Der Bedarf an prozessanalytischer Technologie (PAT) für eine Echtzeit-Reaktionsüberwachung ist in der pharmazeutischen und feinchemischen Industrie kontinuierlich gewachsen. Grund ist der beachtliche Nutzen, denn auf Abweichungen von Referenzwerten kann sofort reagiert werden. Ist für eine effektive Prozessanalyse der Einbau im Behälter erforderlich, besteht die Herausforderung darin, eine geeignete Zugangsstelle zu finden.
Ein Behälterumbau ist teuer, mit Revalidierung verbunden oder in bestimmten Fällen technisch nicht möglich. Bei kleinen Chargen kann auch der Zugang von oben kritisch sein, da der Behälter nicht komplett gefüllt ist. Um diese Aufgabe zu lösen, entwickelte SensoTech in enger Kooperation mit dem Ventilhersteller SchuF ein Bodenablassventil mit eingebautem LiquiSonic-Sensor.
Die im Ablassventil integrierte LiquiSonic-Technologie überwacht schnell und präzise Konzentrationen, Phasentrennungen und Stoffumwandlungen in Prozessflüssigkeiten. Die Technologie basiert auf der Schallgeschwindigkeitsmessung. Diese ist eine stoffspezifische Kenngröße, aus der sich die Konzentration einer Flüssigkeit direkt ermitteln lässt. Der LiquiSonic-Sensor ist in den Ventilkegel eingebaut und hat direkten Kontakt mit der Behälterflüssigkeit, sodass kein Totraum entsteht. Durch die Ventil-Sensor-Kombination ist eine effektive Messung von relevanten Parametern ohne extra Prozessanschluss möglich. Die Erfordernis, vorhandene Behälter umbauen zu müssen, entfällt somit. Da die Technik am Behälterboden angebracht ist, können die Produktdaten auch bei geringem Behälterfüllstand inline überwacht werden.
Im Rahmen der Produktentwicklung hat SensoTech eng mit dem Pharmaunternehmen Pfizer in Irland zusammengearbeitet, in dessen Anlagen das Ventil für PAT-Anwendungen eingesetzt wird. Man baut es am Behälterboden einer Lösestation ein. Der im Ventil integrierte LiquiSonic-Sensor misst im Behälter die Konzentration von Voriconazol bei einer Temperatur von 25 °C bis 45 °C. Als Lösemittel wird Toluol verwendet. Der Sensor ist aus Hastelloy gefertigt und erfüllt die Prozessanforderung nach Ex-Schutz. Zur automatischen Prozesssteuerung werden die Messwerte an das Leitsystem gesendet.
Der Batch-Prozess bei Pfizer konnte durch die Produktinnovation entscheidend optimiert werden:
das genaue Dosieren hilft, Rohstoffe einzusparen,
die Inline-Konzentrationsmessung sichert eine konstante Produktqualität,
die Prozessüberwachung ermöglicht eine Online-Prozessdokumentation und Nachverfolgbarkeit,
die direkte Kontrolle der eingestellten Rezeptur erhöht die Betriebssicherheit.
Die F&E-Abteilung von Pfizer Global ist zufrieden mit der Produktkombination: Die relativ einfache, aber innovative Ventilinstallation optimiert den Prozess durch reduzierte Durchlaufzeiten, verbesserte Qualität und erhöhte Prozesssicherheit.
