Filtreerimisseadmed biofarmaatsia tööstusele

Tarnime farmaatsiatööstuse nõuetele vastavaid tavafiltreerimise membraan- ja sügavfiltritega seadmeid, tangentsiaalse mikrofiltreerimise ja ultrafiltreerimise seadmeid ning lisasid, mis võimaldavad hinnata filtrite integraalsust pärast filtreerimist.

Normaalne filtreerimine (NFF)
Normaalse filtreerimise filtrid liigitatakse ainete peetuse ja eraldamise mehhanismi järgi membraanseteks ja süvafiltriteks. Membraanfiltrite korral seisneb peamine mehhanism suuruse järgi eraldamises, niisiis sobiva filtri kasutamisel saab ained eraldada 99,99999% efektiivsusega, s.t 0,2 µm filtri kasutamisel saab lahuse steriilselt filtreerida. Seevastu süvafiltrites eraldatakse ained adsorptsiooni, elektrostaatilise mõju või lihtsalt pooride sisegeomeetria tulemusena, mistõttu ainete peetusomadused võivad filtriti kõikuda, aga 99% eraldusefektiivsus võib olla saavutatav.
Membraanfiltrid

Filtreerimine on biofarmaatsia ja biotehnoloogia tootmisprotsessides kohustuslik ja üks olulisemaid etappe. Filtreid kasutatakse edukalt tooraine ettevalmistamisel tootmiseks, bakteriaalse külvi eest kaitsmisel tootmisetappide vahel, tekkinud sette või muud laadi tahkete osakeste eemaldamisel protsessist ja toote lõpliku/kommertsvormi steriilsel filtreerimisel. Vedelike ja gaaside filtreerimisel on väga tähtis valida kohane membraan. Membraan valitakse filtreeritava toote keemiliste ja füüsikaliste parameetrite järgi. Gaaside ja orgaaniliste lahustite filtreerimisel kasutatakse peaasjalikulthüdrofoobseid filtreid, mis täidavad ühtaegu ventilatsiooniava funktsiooni. Nende filtrite abil säilitatakse mahutis ümbritseva keskkonnaga sarnanev rõhk ja samas tagatakse toote steriilsus. Välise gaasi abil eemaldab mahuti ventilatsioonifilter gaasis leiduvad mikroorganismid. Vedelate vesilahuste jaoks kasutatakse hüdrofiilseid filtreid. 

Biofarmaatsia- ja biotehnoloogiatööstuse protsesside arenedes ning toote turule jõudmise tähtaegade lühenedes saavad üheks tähtsamaks kriteeriumiks tarnija pakutavate membraanfiltrite tootevalik, vajalik lisavarustus ja komponendid. 50-aastase töökogemusega ettevõtet Merck esindades pakume steriilse filtreerimise valdkonnas ainulaadse kvaliteediga tooteid Aervent®, Durapore® ja Merck Express®. Kõik membraanfiltrid on müügil steriilse ühekordselt kasutatava kapsli Opticap XL kujul, samuti on võimalik osta mitmekordselt kasutatavad autoklaavfiltrid ja kasutada neid roostevabast terasest hoidikutega.
Mobius® FlexReady süsteem puhvrite ja keskkondade ettevalmistamiseks
Mobius FlexReady süsteem puhvrite ja keskkondade ettevalmistamiseks ühekordsel režiimil. See süsteem on projekteeritud puhverlahuste ja keskkondade tootmisprotsessi optimeerimiseks ja paindlikuks muutmiseks. Mobius FlexReady süsteemis on kasutusel ühekordsed filtrid Merck Express (PES, Durapore) ja ühekordselt kasutatavad elemendid Flexware™. Sellesse on integreeritud uuenduslik protsesside ettevalmistuse programmisüsteem. Mobius FlexReady süsteemi saab kasutada nii kliinilises tootmises kui ka väikesemahulises kommertstootmises kasutatavate puhvrite ja keskkondade ettevalmistuseks. Ühekordsete elementide kasutamisel ei vaja süsteem spetsiaalset hooldust ega puhastusprotsessi valideerimist.
Süvafiltrid

Süvafiltrite peamine kasutuseesmärk on suurema molekulmassiga või suuremate mõõtmetega lisandite kiire, piisavalt efektiivne ja odav eraldamine. Selline eelfilter suurendab membraanfiltrite tõhusust, pikendab nende tööiga ja vähendab protsessikulusid. 

