Hacer un buen uso de los gases en I+D y producción biofarmacéutica

¿Realiza actividades de análisis a diario como parte de sus etapas de desarrollo y/o producción de medicamentos? Los gases que maneja y utiliza le permiten:

caracterización de sus moléculas esenciales,
control de sus productos terminados,
desarrollo de cultivos celulares,
o criopreservación de sus muestras biológicas.

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A lo largo del proceso de desarrollo y de producción farmacéutica, sus necesidades cambian, el número de análisis es cada vez más amplio y se reduce el plazo para la comercialización. Por ello, su solución de gas debe estar bien pensada. Debe poder evolucionar con su estrategia y garantizar el acceso permanente a resultados analíticos fiables, costes operativos optimizados y una manipulación del todo segura.
Air Liquide, especialista en gases especiales desde hace más de 40 años, le proporciona consejos y recomendaciones sobre cómo lograrlo.

Resultados analíticos fiables

La calidad de los datos, la reproducibilidad de los análisis y la fiabilidad de los equipos de medición del laboratorio dependen de la garantía de la calidad de los gases, desde su fuente hasta los puntos de uso.

¿De qué gases hablamos?

En los centros de I+D, en las universidades y en la fabricación de productos farmacéuticos, en las aplicaciones principales que requieren gases se incluyen:

El análisis o la caracterización de sustancias y moléculas de interés que componen las materias primas y los productos terminados en todas las formas galénicas.
El cultivo celular.
La criopreservación y el transporte de muestras.

Los gases «especiales», también denominados «gases puros», se utilizan en muchos equipos y técnicas de análisis, como la cromatografía de gases, en fase supercrítica, análisis químicos, análisis elementales, etc. Por lo tanto, principalmente se utilizan:

Gases puros:
- Aire: gas para llama, purga de la óptica, efecto Venturi y nebulización, aire de instrumentación.
- Nitrógeno (N₂): gas portador, inertización de celdas ópticas, efecto Venturi y nebulización, gas cero.
- Hidrógeno (H₂): gas para llama, gas portador.
- Helio (He): gas portador.
- Argón (Ar): gas de plasma.
- Acetileno (C₂H₂): gas para llama.
- Óxido nitroso (N₂O): gas para llama.
- Oxígeno: atmósfera oxidante en un horno.
- Dióxido de carbono (CO₂ SFC): disolvente para extracción supercrítica.
Mezclas, principalmente para cultivo celular:
- Mezclas BIO CO2/N2, CO2/N2/H2,
Líquidos criogénicos:
- Nitrógeno líquido para almacenamiento y transporte de muestras.
- Helio líquido como fuente de frío para RMN.

➽ ¿Por qué gases puros?
Las especificaciones de los gases (naturaleza, pureza, impurezas) las imponen los fabricantes de equipos de análisis y de laboratorio. Algunas impurezas, como el agua, el oxígeno o los hidrocarburos, pueden tener repercusiones costosas en el equipo de laboratorio: envejecimiento prematuro de la celda de detección o de las columnas capilares de los cromatógrafos, interferencia en los espectros de infrarrojos, oxidación de los filamentos, etc.

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La pureza indica el nivel total de impurezas presentes en la fuente de gas.
Ejemplo: nitrógeno con pureza del 99,995 %:
Se garantiza que el nitrógeno con una pureza total superior al 99,995 % contiene menos del 0,005 % de impurezas, es decir, un máximo de 50 ppm (1 % = 10 000 ppm). Esto no concreta la composición de estas 50 ppm (partes por millón).

Impurezas críticas garantizadas
La pureza por sí sola no es un indicador suficiente. Un gas debe definirse y seleccionarse en función de las impurezas problemáticas para la técnica analítica. La combinación de pureza del gas y ausencia de impurezas críticas es fundamental.

Pureza y calidad, ¿cuál es la diferencia?
Desde la investigación y descubrimiento del fármaco hasta su comercialización, el proceso de desarrollo de los medicamentos de origen biológico (fluidos, tejidos humanos o animales…) en el sector sanitario engloba varias etapas, desde la I+D, hasta los ensayos clínicos y la bioproducción.
Ciertos tipos de aplicaciones de gases, particularmente en cultivos celulares, requieren marcos de referencia de calidad diferentes, en función de la etapa en la que se encuentre el proceso:
En la fase de I+D, los gases están en contacto con una sustancia sensible. Para controlar todos los parámetros del cultivo, es necesario utilizar un gas puro, conforme a los requisitos de las Buenas Prácticas de Laboratorio (BPL).
En la fase de ensayo clínico y bioproducción, el gas está en contacto con un medicamento. En términos de calidad, dicho gas debe cumplir las especificaciones de la Farmacopea Europea y los requisitos de Buenas Prácticas de Fabricación (BPF).

Los gases industriales no se recomiendan en los laboratorios debido a los factores siguientes:

Su pureza global es insuficiente.
Las impurezas críticas no cubren el espectro completo de técnicas analíticas.
Su trazabilidad no está garantizada.

Preservar la calidad del gas de la botella en los puntos de uso

Disponer de los gases puros adecuados en la fuente, es una cosa; pero implementarlos de manera que se garanticen sus especificaciones en los puntos de uso, es otra muy distinta.
La contaminación por retrodispersión tras un fallo de estanqueidad o por interacciones del gas con las paredes es muy frecuente.
Los elementos principales de las instalaciones y sistemas de distribución de gas son los reguladores, las válvulas, las unidades de gas, los módulos y las tuberías. Se deben tomar precauciones especiales en el diseño de estos equipos, a la hora de elegir las tuberías de conexión y su puesta en marcha.
En este respecto, la modificación de los procesos, las ampliaciones de red, etc., son riesgos de contaminación a tener en cuenta. Deben establecerse procedimientos para la gestión de las modificaciones y las cualificaciones antes de la nueva puesta en marcha. De lo contrario, los resultados podrían verse alterados.

Respuesta global: botellas, equipos de expansión, instalaciones de gas para el mercado biotecnológico

A fin de lograr la pureza requerida para el uso, lo ideal sería que un mismo proveedor proporcione:

La fabricación y distribución de gamas completas y coherentes de gases puros.
El diseño, la construcción y el mantenimiento de las instalaciones de gas, de acuerdo con la normativa y las buenas prácticas.
El suministro de equipos adecuados para estas instalaciones, con total seguridad y de calidad.

Air Liquide ofrece todos estos servicios en todos los países.
Puede contar con la colaboración de nuestros expertos, formados en materia de gases especiales y ultrapuros, están altamente capacitados para ofrecerle las mejores soluciones de gases para su industria.
Benefíciese de nuestros conocimientos sobre el uso y la instalación de gases puros. En nuestras formaciones se combinan teoría y ejercicios prácticos de manipulación.