Filtration en Pharmacie
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Questions and Answers

Quel est le terme utilisé pour désigner le fluide après filtration ?

  • Préfiltrat
  • Résidu
  • Sédiment
  • Filtrat (correct)
  • Quel type de filtration est principalement utilisé pour éliminer les micro-organismes ?

  • Filtration stérilisante (correct)
  • Filtration clarifiante
  • Osmose inverse
  • Microfiltration
  • Quel mécanisme permet de retenir les particules en fonction de leur taille par rapport aux pores du filtre ?

  • Évaporation
  • Absorption
  • Criblage (correct)
  • Diffusion
  • Quel est un des intérêts de la filtration en pharmacie ?

    <p>Obtenir une solution parfaitement limpide (A)</p> Signup and view all the answers

    Quelle technique de filtration est caractérisée par un colmatage rapide du filtre ?

    <p>Filtration clarifiante (A)</p> Signup and view all the answers

    Quelle filtration utilise la pression du fluide pour traverser le filtre ?

    <p>Filtration tangentielle (D)</p> Signup and view all the answers

    Quel phénomène contribue à la rétention des particules de taille inférieure à celle des pores ?

    <p>Adsorption (C)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la principale différence entre la filtration clarifiante et l'ultrafiltration ?

    <p>La seconde utilise des pores plus petits que ceux de la première. (B)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le phénomène par lequel les particules de taille inférieure à celle des pores sont retenues à l'intérieur des canaux du filtre?

    <p>Adsorption (B)</p> Signup and view all the answers

    Quel type de filtre est caractérisé par une très faible épaisseur et une grande porosité?

    <p>Filtre à membrane (A)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la formule générale pour exprimer le débit dans une situation de filtration?

    <p>D = N.r⁴ΔP/8ηL (D)</p> Signup and view all the answers

    Quelle caractéristique physique détermine le diamètre de la plus grande particule solide capable de passer à travers un filtre?

    <p>Capacité de rétention (D)</p> Signup and view all the answers

    Quelles fibres sont les plus couramment utilisées pour la fabrication de filtres?

    <p>Fibres de cellulose (C)</p> Signup and view all the answers

    Quel paramètre n'influence pas directement la capacité de rétention d'un filtre?

    <p>Longueur du filtre (B)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la méthode principale par laquelle le débit est mesuré dans la pratique?

    <p>Volume traversé par unité de temps (B)</p> Signup and view all the answers

    Quelle affirmation est correcte concernant les filtres de cellulose?

    <p>Ils sont stérilisables par la vapeur d'eau. (D)</p> Signup and view all the answers

    Quel type de filtre est caractérisé par une grande surface filtrante et utilisé en industrie?

    <p>Filtres presses (A)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la fonction principale d'une essoreuse dans le processus de filtration?

    <p>Accélérer l'opération par force centrifuge (A)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le but du test de diffusion lors du contrôle de filtration?

    <p>Mesurer le débit d'air en fonction de la pression appliquée (A)</p> Signup and view all the answers

    Quelle caractéristique définit un filtre de type Büchner?

    <p>En porcelaine et de forme cylindrique (D)</p> Signup and view all the answers

    Quelles informations le colmatage d'un filtre indique-t-il pendant la filtration?

    <p>Une augmentation de la pression différentielle (ΔP) (B)</p> Signup and view all the answers

    Quelle méthode permet de vérifier l'intégrité d'un filtre avant son utilisation?

    <p>Le point de bulle (C)</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce qui est vérifié après la filtration pour assurer son efficacité?

    <p>La non adsorption du PA par le filtre (C)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle principal de la filtration dans les procédés industriels?

    <p>Éliminer tous les types de contaminants (A)</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'avantage principal des filtres de matière plastique par rapport aux autres types de filtres?

    <p>Ils sont faciles à confectionner et très résistants. (B)</p> Signup and view all the answers

    Quelles sont les caractéristiques des membranes organiques utilisées pour la filtration?

    <p>Elles ont une porosité qui peut atteindre 80%. (C)</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce qui caractérise le verre fritté en tant que matériau filtrant?

    <p>Il possède une charge électrique négative. (A)</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'inconvénient des adjuvants de filtration tels que la terre d'infusoire?

    <p>Ils présentent des risques de rétention des principes actifs dissous. (C)</p> Signup and view all the answers

    Comment fonctionne la filtration par gravité?

