Diapositive de situation typique (veuillez commenter si vous avez d'autres cas d'utilisation)
Industrie | Biotechnologie, produits pharmaceutiques |
Titre d'emploi | Scientifique en amont/fermentation, Scientifique en aval |
Département ou rôle | R+D |
Industrie | Pharmaceutique, Biotechnologie |
Problème commercial critique | Réduire le niveau d'impuretés en aval causées par les paramètres de processus en amont qui sont impossibles à éliminer |
Capacités spécifiques | Identifier les conditions en amont affectant les niveaux d'impuretés en aval |
Victoire commerciale | Pureté du produit améliorée, délais de commercialisation plus rapides, qualité améliorée, coûts réduits |
EBI/Mesures commerciales | Atténuation des risques, pipeline de produits, réduction des coûts, délais de mise sur le marché |
Victoire de l'utilisateur | Meilleure communication entre les équipes, nouvelles compétences, perception, promotion |
Problèmes/raisons | L'amont et l'aval sont cloisonnés, une mauvaise compréhension des problèmes de chacun, l'amont peut cibler les conditions d'une grande productivité plutôt que la pureté. |
Termes à surveiller : Bioréacteur, Chromatographie, Amont, Aval, Purification, AAV, Protéines, Filtration, Isolation
Questions à poser : Avez-vous déjà rencontré des problèmes pour éliminer les impuretés de vos produits pendant le développement ? Comprenez-vous comment le processus en amont affecte vos séparations en aval ? Souhaitez-vous mieux comprendre l’effet de vos étapes de processus les unes sur les autres ?
Contexte
La démo est basée sur l'article de Lonza présenté à Discovery Europe 2024. J'ai recréé les résultats ici à l'aide de l'outil MultiDLC HPLC Simulator et créé un DoE autour de la hauteur des pics.
L'article se concentre sur la configuration typique d'un processus biotechnologique/pharmaceutique, le matériau est créé en amont (par réaction chimique/fermentation) qui doit ensuite être isolé et purifié par l'équipe en aval. Le défi est que les processus en amont sont généralement optimisés pour des niveaux de productivité élevés , ce qui peut également conduire à la création d'impuretés dans le produit transmis en aval. Certaines impuretés peuvent être éliminées par l’optimisation du processus de séparation en aval, mais d’autres peuvent s’avérer trop coûteuses , voire impossibles à éliminer. Les impuretés peuvent entraîner des problèmes d'efficacité, d'approbation réglementaire et de perception du produit final par les clients. Il est donc important de les minimiser.
Les niveaux d'impuretés peuvent être surveillés « à petite échelle » avec un chromatogramme du processus en aval (voir ci-dessous) – moins il y a d'impuretés, mieux c'est !
L'USP et le DSP ne communiquent généralement pas bien entre eux. Lonza a donc adopté une approche innovante pour amener les deux groupes à travailler ensemble afin de comprendre s'ils pouvaient modifier les conditions du processus en amont afin de réduire les impuretés dans le processus en aval . Cela a été réalisé avec un DoE du processus en amont, où le résultat mesuré était les données du chromatogramme fonctionnel en aval.
Il s’agit d’une très belle étude de cas tirée d’une situation réelle d’une grande organisation pharmaceutique, qui devrait aider à convaincre les prospects de sa valeur.
Les dernières choses en premier
J'ai créé un tableau de bord du résultat fonctionnel final du DoE et simplifié la vue pour afficher uniquement le chromatogramme (à gauche) et pour afficher les entrées sous forme de curseur personnalisé (à droite) pour garder le focus sur la valeur du FDE.
Cette vidéo est actuellement en cours de traitement. S'il vous plait, réessayez dans quelques minutes.
Nous pouvons passer en revue et montrer les principales conclusions :
- L'ammonium n'affecte que le premier pic (Produit)
- Le VCD initial semble affecter uniquement le 3ème pic
- Le pH n’affecte que les impuretés, ce qui en fait un bon candidat à modifier.
Nous pouvons aller plus loin en optimisant via une cible (plus de détails ci-dessous dans l'article) – cela fournit les conditions qui élimineront les impuretés du processus en aval, évitant ainsi des étapes de traitement supplémentaires, une optimisation coûteuse du processus ou l'abandon du processus de production.
Le processus
Le processus est similaire à celui décrit dans cette démo HPLC . En bref:
- Créer le DOE à l'aide d'une conception personnalisée
- Exécutez et exécutez la conception et collectez les données de la série chronologique, en créant une ligne qui identifie le numéro de l'expérience
- Rejoignez les tables de données avec l'outil 'Rejoindre'
- Créer une fonction cible (voir ci-dessous)
- Exécutez un modèle Wavelet en FDE de temps et Ct. avec les paramètres de processus en amont en complément
- Optimisez les paramètres du processus en fonction de la cible.
Extra – Création de cible
Pour créer la cible, vous pouvez prendre un exemple d'ensemble de données provenant des expériences et modifier les valeurs pour créer un profil de pic « idéal ».
Exemple brut
Post-traitement pour créer la cible J'ai modifié les valeurs de temps où les impuretés étaient à 0, puis j'ai modifié l'ajustement de la spline pour que la ligne s'adapte aux points comme ci-dessus. Ensuite, vous pouvez « Enregistrer la formule » pour la spline et ramener les données dans la table de données d'origine en tant que cible. Voici à quoi ils ressemblent ensemble :
