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Title
Biopharmazeutischer Herstellungsprozess von humanem Serumalbumin mit Pichia pastoris (Wasser- und Dampfaufbereitung)
Additional Titles
Biopharmaceutical production process of human serum albumin by Pichia pastoris (generation of purified water, water for injection and clean steam)
AuthorWronski, Valerie-Katharina
Thesis advisorBliem, Rudolf Friedrich ; Maurer, Michael
Published2018
Date of SubmissionJune 2018
LanguageGerman
Document typeBachelor Thesis
Keywords (DE)HSA / WFI / Destillation / MED / Reindampf / Wasseraufbereitung / Reindampferzeugung
Keywords (EN)WFI / PW / CS / HSA / water for injection / purified water / clean steam
Restriction-Information
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Classification
Abstract (German)

Diese Arbeit wurde zur Erlangung des akademischen Grades Bachelor of Science in Engineering verfasst. Das Ziel war es im Zuge einer Gruppenarbeit eine GMP (good manufacturing practice) konforme Anlage zur biopharmazeutischen Produktion von humanem Serumalbumin, einem rekombinanten Protein, mittels der Hefe Pichia pastoris auszulegen. Hierfür wurde den Studierenden ein Teilprozessschritt zugeteilt. Dieser Teilprozess wurde selbständig erarbeitet, indem zunächst R&I Schemata und anhand dieser ein Lasten- und ein Pflichtenheft erstellt wurden. Anschließend wurden eine SOP (standard operating procedure), sowie ein dazugehöriger Herstellungsbericht und eine Risikoanalyse generiert.

Dieses Projekt umfasst den Teilprozess Wasser- und Dampfaufbereitung, der in drei Subeinheiten geteilt wurde: Gereinigtes Wasser-Aufbereitung, Wasser für Injektionszwecke-Erzeugung und Reindampferzeugung.

Die Anlage wurde so konzeptioniert, dass sie intern Gereinigtes Wasser, Wasser für Injektionszwecke und Reindampf nach aktuell gültigen Standards und Richtlinien erzeugen und die Qualität dieser von der Lagerung bis zur Verteilung an weiterführende Prozessschritte halten kann.

Da Wasser und Dampf zur Versorgung im Gesamtprozess sowohl als Rohstoff, als auch zur Reinigung der einzelnen Anlagen zum Einsatz kommen, war ein sorgfältiges Design besonders wichtig um den Qualitätsanforderungen zu entsprechen.

Hierfür wurden unterschiedliche Methoden zur Aufreinigung eingesetzt, wie Filtration, Enthärtung und Entsalzung von Speisewasser mit unterschiedlichen Filtern, einer Wasserenthärtungsanlage, sowie einer Umkehrosmose- und einer Ionentauschereinheit, einer UV-Sanitisierungsanlage und einem Mischbettfilter zur Erzeugung von Gereinigtem Wasser. Dieses wird weiterführend in die beiden weiteren Anlagen geleitet und einerseits entgast und im Dampfkessel verdampft um Reindampf zu gewinnen und andererseits destilliert um Wasser für Injektionszwecke zu generieren. Aufgrund der Komplexität dieses Prozesses wurde der Fokus im Lasten- und Pflichtenheft auf die Destillationsapparatur gelegt.

In dieser Arbeit sind nachfolgend sämtliche Dokumente angeführt, die im ersten Absatz erwähnt wurden.

Abstract (English)

In scope of this bachelor thesis a standard operating procedure (SOP) was generated. The purpose of the SOP is to describe a local standardised generation

of purified water (PW), water for injection (WFI) and clean steam (CS) for the pharmaceutical production of HSA via the host P. pastoris at Serapharm according to current guidelines and standards, such as cGMP, EP, USP, JP and many more. Each processing step was written down for keeping the quality standards all over the whole process up to the storage and distribution, since water and steam are one of the most important but also critical media in the whole process used as raw materials and for cleaning.

The document was subdivided into a general part including objective with safety rules, definitions, scope, responsibilities, attachments, references and change control history as well as procedure, which is the main part.

Regarding the procedure, it was partitioned into technical control and preparation before production start as well as process execution.

Because of the complexity of the whole manufacturing plant and for a better overview, it was separated into the PW-, WFI- and CS-plant.

To sum up the process feed water is used as raw material for the PW plant, which is going to be filtrated and softened as well as desalinated and disinfected using different unit operations like filters, water softener, a reverse osmosis station, an ion exchanger, UV sanitisation unit and a mixed bed, respectively, before it is pumped into the storage tank and loop with distribution system with access control.

Afterwards purified water flows into the CS plant on the one hand where it is degassed and boiled and into the WFI plant on the other hand, where it is pumped into the multi effect distillation unit and stored in a tank and loop as well as distributed. During the whole process important parameters like conductivity, temperature, pressure and many more have to be monitored which is stated in the SOP as well.

This way quality standards can be kept and controlled.

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