Biotechnologische Prozesse

Tanks

Die Pharmabehälter können für eine Vielzahl unterschiedlicher Zwecke eingesetzt werden. Sie dienen unter anderem als Ansatzbehälter, Puffertank, Mischtank, Zwischentank, zur Ernte oder Inaktivierung. Die Tanks werden je nach Einsatz mit Isolierung sowie mit Heiz- und Kühlmantel und ggf. einem Rührwerk versehen. Die vielfältigen Aufgaben der Tanks erfordern eine angepasste Messtechnik. WIKA bietet ein breites Spektrum an hygienegerechter Instrumentierung für Füllstandsmessung, Überdruck- und Temperaturüberwachung in den Tanks.

Bioreaktoren

Der Upstream-Prozess beginnt mit dem Auftauen eines Fläschchens aus der Zellbank und dem Hinzufügen zu einer kleinen Menge Medium, das im Medien- und Puffervorbereitungsbereich der Produktionsanlage vorbereitet wurde. Die Zellen werden dann unter für sie optimalen Bedingungen in Bioreaktoren gezüchtet. Nach und nach werden die Zellen in größere Bioreaktoren mit Wachstumsmedium überführt. Dieser Vorgang wiederholt sich ("Scale-up"), bis das endgültige Volumen des Bioreaktors erreicht ist. Einige der größten endgültigen Volumina sind 20.000 Liter und mehr. Aufgrund der enormen Kosten, die mit dem Scale-up verbunden sind, ist es wichtig, die Auswirkungen der Prozessvariablen wie Temperatur und Druck zu verstehen.

Für die verschiedenen Prozessparameter rund um die Bioreaktoren im Upstream-Prozess bietet WIKA speziell entwickelte Instrumentierung an. Die Füllstandsmessung bei schäumendem Medium oder um die Überdruck- und Temperaturüberwachung sowohl im Bioreaktor als auch für den Heizmantel sind dafür einige Beispiele.

Separator

Mit Hilfe einer Zentrifuge oder eines Separators wird das Zellkulturmedium mit hoher Geschwindigkeit gedreht und die Zentrifugalkraft genutzt, um das Gemisch in seine dichteren und leichteren Bestandteile zu trennen. Mit Hilfe von Drucksensoren können Zu- und Ablauf überwacht und somit die Trennleistung optimiert werden.
Für die während der Aufreinigung verwendeten verfahrenstechnischen Apparate wie Separator, Chromatograph und Filter hält WIKA eine Reihe an Inline-Instrumentierung bereit, die optimal hygienegerecht in die Verrohrung integriert werden kann.

Filtration

Die Filtration ist ein wichtiger Bestandteil des Herstellungsprozesses mit dem Ziel der Produktreinheit. Während des Downstream-Prozesses findet eine Reihe verschiedener Filtervorgänge statt. Ein wichtiger Qualitätsaspekt ist dabei die Filterüberwachung mit Hilfe des Differenzdruckes. Dabei lässt sich rechtzeitig ein Filterdurchbruch erkennen oder bestimmen, wann die Filterkartusche gewechselt werden muss.
Für die während der Aufreinigung verwendeten verfahrenstechnischen Apparate wie Separator, Chromatograph und Filter hält WIKA eine Reihe an Inline-Instrumentierung bereit, die optimal hygienegerecht in die Verrohrung integriert werden kann.

Chromatographie

In der Biotechnologie ist es üblich, für die Aufreinigung im Downstream-Prozess die Flüssigkeitschromatographie zur Trennung von Proteinen oder Biomolekülen zu verwenden. Zu- und Ablauf aus der Chromatographiesäule können mit Hilfe der Inline-Instrumentierung überwacht und optimal an den Prozess angepasst werden. Für die während der Aufreinigung verwendeten verfahrenstechnischen Apparate wie Separator, Chromatograph und Filter hält WIKA eine Reihe an Inline-Instrumentierung bereit, die optimal hygienegerecht in die Verrohrung integriert werden kann.

