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Pharma
Perspektiven in der Prozessanalytik
27
News
INGOLD
Leading Process Analytics
THORNTON
Stabile optische O2-Sensoren
Novozymes nachhaltig überzeugt
Während der Herstellung von Enzymen müssen ideale Wachstumsbedingungen in Bioreaktoren beibehalten werden um den bestmöglichen Ertrag zu erzielen und die Qualität
des Endprodukts zu gewährleisten. Strenge Kontrollen des Sauerstoffgehalts sind zentrale Bestandteile der Arbeit um die Energieeffizienz zu steigern. Da der Sauerstoffgehalt
über einen langen Fermentationsbatch läuft, wird ein Sensor mit minimalem Messdrift
benötigt. Für Novozymes ist die optische Technologie deshalb eine ideale Lösung.
Weltweiter Marktführer in der
Enzymproduktion
Novozymes hat seinen Firmensitz in Kalundborg, Dänemark und gilt mit einem
globalen Marktanteil von über 30 % als
weltweiter Marktführer in der Enzymproduktion. Das Unternehmen produziert
eine breite Produktpalette für die Beschleunigung von Produktionsprozessen
in Industriebereichen wie Landwirtschaft,
Biomedizin, Nahrungsmittel und Getränke sowie Haushaltsmittel.
Alle Enzyme von Novozymes werden in
einem ähnlichen Fermentationsprozess
hergestellt, bei dem entweder Bakterien
oder Pilze verwendet werden. Um Ertrag
und Wirksamkeit der Enzyme zu maximieren, müssen die idealen Wachstumsbedingungen während des gesamten Fer-
mentationslaufs in der Fermentationsbrühe konstant gehalten werden. Dazu bedarf
es einer strengen Kontrolle einer Reihe von
prozessanalytischen Parametern, einschließlich des gelösten Sauerstoffs. Sauerstoffmessung und -regulierung ist unerlässlich, damit das Zellwachstum bei den
eingestellten Werten bleibt. Außerdem ist
es wichtig für die Regulierung und Dosierung von Substanzen, die dem BioreaktorBehälter zugeführt werden.
Untersuchung amperometrischer
Sauerstoffsensoren
Bei Novozymes wurden für die Sauerstoffüberwachung seit vielen Jahren amperometrische Sensoren eingesetzt. Anlagentechniker Martin Falk war sich stets der
Tatsache bewusst, dass bei amperometrischen Messfühlern eine Messdrift entsteht,
Leading Pure Water Analytics
und führte deshalb Anfang 2012 eine
Evaluierung der in seinem Werk eingesetzten Sensoren durch. Dabei wurden die
Genauigkeit des Signals sowie Wartung,
Handhabung und Robustheit der Sensoren gründlich untersucht. Und obwohl
die Messungen den erwarteten Werten
entsprachen, stellte Martin Falk fest, dass
es in Bezug auf Stabilität und Handhabungsverfahren noch Verbesserungsbedarf gab. Deshalb begann er, sich nach
anderen Lösungen umzuschauen, sein
Interesse fanden dabei auch optische
Sensoren.
Genaue und wartungsarme Messung
Die auf optischen Messungen basierenden
O2-Sensoren haben gegenüber amperometrischen Sensoren zwei entscheidende
Vorteile: Zum einen sind optische Sensoren aufgrund ihrer Technik selbst bei
langen Fermentationsbatches sehr stabil und
liefern deshalb eine geHerausgeber
nauere Messung und
Mettler-Toledo AG
zum anderen sind sie
Process Analytics
sehr wartungsarm. Aus
Im Hackacker 15
diesen Gründen entCH-8902 Urdorf
schloss sich Martin
Schweiz
Falk, den optischen O2Bilder
Sensor InPro 6860 i von
Mettler-Toledo AG
METTLER TOLEDO zu
Novozymes A/S
testen.
ELGA Process Water
Icholakov | Dreamstime.com
Technische Änderungen vorbehalten.
© Mettler-Toledo AG 08 / 13.
Gedruckt in der Schweiz.
2
METTLER TOLEDO
Pharma News 27
Abgesehen davon, dass
der InPro 6860 i sehr
genaue Bestimmungen
des Sauerstoffgehalts ermöglicht, verfügt
er über eine hygienisch einwandfreie, polierte Oberfläche, die das Reinigen zwischen den Fermentationsläufen erleichtert, wodurch der Sensor für Fermentationsanwendungen aller Art optimal
geeignet ist. Im Vergleich zu amperometrischen Sensoren, bei denen hinsichtlich
der Wartung Membrankörper, Innenkörper und Elektrolyt-Flüssigkeit austauscht
werden müssen, ist beim InPro 6860 i nur
der regelmäßige Austausch einer einzigen
Komponente erforderlich: das sauerstoffempfindliche OptoCap-Sensorelement.
