Wie Einweg-Trennsysteme die nachhaltige Biopharmazie voranbringen

Ein großer Vorteil von Einwegsystemen liegt in ihrer Fähigkeit, Wasser, Energie und Chemikalien zu sparen. Herkömmliche Trennsysteme müssen häufig gereinigt und sterilisiert werden, was große Mengen an Wasser, aggressiven Chemikalien und Energie erfordert. Im Gegensatz dazu werden Einweg-Separatoren vorsterilisiert geliefert und nach Gebrauch entsorgt, so dass keine ressourcenintensiven Reinigungsverfahren erforderlich sind.

Zusätzliche Ressourceneinsparungen bei der Herstellung von Einwegprodukten

Mit der Einführung des CultureOne-Separators ermöglicht Alfa Laval biopharmazeutischen Unternehmen, den Einsatz von Tiefenfiltersystemen deutlich zu reduzieren. Roger Lundblad, Single-Use-Experte bei Alfa Laval, hebt die Umweltauswirkungen des Separators hervor. "Mit CultureOne können biopharmazeutische Hersteller, die Single-Use verwenden, den Kunststoffabfall bei jeder Charge erheblich reduzieren. In einigen Fällen wird die Anzahl der benötigten Filter um bis zu 80 % reduziert. Das senkt nicht nur die Kosten, sondern auch die Menge an festen und flüssigen Abfällen drastisch".

Er erklärt weiter, dass der Umfang der Abfallreduzierung von der Chargengröße abhängt. So kann eine typische 2000-Liter-Charge mit CultureOne Maxi im Vergleich zu Einweg-Tiefenfiltern mehr als 500 kg feste Abfälle pro Charge einsparen.

Durch die deutliche Verringerung der Menge an Verbrauchsmaterialien, die bei der biopharmazeutischen Verarbeitung im Einmalgebrauch anfallen, verbessert CultureOne die Nachhaltigkeit des Betriebs erheblich und hilft den Unternehmen, ihre Umweltziele zu erreichen und gleichzeitig eine hohe Effizienz aufrechtzuerhalten.

Verbesserte Effizienz und Skalierbarkeit

CultureOne-Zentrifugen sind nicht nur umweltfreundlicher, sondern verbessern auch die betriebliche Effizienz im Vergleich zu Tiefenfiltersystemen. Die Einwegzentrifugen von Alfa Laval sind so konzipiert, dass sie die Produktrückgewinnung maximieren, was bedeutet, dass mehr des wertvollen Produkts während des Trennungsprozesses aufgefangen wird und weniger verschwendet wird. Dies reduziert den Bedarf an zusätzlichen Filtrationsschritten und spart sowohl Zeit als auch Ressourcen.

In der Bioproduktion wirken sich Effizienzsteigerungen direkt auf das Produktionsvolumen und die Kosteneinsparungen aus. Nehmen wir einen Produktionsprozess mit einem 2000-Liter-Bioreaktor mit einer Zelldichte von 10 % des gepackten Zellvolumens (PCV) und etwa 1800 Litern Produkt. Die CultureOne-Technologie erhöht die Ausbeute von 92,5 % auf 98 % - eine zusätzliche Ausbeute von 5,5 % im Vergleich zu herkömmlichen Prozessen, die Filter verwenden. Dies entspricht einer Ausbeute von 99 zusätzlichen Litern Zentrat. Bei einem typischen Titer von 3 Gramm pro Liter ergibt dies 297 Gramm mehr an gewonnenem Produkt.

Im Zusammenhang mit der Dosierung von monoklonalen Antikörpern (mAb) ist diese zusätzliche Ausbeute signifikant. Bei einer durchschnittlichen therapeutischen Dosis von 5 mg pro Kilogramm Körpergewicht für einen 70-kg-Patienten kann diese verbesserte Produktivität beispielsweise 850 zusätzliche Dosen ermöglichen. In finanzieller Hinsicht stellt diese Verbesserung einen Wert von 148.500 US-Dollar gegenüber herkömmlichen Einweg-Tiefenfiltern dar. Abgesehen von den finanziellen Vorteilen führt die zusätzliche Produktrückgewinnung bei gleichem Einsatz zu einer größeren Verfügbarkeit der Patienten für Behandlungen. Die Umstellung auf CultureOne Maxi reduziert auch die Abfallmenge und ist damit eine hocheffiziente Lösung für die Bioproduktion.

Darüber hinaus sind Einwegsysteme wie CultureOne skalierbar, was angesichts der wachsenden Nachfrage nach biopharmazeutischen Produkten von entscheidender Bedeutung ist. Unabhängig davon, ob ein Unternehmen kleine Chargen oder große Mengen produziert, können Single-Use-Systeme leicht vergrößert werden, ohne dass sich ihr ökologischer Fußabdruck wesentlich vergrößert. Diese Skalierbarkeit stellt sicher, dass die Umweltauswirkungen auch bei steigender Produktion so gering wie möglich bleiben.

Praktischer Komfort

Einwegsysteme sind nicht nur ressourceneffizient, sondern auch bequem für die Betreiber. Herkömmliche Filtersysteme erfordern oft eine umfangreiche Wartung, einschließlich Zerlegung, Reinigung und Wiederzusammenbau, was zu erheblichen Ausfallzeiten führen kann. Einwegsysteme hingegen werden vormontiert und einsatzbereit geliefert. Dies reduziert den Zeitaufwand für die Einrichtung und Wartung und ermöglicht kürzere Durchlaufzeiten zwischen den Produktionsläufen.

Roger Lundblad bemerkt: "Unsere Kunden suchen nach Technologien, die nicht nur die Nachhaltigkeit unterstützen, sondern auch ihre Abläufe rationalisieren. CultureOne bietet beides - es ist eine Lösung, die den Anforderungen der modernen Biopharma-Produktion gerecht wird."

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Single-Use-Separationsanlagen wie CultureOne von Alfa Laval einen großen Schritt nach vorne darstellen, um die biopharmazeutische Produktion nachhaltiger zu gestalten. Durch die Verringerung des Ressourcenverbrauchs, die Minimierung von Abfällen und die Verbesserung der betrieblichen Effizienz bieten diese Systeme eine praktikable Lösung für Unternehmen, die ihre Umweltbelastung reduzieren und gleichzeitig hohe Produktionsstandards aufrechterhalten wollen.