È sicuro utilizzare una cassetta a foglio piatto?

Ehi gente, se lavorate nella produzione biofarmaceutica, nella lavorazione di alimenti e bevande o in qualsiasi campo che utilizza la tecnologia di filtrazione, probabilmente ad un certo punto vi siete imbattuti nella filtrazione a cassetta a foglio piatto. Per molte persone si tratta di un grande passo avanti rispetto alle configurazioni di filtraggio a flusso tangenziale (TFF) della vecchia scuola, ma c'è una domanda che ricevo più di ogni altra: "Una cassetta a foglio piatto è sicura da usare?"

In qualità di fornitore di cassette per fogli piani che ha parlato con centinaia di ingegneri di bioprocessi, responsabili di laboratorio e responsabili operativi nel corso degli anni, capisco perché questa domanda persiste. Quando hai a che fare con prodotti costosi, norme normative rigide e il rischio di contaminazione del prodotto o di fallimento dei lotti, non puoi permetterti di prendere scorciatoie. Quindi analizziamolo in dettaglio: niente gergo, solo il vero discorso sulla sicurezza, supportato da ciò che abbiamo visto nei nostri oltre 10 anni di vendita di queste cassette e dalla scienza che ha contribuito alla loro realizzazione.

Per prima cosa, chiariamo cosa sia effettivamente una cassetta a fogli piani, perché la confusione qui porta a molte preoccupazioni inutili. A differenza delle cartucce a fibra cava, che sono tubi imballati strettamente insieme, le cassette a fogli piatti sono fogli di membrana sottili e piatti sigillati tra due telai rigidi, con spazio affinché il filtrato e il retentato possano fluire senza intasarsi troppo facilmente. Sono un tipo di cassetta di ultrafiltrazione (UF), giusto? Quindi sono progettati per separare le molecole in base alle dimensioni: le cose piccole passano attraverso la membrana, quelle grandi rimangono. Questa semplicità è parte del motivo per cui sono popolari, ma è anche il motivo per cui le persone si interrogano sulla sicurezza: "Se è così semplice, potrebbe rompersi o contaminare il mio lotto?"

Cominciamo con la più grande preoccupazione per la sicurezza che le persone hanno solitamente: la contaminazione del prodotto. Se la membrana della cassetta perde o se le particelle della cassetta stessa si staccano nel processo, questo è un problema. Allora come possiamo prevenirlo noi e altri produttori rinomati? Per cominciare, la scelta della membrana non è negoziabile. Utilizziamo solo materiali conformi a FDA e USP per le nostre cassette a fogli piani, ad esempio polietersulfone (PES) e cellulosa rigenerata, che sono standard per uso alimentare e biofarmaceutico. Questi materiali sono testati rispetto alle soglie di sostanze rilasciabili ed estraibili (L&E), il che significa che non rilasciano sostanze chimiche dannose nel prodotto. Pubblichiamo dati L&E completi per ogni singolo modello di cassetta che vendiamo, in modo che i clienti possano eseguire i propri test se lo desiderano, senza congetture.

Aspetta, ma per quanto riguarda l'effettivo assemblaggio della cassetta? Se la membrana non è sigillata correttamente, può rompersi durante l'uso, causando perdite. Questo è un rischio per la sicurezza perché lascia che il tuo prodotto si mescoli con il flusso del filtrato o viceversa. Quindi il nostro processo di produzione utilizza la saldatura laser per le guarnizioni del telaio, non l'adesivo, che è molto più affidabile. Anche l'adesivo può fuoriuscire e talvolta cedere sotto alta pressione: abbiamo avuto clienti che ci hanno raccontato storie dell'orrore con cassette sigillate con adesivo che sono esplose durante il processo, rovinando un lotto da 500.000 dollari. La saldatura laser lo elimina. Eseguiamo inoltre test di integrità al 100% su ogni cassetta prima che lasci il nostro magazzino, senza eccezioni. Ciò significa che eseguiamo un test di mantenimento della pressione e un test del punto di bolla per assicurarci che la membrana sia intatta, senza buchi o spazi vuoti. Se una cassetta si guasta, viene rottamata, non spedita. Questo è uno dei motivi principali per cui i nostri clienti ritornano: non devono preoccuparsi di errori di batch dell'ultimo minuto.