    <p>Le liquide passe simplement par le filtre sous l'effet de la gravité. (A)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le principal mode de filtration pour le verre fritté?

    <p>Filtration sous pression. (A)</p> Signup and view all the answers

    Quelles substances sont utilisées pour améliorer la filtration et éviter le colmatage des fibres?

    <p>Différentes poudres filtrantes comme le charbon ou le kaolin. (C)</p> Signup and view all the answers

    Quelle méthode de filtration est caractérisée par une pression aidée par un gaz comprimé?

    <p>Filtration sous pression. (B)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Qu'est-ce que la filtration ?

    La filtration est un processus qui utilise un réseau poreux pour éliminer les particules et/ou les micro-organismes en suspension dans un liquide ou un gaz.

    Quels sont les intérêts de la filtration en pharmacie ?

    ✔Clairifier une solution en éliminant les particules en suspension. ✔Récupérer un précipité après une réaction. ✔S'assurer de la bonne dissolution d'un principe actif en vérifiant l'absence de particules. ✔Assurer la stérilité de certaines préparations.

    Qu'est-ce que le filtrat ?

    Le liquide ou le gaz qui a subi la filtration et ne contient plus les particules ou les micro-organismes en suspension.

    Expliquez la filtration frontale.

    La filtration frontale est une technique où le fluide traverse perpendiculairement le filtre, ce qui peut entraîner un colmatage rapide.

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    Expliquez la filtration tangentielle.

    La filtration tangentielle permet au fluide de passer parallèlement à la surface du filtre, ce qui réduit le risque de colmatage.

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    Expliquez l'adsorption.

    Les particules plus petites que les pores du filtre peuvent également être retenues par adsorption, un phénomène d'attraction entre les particules et le matériau du filtre.

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    Adsorption

    Type de filtration où les particules sont retenues par interaction physique avec le matériau du filtre, dépendant du débit et de la pression.

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    Capacité de rétention

    Correspond au diamètre de la plus grande particule solide qui passe à travers le filtre. Pour le criblage, c'est le diamètre moyen des pores. Pour l'adsorption, c'est le seuil de rétention.

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    Expliquez les différents types de filtration en fonction de la taille des particules.

    La filtration clarifiante élimine les particules visibles à l'œil nu, tandis que la microfiltration élimine les particules microscopiques. L'ultrafiltration retire les protéines, les virus et les bactéries de grande taille, et l'osmose inverse retient même les plus petites particules.

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    Seuil de rétention

    Le diamètre de la plus grande particule sphérique qui traverse le filtre dans des conditions données.

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    Expliquez le criblage.

    Le criblage est un processus mécanique où les particules plus grandes que les pores du filtre sont retenues.

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    Filtre en profondeur

    Type de filtre avec une épaisseur supérieure à 1 mm, obtenu par compactage de matériaux fibreux ou pulvérulents. La rétention se fait principalement par adsorption.

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    Filtre écran (membrane)

    Type de filtre avec une très faible épaisseur (100 à 150 µm), utilisant le criblage comme principal mécanisme de filtration.

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    Impact inertiel

    Les particules du fluide sont retenues dans les recoins du filtre en raison de leur inertie.

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    Débit du filtre

    Le débit du fluide à travers le filtre peut être calculé par la loi de Poiseuille.

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    Fibres de cellulose

    Substances filtrantes les plus utilisées, provenant du coton, des déchets textiles et des tissus végétaux.

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    Filtres en laine

    Ce type de filtre est composé de fibres de laine entrelacées. Ils se caractérisent par une structure moins dense, permettant un passage plus rapide du liquide.

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    Filtres en matière plastique

    Ces filtres sont fabriqués à partir de polymères synthétiques, tels que le nylon, le polyuréthane ou le polyester. Leur résistance et leur durabilité en font un choix populaire.

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    Membranes organiques

    Composés de dérivés de la cellulose, tels que l'ester de cellulose, ces filtres sont excellents pour la stérilisation et la clarification des solutions.

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    Filtration par gravité

    La filtration par gravité exploite la force de gravité pour faire passer le liquide à travers un filtre. Il s'agit d'une méthode simple et classique.

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    Filtration sous pression

    Ce type de filtration utilise la pression pour accélérer le passage du liquide à travers le filtre. 