Darüber hinaus verfügt der Sensor über
die Funktion Automatischer Stabilitätscheck, wodurch eine hohe und langfristige Signalzuverlässigkeit gewährleistet wird.
Intelligenz im Kopf
Neben der hervorragenden Messgenauigkeit, der geringen Drift und dem wenigen
Wartungsaufwand war Martin Falk besonders von der Intelligent Sensor Management-Technologie (ISM) des Sensors beeindruckt. ISM ist das innovative Konzept
für prozessanalytische, messtechnische
Lösungen von METTLER TOLEDO, durch
das die Sensorhandhabung vereinfacht,
die Prozessintegrität erhöht und die Lebenszykluskosten für den Sensor reduziert
werden. Und wie alle ISM-Sensoren verfügt der InPro 6860 i ebenfalls über einen
eingebauten Mikroprozessor. Dieser Bordcomputer ermöglicht eine Reihe wertvoller Funktionen, die bei analogen Sensoren
nicht möglich sind:
Sichere Kalibrierung abseits vom
Prozess
ISM-Sensoren speichern ihre eigenen Kalibrierungsdaten im eingebauten Mikroprozessor. Der InPro 6860 i kann deshalb
auch außerhalb der Reinraumumgebung
an einer praktischeren Stelle, wie zum
Beispiel im Labor, kalibriert werden. Mit
der iSense-Software auf einem PC oder
Laptop und einem USB-Anschluss lässt
sich der Sensor genau kalibrieren und
kann dann bis zur eigentlichen Verwendung eingelagert werden. Und laut Martin
Falk lassen sich rund 20 Minuten bei jedem Fermentationslauf einsparen, wenn
man einen bereits kalibrierten Sensor
zum Fermentationsbehälter mitbringt.
Plug & Measure-Funktion
Sobald ein vorkalibrierter Sensor an einen
ISM-Transmitter angeschlossen wird, werden Kalibrierungs- und andere Daten vom
Sensor automatisch an den Transmitter
übertragen, der sich dann entsprechend
selbstständig konfiguriert. Dadurch wird
die Zeit, die das System benötigt, um mit
dem Messen zu beginnen, deutlich verkürzt und das Risiko, das der Transmitter
von einem Bediener falsche Daten erhält,
ausgeschlossen.
Vorausschauende Diagnosefunktionen
Der InPro 6860 i überprüft sich selbst auf
Verschleißerscheinungen und gibt entsprechende Informationen dann an die
vorausschauenden Diagnosefunktionen
weiter. Diese liefern dann eine Echtzeit-
Sensor InPro 6860 i für
gelösten Sauerstoff
Anzeige des «Gesundheitszustands» des Sensors und sorgen damit dafür, dass ggf.
notwendige Wartungsmaßnahmen vor der Durchführung des Fermentationslaufs
vorgenommen werden können. So wird sichergestellt,
dass der Sensor während des
gesamten Ablaufs zuverlässig
arbeitet.
Die optische Technologie ist der Weg in die
Zukunft
Bei den intensiven Prüfungen
durch Novozymes ist die
Messstabilität des InPro 6860 i bestätigt
worden und es hat sich gezeigt, dass die
Handhabung des Sensors weniger umständlich und zeitsparender war im Vergleich zu den amperometrischen Messfühlern, die bislang zum Einsatz gekommen waren. Analysen ergaben darüber
hinaus, dass sich die Investition in ein
optisches Messsystem in zwei Jahren rentieren würde.
Mittlerweile hat Novozymes den
InPro 6860 i in all seinen Produktionsund Pilotanlagenreaktoren in seinem
Werk in Kalundborg installiert und die
amperometrische Sensoren werden nur
noch zu redundanten Messungen verwen-
det. Darüber hinaus ist bei jedem Reaktor
ein Mehrkanal-Multiparameter-Transmitter vom Typ M800 installiert worden,
der sowohl mit dem InPro 6860 i als auch
mit anderen ISM-Sensoren kompatibel ist.
Martin Falk ist jedenfalls sehr zufrieden
mit der Leistung der von METTLER
TOLEDO angebotenen Lösung: «Das neue
System ist stabiler und widerstandsfähiger. Idealerweise müssten wir im Weiteren
alle amperometrischen Sensoren durch
optische Sensoren ersetzen.»