Un’altra preoccupazione comune: la sicurezza dei processi. Le cassette a fogli piani vengono utilizzate nel TFF, che a volte funziona a pressioni più elevate, giusto? Se la cassetta è troppo fragile, può deformarsi o la membrana può compattarsi, il che compromette l'efficienza della filtrazione e può persino causare cedimenti strutturali. Progettiamo le nostre cassette con telai rigidi in polipropilene in grado di gestire fino a 60 psi, che è più che sufficiente per la maggior parte delle applicazioni alimentari e di bioprocessi. Aggiungiamo anche griglie di supporto all'interno della cassetta per mantenere la membrana piatta, in modo che non si pieghi sotto pressione. Ho visto clienti utilizzare cassette a fogli piani più economiche e imitazioni che si deformavano a 30 psi: dovevano rifare intere tirature, il che costava molto di più rispetto all'acquisto di una cassetta di qualità dall'inizio.

Ora parliamo di applicazioni specifiche, perché la sicurezza può variare a seconda dell'utilizzo della cassetta. Se stai elaborando anticorpi monoclonali (mAb) o terapie geniche, la posta in gioco è altissima: gli organismi di regolamentazione come la FDA non ti daranno tregua in caso di contaminazione. Le nostre cassette a fogli piani soddisfano le linee guida ICH Q7, che rappresentano lo standard di riferimento per la produzione farmaceutica. Offriamo anche dimensioni dei pori personalizzate, quindi puoi scegliere la dimensione esatta di cui hai bisogno per il tuo prodotto. Ad esempio, se stai rimuovendo impurità più piccole, una cassetta di ultrafiltrazione da 10 kd funzionerebbe, ma se stai concentrando proteine ​​di grandi dimensioni, una cassetta di ultrafiltrazione da 300 kd è la strada da percorrere. Abbiamo pagine per tutto questo sul nostro sito, se vuoi controllare le specifiche: basta cercare Cassette a fogli piatti, Cassette UF o Filtri e dispositivi di ultrafiltrazione sul nostro sito web per vedere i dettagli completi.

Aspetta, che mi dici di cibo e bevande? Anche chi produce succhi, birra o latticini ha bisogno di una filtrazione sicura, giusto? Le nostre cassette sono conformi agli standard FDA sul contatto alimentare, quindi sono sicure per qualsiasi cosa tu stia elaborando e che finisca sugli scaffali dei negozi di alimentari. Nessuna sostanza chimica strana penetra nel tuo succo d'arancia, nessun pezzetto di plastica entra nella tua birra: testiamo tutti i nostri materiali per questo.

Naturalmente nessun prodotto è esente da rischi al 100%. Questo è un dato di fatto. Ma i rischi associati alle cassette a fogli piani sono quasi del tutto evitabili se si utilizza un fornitore affidabile e si seguono le regole base di gestione e conservazione. Parliamo di queste migliori pratiche, perché molti problemi di sicurezza derivano dall'errore dell'utente, non dal prodotto stesso.

Innanzitutto, lo stoccaggio. Non lasciare le cassette alla luce diretta del sole o in un magazzino caldo e umido. Le membrane in PES possono rompersi se esposte a temperature estreme per troppo tempo. Le nostre cassette vengono fornite sigillate in sacchetti sterilizzati con una soluzione tampone, quindi conservale in un luogo fresco e asciutto finché non sei pronto per usarle. Se la borsa si strappa, non utilizzare la cassetta: semplice. La contaminazione può entrare.

In secondo luogo, la gestione pre-utilizzo. Non far cadere la cassetta né sbatterla contro una superficie dura. La membrana è sottile, quindi una piccola crepa invisibile può causare una perdita in seguito. Quando lo installi nel tuo sistema TFF, segui le istruzioni del produttore del tuo sistema e assicurati che le guarnizioni siano posizionate correttamente. Un'altra causa comune di perdite è una cattiva tenuta tra la cassetta e il sistema, non la cassetta stessa.

In terzo luogo, la pulizia post-utilizzo. Se non si pulisce adeguatamente la cassetta, questa potrebbe intasarsi, provocando un'alta pressione che potrebbe danneggiare la membrana. Si consiglia di utilizzare una soluzione caustica delicata (come NaOH 0,1 M) a 40-50°C e di farla scorrere nella cassetta per 30 minuti dopo ogni utilizzo. Sciacquarlo accuratamente con acqua purificata e conservarlo in una piccola quantità di tampone per mantenere la membrana idratata. Se salti questo passaggio, la membrana potrebbe seccarsi, rendendola fragile e incline a rompersi al prossimo utilizzo.