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    Filtres en verre fritté

    Les filtres en verre fritté sont constitués de particules de verre soudées ensemble. Ils offrent une grande inertie chimique et une porosité contrôlée.

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    Adjuvants de filtration (poudres)

    L'ajout de poudre filtrante sur un filtre fibreux ou rigide permet d'améliorer la filtration en favorisant le dépôt des impuretés et en évitant le colmatage du filtre.

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    Exemples d'adjuvants de filtration

    Le charbon de bois, le kaolin, la terre d'infusoire et les fibres de verre sont utilisés comme adjuvants de filtration pour capturer les impuretés.

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    Essoreuses

    Une force centrifuge est appliquée pour accélérer le processus de séparation.

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    Filtres-presses

    Utilisés en industrie pour filtrer de grands volumes de liquide. Ils sont composés de plateaux et de réseaux filtrants maintenus par un système de serrage.

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    Filtre de type Büchner

    En porcelaine, de forme cylindrique avec un tamis à gros trous. Un filtre circulaire en papier est placé sur le tamis. Le vide est créé en aval du filtre pour aspirer le liquide.

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    Test du point de bulle

    Mesure de la pression d'air nécessaire pour expulser le liquide des pores les plus gros d'un filtre mouillé. Se traduit par l'apparition d'un "train de bulles".

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    Test de diffusion

    Mesure du débit d'air à travers un filtre mouillé sous une pression constante.

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    Mesure de la pression différentielle

    Verifie le colmatage du filtre (augmentation de ΔP) et son altération (chute de ΔP).

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    Contrôle après la filtration

    Vérification du point de bulle, absence de particules en suspension, non adsorption du produit actif par le filtre et recherche des impuretés solubles.

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    Study Notes

    Opérations Pharmaceutiques : Filtration des liquides

    • La filtration est une technique pour retenir des contaminants (particules et/ou micro-organismes) en suspension dans un liquide ou un gaz, à l'aide d'un réseau poreux ou d'une surface filtrante.
    • Le liquide filtré est appelé filtrat.

    Plan du cours

    • Définition
    • Intérêts
    • Principe
    • Types (filtration clarifiante, microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse)
    • Mécanismes de rétention (criblage, adsorption, impact inertiel)
      • Importance de la conception et de la sélection du filtre en fonction du type de contaminant.
    • Les filtres
    • Substances filtrantes (cellulose, laine, matière plastique, membranes organiques, verre fritté)
    • Montage de filtration (gravitationnel, sous pression, par dépression)
    • Contrôle de filtration (avant, pendant et après la filtration)
    • Conclusion

    I- Définition

    • La filtration retient les contaminants particulaires et/ou microbiens en suspension dans un liquide ou un gaz grâce à un support poreux ou une surface filtrante adaptée.
    • Le fluide filtré est désigné comme le filtrat.

    II- Intérêts

    • Obtenir une solution limpide (sans particules en suspension) après des dissolutions.
    • Récupérer un précipité par filtration.
    • Vérifier la bonne dissolution d'un principe actif (PA) en s'assurant de l'absence de particules sur le filtre.
    • Assurer la stérilité de certaines préparations pharmaceutiques.

    III- Principe

    • La filtration est basée sur la rétention des particules, de taille supérieure aux pores du support filtrant, par criblage (tamisage).
    • Les particules plus petites peuvent être retenues par des forces d'adsorption dans les canaux/capillaires du filtre.

    III- Types

    • Différents types de filtration existent, distingués par la taille des particules cibles (particules à séparer), notamment : filtration clarifiante, microfiltration, ultrafiltration et osmose inverse.
      • La filtration est stérilisante lorsque l'objectif est l'élimination de micro-organismes.

    IV- Mécanismes de rétention

    • Criblage/processus mécanique : la taille des pores du filtre détermine la taille des particules retenues. Un risque de colmatage existe, ce qui nécessite des surfaces filtrantes importantes ou l'utilisation de pré-filtres.
    • Adsorption/phénomène physique : rétention dans les canaux/capillaires du filtre par des interactions physiques entre le contaminant et les matériaux qui composent le filtre. Ceci dépend du débit et de la pression. Des compétitions entre différents contaminants sont possibles.
    • Impact inertiel : les particules quittent le flux du fluide en raison de leur inertie et sont retenues dans les recoins de la substance poreuse.

