Il est important dans la production d’API (principes actifs pharmaceutiques), d’utiliser des éléments filtrants répondant entre autres, aux exigences de la FDA (CFR title 21, extractibles, etc.) et/ou aux directives européennes appropriées, aux exigences de sécurité biologique pour les matières plastiques (USP class VI).
Ils doivent également être garantis non cytotoxiques selon les exigences du MEM Elution Test, ISO 10993-5, conformes aux notes européenne et américaine relatives à la minimisation du risque de transmission des agents BSE/TSE.
Conseil de l'expert :
BST/TSE : Un élément filtrant est considéré comme conforme s’il répond à la « Note d’orientation européenne sur la réduction du risque de transmission d’agents de l’encéphalopathie spongiforme animale via des médicaments à usage humain et vétérinaire » (EMEA/410/01 Rev. 3 - juillet 2011), adopté par le Comité des spécialités pharmaceutiques (CPMP) et par le Comité des spécialités vétérinaires (CPVP).
Les éléments filtrants les plus communément utilisés dans les API sont les cartouches filtrantes, les poches filtrantes et dans une moindre mesure, les modules lenticulaires.
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Problématiques du média, de la structure et des joints d’étanchéité
On peut scinder ces éléments en trois parties : le média filtrant, la structure massive (noyau, cage, embout, collerette, etc.) et les joints d’étanchéité. La principale difficulté réside dans la compatibilité chimico-thermique de toutes les parties constitutives de l’élément filtrant. En effet, il n’est pas toujours possible de pouvoir fournir un élément totalement homogène (i.e. 100% polymère unique).
Soit que les médias filtrants ont été très peu développés, par exemple, à certains seuils de filtration, dans des polymères précis (polyester entre autres), soit que les parties massives (obtenues principalement par injection thermoplastique) ne sont pas disponibles, pour des raisons de volume et donc de coûts associés, dans certains polymères.
La problématique pour les joints est facilement résolue par l’emploi de joints enrobés FEP ou PTFE (très aisément disponibles sur les marchés pour des bagues toriques normées).
Conseil de l'expert :
Pour chaque produit chimique à filtrer, il faut donc s’interroger sur la bonne combinaison de chaque composant (média filtrant + structure massive + joints) afin de trouver le meilleur ratio technico-économique possible.
Un des autres paramètres à prendre en compte est « la position » de l’élément filtrant dans le process. En effet, les éléments filtrants les plus en amont (préfiltration des solvants lors du transfert vers les réacteurs par exemple) peuvent avoir à retenir une variété de taille de particules assez importante. Autrement dit, la distribution granulométrique du fluide est large (souvent de forme assez gaussienne) et peut s’étendre sur quelques dizaines (voire centaines) de microns.
Par contre, les éléments filtrants plus « avancés » dans le process, et qui relèvent plutôt d’une filtration de sécurité, à l’exclusion de la rétention de fines (charbons, catalyseurs, …), ont normalement une concentration particulaire assez faible à retenir et avec une distribution assez serrée autour d’un seuil particulier.
Pour chaque type de filtration, en amont ou plus « avancée », on choisira des éléments filtrants différents correspondants à la « position » de la rétention dans le process :
- « Profondeur » en amont
- « Surface » dans le second cas
Ces caractéristiques « profondeur » (certains parlent de clarification) et de « surface » (certains parlent de classification) sont à moduler avec la compatibilité chimique des matériaux disponibles et la nature des fluides.
Filtration en profondeur
Pour les cartouches filtrantes « profondeur », les deux médias synthétiques les plus rencontrés sont le polypropylène et le nylon.
Le noyau, toujours nécessaire pour le maintien mécanique, notamment lors de la montée en pression différentielle, peut lui aussi être en polypropylène ou nylon (et plus rarement en renforcé fibres de verre ou en acier inoxydable).
Les seuils généralement disponibles vont de 0.5 μm à 200 μm.
Par défaut nous considérons uniquement des efficacités dites absolues, c’est-à-dire supérieures à 99,98%, que l’on nomme parfois Beta 5000.
Filtration de surface
Pour les cartouches filtrantes « surfaces », le choix est plus vaste et recouvre normalement l’ensemble des compatibilités chimiques. Suivant les besoins, les médias filtrants peuvent être en polypropylène, nylon, fibres de verre, Polyethersulfone, Halar® (ECTFE) ou PTFE. On est souvent plus limité par la structure massive et les composants disponibles.
Cependant, on trouve assez facilement le polypropylène, le nylon, le Halar® (ECTFE) et le PTFE. Même si ces filtres sont disponibles dans des seuils de filtration supérieurs à 5 μm et jusqu’à 100 μm, on les utilise normalement en submicronique ou rétention bactérienne. On parle alors de filtration à 0.05μm, 0.1μm et 0.2μm (ou 0.22μm).
Quels que soient les choix techniques, industriels et commerciaux, il faut conserver à l’esprit qu’un API est l’élément principal d’un médicament. A ce titre, un API va donc agir directement sur nos organismes.
L’assurance de la qualité est évidemment donnée par les Bonnes Pratiques de Fabrication (BPF ou GMP pour Good Manufacturing Practices) et toutes les réglementations internationales (pour mémoire, l’industrie pharmaceutique est la plus soumise d’entre toutes à des réglementations légalement opposables).
Et pourtant, dans ce cadre rigide, plusieurs approches sont possibles dans la gestion de la filtration, ou devrions-nous dire des filtrations.
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