Mobile Tanks

Mobile Tanks dienen zu verschiedenen Zwecken im Downstream-Prozess:

• Interner Transport zwischen verschiedenen Prozessschritten in den Reinräumen
• Interne Lagerung
• Innerbetrieblicher Transport in Gebäuden
• Transport zwischen verschiedenen Werken

Dabei wird besonderer Augenmerk darauf gelegt, dass die Lager- und Transportbedingungen des Füllguts überwacht und eingehalten werden. Hierzu zählen insbesondere die Temperaturüberwachung und Dichtigkeitsüberwachung mittels Druckabfallmethode, für die eine Reihe an Instrumentierung zur Verfügung steht. Selbst wenn der Behälter komplett autoklaviert werden sollte, hat WIKA dafür spezielle Messgeräte entwickelt, die den Prozessbedingungen des Autoklavierens standhalten. Das Autoklavieren ist ein Sterilisationsverfahren, bei dem die Gegenstände oder Betriebsmittel im Sattdampf über mindestens 20 Minuten sterilisiert werden.​

Formulierung

Nach der Aufreinigung formuliert der Hersteller das therapeutische Protein gemäß Produktionsspezifikationen. Diese Anforderungen berücksichtigen Faktoren wie Produktstabilität und Darreichungsform. Dazu können Hilfsstoffe (pharmakologisch inaktive Inhaltsstoffe) verwendet werden, um das Arzneimittel zu verbessern. Diese können Farbadditive, Zeitfreisetzungsfaktoren und Füllstoffe umfassen. Zusätzlich können Stoffe wie Antioxidantien, Puffer und Tenside hinzugefügt werden, die die Stabilität des Arzneimittels erhöhen, um das Verklumpen zu verringern.
Für die Zu- und Auslassleitungen hält WIKA eine Reihe an Inline-Instrumentierung bereit, die optimal hygienegerecht in die Verrohrung integriert werden kann.

Fill & Finish

Am Ende der Produktion wird das Produkt in die entsprechenden Fläschchen, Ampullen oder Spritzen abgefüllt. Anschließend wird es gekennzeichnet, bis das fertig abgefüllte Medikament verpackt und in Großpackungen zum Versand bereit gestellt wird.

Für die Fülllinien steht eine Reihe an Inline-Instrumentierungen bereit, die optimal hygienegerecht in die Füllleitungen integriert werden können. Zur Überwachung von Ventilatoren und Gebläsen, Überdrucküberwachung von Isolatoren, RABS und Reinräumen, Temperaturüberwachung an Wärmetauschern, Messung des Volumenstroms und der Luftgeschwindigkeit in Luftkanälen und Luftaufbereitungsgeräten bietet WIKA ein umfassendes Messgerätesortiment an.

CIP

CIP ("Cleaning in Place") ist ein automatisiertes Reinigungsverfahren verfahrenstechnischer Anlagen und Maschinen. Dabei wird die Anlage an allen produktberührten Oberflächen gereinigt, ohne dabei die Anlage zu zerlegen oder wesentliche Bauteile zu demontieren.

Die wesentlichen Verfahrensschritte einer CIP-Reinigung sind:

• Produktspülung, um Reste zu entfernen
• Vorspülen
• Alkalische Reinigung zum Entfernen von Fetten und Proteinen
• Zwischenspülung
• Säurereinigung zum Entfernen von Mineralstoffresten und zum Neutralisieren
• Zweite Zwischenspülung
• Desinfektion
• Abschließend mit kaltem Wasser spülen

Das hygienische Design von produktführenden Anlagenkomponenten ist Voraussetzung zur CIP-Reinigung und dient der Vermeidung mikrobiologischer Kontaminationen und damit zur Sicherstellung der Produktqualität. WIKA bietet ein umfangreiches Programm zur reinigungsgerechten Integration von Messgeräten für die CIP-Reinigung als auch speziell auf die Laugen- und Säuretanks abgestimmte Instrumentierung in korrosionsfesten Sondermaterialien.

