Mesure de l'indice de réfraction pour le contrôle de la concentration de protéines en temps réel dans l'ultrafiltration du plasma sanguin
Un mesure fiable pour optimiser la récupération des protéines dans l'ultrafiltration plasmatique
Introduction
Le plasma sanguin contient des centaines de protéines qui remplissent des fonctions physiologiques essentielles. Les plus abondantes, l'albumine et les immunoglobulines de type G (IgG) constituent environ 80 % des protéines plasmatiques.
Le plasma est utilisé comme matière première pour la production de produits pharmaceutiques fractionnés tels que l'albumine sérique humaine (HSA), les immunoglobulines de type G (IgG), les protéines de la sous-classe de thrombine et les inhibiteurs de protéase. Ces produits jouent un rôle critique dans le traitement des maladies potentiellement mortelles, notamment des hémorragies et de la coagulation, des maladies immunologiques et infectieuses et de la dégénérescence des tissus.
Le plasma sanguin peut être soit fractionné à partir du sang total par centrifugation, soit obtenu par aphérèse. Lors de la collecte, du traitement et du stockage, un contrôle strict des conditions environnementales et des processus, en particulier de la température, est essentiel pour préserver la qualité du plasma.
Le processus de fractionnement du plasma commence par le conditionnement et le pooling du plasma congelé, suivi de la cryoprécipitation et des étapes de fractionnement ultérieures telles que la précipitation à l'éthanol froid, la filtration et la chromatographie. Chaque fraction intermédiaire fait l'objet d'une purification supplémentaire avant le conditionnement et la validation.
Application
Fluide mesuré
- État intermédiaire du plasma sanguin
Produits finaux classiques
- Albumine
- Immunoglobulines de type G
La séparation de l'albumine ou de l'IgG des états intermédiaires du plasma humain est généralement un processus discontinu d'ultrafiltration par centrifugation à petite échelle, tandis que le plasma animal est généralement traité dans des systèmes d'ultrafiltration continue plus grands.
Dans les deux cas, la solution de fraction plasmatique issue des étapes de traitement précédentes est pompée à travers des membranes sous pression. Les molécules plus petites traversent la membrane, tandis que les protéines plus grosses restent sous forme de rétentat concentré. Dans les systèmes continus, un tampon (p. ex. 0,9 % de NaCl) est ajouté pour maintenir un volume constant tandis que les molécules plus petites sont éliminées.
Le contrôle de la concentration du rétentat est critique : il affecte la perméabilité de la membrane, le rendement global et la qualité du produit final. Le mesure précise garantit la conformité aux spécifications étiquetées et optimise l'efficacité opérationnelle.
Instruments de mesure et installation
Le réfractomètre de procédé sanitaire compact Vaisala Polaris™ PR53AC mesure en temps réel et en ligne la concentration de protéines plasmatiques pendant l'ultrafiltration. La surveillance continue de l'indice de réfraction permet aux ingénieurs de procédés de maintenir avec précision les niveaux de concentration cibles, améliorant ainsi la cohérence et le débit. La mesure de l'indice de réfraction dans les flux d'entrée et de rétentat permet de compenser les variations de la composition du tampon, garantissant ainsi un contrôle simple et précis de la concentration de protéines.
Le réfractomètre est un outil de technologie analytique des procédés (PAT) qui remplace les méthodes Kjeldahl ou Dumas lentes, basées sur des échantillons pour la détermination de l'azote. Contrairement aux mesures spectrophotométriques A280, qui sont limitées par la capacité d'absorption, le Vaisala Polaris™ PR53AC peut mesurer des solutions de protéines de haute concentration, jusqu'à 220 g/L et au-delà, avec une excellente répétabilité. Ceci permet d'effectuer une surveillance continue directe sans avoir besoin d'échantillonnage manuel ou d'analyse hors ligne, ce qui simplifie les flux de travail et réduit le risque d'erreur.
Installations typiques
- Montage direct sur le rayon extérieur d'un coude de tuyau
- Intégration via une cellule d'écoulement
- Insertion directe dans le réservoir d'alimentation
L'instrument a des sorties de 4 à 20 mA et génère des signaux Ethernet pour la connexion aux systèmes d'acquisition ou de contrôle de données, prenant en charge la surveillance des processus en temps réel et la documentation.
Grâce au principe de mesure optique Polaris™, le PR53AC ou le PR53AP délivre des résultats stables même en présence de bulles ou de solides en suspension, ne nécessite aucun réétalonnage et peut être facilement vérifié avec des liquides à indice de réfraction standard. La conception supporte le nettoyage NEP, minimisant ainsi les exigences de maintenance. Une sonde plus longue est proposée en option pour le réfractomètre de procédé sanitaire Vaisala Polaris™ PR53AP.
Description de l'instrument
- Plage de mesure : indice de réfraction (nD) 1,3200 à 1,5300 (0 à 100 Brix)
- Conception sanitaire : conforme aux exigences sanitaires 3-A et EHEDG ; pièces mouillées électropolies (Ra 0,38 µm/15 µin)
- Options d'interface : interfaces multicanaux Ml, CI compact ou WI basées sur le Web pour l'accès aux diagnostics et aux mesures
- Vérification : calibré en usine ; simple vérification avec les liquides à IR standard
Conclusion
Les réfractomètres de procédé en ligne Vaisala Polaris™ offrent une surveillance exacte et en temps réel de la concentration de protéines pendant l'ultrafiltration du plasma sanguin. Grâce à sa conception optique robuste et à sa conformité hygiénique, il est idéal pour les environnements pharmaceutiques et biotechnologiques. Il permet de contrôler avec fiabilité la concentration du produit, d'améliorer l'efficacité du processus et d'assurer le respect des directives BPF et PAT.
Réfractomètre de procédé sanitaire compact Vaisala Polaris™ PR53AC
Le Vaisala Polaris™ PR53AC fournit des mesures de l'indice de réfraction (IR) exactes et en temps réel pour contrôler la concentration de protéines dans l'ultrafiltration du plasma sanguin. Sa conception certifiée conforme aux normes sanitaires 3-A et EHEDG garantit le respect de la totalité des normes de fabrication hygiéniques qui s'appliquent aux processus pharmaceutiques et biotechnologiques.
Le PR53AC fournit des mesures en ligne sans dérive, non affectées par les bulles, la couleur ou les particules en suspension, permettant un contrôle stable du processus et une qualité constante du produit final. Conçu pour le respect de la compatibilité NEP/SEP et être installé facilement dans les raccords sanitaires ou les cellules d'écoulement, il nécessite un minimum de maintenance et fonctionne avec fiabilité dans une vaste gamme concentrations et de températures.
Ce réfractomètre compact et durable prend en charge la connectivité mA, HART et Modbus RTU, s'intégrant de manière transparente dans les environnements BPF automatisés pour la surveillance efficace et continue du fractionnement du plasma.