolieren sind. Sobald sich das Bakterienwachstum beispielsweise stromabwärts bewegt, wird es mühsam und teuer, die Quelle ausfindig zu machen und Ihr Verfahren neu zu zertifizieren.

Unter Berücksichtigung dieser Prinzipien, sind diese wichtigen Bereiche, die es zu filtern gilt:

Hauptversorgungsraum

Für gewöhnlich beginnt die Filtration im Hauptversorgungsraum; von hier aus wird das Werk mit Stadt- oder Quellwasser versorgt und dort befindet sich die Dampf-, Stickstoff und Druckluftversorgung. Planen Sie den Einsatz einer Vorfiltration für jedes dieser „Utilities“, bevor sie in Ihren Prozess gelangen. Die Vorfiltration verbessert hier die Effizienz und Langlebigkeit Ihrer feineren Filter.

Bei Wasser entfernt ein 5 Mikron Flüssigkeitselement Verunreinigungen mit einem Durchmesser von mehr als 5 Mikron und sorgt somit für eine saubere Wasserversorgung für Ihre Steam-in-Place (SIP) - oder Clean-in-Place- (CIP) -Prozesse. Ist Wasser Bestandteil des Produktes wird eine Mikrofiltration oder die Filtration mittels Umkehrosmose im späteren Prozess empfohlen.

Bei der Verwendung von Stickstoff kann beim Wechsel der Tanks die offene Leitung Verunreinigungen in der Luft aussetzen. Ein Vorfilter an der Stickstoffleitung ist eine gute Vorsichtsmaßnahme.

Zubereitungstanks

Der Bereich, in dem aktive pharmazeutische Wirkstoffe (APIs) zubereitet und gelagert werden, sollte ebenfalls im Fokus der Filtration stehen. Stahltanks können eine Brutstätte für Bakterien sein, die durch Mitarbeiter und Umgebungsluft eingeführt werden.

Das Injizieren einer Schicht von sauberer, trockener Luft oder Stickstoff um die APIs ist ein empfohlenes Verfahren; es sorgt zudem für einen Luftdruckausgleich beim Leeren und Befüllen der Tanks. Das Luftpolster und der Stickstoff sollten mit einem 0,2 Mikron Filter an Ihrer Stickstoff- oder Lufteinlassanlage gefiltert werden, um Feuchtigkeit und Verunreinigungen zu entfernen. Stickstoff kann keine Organismen beherbergen, aber er kann mikroskopisch kleine Partikel transportieren, die in Ihrer Rohrleitung aufgenommen wurden.

Zwischenfüllbereich

Überall dort, wo Sie eine neue Substanz in Ihren Prozess einführen, ergeben sich neue Gelegenheiten der Kontamination. Dies schließt den Zwischenfüllbereich mit ein, in dem APIs mit anderen Inhaltsstoffen wie beispielsweise Beschichtungen oder Bindemitteln vermischt werden, um das Endprodukt herzustellen.

Hier sollten feine Mikronendstellenfilter an allen Dampf-, Wasser- oder Druckluftleitungen platziert werden, die mit Inhaltsstoffen oder Oberflächen, die von Inhaltsstoffen berührt werden, in Verbindung kommen. Für chemische Anwendungen aus Wasser oder Flüssigkeiten können Filter von 1 bis 0,2 Mikron angesetzt werden, während bei steriler Luft Filter bis zu 0,03 Mikron Filter berücksichtigt werden.

Vor einer Verkapselung oder Abfüllung können Mischungen in Tanks gelagert werden Für diese Lagertanks empfiehlt sich der Gebrauch von Stickstoff oder CDA Puffern sowie der Einsatz von Point-of-Use Filtern

Verpackung

Verpackungsmaterialen können oft während der Lagerung oder dem Transport Verschmutzungen aufnehmen. Für keimfreie pharmazeutische Verpackung empfiehlt es sich, Flüssigkeitsbehälter vor dem Befüllen mit Dampf von kulinarischer Qualität zu reinigen. Dichtungsmaterial aus Folie oder Plastik sollte ebenfalls mit Dampf behandelt werden und mit gefilterter Druckluft getrocknet werden, damit sich keine Mikroben im Endprodukt vermehren. Dampf in kulinarischer Qualität setzt die Entfernung von 95 Prozent der Partikel mit einer Größe von 2 Mikron oder größer voraus.

Vorteile der Redundanz

Während diese Schritte überflüssig erscheinen, bietet das Filtern von Luft, Wasser und Dampf in mehreren Phasen zahlreiche Vorteile:

  • Das Vorfiltern spart Kosten, da es Überlastungen an teureren Elementen in späteren Phasen verhindert; 
  • Das Zwischenfiltern reduziert Verunreinigungen wie Metallablagerungen, die möglicherweise durch den Prozess selbst enstehen; und 
  • Feinfilter in der letzten Verarbeitungs- und Verpackungsphase sorgen für eine zusätzliche Gewährleistung eines aseptischen Prozesses. 

Kurz gesagt hilft redundante Filtration dabei, Risiken zu minimieren und reine Produkte zu geringeren Kosten herzustellen.

Fazit

Jede Aufbereitungsanlage ist unterschiedlich und stellt einzigartige Anforderungen an die Filtration: Was ist die korrekte Mikrometergröße und Filtereffizienz an einem bestimmten Ort? Wie viel CIP- und SIP-Sterilisationszyklen kann ein Element tolerieren? Welche Unterschiede gibt es bei verschiedenen Filtermedien?

Ein renommiertes Filtrationsunternehmen kennt die Antworten – besonders eine mit pharmazeutischer Erfahrung wie Donaldson. Indem wir mit Ihnen zusammenarbeiten, stellen wir einen Filtrationsplan auf, der Ihr Produkt und Ihren Prozess am kostengünstigsten schützt. Wenn Sie Unterstützung bei der Filtration benötigen kontaktieren Sie uns noch heute.
 

Bitte lesen Sie sich den Fachbeitrag  von Chris Lehmann in der pharmazeutischen Ausgabe März 2018 des Processing Magazins.

Chris Lehmann ist der nordamerikanische Produktmanager der Abteilung für Prozessfiltration bei der Donaldson Company, Inc., einem weltweiten Anbieter von Filtrationslösungen für sterile Luft, Gas, Flüssigkeiten und Dampf für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie, für aseptische Verpackungen, Tinten, Farben, Beschichtungen, pharmazeutischen Industrie und für andere verarbeitende Industrien.