Guida alle applicazioni della filtrazione nell'industria farmaceutica

Nell'industria farmaceutica, le tecnologie di filtrazione sono utilizzate nella produzione di antibiotici, aminoacidi, vitamine e prodotti intermedi.

La filtrazione è un processo ampiamente utilizzato nell'industria farmaceutica, al punto da essere considerato quasi onnipresente. La filtrazione è definita come un processo in cui il particolato solido viene rimosso da un fluido, che può essere liquido o gassoso, utilizzando un mezzo poroso per eseguire il processo.

La filtrazione può essere facilmente applicata a un'ampia varietà di esigenze farmaceutiche e, grazie a questa versatilità, è ampiamente utilizzata nel settore.

È importante notare che esiste una differenza tra filtrazione e adsorbimento. Nell'adsorbimento, la natura fisica delle particelle è responsabile della separazione, mentre nella filtrazione si utilizza un mezzo filtrante.

Alcuni dispositivi di adsorbimento che utilizzano carbone attivo o resine a scambio ionico sono spesso chiamati filtri nelle descrizioni commerciali. Tuttavia, il loro scopo e metodo di funzionamento è l'adsorbimento, non la filtrazione.

Metodi di filtrazione utilizzati nell'industria farmaceutica 

L'industria farmaceutica richiede metodi di filtrazione diversi a seconda del tipo di soluzione chimica utilizzata. In generale, esistono due tipi principali di sistemi di filtrazione. Si tratta di:

• Filtrazione di superficieLa filtrazione superficiale funziona per intercettazione diretta, come indicato nel Manuale dei filtri e della filtrazione. La dimensione dei pori del mezzo filtrante è responsabile della separazione, in quanto il mezzo filtrante lascia passare le particelle fini, ma intrappola le particelle troppo grandi per passare attraverso i pori. Poiché a volte viene utilizzata una membrana porosa, il sistema è noto anche come filtrazione a membrana.
• Filtrazione a letto profondoA differenza della filtrazione superficiale, nei filtri a letto profondo le particelle sono più piccole delle aperture del mezzo filtrante e quindi procedono attraverso pori relativamente lunghi e tortuosi, dove vengono raccolte da una serie di meccanismi (gravità, diffusione e inerzia) e sono attaccate al mezzo da forze molecolari ed elettrostatiche. Tra i filtri più comuni utilizzati nella filtrazione a letto profondo vi sono i filtri ceramici e sinterizzati, che trovano applicazione anche nella produzione di principi attivi farmaceutici (API).
  
• Recenti sviluppi nei filtri metallici sinterizzatiIn passato, l'industria si affidava molto all'uso di precipitatori elettrostatici, cicloni e filtri monouso. Recentemente, però, questi filtri sono stati sostituiti da filtri metallici sinterizzati, che trovano importanti applicazioni nell'industria farmaceutica. Questi filtri possono essere puliti in loco e, man mano che si forma il filter cake (lo strato di materiale filtrato sulla membrana), il filtro diventa più efficiente.
• Filtrazione a flusso incrociatoL'esempio più tipico di filtrazione a flusso incrociato è la nanofiltrazione, un sistema recentemente sviluppato per le aziende che necessitano di un metodo per trattare l'acqua con bassi solidi totali disciolti. Anche le applicazioni di filtrazione nell'industria farmaceutica includono questo processo. Il nome nanofiltrazione deriva dall'uso di una membrana di filtrazione con pori di diametro pari o inferiore a un nanometro. Può essere paragonata all'osmosi inversa, ma la pressione transmembrana richiesta per il suo funzionamento è significativamente inferiore. Il processo è quindi più economico e rappresenta una valida opzione per le applicazioni farmaceutiche. Ciò nonostante, presenta degli svantaggi: le membrane di nanofiltrazione possono essere soggette a intasamenti e incrostazioni, un aspetto importante da considerare nelle applicazioni di filtrazione farmaceutica.

L'ultrafiltrazione nell'industria farmaceutica

L'ultrafiltrazione è un processo di trasporto a membrana guidato dalla pressione, utilizzato soprattutto per la separazione, la concentrazione e la purificazione di macromolecole specifiche. Questo metodo di filtrazione genera un elevato livello di purezza nei suoi prodotti e nell'industria viene applicato alla produzione di vaccini, plasma e sieri.

