Evaluación del mezclado en un sistema de bioprocesamiento de un solo uso

RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS



Anne Hansen

Las herramientas cuantitativas y cualitativas permiten una mejor comprensión del mezclado.

Los equipos de mezclado de un solo uso para la fabricación de bioprocesos por BPF, deben ser capaces de mezclar de manera efectiva amortiguadores (por ejemplo, partículas que se hunden) y medios (es decir, partículas flotantes). La mezcla eficaz puede ser un desafío, especialmente en volúmenes altos. La mezcla polvo-líquido requiere una buena dispersión y disolución de las partículas. Para comprender mejor el espacio del proceso del mezclado, es útil emplear herramientas para medir la mezcla de una manera cualitativa y cuantitativa. Estas herramientas incluyen sondas de monitoreo en tiempo real para pH, conductividad y conteo de partículas, junto con medios para observar y registrar mejor las tendencias.

Herramientas para el monitoreo del mezclado
La monitorización en tiempo real usando sondas insertadas en el recipiente puede usarse para rastrear y registrar la homogeneidad en todo el recipiente, se usan comúnmente para medir tiempo de mezclado, especialmente en mezclas líquido-líquido. Por ejemplo, la adición de una pequeña cantidad de solución de sal concentrada al volumen de recipiente más grande eleva la conductividad del líquido, primero en una pequeña área y después a lo largo del recipiente a medida que el mezclado prosigue. Cuando la lectura de conductividad se vuelve estable (es decir, usualmente dentro de +/- 1%), se determina que el sistema está completamente mezclado. De manera similar, cuando se añade una pequeña cantidad de ácido o base concentrada al sistema, la reacción para cambiar el pH comienza en la zona local de adición y continúa a lo largo de todo el volumen a medida que se produce la mezcla. Una vez más, cuando la lectura del pH es estable, se determina que el sistema está completamente mezclado. Para las mezclas de polvo y líquido, pueden realizarse mediciones similares, centrándose en parámetros afectados por componentes del polvo, que a menudo son conductividad o pH, pero también pueden incluir osmolalidad o incluso mediciones del espectro de absorción ultravioleta de las proteínas (UV280). La conductividad y el pH son los más utilizados porque los sensores alíneados, en tiempo real, están fácilmente disponibles.

ParticleTrack (Mettler-Toledo) es un instrumento basado en una sonda que utiliza una técnica de medición llamada medición de reflectancia de haz enfocada (FBRM, por sus siglas en inglés) para rastrear y contar el tamaño de partícula en tiempo real. Utilizando un rayo láser lanzado hacia abajo del tubo de la sonda a través de un conjunto óptico, un haz de luz se enfoca en el proceso donde las partículas fluyen a través de la ventana de la sonda. A medida del giro óptico, el haz enfocado escanea a través del sistema, y las partículas individuales o estructuras de partículas retrodispersarán la luz láser hacia el detector. Estos pulsos distintos de luz retrodispersada se detectan, se cuentan y se utilizan para calcular la distancia a través de cada partícula, definida como la longitud de cuerda. La estadística de cada distribución de longitud de cuerda, tales como conteos de clases de tamaño fino y grueso, pueden ser tendencia a lo largo del tiempo. La distribución del polvo se refleja en la homogeneidad del conteo de partículas, mientras que la disolución del polvo se muestra cuando el recuento de partículas se mueve al mínimo.