Herstellung von Hyaluronsäure

(Bild: © ZETA)

Mit den Kernkompetenzen Engineering, Anlagenbau, Automation, Digitalisierung, TGA und Reinraumdesign ist ZETA seit Jahren federführend bei der Entwicklung von technischen Lösungen für flüssig-aseptische Produktionsanlagen. In Zusammenarbeit mit einem international tätigen Pharmaunternehmen entstand eine moderne Produktionsanlage für die Verarbeitung von Hyaluronsäure. Ein Wirkstoff, der dank seiner besonderen Eigenschaften sehr gefragt ist – sowohl für medizinische Anwendungen als auch in der Kosmetikindustrie.

 

Was ist Hyaluronsäure?

Hyaluronsäure ist eine Substanz, die im gesamten Körper vorkommt – vor allem im Glaskörper des Auges, im Bindegewebe, in der Haut, im Knorpel, oder in den Bandscheiben. Im Laufe des Lebens erfolgt eine stetige biologische Degeneration der Hyaluronsäure. Dies kann sich äußerlich in Form von schlaffer Haut und Falten, innerlich durch gesundheitliche Beeinträchtigungen, wie zum Beispiel Bandscheibenvorfälle, bemerkbar machen.

Chemisch gesehen handelt es sich bei Hyaluronsäure um langkettige, lineare Biopolymere, die aus tausenden sich wiederholenden Zuckermolekülen zusammengesetzt sind und ein enormes Wasserbindevermögen und eine hohe Viskoelastizität aufweisen.

 

Wofür wird Hyaluronsäure verwendet?

Durch ihr Vermögen, große Mengen an Wasser zu binden, ist Hyaluronsäure als kosmetischer Moisturizer und Volumengeber beliebt. Ob sie dabei die Haut nur befeuchtet oder von innen aufpolstert, hängt von der Darreichungsform ab. In den Körper injizierte Hyaluronsäure speichert Wasser und wirkt aufpolsternd. Die ästhetische Medizin greift auf diesen Effekt für verschiedene Behandlungen zurück.

Durch ihre außerordentliche Wasserbindekapazität eignet sich Hyaluronsäure auch hervorragend für den Einsatz in der Kosmetik. Als Inhaltsstoff von Anti-Aging-Kosmetika – Cremes, Seren, Lippenstifte, Lotionen, Masken etc. - hält sie die Epidermis feucht und wirkt trockener Haut und Fältchenbildung entgegen.

Auch im pharmazeutischen Bereich werden Zubereitungen mit Hyaluronsäure vielfältig eingesetzt, zum Beispiel zur Wundheilung, bei trockenen Augen, trockener Haut und Hauterkrankungen. Darüber hinaus wird bei der Behandlung von Arthrose mit Beschwerden wie Schmerzen und eingeschränkter Bewegungsfähigkeit Hyaluronsäure in das erkrankte Gelenk gespritzt.

 

Wie wird die Hyaluronsäure für medizinische und kosmetische Anwendungen hergestellt und verarbeitet?

Jahrzehntelang wurde Hyaluronsäure aus tierischen Körperteilen wie Hahnenkämmen oder Rinderaugen gewonnen – keine ganz ungefährliche Vorgehensweise, da die Kontaminierung mit Allergenen und Krankheitserregern wie Viren oder Prionen nie ganz ausgeschlossen werden konnte. Heutzutage können Hyaluronsäure-Präparate in modernen Produktionsanlagen biotechnologisch hergestellt werden. Die Grundlage dafür bieten geeignete Streptokokken-Stämme. Dabei handelt es sich um Bakterien, die eine Polysaccharid-Hülle besitzen. Durch Fermentationsprozesse wird daraus reine Hyaluronsäure gebildet, die sich strukturell nicht von der tierischen Hyaluronsäure unterscheidet.

 

Mit ZETAs Know-how zur Produktionsanlage für Hyaluronsäure-Gele

Ein global tätiges Pharmaunternehmen, das sich auf Produkte für die medizinische Ästhetik spezialisiert hat und führender europäischer Verarbeiter von Hyaluronsäure ist, beauftragte ZETA mit dem Ausbau einer Produktionsanlage. ZETA lieferte ein komplettes Engineering-Paket und den Anlagenbau im Rahmen der Standorterweiterung des Pharmaunternehmens. Inkludiert waren das Konzeptdesign des Equipments, Detail Design, der Bau der Medien- und Prozessanlagen sowie die Koordination der beteiligten Gewerke bis hin zur Inbetriebnahme und Qualifizierung.

Auf dieser hochmodernen Anlage wird Hyaluronsäure zu verschiedenen gelförmigen Produkten verarbeitet. In erster Linie werden Präparate für die ästhetische Medizin und zur Behandlung von Gelenken bei Sportverletzungen hergestellt. Das Design der Multipurpose-Anlage ermöglicht höchste Flexibilität in der Produktion und eine problemlose Anpassung an weitere oder zukünftige Produkte.

Das Herzstück der Anlage bilden vier Ansatzsysteme, welche mit mobilen Behältern ausgeführt wurden. Sogenannte Planetenmischer sorgen für die Homogenisierung der viskoelastischen Substanzen. An zwei Ansatzstationen können diverse mobile Prozessbehälter zur Herstellung von wässrigen und hochviskosen Produkten angeschlossen werden. Ein Vakuumsystem verhindert den Einschluss von Luftblasen im Gelprodukt.

Weiters lieferte ZETA die Systeme zur Herstellung und Verteilung von Rein- und Reinstwasser (PW und WFI), sowie Reindampf, eine zentrale CIP-Einheit, und das Prozessluftverteilsystem. Verpackungslinien und Laminar-Flow-Systeme wurden von den ZETA Expertinnen und Experten ebenfalls in der Planung berücksichtigt.

Der Kunde war mit den von ZETA entwickelten Lösungen für die speziellen technischen Herausforderungen hoch zufrieden. Zum Beispiel wird durch spezielle Mischbehälter und Mischwerkzeuge bei unterschiedlichen Volumina eine homogene Durchmischung ohne Gasblasen ermöglicht. Die zum Einsatz kommenden Planetenmischer sind zudem geeignet für CIP/SIP (Cleaning in Place/Sterilisation in Place)-Prozesse.

 

ZETA – Ihr Experte für individuelle Lösungen

ZETAs interdisziplinäres Engineering-Team vereint Expertenwissen aus den unterschiedlichsten Bereichen, wie Biotechnologie, Verfahrenstechnik, Automation und Maschinenbau. Mit der hochmodernen Anlage zur Verarbeitung von Hyaluronsäure erarbeiteten die Ingenieure und Ingenieurinnen gemeinsam mit dem Kunden eine individuelle Lösung mit hoher Nachhaltigkeit.

 

Claudia Neuhold

Claudia Neuhold

Business Development Manager
Tel.: +43 (1) 908 1000-5020
Mobil: +43 (664) 808 52 5020
Claudia.Neuhold@zeta.com
www.zeta.com/de/solutions/biotech.html

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