(57)【要約】【課題】リアクターに供給する液体原料中に混入した汚染混入物を該汚染混入物がリアクターに達するまでに検出でき、しかも汚染混入物が混入した原料がリアクターに流入することを防止できる技術の提供。【解決手段】リアクター１１への原料供給用の送液路２に、微生物あるいは微粒子である汚染混入物の検出用の検出器３を設け、さらにこの検出器３が汚染混入物を検出したときに出力する検出信号に基づいて送液路２を閉止する開閉弁４を検出器３よりも下流側に設けた構成の原料供給システム１、これを具備するプラント１０を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
医薬品や食品またはこれらに添加する添加物を製造するためのプラントに設けられ、該プラントのリアクターに液状の原料を供給する原料供給システムであって、
原料供給用の送液路に、該送液路を流れる前記原料に混入した微生物あるいは微粒子である汚染混入物を検出する検出器と、開閉弁とが設けられ、
前記開閉弁は、前記検出器よりも下流側にて前記送液路に設けられ、前記検出器が前記原料中の前記汚染混入物を検出したときに出力する検出信号の受信によって前記送液路を閉止するようになっていることを特徴とする原料供給システム。
【請求項２】
前記検出器が、細孔が形成された基材とこの基材の両側に配置された電圧印加用の電極とを具備する検出部を内蔵し、コールター原理にて前記原料中の汚染混入物を検出するものであることを特徴とする請求項１記載の原料供給システム。
【請求項３】
前記検出器は前記検出部を複数内蔵してなることを特徴とする請求項１又は２記載の原料供給システム。
【請求項４】
前記リアクターが培養槽であり、前記原料が培地であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の原料供給システム。
【請求項５】
医薬品や食品またはこれらに添加する添加物を製造するためのプラントであって、リアクターと、このリアクターに液状の原料を供給する請求項１〜４のいずれかに記載の原料供給システムとを具備することを特徴とするプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医薬品や食品またはこれらに添加する添加物等を製造するためのプラントにおいて、リアクターに液状の原料を供給する原料供給システム、この原料供給システムを具備するプラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
培養用のリアクター（培養槽）を用いて、医薬品や食品またはこれらに添加する添加物等を製造するプラント（いわゆるバイオプラント、培養プラント）にあっては、リアクターに、フィルター滅菌により無菌化した各種原料（液体。培地等）が供給される。そして、このようなプラントでは、運転中に、リアクターからの定期的なサンプリングにより微生物汚染の有無をチェックしている。
なお、培養容器に混入した微生物の検出、検出した微生物の排除を行う技術として特許文献１、サンプルの汚染チェック（サンプル中の微生物の検出、同定）に適した技術として特許文献２記載の技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２９６１９号公報
【特許文献２】特開２００２−２４３９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のように、リアクターからの定期的なサンプリングにより汚染の有無をチェックする汚染監視方法では、フィルターの破損等が起きた場合には、サンプルの分析による汚染発覚までリアクターの汚染を防ぐ手立てが無かった。つまり、サンプルの分析によって汚染が発覚して初めてフィルターの破損等が判るため、フィルター破損等が起きればリアクターの汚染を防げない。
また、フィルターの破損等によってリアクターに供給する原料が汚染されたとしても、汚染が発覚するまでプラントの運転が無駄に継続されることになる。汚染の有無の判定に時間がかかると、汚染が発覚するまでにリアクターへ無駄に供給される原料の供給量も多くなり、損失が大きくなる。また、リアクター内の汚染によって、その回の培養が無駄になるため、培地費の損失が大きい。