Può essere utilizzato in un'ampia gamma di applicazioni nell'industria farmaceutica, perché può essere economicamente scalato e l'applicazione di pompe a basso taglio può ridurre la denaturazione da taglio dei prodotti.

I recenti progressi dell'ultrafiltrazione sono dovuti alla sua adozione nel settore delle biotecnologie. Grazie alla natura asimmetrica delle membrane utilizzate nell'ultrafiltrazione, esse sono meno inclini a intasarsi con detriti o cellule rispetto ai filtri microporosi, rendendo l'ultrafiltrazione un metodo più economico ed efficiente per la produzione di prodotti biotecnologici.

Anche la produzione di plasma è annoverata tra le applicazioni dell'ultrafiltrazione. Quando il plasma umano viene frazionato, è necessario ricostituire le concentrazioni delle frazioni proteiche essenziali, come l'albumina e le globuline. L'ultrafiltrazione viene applicata per facilitare questo processo.

Panello filtrante per la produzione farmaceutica 

I panelli filtranti sono utilizzati anche nell'industria farmaceutica. Si tratta di una tecnica di filtrazione superficiale che utilizza la torta che si forma sulla superficie del mezzo filtrante. Il mezzo filtrante è solitamente costituito da un tessuto grossolano. Attraverso questo tessuto, viene fatto circolare un mezzo in modo che le particelle all'interno della soluzione coprano i fori del tessuto e costituiscano una membrana più resistente. La torta può.

Apparecchiature utilizzate per la filtrazione farmaceutica

La filtrazione industriale richiede diversi tipi di apparecchiature da applicare al processo. La scelta delle apparecchiature dipende da diversi fattori, tra cui le proprietà del fluido e le dimensioni delle particelle da filtrare. Le apparecchiature utilizzate per la filtrazione devono essere economiche e facilmente sterilizzabili con calore, radiazioni o gas.

Inoltre, per i sistemi meccanici, è necessario conoscere la dimensione minima delle particelle che possono gestire. Alcuni degli impianti meccanici utilizzati nella filtrazione industriale comprendono:

• Filtro pressa.
• Filtro a nastro a vuoto.

Filtropresse o filtri a pressione per l'industria farmaceutica

Le filtropresse sono comunemente note come "filtropresse a camera", "filtropresse a membrana" o "filtropresse a piastra a membrana". Molte industrie, come quella alimentare, chimica o farmaceutica, producono prodotti a partire da sospensioni liquido-solide o impasti.

La filtropressa separa solidi e liquidi in modo che la parte desiderata della miscela possa essere lavorata, confezionata o consegnata. Le filtropresse vengono solitamente utilizzate in modalità batch (funzionamento non continuo). L'elevata pressione di esercizio consente al panello filtrante di avere un basso contenuto di umidità.

Le filtropresse sono utilizzate in quasi tutti i tipi di industria. Non esiste un settore in cui non sia necessaria una filtropressa. Pertanto, l'industria farmaceutica non fa eccezione. La necessità di filtrare è quasi onnipresente nell'industria farmaceutica.

Per filtrazione si intende un processo di rimozione di materiale solido granulare. La materia solida granulare viene rimossa da un fluido, liquido o gassoso, utilizzando un mezzo permeabile durante il processo di filtrazione.

Il processo di filtrazione è necessario per diverse esigenze dell'industria farmaceutica. L'uso flessibile della filtrazione la rende un processo ampiamente utilizzato nell'industria farmaceutica.

Il processo di filtrazione non deve essere confuso con l'assorbimento. Esiste una grande differenza tra filtrazione e assorbimento. Il processo di assorbimento avviene a causa della natura fisica delle particelle. La filtrazione, invece, avviene grazie alla presenza di una membrana.

Nelle descrizioni commerciali, i dispositivi di adsorbimento che utilizzano carbone attivo o resine a scambio ionico sono chiamati filtri. Tuttavia, il loro uso e processo operativo è l'adsorbimento, non la filtrazione.

Filtri a pressione automatici Larox® PF di Metso

Sono stati progettati specificamente per soddisfare le rigorose esigenze dell'industria farmaceutica, dove sono essenziali facilità di manutenzione, prestazioni superiori e risultati costanti. Questi filtri a piastra a diaframma incorporati sono completamente automatici e dispongono di camere orientate orizzontalmente per garantire un trattamento efficiente e costante.