Erfahren Sie mehr über unsere optischen
O2-Sensoren unter:
cwww.mt.com/InPro6860i
30 % Zeitreduzierung bei Plasma-Fraktionierung
dank Inline-Trübungsmessung
Um eine effiziente Fraktionierung von kaltem Ethanol zu erreichen, bedarf
es einer strengen Trübungsmessung. Für einen indischen Hauptprodu-
InPro 8200
zenten von Plasma gewonnenen Therapie-Proteinen ist durch die Umstellung von Offline- auf Inline-Trübungsmessungen die Prozessproduktivität deutlich verbessert worden.
Hersteller von aus Plasma
gewonnenen Proteinen
Intas Biopharmaceuticals Ltd. mit Sitz in
Ahmedabad, Indien, ist einer der führenden Hersteller von Biosimilars in Asien.
Das Unternehmen verfügt über einen vollständig integrierten, biopharmazeutischen Betrieb mit einer F & E-Einrichtung
und einer von EU-GMP zertifizierten Produktionsanlage. Celestial Biologicals, eine
Tochterfirma von Intas, hat sich auf die
Herstellung von aus Plasma gewonnenen
Therapie-Proteinen spezialisiert – hauptsächlich Albumin, Immunglobulin und
Koagulationsfaktoren.
Fraktionierungsprozess
Bei dem von Celestial Biologicals verwendeten Fraktionierungsprozess mit kaltem
Ethanol wird einer Menge von menschlichem Plasma Ethanol von etwa – 4 °C
hinzugefügt. Die Ethanolkonzentration
wird schrittweise von 0 % auf 40 % erhöht,
während der pH-Wert der Flüssigkeit von
neutral auf ca. 4,8 gesenkt wird. Bei bestimmten Kombinationen von Ethanolkonzentration und pH-Wert kommt es
dann zur Proteinfällung in der Lösung,
die dann durch Zentrifugieren entfernt
wird.
Durch eine Steigerung der Fällung wird
die Trübung dieser Lösung so lange erhöht, bis die Trübung stabil bleibt und
damit angezeigt wird, dass das Maximum
der fraktionierten Fällung erreicht wurde.
Um einen effizienten Ertrag sicherzustellen, muss dieser Punkt(«Haltezeit» genannt) eindeutig identifiziert werden.
Bislang haben die Techniker des Unternehmens diese Haltezeit immer im Labor
durch Probeentnahme ermittelt. Dabei
handelte es sich jedoch um eine sehr zeitraubende Maßnahme, die zur Folge hatte,
dass die Fraktionierung viel länger dauerte als gewünscht. Deshalb wurde
METTLER TOLEDO
Pharma News 27
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Optimales
Verfahren
METTLER TOLEDO damit beauftragt, ein
System zu entwickeln, dass kontinuierlich
Echtzeit-Daten liefert, um auf diese Probeentnahmen verzichten zu können.
Inline-Trübungsmessung
Wir installierten ein System, in dem der
Trübungssensor InPro 8200, das Gehäuse
InFit 761 und der Transmitter Trb 8300
integriert wurden. Anhand der EchtzeitDaten des Inline-Sensors können die
Techniker des Unternehmens nun nachverfolgen, wie sich die Trübung bei Veränderungen von Ethanolkonzentration und
pH-Wert verhält, und schnell feststellen,
wenn eine Haltezeit erreicht wurde.
Prozesszeit um 30 % reduziert
Celestial Biologics ist mit der Leistung des
Systems sehr zufrieden. Durch die kontinuierlichen Trübungsmessungen wurde
der Prozess insgesamt deutlich verbessert
und die Zeit für die Fraktionierung um ein
Drittel verkürzt worden. Darüber hinaus
wird das System nun zusätzlich dafür verwendet, die Filterleistung vor und nach der
Zentrifugation zu überprüfen.
Weitere Informationen über die InlineTrübungsmessung finden Sie unter:
cwww.mt.com/turb
Durch die Inline-Trübungsmessung werden Prozesse verbessert sowie Zeit und Kosten gespart
Eine Inline-Trübungsmessung mit
einem Messsystem von METTLER
TOLEDO hat viele Vorteile:
•Echtzeiterkennung abweichender
Bedingungen
•Echtzeiterkennung des Fermentationslauf-Endes
•Erspart Zeit und Laborkosten von
Offline-Messungen
Weitere Informationen unter:
cwww.mt.com/turb
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METTLER TOLEDO
Der Trübungssensor InPro 8200
Transmitter Trb 8300
Verbesserte Prozesssteuerung
• Zuverlässige und wiederholbare Trübungserkennung dank optischer Zweifaser-Technologie
Reduzierte Investitionskosten
• Für Laborinstallationen bis hin zu handelsüblichen Prozessinstallationen geeignet
dank kompaktem 12 mm Design
Verbesserte Prozesssicherheit
• Leicht zu reinigen und faulfrei durch eine
gleichförmige, ununterbrochene Sensoroberfläche
Genaue Kalibrierung
• Moderne Kalibrierungsroutinen stellen
zuverlässige und wiederholbare Messungen
sicher
Minimale Konfiguration
• Einfaches Umschalten zwischen individuellen Parametersätzen für verschiedene
Anwendungen
Verkürzte Anlaufzeit
• Drei wählbare Dialogsprachen und ein
Konfigurationswerkzeug für ein benutzerfreundliches Setup
Pharma News 27
Transmitter M400FF
Sensordiagnose auf Knopfdruck
Neuer FF Transmitter
Der M400 2-Leiter-Transmitter mit Intelligent Sensor Management (ISM®) Technologie bietet höchste Zuverlässigkeit und einfachste Handhabung bei Anwendungen
in Gefahrenzonen und in nicht-explosionsgefährdeten Bereichen. Fortschrittliche,
über FOUNDATION Fieldbus™ abrufbare Sensordiagnosedaten senken die Betriebskosten und steigern die Produktivität.