【０００５】
本発明は、前記問題に鑑みて、リアクターに供給する原料（液体）中に混入した汚染混入物を該汚染混入物がリアクターに達するまでに検出でき、しかも汚染混入物が混入した原料がリアクターに流入することを防止できる原料供給システム、プラントの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明では以下の構成を提供する。
第１発明は、医薬品や食品またはこれらに添加する添加物を製造するためのプラントに設けられ、該プラントのリアクターに液状の原料を供給する原料供給システムであって、原料供給用の送液路に、該送液路を流れる前記原料に混入した微生物あるいは微粒子である汚染混入物を検出する検出器と、開閉弁とが設けられ、前記開閉弁は、前記検出器よりも下流側にて前記送液路に設けられ、前記検出器が前記原料中の前記汚染混入物を検出したときに出力する検出信号の受信によって前記送液路を閉止するようになっていることを特徴とする原料供給システムを提供する。
第２の発明は、前記検出器が、細孔が形成された基材とこの基材の両側に配置された電圧印加用の電極とを具備する検出部を内蔵し、コールター原理にて前記原料中の汚染混入物を検出するものであることを特徴とする第１の発明の原料供給システムを提供する。
第３の発明は、前記検出器は前記検出部を複数内蔵してなることを特徴とする第１又は第２の発明の原料供給システムを提供する。
第４の発明は、前記リアクターが培養槽であり、前記原料が培地であることを特徴とする第１〜３のいずれかの発明の原料供給システムを提供する。
第５の発明は、医薬品や食品またはこれらに添加する添加物を製造するためのプラントであって、リアクターと、このリアクターに液状の原料を供給する第１〜４のいずれかの発明の原料供給システムとを具備することを特徴とするプラントを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、送液路に設けられた検出器によって、リアクターに供給する原料（液体）中に混入した汚染混入物（微生物又は微粒子）を該汚染混入物がリアクターに達するまでに検出できる。しかも、検出器よりも下流側にて前記送液路に設けられた開閉弁が、前記検出器が前記原料中の前記汚染混入物を検出したときに出力する検出信号を受信によって送液路を閉止することで、汚染混入物が混入した原料がリアクターに流入することを防止できる。フィルター破損等によってリアクターに供給する原料が汚染混入物の混入によって汚染されたとしても、この汚染原料がリアクターに流入しないため、リアクター内の汚染を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の原料供給システム、プラントの１実施形態を示す全体図である。
【図２】図１の原料供給システムの検出器の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施した原料供給システム、プラントについて、図面を参照して説明する。
図１中、符号１０は、前記原料供給システム１が設けられたプラントである。
このプラント１０は、医薬品や食品またはこれらに添加する添加物を製造するための設備であり、図１に示すように、リアクター１１（培養槽）と、このリアクター１１に供給する原料１３（液体。以下、液体原料ともいう）を貯留するタンク１２及び該タンク１２から前記リアクター１１に前記液体原料１３を送液して供給するための送液路２を有する前記原料供給システム１とを具備する。
【００１０】
原料供給システム１がリアクター１１に供給する前記液体原料１３はここでは培養に用いる培地（液体培地）である。但し、液体原料１３としてはこれに限定されず、例えば前記培地を希釈するための希釈液などであっても良い。
【００１１】
前記原料供給システム１の原料送液用の送液路２には、該送液路２を流れる前記原料１３中の汚染混入物（微生物又は微粒子）を検出する検出器３と、開閉弁４とが設けられている。前記送液路２は、複数本の配管を用いて検出器３と開閉弁４とを縦続（直列）に接続した構成になっている。