Ho visto tanti clienti considerare “non sicure” le cassette a fogli piani perché non hanno seguito questi semplici passaggi. Un cliente un paio di anni fa mi ha detto che la sua cassetta si era rotta durante un utilizzo e ha incolpato il prodotto. Quando abbiamo esaminato i loro appunti, avevano conservato la cassetta in un magazzino a 90°F per due settimane prima dell'uso e avevano saltato la pulizia dopo l'ultima esecuzione. Era evidente che la membrana era degradata. Non è colpa della cassetta: è un errore dell'utente.

Ora confrontiamo le cassette a lamiera piana con altre opzioni UF, giusto per mettere le cose in prospettiva. Le cartucce a fibra cava sono un altro prodotto UF comune, ma presentano problemi di sicurezza: se una fibra si rompe, può essere difficile da rilevare e, in tal caso, è necessario scartare l'intera cartuccia. È più semplice eseguire il test di integrità delle cassette a fogli piani perché il test del punto di bolla è semplice da eseguire. Puoi controllare una cassetta di lamiera piana in 5 minuti, senza bisogno di attrezzature sofisticate. Questo è un grande vantaggio in termini di sicurezza per molti team operativi.

Altro punto: la scalabilità. Molte persone temono che se si passa dalla scala di laboratorio alla scala commerciale, la sicurezza va a finire. Le nostre cassette a fogli piani sono disponibili dalla dimensione di laboratorio di 10 cm² fino alla dimensione commerciale di 10 m² e utilizziamo lo stesso processo di produzione per tutte le dimensioni: stessa saldatura laser, stessi test di integrità, stessi materiali. Quindi la sicurezza che si ottiene in laboratorio è la stessa che si ottiene in produzione. Nessuna sorpresa quando si ingrandisce.

Aspetta, che mi dici della conformità normativa? Se spedisci prodotti a livello internazionale, hai bisogno che anche le cassette soddisfino le GMP dell'UE. Le nostre cassette a fogli piani sono conformi all'allegato 1 delle GMP dell'UE, che rappresenta la guida più recente per la produzione sterile. Forniamo inoltre tutta la documentazione necessaria per gli audit: registri dei lotti, dati L&E, certificazione di conformità e persino tracciabilità per ogni cassetta che vendiamo. Questo è un peso enorme da toglierti dalle spalle quando arriva il momento di un'ispezione FDA o UE.

Lasciami concludere, perché so che sei occupato. Quindi una cassetta per fogli piani è sicura da usare? Sì, se acquisti da un fornitore affidabile, seguendo le regole di base di gestione e conservazione e testando ogni cassetta prima dell'uso. I rischi sono gestibili e molto inferiori rispetto a molte altre opzioni di filtraggio disponibili, se eseguite correttamente.

Se non sei ancora sicuro o se hai domande su quale dimensione o dimensione dei pori sia adatta alla tua applicazione, contatta il nostro team. Non ci limitiamo a vendere cassette: aiutiamo i clienti a trovare la giusta soluzione di filtrazione per il loro processo, che si tratti di una cassetta di ultrafiltrazione da 10kd per piccole molecole, di una cassetta di ultrafiltrazione da 300kd per proteine ​​di grandi dimensioni o di qualsiasi altra cassetta UF adatta alle vostre esigenze. Possiamo guidarti attraverso le specifiche delle nostre cassette a fogli piani, rispondere a qualsiasi domanda sulla sicurezza o persino metterti in contatto con un cliente che utilizza le nostre cassette nel tuo specifico campo.

Non lasciare che la disinformazione ti impedisca di adottare una configurazione di filtraggio più efficiente, più flessibile e più sicura rispetto ai vecchi metodi. Contatta il nostro team per parlare del tuo progetto, senza pressioni, senza proposte di vendita: solo risposte dirette.

Riferimenti

1. FDA. (2023). Guida per l'industria: contenitori e sistemi di chiusura per il confezionamento di farmaci e prodotti biologici per uso umano. Amministrazione statunitense per gli alimenti e i farmaci.
2. USP<661>. (2022). Valutazione biologica dei dispositivi medici. Convenzione sulla farmacopea degli Stati Uniti.
3. ICH Q7. (2020). Guida alle buone pratiche di produzione per gli ingredienti farmaceutici attivi. Consiglio internazionale per l'armonizzazione dei requisiti tecnici per i prodotti farmaceutici per uso umano.
4. GE Sanità. (2021). Filtrazione del flusso tangenziale: sicurezza e migliori pratiche per la gestione delle membrane. Bioprocesso internazionale.
5. Agenzia europea per i medicinali. (2022). Allegato 1 Produzione di medicinali sterili. EMA/CHMP/QWP/158081/2012 Rev. 1.