纯净源于更细致的过滤是原料药品质的守护者

原料药是药品中发挥药理作用的活性成分,由化学合成、植物提取或者生物技术所制备的各种用来作为药用的粉末、结晶、浸膏等的物质。

根据制成药剂的需求,可以将原料药的生产分为无菌原料药生产和非无菌原料药生产两种。无菌原料药是指不含任何活性微生物(如霉菌、细菌、病毒等)的药品制剂上游产品,其生产不仅注重产品杂质、理化特性等化学质量指标,还从工艺设计开始注重无菌保证,在最终无菌处理前,应严格控制微生物限度。无菌原料药生产具有原料种类少、合成步骤短、反应条件温和的特点,但除菌过滤、洗清、灭菌过程要求严苛。常用的除菌过滤法是将非无菌中间体或原材料配制成溶液,通过0.2μm孔径的过滤器除菌过滤实现最终产品无菌。过滤可以有效地去除原料药中的微生物、细菌、真菌等杂质,保证药品的纯度和质量的稳定、均一,保障人体健康,确保其符合相关标准和要求。

无菌原料药的生产中常常涉及不同类型的溶媒,溶媒的过滤需解决滤材与药液化学相容性的难点。选择滤材时需要考虑其对特定溶媒的化学兼容性,避免滤材成分与药液发生反应,影响产品质量。溶媒的除菌过滤一般选用0.2μm孔径的滤材保障产品质量不受影响。

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以半合抗(半化学合成抗生素)为例

在无菌原料药生产中,发酵技术是至关重要的环节,特别是通过结合发酵与化学合成的半合成途径生产的抗生素类原料药如青霉素和头孢类药物。这些原料药对无菌生产的要求极为严格,涉及到的过滤步骤包括溶媒过滤、发酵液过滤、气体过滤以及工艺用水过滤等,都是确保最终产品质量和安全的关键步骤。

气体过滤


主要是应用于空气净化系统、储罐的进气口以及工艺管道的气体除菌过滤,蒸汽除颗粒过滤。去除尘粒、拦截细菌,除去其中含有的微生物等悬浮颗粒,达到“无菌空气”要求,保持罐体与外界的压力平衡,保证罐体内的无菌环境,保护其它设备部件,保证生产稳定进行。

培养基过滤


对培养基的预处理,过滤去除原料中的不溶物和悬浮颗粒。

抗生素过滤


发酵液经活性炭脱色,过滤除去活性炭,料液经预过滤分离细胞、菌体和其他悬浮颗粒,并除去部分可溶性杂质和改变滤液的性质,经过除菌过滤,采用具有极细孔径的过滤设备,0.22μm滤芯,确保无菌性。

溶媒过滤


溶媒的过滤是确保最终产品质量的重要步骤,如丙酮、乙酸乙酯、乙醇、三乙胺等,去除其中的颗粒杂质,帮助得到更纯净的溶剂,确保药品所用溶媒无菌。

发酵空气过滤中不可忽视的重要因素

在发酵工业中,无菌空气的制备是保障产品质量和产量的关键环节,发酵中气体处理不当极易造成染菌。不同的发酵过程由于所用菌对空气无菌程度的要求也不同,影响因素比较复杂,需要根据具体情况而定出具体的工艺要求。

发酵罐的空气过滤应用:

  • 预过滤器PP膜1-3µm公称精度,10µm左右绝对精度;不锈钢烧结材质的10µm绝对精度的蒸汽除颗粒过滤器;0.22µmPES/PTFE膜除菌滤器。
  • 所有气体除菌滤芯出厂前均需100%完整性试验,使用过程中,要对滤芯进行完整性检测,确保滤芯的试验数值在标准值范围内,确保滤芯处于良好状态,达到除菌的目的。
  • 无菌生产使用的无菌过滤器的SIP时应考虑滤芯的耐压性能,尽可能做到正向灭菌,并加装调节纯蒸汽流量的调节阀,以防纯蒸汽压力骤然上升对过滤器的损坏。

发酵用无菌空气的质量标准:

  • 空气中微生物的含量一般为103~104个/m3。灰尘粒子的平均大小约0.6μm左右,空气除菌需去除空气中的微粒(0.6~1µm),一般按染菌几率为10-3来计算,即1000次发酵周期所用的无菌空气只允许1~2次染菌。
  • 连续提供一定流量的压缩空气。培养基中通入标准状况下空气的体积(m3),一般为0.1~2.0VVM。
  • 空气的压强为0.2~0.4Mpa。
  • 进入过滤器之前,空气的相对湿度∮≤70%。

在高温条件下工作前,需正确安装滤芯,保障生产工艺质量

塑料材料是构成滤芯的重要材料,由于材料的热胀冷缩,受热后做功会膨胀,影响滤芯的过滤效果。热膨胀系数是衡量材料热稳定性、强度、安全性的重要指标,在固体、气体和液体三种物体中,气体表现出最明显的热胀冷缩。

滤芯的膨胀率是影响发酵工段的空气除菌处理的重要因素之一。对于发酵空气的除菌滤芯来说,滤壳需给滤芯留有相应的膨胀空间,避免因温度升高时滤芯膨胀空间不够导致滤芯弯曲。

发酵空气用的除菌滤芯在SIP蒸汽灭菌时,系统温度都达到灭菌温度如121℃并保持所要求的时间,由于受热膨胀,10英寸长的滤芯大约增长0.15英寸,膨胀系数约1.5%。所以滤壳内部必须留有滤芯受热膨胀的伸缩空间,否则滤芯会发生弯曲。此外,还要注意的是,多芯的气体滤壳,上面会有固定滤芯的压板,在固定螺母时不要过度拧紧,过紧会导致滤芯弯头,东倒西歪,造成适得其反。