前記検出器３及び前記開閉弁４は前記送液路２の途中に介在配置されている。但し、前記開閉弁４は、前記検出器３よりも下流側に前記検出器３から離隔させて設けられている。
なお、開閉弁４の設置位置は、送液路２の下流端であっても良い。
【００１２】
前記送液路２は、前記タンク１２と検出器３とを接続する第１配管２１と、検出器３と開閉弁４とを接続する第２配管２２と、開閉弁４とリアクター１１とを接続する第３配管２３とを具備する。
前記検出器３は具体的には第１配管２１と第２配管２２との間に介在配置されている。前記開閉弁４は第２配管２２と第３配管２３との間に介在配置されている。
【００１３】
第１配管２１から前記検出器３に流入した原料１３は、前記検出器３の内部の流路（内部流路３１）を通って検出器３から第２配管２２へ流出するようになっている。検出器３は、その内部流路３１を流れる液体原料１３中に混入した汚染混入物を検出する検出装置３２を具備する。この検出装置３２は、前記液体原料１３中の汚染混入物を検出したときに検出信号を出力し開閉弁４へ入力する。
前記内部流路３１は送液路２の一部である。検出器３は送液路２を流れる原料１３中に混入した汚染混入物を検出できる。つまり、この検出器３は、送液路２による液体原料１３の送液を中断することなく、液体原料１３中の汚染混入物を検出できる。
【００１４】
図２は、検出器３の一例を示す。
図２に示すように、この検出器３は、第１配管２１と第２配管２２との間に介在されたケース状の検出室３３を具備している。第１配管２１と第２配管２２とは前記検出室３３を介して互いに接続されており、前記検出室３３の内部が前記内部流路３１とされている。第１配管２１と第２配管２２とは互いに同等の流路断面積に形成されているが、前記検出室３３は送液路２の途中を前記第１配管２１及び前記第２配管２２に比べて拡張した構成になっており、前記内部流路３１の流路断面積が第１配管２１及び第２配管２２に比べて大きくなっている。
【００１５】
また、図示例の検出器３の検出装置３２は、コールター原理によって前記液体原料１３中の汚染混入物１４を検出するものであり、細孔３４ａが形成された板状の基材３４とこの基材３４の両側にそれぞれ複数配置された電圧印加用の電極３５ａ、３５ｂとで構成された検出部ユニット３６と、この検出部ユニット３６の前記電極３５ａ、３５ｂ間の抵抗値が予め設定しておいた閾値を超えたときに検出信号を出力する検出信号出力部３７とを具備している。
【００１６】
図示例の検出部ユニット３６の基材３４には多数の細孔３４ａが形成されている。この基材３４は、多数の細孔３４ａが形成された一枚の板材、あるいは、１又は複数個の板状部材（基材）を複数並べて集合させて一枚の板状に構成したものであり、前記検出室３３内に設けられて前記内部流路３１を上流側流路部３１ａと下流側流路部３１ｂとに区画する。各細孔３４ａは、上流側流路部３１ａと下流側流路部３１ｂとを連通させ、上流側流路部３１ａ内の液体原料１３を下流側流路部３１ｂへ流入させるための連通路として機能する。
【００１７】
前記電極３５ａ、３５ｂは、陽極３５ａ、陰極３５ｂの一方（図示例では陰極３５ｂ）が上流側流路部３１ａに複数設けられ、他方（図示例では陽極３５ａ）が下流側流路部３１ｂに複数設けられる。電極３５ａ、３６ｂは、陽極３５ａ及び陰極３５ｂの対を、基材３４の細孔３４ａ毎に対応して設置しても良いが、陽極３５ａ及び陰極３５ｂの対の設置数が細孔３４ａの数よりも少なくても良い。
【００１８】
検出部ユニット３６は、前記細孔３４ａと、この細孔３４ａを介して両側（上流側と下流側）に配置されている陽極３５ａ及び陰極３５ｂの対とが、コールター原理によって前記液体原料１３中の汚染混入物１４を検出するためのひとつの検出部３６ａを構成する。この検出部ユニット３６は、いわば、細孔３４ａの数に対応する数の検出部３６ａを具備する構成になっている。換言すれば、検出部ユニット３６は複数の検出部３６ａを並べて集合配置した構成になっている。
【００１９】
