Diapositiva de situación típica (comente si tiene otros casos de uso)
Industria | Biotecnología, productos farmacéuticos |
Título profesional | Científico Upstream/Fermentación, Científico Downstream |
Departamento o rol | I+D |
Industria | Farmacéutica, Biotecnología |
Problema comercial crítico | Reducir el nivel de impurezas aguas abajo causadas por configuraciones de proceso aguas arriba que son imposibles de eliminar. |
Capacidades específicas | Identificar las condiciones aguas arriba que afectan los niveles de impureza en aguas abajo. |
Ganancia empresarial | Pureza mejorada del producto, tiempo de comercialización más rápido, calidad mejorada, costo reducido |
EBI/Métricas de Negocio | Mitigación de riesgos, cartera de productos, reducción de costos, tiempo de comercialización |
Ganancia del usuario | Mejor comunicación entre equipos, conjunto de habilidades novedosas, percepción, promobilidad. |
Problemas/Razones | Upstream y Downstream están aislados, hay problemas de comprensión mutua, upstream puede apuntar a condiciones para una gran productividad, en lugar de pureza. |
Términos a tener en cuenta: biorreactor, cromatografía, aguas arriba, aguas abajo, purificación, AAV, proteínas, filtración, aislamiento
Preguntas para hacer: ¿Alguna vez ha tenido problemas para eliminar las impurezas de sus productos durante el desarrollo? ¿Entiende cómo el proceso upstream está afectando sus separaciones downstream? ¿Le gustaría comprender mejor el efecto que los pasos de su proceso tienen entre sí?
Contexto
La demostración se basa en el artículo de Lonza en Discovery Europe 2024. Recreé los resultados aquí utilizando la herramienta Simulador de HPLC MultiDLC y creé un DoE alrededor de la altura de los picos.
El artículo se centra en la configuración típica de un proceso biotecnológico/farmacéutico: el material se crea aguas arriba (mediante reacción química/fermentación) que luego debe ser aislado y purificado por el equipo de aguas abajo. El desafío es que los procesos upstream generalmente se optimizan para lograr altos niveles de productividad , lo que también puede conducir a la creación de impurezas en el producto que pasa al downstream. Algunas impurezas pueden eliminarse mediante la optimización del proceso de separación posterior, pero otras pueden resultar demasiado costosas o imposibles de eliminar. Las impurezas pueden provocar problemas de eficacia, aprobación regulatoria y percepción del cliente sobre el producto final, por lo que es importante minimizarlas.
Los niveles de impurezas se pueden controlar a "pequeña escala" con un cromatograma del proceso posterior (ver más abajo). ¡Cuantas menos impurezas, mejor!
USP y DSP generalmente no se comunican bien entre sí, por lo que Lonza adoptó un enfoque innovador para lograr que los dos grupos trabajaran juntos para comprender si podían alterar las condiciones del proceso aguas arriba para reducir las impurezas en el proceso aguas abajo . Esto se realizó con un DoE del proceso anterior, donde la salida medida fueron los datos del cromatograma funcional posterior.
Este es un estudio de caso realmente interesante de una situación de la vida real de una gran organización farmacéutica, que debería ayudar a convencer a los clientes potenciales del valor.
Lo último es lo primero
Creé un panel del resultado funcional final del DoE y simplifiqué la vista para mostrar solo el cromatograma (izquierda) y las entradas como un control deslizante personalizado (derecha) para mantener el enfoque en el valor del FDE.
Este vídeo está siendo procesado actualmente. Inténtelo de nuevo en unos minutos.
Podemos revisar y mostrar hallazgos clave:
- El amonio sólo afecta al primer pico (Producto)
- El VCD inicial parece afectar sólo al tercer pico
- El pH sólo afecta a las impurezas, por lo que es un buen candidato para cambiar.
Podemos ir un paso más allá optimizando a través de un objetivo (más detalles a continuación en el artículo); esto proporciona las condiciones que eliminarán las impurezas del proceso posterior, evitando pasos de procesamiento adicionales, costosas optimizaciones del proceso o abandono del proceso del producto.
El proceso
El proceso es similar al descrito en esta demostración de HPLC . En breve:
- Cree el DOE utilizando un diseño personalizado
- Ejecute y ejecute el diseño y recopile los datos de la serie temporal, creando una fila que identifique el número del experimento.
- Unir las tablas de datos con la herramienta 'Unir'
- Crear una función de destino (ver más abajo)
- Ejecute un modelo Wavelet en FDE de tiempo y Ct. con la configuración del proceso anterior como adicional
- Optimice la configuración del proceso según el objetivo.
Extra – Creación de objetivos
Para crear el objetivo, puede tomar un conjunto de datos de ejemplo de los experimentos y modificar los valores para crear un perfil de pico "ideal".
Ejemplo crudo
Postprocesamiento para crear el objetivo. Cambié los valores de tiempo donde las impurezas estaban a 0, luego modifiqué el ajuste de la spline para que la línea se ajustara a los puntos como se indica arriba. Luego puede 'Guardar fórmula' para la spline y devolver los datos a la tabla de datos original como Destino. Así se ven juntos:
