OSN Membranen von Evonik for Pharma und Feinchemie

Die Verarbeitung von APIs und ihren Zwischenprodukten bei niedrigen (Raum-)Temperaturen minimiert die Schädigung dieser oft komplexen Moleküle. APIs und ihre Zwischenprodukte können mit OSN-Membranen konzentriert oder gereinigt werden, ohne dass sie schädigenden hohen Temperaturen ausgesetzt werden.

Aktive pharmazeutische Wirkstoffe (APIs) und ihre Zwischenprodukte bestehen in der Regel aus komplexen Molekülen, die in mehrstufigen Synthesen gewonnen werden. Um diese Moleküle in hoher Reinheit und mit hohem Ertrag herzustellen, müssen die Verluste in jedem Reaktions- und Separationsschritt minimiert werden. Die komplexe Natur dieser Spezies macht sie temperaturempfindlich – Hitzeschäden während der Synthese und Abtrennung können die gewonnene Menge und/oder die Reinheit reduzieren. Separationen wie Konzentrations- oder Reinigungsprozesse können mit OSN-Membranen bei relativ niedrigen Temperaturen (Raumtemperatur oder darunter) sehr effizient durchgeführt werden. Moleküle mit einem Molekulargewicht von 200 Da oder darüber können mit OSN-Membranen zurückgehalten werden, wodurch sie von kleineren Molekülen abgetrennt, d.h. gereinigt werden, oder das Zielmolekül wird von der Membran zurückgehalten und aufkonzentriert. Für diese Anwendungen eignet sich die Familie der OSN-Membranen DuraMem® und PuraMem® von Evonik.

Mithilfe des Trennvermögens unserer PuraMem®-Membranen können Prozesslösungsmittel ohne Erhitzen oder Kühlen abgeschieden werden. Die Lösungsmittel können in einem energieeffizienten OSN-Verfahren mit einem hohen Reinheitsgrad zurückgewonnen werden.

Evonik hat die OSN-Membranreihe DuraMem® und PuraMem® für Anwendungen in einem sehr breiten Spektrum organischer Lösungsmittel entwickelt. Durch Auswahl der geeigneten Membran können sowohl anorganische Chemikalien als auch organische Verbindungen (Molekulargewicht 200+ Da) von der OSN-Membran zurückgehalten werden, und nur hochreines Lösungsmittel kann die Membran passieren. Mit dieser Methode können Lösungsmittel mit einer Reinheit von >99 % in hoher Ausbeute zurückgewonnen werden, ohne dass das Lösungsmittel verdampft und wieder kondensiert werden muss. Im Vergleich zu konventionellen Verdampfungs- oder Destillationsanlagen bietet das Verfahren erhebliche Energieeinsparungen.

Viele feinchemische Synthesewege erfordern den Austausch des Prozesslösungsmittels für unterschiedliche Reaktionstypen. Mit OSN-Membranen können die Lösungsmittel bei Raumtemperatur ausgetauscht werden, ohne dass konventionelle thermische Techniken eingesetzt werden müssen.

OSN-Membranen sind in der Lage, eine große Bandbreite von Zwischen- oder Produktmolekülen (Molekulargewicht 200+ Da) zurückzuhalten und gleichzeitig das Lösungsmittel durch die Membran passieren zu lassen. Ein Lösungsmittelwechsel kann dadurch bewirkt werden, indem man das erste Prozesslösungsmittel bei Raumtemperatur über die Membran ausfiltert, während das zweite (Austausch-)Lösungsmittel in das Filtrationssystem zugesetzt wird. Mit fortschreitender Filtration ersetzt das zweite Lösungsmittel das erste Lösungsmittel und erzeugt so den gewünschten Lösungsmittelwechsel. Besonders effektiv ist dies, wenn das zweite Lösungsmittel einen niedrigeren Siedepunkt aufweist als das erste Lösungsmittel. In diesem Fall wäre der Lösungsmittelwechsel mit den herkömmlichen thermischen Technologien nur schwer zu erreichen. Die OSN-Membranreihe PuraMem® von Evonik eröffnet damit ein breites Spektrum von hocheffizienten Lösungsmittelaustauschvorgängen.