4.4.Обгрунтування вибору ферментаційного обладнання

Біореактори (ферментатори) складають основу біотехнологічного виробництва. Маса апаратів, що використовуються, наприклад, в мікробній біотехнології, різна, і вимоги тут визначаються здебільшого економічними міркуваннями. Стосовно до ферментаторав розрізняють такі типи: лабораторні місткістю 0,5-100 л, промислові ємністю 1-100 м³ і більше. При масштабуванні домагаються відповідності найважливіших характеристик процесу, а не збереження принципу конструкції. Застосована в біотехнології обладнання повинен вносити певну частку естетичності в інтер'єр цеху або відділення. У ході його експлуатації і поза її обладнання повинно бути легко доступним, містяться і що функціонує в певних рамках вимог гігієни і санітарії. У разі заміни будь-яких частин або деталей в апараті, чищення вузлів при поточному ремонті, і т. д., забруднення не повинні потрапляти всередину біореакторів, в матеріальні потокові комунікаційні лінії, в кінцеві продукти [10]. 

Отже, проаналізувавши всі види ферментерів, для культивування Streptomyces peucetius найефективнішим являється ферментер з механічним перемішуванням барботажного типу. Основною перевагою механічного перемішування є те, що можна легко змінювати технологічні умови та ефективно доставляти до зростаючих клітин повітря, що визначає характер розвитку мікроорганізмів і їх біосинтетичну активність. Для перемішування оберемо турбінну мішалку, оскільки турбінні мішалки забезпечують інтенсивне перемішування по всьому об’єму апарата. Потужність, споживана турбінними мішалками, що працюють в апаратах з відбивними перегородками, при турбулентному режимі перемішування практично не залежить від в'язкості середовища. Тому мішалки цього типу можуть застосовуватися для сумішей, в'язкість яких під час перемішування змінюється [10].

Проведення культивування S. peucetius передбачає забезпечення інтенсивного перемішування та аерації середовища. В обраному ферментері достатній рівень масообміну досягається встановленням відкритих та закритих турбінних мішалок та повітря, яке подається через барботер. Застосування відкритої турбінної мішалки розташованої над барботером також забезпечує високий рівень диспергування повітря, сприяючи збільшенню поверхні контакту фаз та коефіцієнту масопередачі.

Запропонований апарат має високні характеристики по кисню, в ньому легко можна варіювати режими перемішування та масообміну, забезпечується рівномірний розподіл мікроорганізмів та компонентів поживного середовища. Для забезпечення стерильності передбачено використання торцевих ущільнень валу перемішуючого пристрою з паровим захистом. Так вдається практично повністю запобігти потраплянню атмосферного повітря в апарат, що є дуже важливим для забезпечення асептичних умов культивування.

4.5. Обгрунтування вибору технології

Технологія виробництва доксорубіцину починаеться з такого процесу, як приготування поживного середовища, потім посівного матеріалу культури Streptomyces peucetius, її культивування, висушування, фасування та маркування готового лікарського препарату.

Для створення оптимальних умов, які забезпечують випуск якісних ЛЗ, в останні роки були розроблені вимоги до виробництва стерильної продукції. Щоб отримати лікарський препарат відповідної якості необхідно суворо дотримуватися поставлених вимог. Визнання на Україні міжнародних стандартів ISO, EN, правил GMP, МВ 64У-1-97 “ Виробництво лікарських засобів ”, які відповідають вимогам ЕS, дозволяє нашим виробникам перейти на більш високий рівень виробництва.

Для забезпечення всіх показників якості готової продукції, повинні створюватися спеціальні умови виконання стадій і операцій технологічного процесу; пред’являються особливі вимоги до чистоти виробничих приміщень, роботи технологічного обладнання. Також певні вимоги до персоналу і виробничої санітарії.

Розглянемо детальніше:

• Підготовка персоналу . Виробництво лікарських засобів, ефективне його функціонування і забезпечення якості ліків залежать від відповідної підготовки персоналу. Міжнародні стандарти GМР, у розділі “Персонал”, висвітлюють основні вимоги щодо кваліфікації, підготовки та удосконалення кадрів, їх оптимального розміщення та використання таким чином, щоб забезпечити виконання завдань на сучасному рівні. Весь персонал (включно задіяний прибиранням та технічним обслуговуванням), працюючий в чистих зонах, повинен проходити систематичне навчання предметам, які відносяться до правильного виробництва стерильних продуктів, включаючи гігієну та основи мікробіології. Весь персонал, зайнятий безпосередньо на виробництві, повинний проходити регулярні медичні огляди, а персонал, що здійснює візуальний контроль ін'єкційних препаратів, повинний проходити регулярні огляди лікарями-окулістами.

Антисептичні засоби повинні забезпечувати знищення патогенних та сапрофітних мікроорганізмів на шкірі рук персоналу. З цією метою використовують спирт етиловий 76 \%, 2,4 \%-й розчин рецептури С-4 (суміш розчинів перекису водню й мурав'їної кислоти), дегмін, 1 %-й йодопірон 0,1 %-й октенідерм, октенісепт й інші. З метою запобігання появи стійких варіантів мікробів та їх розповсюдження дезінфекційні та антисептичні засоби слід чергувати кожні 1—3 місяці.