Hervorragende Zuverlässigkeit
Mit seinem robusten Design und Zulassungen für die Verwendung in Gefahrenzonen bietet der 2-Leiter-Transmitter
M400FF Betriebssicherheit, sogar unter
schwierigsten Bedingungen. In Kombination mit der fortschrittlichen Intelligent
Sensor Management-Technologie (ISM)
von METTLER TOLEDO bietet der M400FF
eine höhere Prozesszuverlässigkeit bei Anwendungen in der gesamten pharmazeutischen und chemischen Industrie.
Flexibel und zukunftsorientiert
Der Transmitter M400FF ist eine multiparameter Einkanaleinheit für pH-/Redoxsensoren sowie für amperometrische und
optische Sauerstoff- und Leitfähigkeitssensoren und Sensoren für gelöstes Kohlendioxid. Dank seines Eingangs für ver-
schiedene Betriebsarten, der herkömmliche analoge oder ISM-Sensoren akzeptiert, bietet der M400FF einen einzigartigen und reibungslosen Technologieübergang von analogen zu digitalen Sensoren
und stellt eine zukunftsorientierte Investition in Ihre Anlage dar.
Unterstützung Ihres Asset-Management-Systems
Dank des implementierten standardisierten FOUNDATION Fieldbus (FF)-Interface
unterstützt der M400FF entsprechende
Asset-Management-Tools wie AMS (Emerson) und PRM (Yokogawa) sowie Feldkommunikations-Tools, einschließlich
HH475. Dies gewährleistet maximale
Kompatibilität mit Ihrem Asset-Management-System.
Schnelle Einrichtung und vereinfachte Sensor-Handhabung
Dank der erweiterten ISM-Funktionen des
M400FF bietet der Transmitter weitere
wertvolle Vorteile:
• Mit unserer Software iSense für ISMSensoren können die Messfühler an
einem geeigneten Ort genau kalibriert
und für den späteren Einsatz gelagert
werden.
• Wenn ein kalibrierter Sensor an den
M400FF angeschlossen wird, werden
die Kalibrierungsdaten automatisch
hochgeladen und das System ist in wenigen Augenblicken messbereit.
• Diese Plug & Measure-Funktion minimiert das Auftreten von Installationsproblemen und vereinfacht Inbetriebnahme und Wechsel des Sensors.
Verbesserte Prozesssteuerung
dank Sensordiagnose
Die Messdaten- und ISM-Sensordiagnoseinstrumente, wie dynamische Lebensdaueranzeige (Dynamic Lifetime Indicator,
DLI), adaptiver Kalibriertimer (ACT) und
verbleibende Nutzungsdauer (Time to
Maintenance, TTM), können in das Prozessleitsystem integriert werden. Dank
der Kommunikationsmöglichkeiten des
M400FF wird die Systemintegrierung problemlos erreicht, so dass eine effizientere
Wartung des Messsystems ermöglicht
wird. Außerplanmäßige Stillstandszeiten
wegen unvorhergesehener Sensorausfälle
gehören damit der Vergangenheit an. Die
daraus resultierende gestiegene Prozessverfügbarkeit und der geringere Wartungsaufwand schlagen sich letztendlich
in höherer Produktivität und geringeren
Betriebskosten nieder.
Weitere Informationen finden Sie unter:
cwww.mt.com/M400-2wire
Transmitter M400FF
METTLER TOLEDO
Pharma News 27
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Messtechnische Lösung für pH-Wertermittlung
6
METTLER TOLEDO
Gesetzliche Vorschriften
mit wartungsarmen Messsystemen erfüllen
METTLER TOLEDO verfügt über ein breites Sortiment an Sensoren, Transmittern,
Gehäusen und Sensorreinigungssystemen, um Lösungen anbieten zu können, die
speziell auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind. So haben wir zum Beispiel für
ein US-amerikanisches Biopharma-Unternehmen genau die Lösung für die pHMessung geliefert, die exakt den Anforderungen entsprach.