Ühed kiiremini populaarsust koguvad süvafiltrid on tootja Merck valmistatavad filtrid Millistak+® Pod. Filtrid sobivad lahuste filtreerimiseks mitmesuguse tasemega laboratooriumides ja tootmisprotsessides, sealhulgas rakukultuuride selitamiseks, pärmi ja E.coli lüsaatide, keskkondade, vaktsiinide, vereplasma valkude ja seerumi jaoks. Biotehnoloogilistes ja biofarmaatsiaprotsessides kasutatakse neid tihti tootmisstaadiumide vahel valguagregaatide ja muude nähtavate makromolekulstruktuuride kõrvaldamiseks lahustest.

Millistak+® Pod eelised: toote suur tulem; valikus on koguni 23 filtritäidise liiki , mis komplekteeritakse ühes filtrielemendis ühe või mitme kihina; Millistak+® HC kahte tüüpi filtritäidised lihtsustavad lahuse selitusprotsessi; tänu paindlikule moodulformaadile saab filtreerida 5–12 000 liitrit ja enamgi; kasutatakse patenditud ühekordseid filtreid, puhastust ei ole vaja valideerida; ühekordne süsteem Pod vastab ohutusnõuetele ja kaitseb töötajaid bioloogiliste ohtude eest; tugevat konstruktsiooni on lihtne kasutada; võtab laboratooriumis vähe ruumi, seega sobib eriti hästi kitsastesse ruumidesse.

Biotecha meeskond on koolitatud ja atesteeritud läbi viima nii süva- kui ka membraanfiltrite valiku-uuringuid (eksperimente), mille käigus valitakse lahuste keemilisest koostisest ja komplekssusest lähtuvalt filtrite materjal, poorsus ning viimaks protsessi jaoks vajalik optimaalne filtri suurus (meetodite Pmax ja Vmax abil).
Tangentsiaalne filtreerimine (TFF)

Tangentsiaalne filtreerimine on põhimõtteliselt lakkamatu tööga lahuste filtreerimismeetod, mis jaotatakse filtri pooride suuruse järgi mikro- ja ultrafiltreerimiseks. Mikrofiltreerimine asendab tootmisprotsessides tsentrifuugimist ja seda rakendatakse edukalt rakuseinte jääkide, valguagregaatide ja muude suuremate komponentide eemaldamiseks lahustest. Samas ultrafiltreerimist rakendatakse märksa laiaulatuslikumalt – ultrafiltreerimisega saab valgulahuse magestada, valgud molekulmassi järgi eraldada (kui mõõtmed erinevad vähemalt kolm korda), valgu lõpiku formulatsiooni ette valmistada, valgu kontsentreerida jms. Kõikidele tangentsiaalse filtreerimise seadmetele pakume Mercki toodetavaid ja maailmas väga levinud kassette Pellicon®. Kassettide konfiguratsioonil on konkureerivate (kapillaarsete ja spiraalsete) variantidega võrreldes mitu peamist eelist. Pumba madala kiiruse korral võimaldavad sisseehitatud võrgud membraani pinnal tangentsiaalvooluni küündida. See tähendab, et ei ole vaja suuri investeeringuid TFF seadmesse endasse (pumbad, torustiku läbimõõt jms). Pelliconi® kassetid on lineaarselt skaleeritavad – filtrihoidikute kasutamisel saab paigaldada lineaarselt suurema filtripinna ja tootmismahtu edukalt suurendada. Torustiku jaoks ei ole vaja keerukat tehnodisaini, ühendades suuremal hulgal membraane, mida kasutatakse alternatiivsete membraanikonfiguratsioonide korral. 