Una delle caratteristiche distintive del Filtri a pressione automatici Larox® PF è la sua capacità di funzionare in modo completamente automatico, offrendo un elevato livello di convenienza ed efficienza.

Inoltre, questi filtri sono autodiagnostici e offrono una flessibilità eccezionale, che li rende la scelta ideale per una varietà di condizioni di processo nell'industria farmaceutica.

Il filtro automatico a pressione Larox® PF assicura un lavaggio completo ed efficace del telo in ogni ciclo, nonché uno scarico efficiente delle torte filtranti da tutte le camere.

Ciò contribuisce alla produzione di una torta filtrante asciutta, consistente e omogenea, garantendo al contempo un lavaggio efficiente dei solidi.

I vantaggi principali dei filtri automatici a pressione Larox® PF sono i seguenti:

• Elevata capacità con efficienza e affidabilità comprovateQuesti filtri hanno dimostrato la loro capacità di gestire grandi volumi di liquidi in modo efficiente e affidabile, un aspetto essenziale per l'industria farmaceutica.
• Funzionamento completamente automaticoLa completa automazione di questi filtri semplifica le operazioni e riduce la necessità di interventi manuali. Inoltre, la loro capacità di autodiagnosi ne aumenta ulteriormente l'affidabilità.
• Lavaggio efficiente dei panettiIl telo continuo consente un lavaggio completo del pannello filtrante, garantendo un'efficace separazione di solidi e liquidi.
• Requisiti di spazio ridottiIl design compatto ed efficiente consente una comoda installazione in ambienti farmaceutici in cui lo spazio è limitato.
• Efficienza di filtrazione avanzataI filtri automatici a pressione Larox® PF offrono un'efficienza di filtrazione all'avanguardia per soddisfare un'ampia gamma di applicazioni farmaceutiche.

La scelta perfetta di una filtropressa per l'industria farmaceutica vi garantisce prestazioni superiori, risultati costanti e facilità di manutenzione, il tutto supportato da un funzionamento completamente automatico e da un'efficienza comprovata. Con le filtropresse, la produzione farmaceutica può mantenere i più alti standard di qualità ed efficienza nei processi di separazione solido-liquido.

Filtro a nastro a vuoto per l'industria farmaceutica

I filtri a nastro sottovuoto sono filtri orizzontali a funzionamento continuo che separano i solidi sospesi per mezzo del vuoto. Grazie alla loro versatilità, trovano applicazione, tra l'altro, nell'industria chimica, farmaceutica, alimentare, ambientale, dei coloranti e dei pigmenti, mineraria e mineraria.

Queste unità di filtrazione sono utilizzate principalmente per la separazione solido-liquido nei processi chimici.

Filtro a nastro sottovuoto Metso Larox® RT per l'industria farmaceutica

I filtri a nastro per vuoto Larox® RT rappresentano una soluzione avanzata e sicura per un'ampia gamma di applicazioni nell'industria farmaceutica. Sono progettati specificamente per fornire un trattamento efficiente e affidabile in ambienti farmaceutici in cui la qualità e la sicurezza sono fondamentali.

Caratteristiche eccezionali:

• Efficienza di lavaggio della tortaI filtri Larox® RT sono caratterizzati da un'eccezionale efficienza di lavaggio della torta filtrante, che assicura una separazione continua del liquame in una torta filtrante e un filtrato chiaro e di alta qualità.
• Opzioni di lavaggioOffrono la flessibilità necessaria per eseguire il lavaggio dei panelli sia a monte che a valle, adattandosi alle esigenze specifiche del processo farmaceutico.
• Concentrazione di solidi secchi più elevataPer le applicazioni farmaceutiche che richiedono un contenuto di solidi secchi più elevato nel prodotto finale, questi filtri consentono la compressione meccanica, che contribuisce a una maggiore concentrazione del prodotto.
• Essiccazione termicaPer i processi che richiedono un'ulteriore essiccazione, è disponibile l'opzione dell'essiccazione termica con gas caldo (aria, vapore) o infrarossi, che consente di ottenere prodotti con i livelli di umidità desiderati.
• Manutenzione minimaI filtri a nastro per vuoto Larox® RT richiedono una manutenzione minima, che riduce i costi operativi e massimizza la disponibilità delle apparecchiature nella produzione farmaceutica.
• Conformità normativaSono progettati e realizzati in conformità alle normative e agli standard applicabili all'industria farmaceutica, garantendo la sicurezza e la qualità dei prodotti finali.
• Resistenza a condizioni specialiPer gli ambienti di lavorazione farmaceutica con condizioni corrosive, sono disponibili opzioni con parti bagnate robuste per prolungare la durata delle apparecchiature.