Abwasser muss den EPA-Standards entsprechen
Der weltweit vertretene Geschäftsbereich
für biologische Präparate eines großen
Pharmaunternehmens betreibt eine Reihe
von Produktionsanlagen in Europa und
den USA.
Um die Anforderungen der Environmental
Protection Agency (EPA) bei ihrer Produktionsanlage in den USA zu erfüllen, wird
das Abwasser zunächst aufbereitet und
dann in Lagertanks neutralisiert, bevor es
in das kommunale Abwassersystem eingeleitet wird. Vor dem Einleiten wird der pHWert in Übereinstimmung mit den EPAVorschriften auf einen Wert zwischen 6
und 9 gebracht.
Wartungsarmes pH-System
notwendig
Zum Messen des pH-Werts wurden von den
Anlagentechnikern Sensoren benutzt, die
in statischen Gehäusen installiert waren.
Durch die Prozessbedingungen entstanden Ablagerungen am Sensor, die wöchentlich entfernt werden mussten: Ein
Verfahren, bei dem die Lagertanks abgelassen werden mussten, um Zugang zu den
Messfühlern zu erhalten. Da die Wartung
der pH-Sensoren unter diesen Umständen
sehr umständlich war und viel Zeit in Anspruch nahm, wandte sich das Unternehmen mit der Bitte an METTLER TOLEDO,
ein System zu entwickeln, das ohne das
Tankablassen und mit weniger Zeitaufwand bei der Sensorwartung auskommt,
Pharma News 27
und dabei trotzdem die EPA-Vorschriften
vor der Einleitung ins kommunale Abwassersystem eingehalten werden.
Die Lösung von METTLER TOLEDO
erfüllt alle Anforderungen
Wir haben Systeme geliefert, in denen ein
pH-Sensor vom Typ InPro 4260 i, eine
Wechselarmatur InTrac 777, ein Transmitter M700 und das automatische
Reinigungs- und Kalibriersystem EasyClean 400 integriert wurde: eine Lösung,
mit der alle Anforderungen erfüllt wurden.
Wartungsarmer pH-Sensor:
InPro 4260 i
• Polymer-Bezugselektrolyt für längere
Sensorlebensdauer
• Lochdiaphragma verhindert Verstopfen
• Sensordiagnose für vorausschauende
Wartung
Automatische Sensorreinigung
bzw. -kalibrierung: EasyClean 400
• Minimaler Wartungsaufwand durch
vollautomatische Reinigung und Kalibrierung des pH-Sensors
• Hohe Flexibilität dank frei programmierbarer Arbeitsabläufe
Die Systeme sorgen für verlässliche Echtzeit-Messungen und geben den Technikern
die Möglichkeit, ihre Aufmerksamkeit auf
wichtigere Aufgaben zu konzentrieren.
Wenn Sie nach einer messtechnischen Lösung suchen, die speziell auf ihre Anforderungen zugeschnitten ist, finden Sie
entsprechende Informationen unter:
cwww.mt.com/PRO
Wechselarmatur: InTrac 777
• Sensorausbau ohne Prozessunterbrechung
• Tri-Lock™-Sicherheitssystem verhindert den Austritt von Medien beim
Sensorausbau
Modularer und anpassungsfähiger
Transmitter: M700
• Multiparameter-Einheit über Steckplatz-Module konfigurierbar
• Erweiterte Sensor-Diagnostik
Das automatische Sensorreinigungs- bzw.
Sensorkalibriersystem EasyClean 400
ReactIR™ und Focused Beam Reflectance Measurement (FBRM®) sind bewährte In-SituTechnologien für die Echtzeitüberwachung von Hauptkomponenten von Bioprozessen sowie
Veränderungen der Zelldichte. In diesem Artikel werden die Ergebnisse von zwei Anwendungen beleuchtet, wobei beide den Wert der In-Situ-Verfahren ReactIR™ und FBRM® in
der Bioprozessüberwachung unter Beweis stellen.
Offline-Verfahren zur Überwachung von
Zellkulturen sind zeitaufwändig, erfordern eventuell eine Probenvorbereitung
und liefern die Informationen zu den Bioprozessen nicht in Echtzeit, was die Steuerungsmöglichkeiten für den Prozess
einschränkt. Mit nichtinvasiven und zerstörungsfreien sondenbasierten In-SituTechnologien können Verfahren in Echtzeit überwacht und Informationen zu den
Bioprozessen bereitgestellt werden, die im
Bioreaktor tatsächlich ablaufen.
