Molekylær filtrering i Life Science - forbedret sikkerhed og resultat

Life Science (biovidenskab) og pharmaceutiske processer er en del af en meget vigtig global industry, der fokuserer på udvikling, behandling og at redde liv. Ifølge Statista.com har medicinalindustrien oplevet en betydelig vækst i løbet af de sidste to årtier, og indtægterne fra pharmaceutiske produkter på verdensplan udgjorde 1,25 billioner dollars i 2019.

Det er derfor nu mere end nogensinde vigtigt at sørge for, at vi har en sikker og stabil produktion af vacciner og medicin, der kan redde liv. Globale vacciner distribueres over hele verden, og selvom transport er kompleks - f.eks. forskellige vacciner kræver forskellige transportmetoder ved forskellige temperaturer - er udfordringerne med at producere disse vacciner endnu mere afgørende.

EN OMHYGGELIG PROCES

Viden og regler inden for Life Science og pharmaceutiske processer er afgørende, eftersom kritiske molekyler på det forkerte sted kan føre til fejl i produktionsprocessen, hvilket kan være ekstremt alvorligt for resultatet. I pharmaceutiske og Life Science industrierne anvendes renrum og laboratorier ofte til forskellige formål. Disse renrum er underlagt en høj grad af renhed i forhold til mange partikler og molekyler. Almindelige molekyler i luften, såsom NOₓ eller ozon, har vist sig at forstyrre processer som f.eks. In Vitro Fertilisation (IVF) - reagensglasbehandling - hvilket er afgørende for succesen med befrugtning. Heldigvis er der flere måder at løse disse problemer med molekylær filtrering i pharmaceutiske applikationer og Life Science-applikationer. 

 

Hvad er risici for molekylær forurening i pharmaceutiske processer?

Der er flere risici forbundet med molekylær kontaminering i pharmaceutiske processer. Her har vi listet de mest kritiske:

  1. Sundhed & sikkerhed - Nogle stoffer, der anvendes til medicinsk produktion eller i medicinske laboratorier, er i flydende form og kan nå et kritisk damptryk. Dette betyder, at væsken bliver en varierende mængde damp ved stuetemperatur eller under laboratorieeksperimenter. Eksempler på væsker, der kan være skadelige for personalet, kan være svovlsyre (H2SO4), formaldehyd (CH3O) eller ether (C2H3O). Indånding af skadelige dampe kan forårsage personskade og i værste fald føre til døden afhængigt af koncentrationen. Smagsstoffer kan også undertiden være problematiske i høje koncentrationer - ligesom aktive ingredienser, herunder specifikke molekyler med et højt lugtniveau. Der er strenge nationale og globale regler og forskrifter med emissionsniveauer for disse kritiske forurenende stoffer, skabt til at beskytte mennesker og arbejdsmiljø.

  2. Dekontaminering - Hvis processen udsættes for forurening, så er den rene proces blevet kompromitteret - og slutproduktet er beskadiget. Dette er ekstremt alvorligt. Der er mange renrumsprocesser i pharmaceutiske og Life Science industrier - og medicin til mennesker etc. bliver derfor påvirket. Hvis processen er blevet forurenet, kan det være nødvendigt at genstarte hele processen og rengøre alt udstyr, hvilket kan resultere i ekstra omkostninger og tab af tid. Dette kan blive en meget dyr oplevelse. Når et renrum rengøres, fjernes partiklerne med normal rengøring (partikelfiltrering), men for at fjerne alle potentielle vira og bakterier skal rummet desinficeres. Dette gøres normalt med et gasformigt rengøringsmiddel, såsom hydrogenperoxid (H2O2). Gaskoncentrationen skal så reduceres, inden rummet kan tages i brug igen. Dette kan tage flere timer, men med molekylær filtrering kan gasserne absorberes meget hurtigere. Resultat? Tid og penge spares - og produktionskapaciteten øges. Ethylenoxid (C2H4O, EtO) bruges til at sterilisere materialer og instrumenter, der ikke kan tåle varme, fugt eller slibende kemikalier såsom bandager, suturer, kirurgiske værktøjer, sprøjter, endoskoper, enheder med integreret elektronik, enheder med følsom optik osv.

  3. Lugt - I pharmaceutisk produktion anvendes molekyler og kemikalier - ofte også med tilsat aroma/smagsstoffer. Disse smagsstoffer kan forårsage stærk lugt. Nogle pharmaceutiske processer frigiver hydrogensulfid (H2S), som har en meget ubehagelig lugt, som frigøres i meget lave koncentrationer. Af hensyn til de omkringliggende virksomheder og boligkvarterer er det derfor nødvendigt at fjerne disse lugte.

  4. Korrosion - Dekontamineringsmidlet pereddikesyre (C2H4O3, PAA) bruges ofte i Life Science-applikationer og kan være korrosive for visse materialer. Hydrogendisulfid (H2S), der frigøres fra visse processer, er også en ætsende gas, der kan korrodere materialer, og specielt elektronisk udstyr skal beskyttes mod dette for at sikre en sikker og stabil produktion.

 

Hvilken filtreringsløsning er ideel til at undgå molekylære kontaminering? 

Molekylær filtrering er en almindelig metode, der bruges til at fjerne uønskede molekyler, herunder flygtige organiske forbindelser (VOC), ozon, aldehyder, formaldehyder, nitrogenoxider (NOx) og styren.
Tabellen viser indendørs og udendørs forureningskilder og kemikalier.

Molekylær filtrering hjælper med at løse forurenings- og produktionsudfordringerne og sikrer, at strenge nationale og globale regler og forskrifter for Life Science og medicinalindustrien overholdes. Det er vigtigt at anvende korrekt og tilstrækkelig partikelfiltrering i alle processer, herunder molekylær filtrering. Myndighederne har på et globalt plan et meget stort fokus på luftkvalitet og sundheds- og sikkerhedsstandarder.
 
Molekylære filtre bruger en teknik kendt kendt som adsorption. Kort sagt betyder det, at molekylerne klæber til materialer med ekstremt høje overfladearealer. Molekylære filtre kan bruge aktivt kul eller aktiveret aluminiumoxid som aktiv ingrediens og er undertiden også imprægneret for at tiltrække bestemte molekyler. Molekylære filtre kaldes også kemiske filtre eller gasfasefiltre.

Der findes en række forskellige molekylære filtreringsprodukter, der kan tilpasses til alle processer og alle applikationer alt afhængig af det specifikke behov. Nogle gange er der behov for flere molekylære filtre for at fange forskellige typer molekyler i samme applikation. For at fange VOC'er fra den omgivende luft kan ventilationssystemet f.eks. tilpasses med CamCarb-cylindre med målrettet adsorptionsmedie til VOC-molekyler. CamCarb-cylindrene kan bruge forskellige medier eller blandinger af medier. Det specifikke design af cylindre resulterer i lavere tryktab - hvilket gør energiomkostningerne lavere.

Kulsenge, såsom ProCarb Supply og ProCarb Exhaust, er velkonstruerede og lækagefri filterskabe, der er testet med ydeevne og effektivitet i henhold til ISO 10121 standard. ProCarb-enhederne er fyldt med dedikerede medier i et eller flere trin og kan også omfatte partikelfiltrering såsom forfiltre, slutfiltre og HEPA-filtre. 

Til pharmaceutiske applikationer og Life Science-applikationer kan den  rette molekylære filtreringsløsning gøre processer sikre, reducere omkostninger og sikre overholdelse af regler og forskrifter.