    V- Filtres

    • Les filtres sont composés d'un support poreux et d'un substrat d'appui. Ils existent en divers formes (membranes, feuille, plaques, cartouches).
    • Filtres en profondeur : épaisseur importante, obtenus par compactage de matériaux fibreux ou pulvérulents. La rétention se fait principalement par adsorption.
    • Filtres écrans (membranes) : très faible épaisseur (100-150µm), rétention par criblage. Ils sont caractérisés par une grande porosité.

    2-Caractéristiques physiques des filtres

    • Capacité de rétention : correspond au diamètre de la plus grande particule qui peut passer à travers le filtre. Pour le criblage, c'est le diamètre moyen des pores. Pour l'adsorption, c'est le seuil de rétention.
    • Diamètre moyen des pores : la porosité est mesurée par une formule basée sur la pression, où d représente le diamètre des pores et K une constante liée aux conditions opératoires et α la tension superficielle.

    2-Débit

    • En théorie, le débit est exprimé par la loi de Poiseuille (D = N.r4∆P/ 8ηL). N est le nombre de canaux, r le rayon moyen des pores, η la viscosité du fluide et ∆P la différence de pression.
    • En pratique, le débit est mesuré par la durée que prend un volume donné de liquide pour traverser le filtre.

    VI- Substances filtrantes

    • Fibres de cellulose, les plus utilisées, issues du coton, des textiles ou de végétaux. Présentées sous différentes formes (fibres, tissus, plaques, disques, papiers filtrants) Ces filtres peuvent être secs ou imprégnés d'eau et stérilisables à la vapeur.
    • Fibres de laine : créent des réseaux moins serrés, convenant aux filtrations à grand débit.
    • Filtres de matière plastique : polyamides, polyuréthannes, polyesters - très résistants, faciles à confectionner, et cèdent peu de fibres par entraînement
    • Membranes organiques : issues de dérivés de cellulose (principalement l'ester de cellulose). Très utilisées pour la filtration stérilisante et clarifiante. Elles ont des pores bien définis et un débit élevé. Stérilisables à la chaleur humide. (Assez minces, assez fragiles, nécessitent un support rigide).
    • Verre fritté : inertes chimiquement. Possédant un réseau rigide et poreux, de charge électrique négative, constitué par soudure de particules de verre.

    VII- Montage de filtration

    • Filtration par gravité : le liquide traverse le filtre par gravité (entonnoir, papier filtre). La pression est liée à la hauteur du liquide au-dessus du filtre.
    • Filtration sous pression : le liquide est poussé à travers le filtre à l'aide d'air ou de gaz inerte comprimé. Utilisée avec des filtres cartouches ou membranes.
    • Essoreuses : utilisent la force centrifuge pour accélérer le processus.

    VIII- Montage de filtration

    • Filtres presses : utilisés en industrie pour traiter de grands volumes avec une grande surface filtrante. Constitués par la superposition de plateaux et réseaux filtrants fixés par un système de serrage.

    VIII- Contrôle de filtration

    • Avant : Essais d'intégrité du filtre par le "point de bulle". Appliquer une pression d'air sur le filtre pour évacuer les éventuels liquides coincés. L'apparition de bulles indique si le filtre est propre et fonctionnel. Un test de diffusion peut être effectué pour vérifier la capacité filtrante du filtre avec une pression constante plus faible que le point de bulle.

    • Pendant : Mesure du débit du liquide pour identifier un éventuel colmatage du filtre (l'augmentation de la pression ∆P) ou une dégradation du filtre (chute de la pression ∆P).

    • Après : Vitesse de filtration , vérification que le filtrat est sans particules en suspension et du PA d'origine et vérifie l'absence d'adsorption du PA par le filtre.. Recherche d'éventuels impuretés solubles pouvant être apportées par les filtres.

    Conclusion

    • La filtration est une technique qui a fortement évolué grâce aux avancées technologiques et à la découverte de nouveaux matériaux filtrants.
    • Les fabricants proposent des gammes de filtres permettant de répondre à des besoins multiples de purification de fluides, en particulier dans la recherche et la production pharmaceutique.

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    Description

    Testez vos connaissances sur les divers procédés de filtration utilisés en pharmacie. Ce quiz aborde des concepts tels que la filtration clarifiante, l'ultrafiltration et l'importance de ces techniques dans l'élimination des micro-organismes. Découvrez les mécanismes et techniques qui jouent un rôle crucial dans le traitement des fluides.

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