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Types de filtres pour l’industrie pharmaceutique


Conçus pour aider à purifier un milieu, les filtres sont utilisés dans un certain nombre d’industries différentes pour capturer et contenir les contaminants et autres débris tout en laissant passer le liquide souhaité. Dans l’industrie pharmaceutique, les filtres à membrane sont couramment utilisés pour aider à stériliser et déioniser l’eau qui sera ensuite utilisée dans l’industrie. Quand il s’agit de choisir le bon filtre pour un système, il y a un certain nombre de facteurs à considérer.

Systèmes de filtration

Au sein de l’industrie pharmaceutique, il existe différents systèmes de filtration qui sont couramment utilisés. La filtration de surface, la filtration en profondeur et l’ultrafiltration sont tous des systèmes qui sont utilisés dans l’industrie à des fins différentes, et chaque système de filtre présente un certain nombre d’avantages lorsqu’il est utilisé. Les informations suivantes fournissent des informations clés sur chaque type de système de filtrage.

Filtration de surface

Les systèmes de filtration de surface sont conçus pour retenir les particules à la surface de la matière filtrée. Ces particules s’accumulent avec le temps à mesure que la filtration se poursuit et forment une couche solide de matériau au niveau de la surface. Cette couche, souvent appelée «couche de gâteau», contribue à augmenter l’efficacité du filtre lors de sa formation. Alors que le taux de filtration initial lors de l’utilisation de filtres de surface n’est que d’environ 55%, une fois qu’une couche de gâteau s’est formée, le taux de filtration augmente à 100%. Dans le processus de filtration de surface, une réduction du débit finira par se produire à mesure que la matière continue de s’accumuler dans le système, nécessitant un entretien occasionnel. Le système devra être arrêté pour permettre le nettoyage du filtre.

Filtration en profondeur

Dans le système de filtration en profondeur, le matériau s’écoule le long d’un long chemin à travers un certain nombre de couches de filtre différentes avant de quitter le système de filtre. Ce processus de filtration est utilisé pour éliminer les particules, les matières solubles et les matières colloïdales du fluide. Au début de la voie, les particules plus grosses sont d’abord éliminées. Ensuite, lorsque le matériau s’écoule à travers le filtre de profondeur, des particules de plus en plus petites sont filtrées.

Les systèmes de filtration en profondeur sont nettoyés à l’aide d’un reflux, inversant l’écoulement du milieu et débouchant ainsi les pores du filtre. Par rapport à la filtration de surface, les systèmes de filtrage en profondeur sont plus chers. Cependant, ils peuvent être utilisés pendant une période plus longue que les systèmes de filtrage de surface.

Ultrafiltration

Un autre type commun de système de filtration utilisé dans l’industrie pharmaceutique est l’ultrafiltration. Ces systèmes sont généralement utilisés lorsque les pores du filtre doivent avoir une taille de 0,01 micron. L’ultrafiltration élimine non seulement les petites particules du flux de matière, mais également certains virus ou autres micro-organismes qui peuvent être présents dans le flux, tels que les bactéries et les protozoaires. Les matériaux qui traversent la membrane du filtre sont appelés «matériaux de perméat», tandis que ceux qui sont retenus et filtrés sont appelés «matériaux de rétention».

La filtration est un aspect précieux et nécessaire de tout système pharmaceutique.La filtration est un aspect précieux et nécessaire de tout système pharmaceutique.Types de filtres

Quand il s’agit de choisir un type de filtre, il y a un certain nombre de choses différentes à prendre en compte. Avec ceux utilisés dans l’industrie pharmaceutique, vous pouvez choisir parmi plusieurs filtres différents. Différents types de filtres comportent différents avantages et inconvénients, il est donc important de comprendre les types de filtres et leur fonctionnement avant de choisir un filtre.

Filtres magnétiques

Couramment utilisés dans les systèmes de production pharmaceutique liquide, les filtres magnétiques sont utiles lorsque la pureté du milieu est requise. Les filtres magnétiques sont le plus souvent utilisés pour éliminer les particules de fer des milieux liquides. Lorsque les filtres magnétiques sont remplis à pleine capacité, ils peuvent être retirés, nettoyés et réutilisés.

La filtration magnétique est avantageuse pour plusieurs raisons. Tout d’abord, il est respectueux de l’environnement. Toute contamination métallique peut être recyclée, ce qui signifie moins de coûts d’élimination. Lorsque le filtre est plein, il peut être nettoyé manuellement, ce qui réduit les coûts de fonctionnement. De plus, le débit n’est pas affecté par les filtres magnétiques, ce qui signifie que même lorsque le filtre est plein, la chute de pression dans le système n’est pas un problème. Les filtres magnétiques sont capables d’éliminer les contaminants de moins d’un micron.