Überwachen von Kohlenstoffquelle und Metaboliten
Das ReactIR™ ist ein ATR-MittelinfrarotSpektrometer, das mit einer DiComp-Sonde ausgestattet ist. Die Fähigkeit des ReactIR™, die Konzentrationen von vier
Hauptanalyten, nämlich Glukose, L-Glutamin, Laktose und Ammoniak, in einer
Säugetierzellkultur zu überwachen, wurde durch den Vergleich mit enzymatischen
Offline-Assays (Megazyme, Irland) festgestellt. Die Daten in Abbildung 1
zeigen, wie mit ReactIR™ sowohl hohe
als auch niedrige Komponentenkonzentrationen überwacht werden konnten.
Bei der Metabolisierung von Glukose und
Glutamin durch Zellen entstehen im einen
Fall Laktat und im anderen Ammoniak.
Das bedeutet, dass es einen starken Zusammenhang zwischen den durch den
Stoffwechsel miteinander verbundenen
Komponenten gibt. Um zu bestätigen, dass
das ReactIR™ alle Komponenten unabhängig voneinander überwacht, wurden
die Kalibrierungsmodelle anhand von
weiteren Experimenten getestet. Im Beispiel, das in Abbildung 2 dargestellt ist,
wurde eine Laktatlösung mit Glukose versetzt und es wurden ReactIR™-Spektren
erfasst. Die Daten bestätigen, dass Veränderungen der Glukosekonzentration die
Laktatmessungen nicht beeinflussten,
selbst wenn die Probe mit 30 mM Glukose
versetzt wurde.
Überwachen der Zelldichte
Die In-Situ-Überwachung der Zelldichteveränderungen wurde mithilfe von
FBRM® nachgewiesen, mit dem die Zellen
gezählt und ihre Grösse gemessen werden.
Die mit FBRM® bestimmten Zellanzahlen
zeigten eine starke lineare Beziehung zur
Zelldichte mit einem Bestimmungskoeffizienten von mehr als 0,99 auf (Abbildung
3).
Schlussfolgerungen
Die nichtinvasive und zerstörungsfreie InSitu-Überwachung in Echtzeit von Hauptkomponenten und Veränderungen der
Zelldichte, wie im Reaktor vorhanden, ist
mit ReactIR™ bzw. FBRM® möglich.
Dank ReactIR™ und FBRM® sind Probenentnahme und -vorbereitung nicht
mehr notwendig und das Risiko einer Verunreinigung wird reduziert. Die von ReactIR™ und FBRM® in Echtzeit bereitgestellten Informationen ermöglichen Einblicke in Bioprozesse sowie eine sofortige
Prozesssteuerung.
Text: B. Rice, University College Dublin.
www.mt.com/ac-biotech
350
Total Counts 1
300
Total Counts (#/s)
ReactIR™
Bioprozesse in Zellkulturen
Überwachung in situ und in Echtzeit
m = 3.22x10-5
R2 = 0.994
Total Counts 2
250
200
150
m = 1.36x10-5
R2 = 0.999
100
50
0
Abbildung 1: Tatsächliche und prognostizierte Werte für vier Hauptkomponenten einer Zellkultur.
Abbildung 2: Veränderung der Glukosekonzentration beeinflusst gemäss Messungen
mit dem ReactIR™ nicht die Laktatkonzentration.
0
2e+6
4e+6
6e+6
Cell Density (cells/mL)
8e+6
1e+7
Abbildung 3: Effekt der Zelldichte auf die
Gesamtzellanzahl laut Messung mit
FBRM®.
METTLER TOLEDO
Pharma News 27
7
Transmitter M300
Reinstwasser
Präzise, zuverlässig und benutzerfreundlich
Drei Gründe warum ELGA Thornton vertraut
Wenn es darauf ankommt, genaue Wassermessungen vorzunehmen, müssen leistungsstarke prozessanalytische Sensoren zusammen mit einem gleichwertig leistungsstarken Transmitter eingesetzt
werden. Die Zuverlässigkeit und die Haltbarkeit der Geräte von Thornton sind es, die ELGA Process
Water ein «beruhigendes Gefühl» geben.
Achtzig Jahre Erfahrung in der
Wasseraufbereitung
ELGA Process Water hat sich als Teil von
Veolia Water Solutions & Technologies auf
die Lieferung innovativer Lösungen für die
Bereiche pharmazeutische Prozesswasser
und Wasseraufbereitung spezialisiert. Das
Unternehmen kann auf über 75 Jahre Erfahrung in der Wasseraufbereitung zurückblicken und hat mehr als 30.000 Installationen fertig gestellt. ELGA Process
Water hat sich dazu entschieden, die
Transmitter M300 von Thornton wegen
ihrer Präzision, Zuverlässigkeit und Benutzerfreundlichkeit in ihre modularen
Reinwassersysteme zu integrieren.
