Рішення для постійного вдосконалення хроматографії
Біопродукція фармацевтичних активних інгредієнтів вимагає використання процесів для забезпечення їх якості та безпеки, а також для контролю виробничих витрат. Зростаючий попит та поява біоподібних речовин створюють додатковий тиск на ці витрати. Збільшення масштабу виробництва може бути досягнуто без значного збільшення питомих витрат.
Дійсно, інженерія клітинних ліній, оптимізація складу культурального середовища та розробка нових методів біореактора (тобто безперервна культура високої щільності) дозволили збільшити питому продуктивність.
Навпаки, збільшення масштабів процесів очищення продовжує супроводжуватися принаймні лінійним збільшенням витрат. Тому розробка технологічних рішень для очищення біомолекул залишається фундаментальною проблемою для зростання ринку біофармацевтики.
Питання, пов’язані з розділенням біофармацевтичних активних інгредієнтів: фокус на хроматографії
Під час виготовлення біофармацевтичного активу процес розділення є фундаментальним, оскільки його реалізація дозволяє досягти очікуваних специфікацій, щоб забезпечити його якість та активність.
Хроматографія триває: 50-річний відступ у галузі
Для вирішення цього економічного питання в промислових масштабах впроваджуються безперервні хроматографічні процеси, які замінюють «періодичну» хроматографію. Таким чином, безперервна хроматографія з'явилася в нафтовій промисловості в 1960-х роках у формі імітації хроматографії з рухомим шаром (SMB). Завдання полягало у виробництві в промислових масштабах п-ксилолу високої чистоти шляхом відокремлення його від його ізомерів. У 1970-х роках харчова промисловість застосувала цей підхід до відокремлення меляси від цукрового очерету та буряка, розробивши SSMB (Sequential Simulator Moving Bed) - менш жорсткий процес та більш ефективний, ніж процес SMB. 90-ті роки ознаменувались появою технологій у фармацевтичній промисловості для реагування на збільшення кількості хіральних молекул. Таким чином, багатоколонкові багатоколонові високоефективні безперервні хроматографічні процеси використовуються для виробництва комерційних партій хіральних молекул, таких як Keppra (UCB) або Zoloft (Pfizer).
Застосування безперервної хроматографії в біофармацевтичній промисловості: приклад технології SMCC
Для вирішення економічних проблем, пов’язаних із зростанням ринку біомолекул, зокрема mAbs, застосування безперервної хроматографії представляється важливим.
Багатоколонкова послідовна хроматографія або SMCC представляє, наприклад, альтернативу традиційним методам "пакетного" захоплення, як у випадку захоплення mAb на смолі білка А. SMCC - це безперервний процес хроматографії у відкритому циклі, що дозволяє розділення різних сполук завдяки використанню різних колон (загалом від 2 до 6).
Його принцип роботи такий (рисунок 1):
• Навантаження (наприклад, живильне середовище, що містить антитіло) вводять у 1-ю колону, колонки з'єднують між собою. Коли максимальна місткість 1-ї колони майже досягнута, захоплення продовжується на наступних колонах. Як тільки максимальна ємність досягнута, вводиться етап промивання для вилучення всього продукту з проміжного об'єму в наступній колонці.
• Потім 1-а колонка від'єднується, і цикл продовжується, поки завантаження продовжується з наступної колони.
• В кінці циклу 1-а колонка знову підключається і процес повторюється, починаючи з 2-ї колони.
• Ці послідовності повторюються для досягнення стійкого стану, протягом якого інжекція вантажу здійснюється безперервно.
Ця техніка максимізує використання ємності смоли без втрати продукту, що представляє інтерес, і експлуатації. Дозволяючи доступ до загальної ємності (або статичної ємності, не пов'язаної зі швидкістю), ця технологія дає можливість працювати при більш високих витратах, ніж у "періодичній" хроматографії.
У промислових масштабах SMCC дозволяє завдяки збільшенню потужності зменшити обсяги смол і буферів і, таким чином, обмежити розмір обладнання: таким чином можна спостерігати збільшення коефіцієнта від 2 до 4 (Рисунок 2 ). Завдяки збільшенню швидкості потоку, продуктивність (кгпродукту/кгфази/24 години) також значно покращується.
ВисновокДля біофармацевтичної промисловості інтеграція методів безперервної хроматографії, таких як SMCC, є важливою для процесів розділення для досягнення очікуваних виробничих витрат. Крім того, в результаті збільшення продуктивності, використання потужностей оптимізовано, що робить їх більш гнучкими порівняно зі змінним ринком.