Specifiche principali:

• Superficie di filtrazioneDisponibile in varie dimensioni, da 1,6 m² a 63 m², per adattarsi a diverse capacità di lavorazione farmaceutica.
• Funzionamento continuoQuesti filtri garantiscono un funzionamento continuo che ottimizza l'efficienza del processo.
• Elaborazione in più fasiConsentono una vera e propria lavorazione in più fasi, essenziale per le applicazioni farmaceutiche complesse.
• Alta disponibilitàI filtri a nastro per vuoto Larox® RT si distinguono per l'elevata disponibilità e il basso costo totale di proprietà (OPEX), garantendo prestazioni affidabili e convenienti.

Il Filtro a nastro a vuoto Metso Larox® RT sono la scelta intelligente per ottimizzare i processi di filtrazione nell'industria farmaceutica, fornendo prodotti di alta qualità e soddisfacendo i più severi standard normativi. Grazie al loro design avanzato e all'attenzione per la sicurezza e l'efficienza, questi filtri sono essenziali per una produzione farmaceutica all'avanguardia.

Nastro aspirante autopulente e filtropresse a nastro

Nella maggior parte delle tecniche di filtrazione, l'accecamento del filtro, che si riferisce all'accumulo di particelle negli spazi del tessuto filtrante, può causare una significativa diminuzione delle prestazioni del filtro. Per risolvere questo problema, molte applicazioni moderne delle tecniche di filtrazione hanno adottato filtri autopulenti, soprattutto quelli che non richiedono la sostituzione dopo ogni ciclo di filtrazione. I metodi utilizzati per la pulizia dei filtri nel sistema includono:

• Lavaggio direttoL'acqua viene spruzzata ad alta velocità in direzione tangenziale al filtro, rimuovendo il materiale filtrante dal filtro.
• Lavaggio inversoIn qualsiasi metodo di filtrazione che prevede un flusso definito nel suo processo, il lavaggio inverso inverte la direzione di tale flusso.

Sviluppo continuo dei sistemi di filtrazione per applicazioni farmaceutiche

Nell'industria farmaceutica, ogni area di produzione affronta una varietà di sfide che richiedono una varietà di approcci ai sistemi di filtrazione. Ogni applicazione è unica in termini di ciò che deve essere filtrato e dei metodi utilizzati per ottenere il prodotto finale desiderato.

Sia la filtrazione di superficie che quella di profondità svolgono un ruolo essenziale in questo settore in costante evoluzione. Con il progredire della tecnologia, si presentano opportunità per migliorare sia i metodi esistenti sia per sviluppare nuovi sistemi di filtrazione più efficienti ed efficaci.

Metso con quasi un secolo di esperienza nella fornitura di impianti e servizi di filtrazione, è un partner fidato dell'industria farmaceutica.

Il loro solido patrimonio, unito a un forte impegno per la produttività sostenibile e a una profonda conoscenza dei processi di filtrazione nell'industria farmaceutica, consente loro di offrire soluzioni di filtrazione affidabili e altamente efficienti.

Il suo portafoglio di prodotti è specificamente progettato per affrontare le sfide dei processi industriali, garantendo risultati superiori in un'ampia gamma di applicazioni farmaceutiche.

Inoltre, sono leader nello sviluppo di prodotti e soluzioni per la separazione solido-liquido, ponendo il processo industriale al centro della nostra attenzione.

Si basa sulla profonda conoscenza dei processi da parte dei suoi ingegneri, supportati dall'esclusivo Dehydration Technology Centre (DTC) in Finlandia, dove conducono ricerca e sviluppo in stretta collaborazione con le principali università.

Non perdete l'opportunità di ottimizzare i vostri processi di filtrazione nell'industria farmaceutica: richiedete informazioni oggi stesso e scoprite come Metso può migliorare l'efficienza e la qualità della produzione farmaceutica!