Die modulare Reinwasserlösung ORION®
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METTLER TOLEDO
Pharma News 27
Die modulare Reinwasserlösung
ORION®
Die mit ORION® ausgestatteten ELGASysteme sind vorvalidiert, auf ein Gestell
montiert und in heißem Wasser desinfizierbar. Mit über 75 Optionen erfüllt
ORION® die Standards für die Wasserqualität von ISPE, USP, Ph Eur Purified Water
und Ph Eur Highly Purified Water und
entspricht voll und ganz den Anforderungen von FDA, cGMP und GAMP.
Zu den qualitativ hochwertigen Komponenten, mit denen die ORION®-Systeme
ausgerüstet sind, gehören auch die Prozessanalysegeräte von Thornton mit ihrer
modernen Sensortechnologie. So sorgt der
Transmitter M300, der Standard bei den
ORION®-Systemen ist, mit seinen bewährten hervorragenden Eigenschaften, was
Leistungsvermögen und Genauigkeit betreffen, für eine zuverlässigen Messung der
Leitfähigkeit, die für pharmazeutisches
Wasser von entscheidender Bedeutung ist.
Das System umfasst zwei Transmitter
vom Typ M300 und drei Sensoren von
Thornton, mit denen die Leitfähigkeit des
Wassers vor und nach jeder Umkehrosmoseanlage sowie nach der kontinuierlichen
Entionisierungspolitureinheit gemessen
wird. Durch diese Messungen wird sichergestellt, dass das System die optimale Leistung erbringt, während durch den letzten
Sensor geprüft wird, ob die Leitfähigkeit
den Spezifikationen von USP bzw. Ph Eur
Pharmacopeia für Reinwasser entspricht.
Abgesehen von ihrer Überwachungsfunktion im Normalbetrieb müssen die Sensoren außerdem in der Lage sein, die regelmäßige Heißwassersterilisation (HWS),
ein weiteres Merkmal von ORION®, unbeschadet zu überstehen, bei der die Systeme
je Zyklus eine Stunde lang bei über 80 °C
desinfiziert werden. Die Thornton-Sensoren liefern auch nach über 250 HWS-Zyk-
len genaue Messwerte und stellen so die
Effizienz und Zuverlässigkeit sowohl der
Sensoren als auch des gesamten ORION®
-Wasseraufbereitungssystems unter Beweis.
Ranj Rihal, Pharmaceutical Market Coordinator bei Veolia Water Solutions & Technologies erklärt: «Die Verwendung von
Thornton-Geräten gibt unserem Unternehmen, ELGA Process Water, das beruhigende Gefühl, dass die hohen Standards
der Pharmaindustrie mit nachweislich
geprüften Ergebnissen erfüllt werden.»
Die Geräte der Serie M300
METTLER TOLEDO versorgt ELGA Process
Water mit Leitfähigkeitsmesssystemen, die
mit Zweikanal-Leitfähigkeitstransmittern
vom Typ M300 ausgestattet sind. Dadurch
ist es möglich, zwei Leitfähigkeitssensoren
an einen Transmitter anzuschließen, um
einen Vergleich zwischen den beiden Sensorwerten zu ermöglichen, damit die
Membranleistung berechnet werden kann.
Der M300 ist in zwei Größen erhältlich:
¼ DIN speziell für die Schalttafelmontage
und ½ DIN-Feldgehäuse für die Mast- oder
Wandmontage.
Die Prozessanalysegeräte der Serie M300
von Thornton liefern genau diese Flexibilität mit Ein- und Mehrkanalgeräten sowie
Multiparameter-Modellen zur Messung
von Leitfähigkeit / Widerstand, pH / Redox,
gelöstem Sauerstoff, Ozon und Durchfluss.
Weitere Informationen über den M300 erhalten Sie unter:
cwww.mt.com/M300
Vollständige CIP-Kontrolle
Neue UniCond®-Leitfähigkeitssensoren
Die neuen digitalen UniCond-Leitfähigkeitssensoren mit 4 Polen messen
bis zu 1 000 000 µS / cm bei Cleaning-in-Place-Anwendungen und an-
UniCond 4-E
deren chemischen Konzentrationsbestimmungen.
