De COVID 19 pandemie heeft het belang van het efficiënt en op grote schaal vervaardigen van hoogwaardige therapieën benadrukt. Met name de noodzaak om meerdere vaccins wereldwijd te ontwikkelen, te produceren en te distribueren is duidelijk geworden. Liposomen behoren, naast enkele andere veelbelovende transportsystemen, tot de geavanceerde technologieën om actieve moleculen precies op de plek van werking af te leveren. Er zijn momenteel diverse formuleringen in klinisch gebruik.
Een van onze klanten, Basic Pharma in Geleen, is een contract drug manufacturing organization (CDMO). Basic Pharma produceert halfvaste en vloeibare bereidingen voor farmaceutische toepassingen, waaronder liposomen. Tijdens bioprocessing kunnen liposomen problemen opleveren bij de filtratiestap met sterilisatiefilters, echter is dit een essentiële bewerking in de bioproductie. Dit sterilisatieproces garandeert dat de werkzame stoffen vrij zijn van micro-organismen aan het einde van downstream processing (DSP). Een uitdaging bij liposomen is dat ze vaak veel groter zijn dan conventionele biologische producten zoals monoclonale antilichamen (mAbs). Deze antilichamen zijn gemiddeld circa 12 nm lang, terwijl liposomen diameters hebben van 40 nm tot wel 500 nm. Dat is problematisch wanneer de deeltjesgrootte van een liposoom vergelijkbaar is met of zelfs groter is dan de nominale poriegrootte van sterilisatiefilters, normaal 200 nm (0,2 µm). Liposomen zijn bovendien gevoelig voor shear stress (schuifkrachten) en kunnen tijdens filtratie vervormen, wat ongebruikelijk filter- en vouwgedrag kan verklaren.
Het praktijkverhaal van Basic Pharma
Basic Pharma gebruikte een peristaltische pomp voor de filtratie van de liposoomoplossing. De liposomen verstopten echter uiteindelijk het filter in de pomp, waardoor de doorstroming stopte en het productieproces ernstige hinder ondervond. Toen zij mij over dit probleem vertelden, heb ik de Quattroflow 150 pomp (QF150SU) aanbevolen. Deze pomp met een single-use pompkamer is ideaal voor processen zoals filtratie van oplossingen met liposomen, omdat deze zeer voorzichtig met het product omgaat. Quattroflow-pompen minimaliseren frictie en shear stress doordat de continue stroming, opgewekt door vier membranen, de bloedcirculatie door de vier hartkamers nabootst. De video hieronder laat deze werking van de pompen zien.
Doordat de pomp zo voorzichtig werkt, kan toch een relatief hoge flow worden bereikt, wat een hoge differentiële druk over het daaropvolgende filter oplevert. Naarmate de differentiële druk toeneemt, neemt de relatieve contacttijd van de liposomen met het filter af, waardoor kans op adsorptie wordt verminderd. Door de Quattroflow-pomp in te zetten, kon Basic Pharma de opbrengst en doorvoer van de liposoomoplossing verhogen en verloopt het filtratieproces nu probleemloos.
Quattroflow-pompen minimaliseren wrijving en schuifspanning en verhogen de efficiëntie
Bij Hitma bieden wij verschillende Quattroflow-pompen aan, zowel multiple-use modellen als varianten met single-use pompkamers. Single-use pompkamers kunnen snel en eenvoudig tussen batches worden vervangen, wat zorgt voor weinig tot geen downtime. Ze zijn zeer geschikt gebleken voor levende celoplossingen, gevoelige geneesmiddelen en andere kwetsbare biologische producten dankzij hun low-shear pompmethode. Met de Q-Control, de geïntegreerde regelaar in elke Quattroflow-pomp, kan de gewenste differentiële druk over het filter gedurende het hele proces worden gecontroleerd, ter bescherming van zowel product als systeem.
Wil je meer weten over pomptechnologie en de beste oplossing voor jouw specifieke proces? Neem dan contact met me op.
