Filtracija je ključna za efikasnu proizvodnju biofarmaceutika. Brojni koraci filtracije podijeljeni su na dve oblasti – Procesi pre Bioreaktora(fermentora) (upstream) i procese posle Bioreaktora(downstream). “Upstream” procesi uključuju pripremu medija, pripremu puffer tanka, podršku bioreaktora itd. Filteri se koriste za bistrenje, predfiltraciju, kontrolu bakterija i sterilizaciju.
Nizvodni (downstream) procesi uključuju korake prečišćavanja ciljanog molekula. Deo svih procesa prečišćavanja je priprema puffer tanka, sa filterima koji uklanjaju čestice i smanjuju ili uklanjaju bakterijsku kontaminaciju iz puferskih rastvora. Kako se proizvod kreće kroz “downstream” procese, filteri se koriste za zaštitu sistema membrana za separaciju i kromatografskih kolona od čestica i bakterija. Pošto pročišćeni proizvod približava kraju procesa, filteri za procesne gasove i vazduh štite proizvod dok je u rezervoarima za skladištenje.
Zatim završni proizvod je sterilizovan membranskim filterima za sterilizaciju tokom finalne faze i procesa punjenja.
Kontrola čestica i bistrenje u biofarmaceutskoj proizvodnji
Čestice u sirovim materijalima, medijima, puferima mogu ometati “downstream” operacije. Čestice mogu biti nerastvorene praškaste hranljive materije, kristali formirani tokom procesa mešanja ili čestice koje ulaze u sistem uz sirovine. Naravno, čak i mikroorganizmi koji se koriste u proizvodnji biofarmaceutika, ili njihovi fragmenti, su čestice koje treba kontrolisati.
Kontrola čestica i bistrenje se često izvode pomoću dubinskog filtrirajućeg medijuma, pri čemu filteri zarobljavaju progresivno manje čestice u slojevima medijuma. Neke aplikacije će koristiti filtere zasnovane na membranama kako bi obuhvatili i male čestice i veće mikroorganizme. Opet, zaštita kritičnih nizvodnih procesa ili membranskih filtera su najvažniji ciljevi ovog koraka filtracje.
Sterilizacija
Kada se bakterije moraju ukloniti, pre finalnog pakovanja, membranski filter za sterilizaciju se bira da ukloni sve bakterije koje mogu biti prisutne u proizvodu.
Filteri koji se koriste za ovaj završni korak filtriranja su skoro uvek membranski filteri sa efektivnom veličinom pora od 0.2μm ili 0.1μm. Veličina pora se bira na osnovu organizama koji su identifikovani u sistemu kupca. Sterilizacionim filterima sr testira integritet pre i nakon upotrebe kako bi se proverilo da je filter ispravno instaliran i da nije oštećen na bilo koji način.
Tank Vent i filteri za procesni gasni
Normalna atmosfera može ili ne mora biti dozvoljena da kontaktira komponente proizvoda ili konačni proizvod tokom skladištenja. Ako kiseonik izazove oksidaciju komponenti ili podrži rast potencijalnih bakterija, onda inertni gas se može dovesti u procesne rezervoare. Gas bi mogao biti azot, argon, ugljen-dioksid ili kombinacija. Kako su rezervoari napunjeni ili ispražnjeni, inertni gas „plašt“ ili se spušta ili ispušta.
Hidrofobni membranski filteri od 0.2μm se uglavnom koriste da bi se uverilo da su sve bakterije uklonjene. Dimenzionisanje filter sistema je kritično. Tankovi često nisu dizajnirani da izdrže vakuumske uslove. U takvim slučajevima, vrlo mala količina negativnog pritiska može implodirati rezervoar. Ograničavanje protoka vazduha ili gasa u rezervoaru dok se prazni rezultiraće negativnim pritiskom, tako da sistem mora da bude dizajniran da omogući slobodan protok vazduha ili gasa. Tankovi takođe treba da budu opremljeni ručnim diskovima, vakuumskim prekidačima ili drugim mehanizmima kako bi se sprečilo kolaps rezervoara ukoliko se slučajno stvori vakuumsko stanje. Druga alternativa je instaliranje tankova koji su ocenjeni da izdrže vakuum.
