Pour éliminer les impuretés colorées produites dans le réacteur au cours de la synthèse des principes actifs pharmaceutiques, on utilise du charbon actif. Constitué de matière carbonée poreuse qui retient par adsorption les molécules indésirables, il permet de purifier et décolorer les produits synthétisés. Le charbon actif peut être ajouté directement dans le réacteur avant d'être filtré, ou mieux, comme média d’un dispositif filtrant.
La filtration au charbon libre
La technique classique consiste à verser du charbon actif libre directement dans le réacteur, une fois la synthèse des API terminée, puis à éliminer par filtration le charbon saturé en impuretés. Selon la quantité et la granulométrie du charbon utilisé, cette seconde étape peut être réalisée par une série de poches et de cartouches filtrantes standards ou des poches filtrantes à haute performance, indispensables pour les fines de noir. Ces dernières sont composées de plusieurs couches de polymères non tissés, jusqu’à 8. Pour optimiser la répartition de la charge granulométrique et donc in fine la durée de vie de ces poches, les différentes couches qui les composent sont de densités croissantes dans le sens du passage du fluide. Le rendement d'élimination atteint 99,98 %.
Bien choisir la géométrie des poches filtrantes pour filtrer le charbon libre
Attention à la géométrie des poches filtrantes utilisées pour récupérer le charbon libre dans le réacteur. On les choisira coniques plutôt que cylindriques pour faciliter leur extraction à la fin de la purification-décoloration. Les particules de charbon, de l'ordre de quelques microns, tendent en effet à se tasser au fond de la poche, entraînées par le fluide lors de la filtration. Cet effet, cumulé à celui de la pression différentielle qui plaque la poche sur son panier support, rend difficile l'extraction à la fin du processus, allant parfois jusqu'à provoquer le déchirement des poches cylindriques. A la clef, des étapes fastidieuses de nettoyage et un risque d'exposition supplémentaire pour les opérateurs. Avec une poche conique, le charbon se répartit plus uniformément et il est beaucoup plus aisé de la désolidariser de son support sans la déchirer.
Utiliser des éléments filtrants intégrés au charbon actif
Plutôt que d’utiliser du charbon sous forme libre, on peut recourir à des cartouches filtrantes ou des modules lenticulaires dotés d’un média au charbon actif. Ces alternatives permettent d'éviter la manipulation de charbon pulvérulent et la filtration qui suit pour le récupérer au sein du réacteur. Plus compacts, propres et aisés à manipuler, ces dispositifs sont aussi plus économiques. Ils sont fabriqués à partir de charbons actifs de haute pureté, comme le Norit grade SX Ultra. De qualité pharmaceutique, ce charbon satisfait également aux exigences du Food Chemical Codex. Une attention particulière doit être portée à la vitesse de passage du fluide au travers de ces éléments, pour optimiser la qualité de la filtration sans ralentir excessivement le processus de production des API.
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