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Aufreinigung von Wirkstoffen durch Gegenstromkristallisation

Mit dem HAPIpur-Verfahren der kontinuierlichen Gegenstromkristallisation steht eine kostengünstige Technologie zur Aufreinigung von festen chemischen Substanzen und insbesondere von pharmazeutischen Wirkstoffen zur Verfügung. Im Vergleich zu anderen Reinigungsverfahren, wie Batch-kristallisation oder Chromatographie, zeichnet sich die HAPIpur-Technologie durch eine deutlich höhere Raum-Zeit-Ausbeute aus. Das Verfahren wird der Reinigungsaufgabe individuell angepasst und setzt sowohl im Technikum als auch in der Produktion neue Maßstäbe für Kosteneffizienz und Reproduzierbarkeit.
Potential Erzielung einer extrem hohen Produktreinheit bei gleichzeitig hoher Ausbeute Schnelle Verfahrensentwicklung sowie einfaches Scale-up durch universell anwendbares Anlagenkonzept Kostengünstiger Betrieb durch vollständige Automatisierung Exakte Prozesskalkulation für reproduzierbare Ergebnisse Nur geringe Substanzmengen für Entwicklung notwendig Alle Prozesse “in situ”, keine externen Arbeitsgänge, damit ideal für “High Actives” im GMP-Umfeld Komplett-Service von Feasibility bis Verfahrensübergabe durch Unternehmens-Kooperation HAPILA - Büchi
Ähnlich wie auf dem Gebiet der Destillation und der Extraktion ist es auch bei der Kristallisation möglich, durch kontinuierliches Trennen und Vereinigen der Phasen im Gegenstromprozess die auf den Verteilungsgleichgewichten beruhenden Trenneffekte zu multi-plizieren, wenngleich die technologische Umsetzung bei der Kristallisation deutlich schwieriger ist, da es sich bei den Phasen-übergängen um Fest-Flüssig-Transfers handelt. Daher konnten sich bisher kontinuierliche Gegenstromverfahren im Bereich der Lösungskristallisation nicht als Standardprozesse etablieren. Mit dem mehrstufigen HAPIpur-Verfahren der Gegenstrom-kristallisation wird diese Hürde in einer kompakten Anlage überwunden. Dabei besteht ein wesentlicher Anspruch darin, die Übersättigung der Lösung und das Kornwachstum so zu beeinflussen, dass nicht nur ein grobes, gut abtrennbares Kristallisat entsteht, sondern auch eine maximale Abreicherung der Verunreinigungen reproduzierbar erreicht wird. In den quasikontinuierlich betriebenen Kristallisationsstufen werden Kristallisat und Mutterlauge ohne externe Arbeitsschritte im Gegenstrom geführt. Alle Stoff-Transporte erfolgen vorteilhafter-weise als Lösung. Die Löse- und Kristallisationsprozesse in den Kristallisatoren verlaufen parallel sowie zeitlich synchron und garantieren dadurch eine hohe Verfahrenseffizienz. Der Übersättigungsverlauf während der Kristallisation wird durch alternierende Heiz- und Verdampfungsphasen im Vakuum für alle Kristallisatoren gleich eingestellt. Die so erzeugten Temperatur-schwingprofile begünstigen das Kristallwachstum in hoher Reinheit und verhindern wirksam das Anbacken von Substanz an den Heizflächen. Es ergibt sich eine gute Reproduzierbarkeit und Übereinstimmung sowohl der Reinigungseffekte als auch der Ausbeuten für alle Kristallisationsstufen als wesentliche Voraussetzung einer erfolgreichen Verfahrensvalidierung und Qualitätssicherung.