Vloeistofflowmeters voor de productie van mRNA-vaccins

Het in Berlijn gevestigde bedrijf Knauer Wissenschaftliche Geräte GmbH, maakt mengsystemen voor de productie van mRNA-vaccins. In hun 'impingement jets mixing skids' gebruiken zij vloeistofflowmeters van Bronkhorst. De flowmeters meten de ingrediënten van het vaccin nauwkeurig en reproduceerbaar onder farmaceutische condities.
 
De ontwikkeling van mRNA-vaccins is al een aantal jaar geleden begonnen. Sinds 2020, als gevolg van de COVID-19-pandemie, worden ze voor het eerst op wereldwijdeschaal geproduceerd. Met de hightech laboratoriuminstrumenten van Knauer kunnen actieve farmaceutische ingrediënten (API’s) zoals mRNA worden ingekapseld in vetbolletjes om het vaccin te maken. Omdat de kwaliteit van de vaccindeeltjes – in de orde van grootte van nanometers – afhangt van de stabiliteit van de flow, was Knauer op zoek naar een nauwkeurige en reproduceerbare oplossing. Bronkhorst leverde hiervoor de vloeistofflowmeters.
 

Procesoplossing

De skids van Knauer bestaan uit hogedruk-doseerpompen (HPLC-pompen), Coriolis-vloeistofflowmeters, mixers, in- en outlet manifolds, een wassysteem en een frame waarop alle componenten worden gemonteerd. Bronkhorst heeft Knauer meerdere Coriolis vloeistofflowmeters per skid geleverd.
 
Om in dit farmaceutische vaccinproductieproces aan de kwaliteitseisen te kunnen voldoen is het verplicht om naast het doseren met een HPLC-pomp een meetinstrument te integreren. Als de samenstelling licht afwijkt of de temperatuur of druk verandert, dan heeft dit invloed op de flow. Het is daarom noodzakelijk om de vloeistofflow te meten.
 

In het ‘impingement jets mixing ‘ proces worden altijd vloeistoffen gebruikt, zoals lipiden in organische oplosmiddelen, het API in water en een terminator om te zorgen dat er geen oppervlak rondom het mRNA wordt gevormd. Omdat de samenstelling van de vloeistoffen in de loop van het proces wisselt, is er een medium-onafhankelijke vloeistofflowmeter nodig. Daarom worden er Coriolis-instrumenten gebruikt. 
 
Voor een constante vaccinkwaliteit is het belangrijk dat de vloeistofflowmeters niet alleen een hoge nauwkeurigheid maar ook een goede reproduceerbaarheid hebben. De Coriolis-flowmeters voldoen aan deze eisen en hebben tal van andere pluspunten. Voor deze farmaceutische toepassing is de interne oppervlakteruwheid van de MI140 mini CORI-FLOW (< 0,8 μm) doorslaggevend, evenals de geringe dode ruimte in deze compacte instrumenten. 

De LNP-skids van Knauer zijn vooral bedoeld voor de productie-omgeving, maar kunnen ook gebruikt worden voor pilot- en onderzoeksopstellingen. Met de verschillende vloeistofflowmeters van Bronkhorst kunnen vaccins op grote schaal worden geproduceerd. Ook zijn de instrumenten geschikt voor onderzoeksopstellingen, waarin flowmeters met extreem lage flows nodig zijn.
 
Knauer kende Bronkhorst al als leverancier van Coriolis-vloeistofflowmeters. De keuze om deze instrumenten in hun skids op te nemen was snel gemaakt. Ook heeft Bronkhorst een training op maat verzorgd bij de klant on-site om beter inzicht te krijgen hoe je meer rendement uit je proces kunt halen door flowmeters met pompen te combineren.