SIP

SIP ("Sterilize oder Steam In Place") ist eine zeitgesteuerte Sterilisation sowohl für den Upstream- als auch den Downstream-Prozess in der Biopharmazeutischen Produktion mit Reindampf. Es ist Teil einer Desinfektionsroutine, die nach jeder Produktionscharge durchgeführt wird. Sie erfolgt nach dem CIP-Prozess ("Clean In Place"). Bei der SIP muss dafür Sorge getragen werden, dass alle produktberührten Kontaktflächen durch den kondensierenden Sattdampf sterilisiert werden. Dabei dürfen keine Luftblasen in Abzweigen oder Toträumen den Dampf daran hindern die zu sterilisierenden Flächen zu benetzen.

Die Inline-Instrumentierung von WIKA, die optimal hygienegerecht in die SIP-Leitungen integriert werden kann, reduziert die Risiken eines Totraumes und somit einer Kontamination. Für höchste Ansprüche hält WIKA Sensoren mit integrierter Selbstüberwachung bereit, die sofort melden, falls die produktberührten Teile Schaden nehmen sollten. Auch für den sogenannten Graudampf oder Anlagendampf steht eine breite Palette an Instrumentierung zur Verfügung, um den Dampf genau zu überwachen.

WFI-Präparation

Wasser für Injektionszwecke (WFI) muss strengste Hygienestandards erfüllen. Es wird durch Filtern und Destillieren von Trinkwasser hergestellt. Dieser Reinigungsprozess führt zu einer deutlich geringeren Keimbelastung als bei Leitungswasser. Über eine Hochtemperatur-Zirkulationsleitung (65 bis 80 °C) wird das WFI stetig umgewälzt, um an allen Verwendungsstellen des WFI-Systems die Zirkulation aufrechtzuerhalten. Dies minimiert die Möglichkeit einer mikrobiellen Kontamination. Die Spezifikation des Wassers, das als Inhaltsstoff bei der Herstellung von sterilen Arzneimitteln und für die Reinigung verwendet wird, muss den aktuell festgelegten Qualitätsanforderungen gemäß den geltenden Standards entsprechen.

Die Inline-Instrumentierung von WIKA, die optimal hygienegerecht in die WFI-Leitungen integriert werden kann, reduziert die Risiken eines Totraumes und somit einer Kontamination. Für höchste Ansprüche hält WIKA Sensoren mit integrierter Selbstüberwachung bereit, die sofort melden, falls die produktberührten Teile einen Schaden nehmen sollten.

Kalibrier- und Service-Center

Beratung, Konzeption, Realisierung – alles aus einer Hand

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Unsere besondere Stärke liegt in der Projektierung, Entwicklung und dem Bau von individuellen, anwenderspezifischen Komplettsystemen – vom einfachen Handarbeitsplatz bis hin zur vollautomatischen Prüfanlage in der Serienproduktion.

Kalibriertechnik und Kalibrierservices

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Weitere Services

WIKA unterstützt Sie mit weiteren Services – unsere Experten stehen Ihnen gerne zur Verfügung. Servicetechniker stellen sicher, dass Ihre Messgeräte bei Störfällen und Reparaturen in kürzester Zeit wieder funktionstüchtig sind. Von Druckcontroller, über Druckmittlersysteme bis hin zu Kalibrierbädern – Sie erhalten alles von uns aus einer Hand. Weiterhin installieren wir Ihre Messeinheiten und unterstützen Sie bei der Inbetriebnahme der Instrumentierung. Durch unsere lokalen Experten sind wir weltweit erreichbar, schnell verfügbar und auf individuelle Gegebenheiten eingestellt. Überzeugen Sie sich selbst.