前記細孔３４ａの内径は、５〜５０μｍであり、液体原料１３中の微生物の検出のためには内径が１０〜３０μｍであることがより好ましい。
【００２０】
検出器３の検出室３３内側の流路断面積は、検出部ユニット３６の各検出部３６ａの細孔３４ａの断面積の合計である。検出器３の検出室３３内側の流路断面積と、検出室３３の両側の第１及び第２配管２１、２２の流路断面積とを同等に揃えるには、検出器３の検出部ユニット３６の各検出部３６ａの細孔３４ａの断面積の合計が、第１及び第２配管２１、２２の流路断面積と同等であるようにする。
例えば、第１配管２１及び第２配管２２の内径が１ｃｍのとき、内径２０μｍの細孔３４ａを有する検出部３６ａを２５万個並べて構成した検出部ユニット３６を検出室３３内に設けることで、検出室３３に第１及び第２配管２１、２２と同等の流路断面積を得ることができる。
【００２１】
検出装置３２は、図示略の電源によって電極３５ａ、３６ｂ間に電圧を印加しておき、送液路２を流れる液体原料１３中の汚染混入物１４が細孔３４ａを通過したときに生じる抵抗値（電極３５ａ、３５ｂ間の抵抗値）の増大によって、この抵抗値が予め設定しておいた閾値を超えたときに検出信号出力部３７が検出信号を出力する。すなわち、検出装置３２は、電極３５ａ、３５ｂ間の抵抗値が閾値を超えたときに、汚染混入物１５が検出されたものと判定して検出信号を出力する。
なお、液体原料１３は電解質水溶液を採用する。
【００２２】
前記開閉弁４は、送液路２を開閉する弁本体４１と、この弁本体４１を駆動する駆動部４２と、検出信号出力部３７から出力された検出信号を受信したときに前記駆動部４２に駆動指令を出力する制御部４３とを具備する。
なお、検出信号出力部３７から開閉弁４への検出信号の伝送は、検出信号出力部３７と開閉弁４とを接続する信号線５による電気信号による伝送、あるいは無線のいずれで行っても構わない。
【００２３】
原料供給システム１によって液体原料１３をリアクター１１に供給するときには、開閉弁４は送液路２を開放する。タンク１２内の液体原料１３は圧送装置（図示略）によってタンク１２から送液路２に送液される。
検出信号出力部３７が検出信号を出力し、これを開閉弁４の制御部４３が受信すると、駆動部４２によって弁本体４１が駆動されて自動的に送液路２が閉止され、送液路２からリアクター１１への原料供給が停止される。
【００２４】
送液路２における検出器３から開閉弁４までの流路長（すなわち第２配管２２の配管長）と、送液路２によって送液する液体原料１３の流速とは、汚染混入物１４が細孔３４ａを通過してから検出装置３２から出力した検出信号に基づいて開閉弁４が送液路２を閉止するまでの時間に対応して、細孔３４ａを通過した汚染混入物１４が開閉弁４に達しないように設定する。
これにより、検出器３の検出装置３２にて汚染混入物１５が検出されたとき、細孔３４ａを通過した汚染混入物１４が開閉弁４に達するまでに、開閉弁４によって送液路２が閉止され、送液路２からリアクター１１への原料供給が停止されるため、汚染混入物１４がリアクター１１へ供給されることはない。
【００２５】
したがって、リアクター１１が汚染混入物１４によって汚染されてしまうことを確実に防止できる。例えば、送液路２におけるタンク１２と検出器３との間、あるいはタンク１２に設けられた滅菌用のフィルター１５の破損等によって液体原料１３に汚染混入物１４が混入したとしても、この汚染混入物１４が検出器３にて検出されることで、リアクター１１の汚染を確実に防ぐことができる。
【符号の説明】
【００２６】
１…原料供給システム、２…送液路、２１…第１配管、２２…第２配管、２３…第３配管、３…検出器、３１…内部流路、３２…検出装置、３３…検出室、３４…基材、３４ａ…細孔、３５ａ、３５ｂ…電極、３６…検出部ユニット、３７…検出信号出力部、４…開閉弁、４１…弁本体、４２…駆動部、４３…制御部、１０…プラント、１１…リアクター、１２…タンク、１３…液体原料、１４…汚染混入物、１５…フィルター。
【図１】
2010207124.tif 000003
【図２】
2010207124.tif 000004