Eelmise põlvkonna Pellicon® 2 tangentsiaalfiltreerimise kassette kasutatakse kontsentreerimiseks, diafiltreerimiseks, puhastamiseks ja rakkude kokkukogumiseks (rakulahuste selitamiseks). Need võivad olla tselluloossed (Ultracel), PES (Biomax) või PVDF (Durapore). Olenevalt lahuse keerukusest on kassett kohandatud tööks madala kontsentratsiooni valgulahustega (A screen), kontsentreeritud valgulahustega (C screen) või väga viskoossete lahustega (V screen). 

TFF meetod muutub biofarmaatsiaprotsessis aina olulisemaks, seepärast asendatakse Pellicon® 2 uue põlvkonna kassettidega Pellicon® 3. Uute kassettide eeliseks on kasseti struktuuri sisseehitatud silikoontihend, mis kiirendab olulisel määral kasseti hoidikusse paigaldamist. Kassette toodetakse täisrobotiseeritud meetodil, vältides inimfaktoreid, mis võivad kvaliteeti mõjutada. Pellicon® 3 tooteperre on lisandunud D screeni tüüpi membraanid, mis on ette nähtud tööks kõrge kontsentratsiooniga (>250 mg/mL) antikehalahustega.  Tänu täiustatud tootmismeetodile on Pellicon® 3 märksa vastupidavam traditsioonilistele keemilistele ainetele, mida kasutatakse selle puhastamiseks. 

Kõik kassetid on saadaval väikesel kujul: 50 cm2 Pellicon XL või 88 cm2 Pellicon 3. Kasutatakse protsesside uurimiseks, optimeerimistöödeks või võrdluseks. Biotecha kollektiiv viib läbi TFFi uuringuid, kasutades protsessi uurimiseks ja optimeerimiseks kohandatud varustust. 

TFFi peamine komponent on membraan, kuid sama tähtis on ka tööks kasutatav süsteem. TFFi süsteemiperre Cogent® kuuluvad poolautomaatsed/automaatsed filtreerimissüsteemid, mis on loodud tööks Pelliconi kassettidega (ent ei piirdu sellega).

Cogent® μScale on tangentsiaalse filtreerimise poolautomaatne lauasüsteem. See sobib suurepäraselt väikese mahu igapäevaseks ultrafiltreerimiseks/kontsentreerimiseks ja diafiltreerimiseks (UF/DF) biofarmaatsia teadusuuringutes. Cogent® μScale tangentsiaalse filtreerimise süsteem võib töötada väikese töömahu juures (16 ml), kus rõhk ei ületa 80 psi (5,5 bar) ja pulseerimine on väike (≤3 psi). See sobib monokloonsete antikehade, rekombinantsete valkude, vaktsiinide, geeniteraapia moodustiste, vereseerumi produktide ja muude rakkudest saadud komponentide puhastamiseks ja kontsentreerimiseks.

Cogent® M1 TMP Control on 10-liitrise mahuti ja kaaludega tangentsiaalse filtreerimise lauasüsteem protsessi automatiseerimiseks. Süsteem töötab kontsentreerimis- ja diafiltreerimisrežiimil. Täiendava peristaltilise pumba abil saab süsteemiga töödelda kuni 100 liitrit toodet või rohkemgi (olenevalt toote ja membraani omadustest). Membraanfiltri hoidik on projekteeritud sisseehitatud sensorite ja sanitaarühendustega ning mõjutab töömahu vähendamist. 

Tangentsiaalse filtreerimise süsteem Cogent® Process Scale on täisautomaatne ning seda kasutatakse monokloonsete antikehade, vaktsiinide, plasma ja teraapiliste valkude eraldamiseks ja puhastamiseks. See sobib suurepäraselt nii väikese ja katsetootmise kui ka tööstusliku tootmise mahtude jaoks. Süsteem valmistatakse tellija vajaduste järgi ja kohandatakse biofarmaatsia kõige keerukamate protsesside jaoks.