Prozesskompatibilität
Bei CIP und anderen Prozessanwendungen werden oftmals kompakte InlineSensoren für die Konzentrationsüberwachung benötigt. Die UniCond-Leitfähigkeitssensoren werden mit Tri-Clamp®und NPT-Anschlüssen angeboten, sind
FDA-konform, bestehen aus USP <88>
PEEK Polymer der Klasse VI, mit einer
Klassifizierung bis zu 140 °C für eine vollständige Prozesskompatibilität.
Genaue Kalibrierung
Bei herkömmlichen Geräten zur Leitfä-
higkeitsmessung müssen bei Eichung und
Kalibrierung sowohl der Sensor als auch
das Kabel und das Messgerät mit einbezogen werden. Und da jede dieser Komponenten zu Fehlern bei der Messung führen
kann, müssen sie in situ, zusammen als
System kalibriert werden.
Bei den neuen UniCond-Sensoren mit 4
Polen sind jedoch Messkreis, Analog-Digital-Wandler sowie sämtliche Sensordaten
einschließlich Kalibrierdatenspeicher im
Sensorkörper enthalten. Dadurch können
keine Fehler über ein digitales Kabel oder
durch ein Gerät übertragen werden. Der
Sensor kann für regelmäßige Kalibrierungen und Eichungen entfernt und entweder
aus der Ferne neu kalibriert oder vor Ort
kalibriert werden, wobei jeweils die höchste Genauigkeit erreicht wird.
Für Prozesse mit Messungen chemischer
Konzentrationen bietet METTLER
TOLEDO Thornton modernste und praktische Lösungen.
Weitere Informationen finden Sie unter:
cwww.mt.com/UniCond
METTLER TOLEDO
Pharma News 27
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Der Sensor für gelöstes CO2 InPro 5000 i
Aufrechterhaltung idealer Wachstumsbedingungen
in der Säugetierzellkultivierung
Ein hoher Gehalt von gelöstem Kohlendioxid während der Säugetierzellkultivierung kann
Zellwachstum und Stoffwechsel verlangsamen. Durch die Inline-Messung wird die Kontrolle des geschlossenen Systems ermöglicht, so dass eine gesunde Umgebung für die
Zellen aufrechterhalten bleibt. Der Sensor InPro 5000 i verbindet eine genaue und zuverlässige Messung von gelöstem CO2 mit den Leistungsvorteilen des Intelligent Sensor
Management (ISM).
Ein optimaler Ertrag bei der Bakterienfermentation steht in engem Zusammenhang mit der angemessenen Steuerung des CO2-Partialdrucks. Der InPro 5000 i Sensor ermöglicht eine sehr präzise CO2-Messung und ist einfach in der
Handhabung.
alle Anforderungen hygienischer
Prozesse.
Das Sensordesign ist auf volle Sterilisierbarkeit ausgelegt und erfüllt
Die lückenlose Rückführbarkeit ist
gewährleistet, weil wichtige Daten
Die ISM-Technologie liefert wichtige
Informationen über den Sensor für
die Wartungsplanung sowie Diagnose vor dem nächsten Fermentationslauf oder in Echtzeit.
etwa zur Kalibrierung und Anzahl
der SIP- oder Autoklavierzyklen im
Sensor gespeichert sind.
Plug & Measure-Funktion mit werkseitig kalibrierten Sensoren setzt
neue Maßstäbe bei der Vereinfachung der Inline-Messung von gelöstem CO2.
Weitere Informationen finden Sie
unter:
cwww.mt.com/InPro5000i
Ihre Vorteile
Diagnose vor dem nächsten Fermentationslauf
Es kann bestimmt werden, ob die interne Elektrode vor dem nächsten Fermentationsbatch gewartet werden muss.
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METTLER TOLEDO
Pharma News 27
Schnelle, einfache Installation
Für den Direkteinbau in Bioreaktoren
geeignet.
Wartungsarm
Lediglich eine Prozesskalibrierung ist
erforderlich.
Der Sensor für gelöstes CO2
InPro 5000 i
METTLER TOLEDO
Pharma News 27
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Gehen Sie online mit METTLER TOLEDO
Intelligent Sensor Management
für die Pharmaproduktion
ISM® ist die digitale Technologieplattform von METTLER TOLEDO
für prozessanalytische Messsysteme. Mit ISM-Lösungen wird
die Sensorwartung vorhersehbar, Fehler im Prozess werden
vermieden und die Rückführbarkeit vereinfacht.
Lesen Sie mehr zu diesem Thema in unseren Broschüren und
White Papern auf der Internetseite für die pharmazeutische
Produktion und entdecken Sie die Vorteile von ISM:
• Höhere Prozesszuverlässigkeit
• Einfache Sensorhandhabung
• Einhaltung von Vorschriften leicht gemacht
cwww.mt.com/ISM-pharma
Mettler-Toledo GmbH
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