• Підготовка дезинфікуючих та миючих засобів. Приготування дезінфікуючих розчинів проводити згідно Генеральної СОП 21-04-02 «Порядок приготування, зберігання та використання дезінфікуючих та антисептичних засобів». Начальник/мікробіолог цеху проводить моніторинг приготування та використання миючих, дезінфікуючих та миючо-дезинфікуючих розчинів.

Гембар (25 % концентрат, який розводять водою до потрібної концентрації (0,1-0,5 %) закуповується та зберігається на складі. Використовують для дезінфекції поверхонь, посуду, санітарно-технічного і медичного обладнання.

Розчин каустичної соди використовується для ручного миття технологічного обладнання, приміщень, інвентарю 2% розчином з температурою 26°С, що забезпечує високий рівень асептики.

• Підготовка приміщень. Санітарна підготовка приміщень — один з найважливіших заходів по забезпеченню чистоти. Підготовка приміщень до роботи включає комплекс заходів, що складається з вологого прибирання приміщень, дезінфекції стін, підлог та інших поверхонь, які переслідують мету зведення до мінімуму механічних і мікробних забруднень і досягнення потрібного рівня чистоти приміщень. Для санітарної обробки приміщень і обладнання використовуються розчини дезінфікуючих засобів. При виборі дезінфікуючих засобів необхідно враховувати не тільки їх бактерицидні властивості, але й можливу токсичність для людини. Тривале використання будь-якого дезінфікуючого засобу призводить до утворення стійких штамів, тому його рекомендується змінювати кожні 14 днів.

• Підготовка обладнання та комунікацій. Підготовку обладнання проводити згідно з Генеральною СОП 19-04-09 «Підготовка та обробка технологічного обладнання» та Генеральною СОП 21-03-05 «Підготовка технологічного інструменту до роботи у виробничих приміщеннях», СОП 04-05-13 «Підготовка технологічних ємностей в цеху органопрепаратів та очних крапель».

Контроль мікробіологічної чистоти поверхонь обладнання та інвентарю проводить працівник ВКЯ згідно Генеральної СОП 20-06-10 «Контроль мікробіологічної чистоти поверхонь обладнання та інвентарю». Моніторинг очистки технологічного обладнання проводить мікробіолог або лаборант цеху згідно з Генеральною СОП 22-06-11 «Контроль очистки технологічного обладнання від дезрозчину — пероксиду водню», Генеральною СОП 22-06-12 «Контроль очистки технологічного обладнання від миючих засобів», Генеральною СОП 22-06-13 «Контроль очистки технологічного обладнання – визначення залишкових білків у промивних водах реактора», Генеральною СОП 22-06-14 «Контроль очистки технологічного обладнання – визначення лугів у промивних водах реактора» та СОП 20-06-10 «Контроль мікробіологічної чистоти технологічного обладнання та інвентарю».

До чистого обладнання прикріплюють статусну етикетку з написом «Чисто»/ «Готове до роботи» (Ф 5.13-01-206/Ф 5.13-01-207), де вказують назву обладнання, дату проведення обробки, П.І.Б., підпис виконавця та відповідальної особи або кольорові статусні етикетки Жовті/Зелені.

• Підготовка повітря. Повітря, що використовується для аерації не повинно мати механічних домішок, бути стерильним та мати певну температуру від 45 до 60 ^оС. Очищення повітря від механічних домішок виконують з допомогою вісцинових фільтрів, встановлених на трубопроводах подаючи повітря трубопровітродувки. Попереднє очищення повітря від пилу та мікроорганізмів здійснюється в головному фільтрі. Заключна стадія очищення повітря від контамінантів здійснюється в індивідуальному фільтрі.

• Підготовка і стерилізація піногасника. В якості піногасника використовується олія рослинна. Завантажується необхідна кількість для стерилізації. Стерилізацію проводять при 131 ºС протягом 30 хвилин, Р = 0,075 МПа.

• Приготування поживного середовища. Перед приготуванням середовища усі компоненти стерилізуються. Режим стерилізації залежить від природи речовини. Приготування проводять різними способами в залежності від способу стерилізації. Вирощування глибинної культури проводять в стерильних умовах, в зв’язку з чим поживне середовище має бути повністю стерильним.

Підготовка посівного матеріалу. Готують посівний матеріал для засівання на агаризоване середовище музейної культури S. peucetius (чашки Петрі).

• Виробниче культивування. До загального об’єму стерильного розчину солей подаємо розчин мальтози та дріжджового екстракту і засіваємо середовище приготовленим на попередньому етапі в посівному апараті.

Культивування проводиться протягом 72 год при Т = 30 °С, рН = 7,2 при постійному перемішуванні і подачі очищеного повітря.