Filtres à manches

Les filtres à manches sont des filtres bon marché qui utilisent une méthode de microfiltration afin d’éliminer les contaminants des matériaux liquides. Le milieu s’écoule à travers de petits pores à l’intérieur du filtre lui-même, tandis que les débris sont capturés à l’intérieur du sac, le remplissant éventuellement. La taille des pores, en ce qui concerne les filtres à manches, peut varier considérablement, il est donc important de savoir quelle taille de filtre est requise. Dans les petits systèmes, la filtration des sacs peut être incroyablement efficace, car les sacs ne se remplissent pas aussi rapidement de contaminants, ce qui réduit les coûts de remplacement des sacs.

Filtres autonettoyants

Pour les systèmes de filtration à grande échelle et à forte demande, les filtres autonettoyants sont souvent choisis. Le plus grand avantage de l’utilisation de filtres autonettoyants est leur capacité à effectuer leur propre entretien. Lorsque vous utilisez d’autres types de filtres, le pipeline ou le système dans son ensemble doit être arrêté périodiquement pour maintenance. Les filtres autonettoyants utilisent généralement un lavage à contre-courant pour éloigner les débris des côtés du filtre et vers le bas du boîtier du filtre. De là, les débris sont poussés complètement hors du système pendant que le filtre reste en place.

Membranes filtrantes

Les membranes filtrantes sont un autre aspect d’un système de filtration qui devra être choisi. Les types de membranes filtrantes les plus courants sont l’osmose inverse, l’ultrafiltration et la nanofiltration. Dans l’industrie pharmaceutique, les membranes sont utilisées pour stériliser et désioniser l’eau. Différentes membranes doivent être utilisées dans différents systèmes en fonction de leurs caractéristiques.

Osmose inverse

Communément utilisés pour le processus de raffinage des antibiotiques et la concentration d’hormones dans l’industrie pharmaceutique, les filtres à osmose inverse sont généralement livrés avec des tailles de pores d’environ 0,0001 micron. Une fois que l’eau est passée à travers un filtre à osmose inverse, elle devient de l’eau pure. L’osmose inverse est capable d’éliminer les virus, les molécules organiques et même la plupart des minéraux de l’eau. L’eau traversant le filtre est également dessalée, car l’osmose inverse élimine également les ions monovalents dans l’eau.

Ultrafiltration

L’ultrafiltration est utilisée dans les systèmes nécessitant une filtration de particules de 0,01 micron ou plus. Couramment utilisée avant la nanofiltration ou l’osmose inverse, l’ultrafiltration élimine les micro-organismes de l’eau ou d’autres matériaux. Les particules plus grosses et certains virus sont également éliminés lors du processus d’ultrafiltration. Cependant, les substances dissoutes dans le milieu ne peuvent pas être éliminées par ultrafiltration.

Nanofiltration

Avec une taille de pore d’environ 0,001 micron, la nanofiltration est couramment utilisée pour éliminer un certain nombre de contaminants de l’eau, y compris les molécules organiques, presque tous les virus, toute matière organique et un certain nombre de sels différents. La nanofiltration est couramment utilisée pour adoucir l’eau dure. En effet, la nanofiltration est capable d’éliminer les ions divalents dans l’eau, ce qui provoque en premier lieu l’eau dure.

Applications pharmaceutiques pour la filtration

Au cours du processus de développement pharmaceutique, la filtration est importante. Qu’il s’agisse de stérilisation, de préfiltration, de filtration de produits chimiques ou de bouillon de fermentation, la filtration est une partie nécessaire de la fabrication de divers produits pharmaceutiques. La filtration est essentielle dans les applications suivantes de l’industrie pharmaceutique:

  • Fractionnement du plasma
  • Enzymes de spécialité
  • Des vitamines
  • Diagnostique
  • Phytopharmaceutiques
  • Biotechnologie rouge
  • Biotechnologie blanche

Facteurs de filtre à considérer

La filtration est un aspect précieux et nécessaire de tout système pharmaceutique. L’utilisation d’une filtration appropriée permet la purification des milieux et l’élimination des débris ou autres contaminants dans le système. Lorsqu’il s’agit de choisir le bon système de filtration, il est important de garder à l’esprit quelques aspects clés des systèmes de filtration. Tout d’abord, la taille en microns doit être prise en compte, car cela déterminera la taille des particules retirées du milieu. L’efficacité du filtre, les cycles de stérilisation, les différences de média filtrant et la résistance chimique du filtre doivent également être pris en compte. Pour garantir l’utilisation du filtre correct pour un système, il est important de travailler avec une entreprise de filtration qui comprend non seulement l’industrie mais aussi les processus qui s’y déroulent.

Ressources

1. Nixon, Bretagne. « Dépannage de la filtration en profondeur. » Fabrication pharmaceutique. Putman Media, 3 octobre 2012. https://www.pharmamanufacturing.com/articles/2012/143/

2. Hancock, Nicole. « Ultrafiltration, nanofiltration et osmose inverse. » Fondation Safe Drinking Water, 4 décembre 2016. https://www.safewater.org/fact-sheets-1/2017/1/23/ ultrafiltrationnanoandro

3. Dickenson, T. Christopher. Filtres et manuel de filtration. 4e éd. Oxford: Elsevier, 2004.



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