Wie kann ein effizienter kontinuierlicher Herstellungsprozess in der Biopharmazie angewendet werden?

Arzneimittelkristallbildung - Forschung und Entwicklung

Gegenwärtig wächst die biopharmazeutische Industrie rasch, insbesondere durch die Zunahme der vorgelagerten Expression und des Scale-up. Die herkömmliche Batch-Produktion ist nur begrenzt effizient, während die kontinuierliche Fließproduktion vielversprechende Anwendungen im Hinblick auf Kapazitätssteigerung, Kostensenkung und Zeitersparnis bietet.

Hintergrund

Die biopharmazeutische Industrie Chinas ist gerade erst entstanden, und die chinesischen Arzneimittelhersteller haben einen großen Abstand zu den ausländischen biopharmazeutischen Giganten, sowohl was das technologische Niveau als auch den Produktionsumfang und die Effizienz betrifft. Wenn sie immer noch die Chargenproduktion ausländischer Originalpräparate übernehmen, haben sie keinen Vorteil bei den Produktionskosten und werden bei der Ausschreibung des Bandeinkaufs in einer nachteiligen Position sein. Um in dem harten Wettbewerb zu gewinnen, müssen chinesische biopharmazeutische Unternehmen daher über einen besseren Produktionsprozess, eine höhere Produktionseffizienz und niedrigere Produktionskosten als die Originalpräparatehersteller verfügen. Die Anwendung der kontinuierlichen Produktionstechnologie wird ein Durchbruch für chinesische Biopharmazieunternehmen sein, um einen Wettbewerbsvorteil zu erlangen. Die Technologie der kontinuierlichen Produktion hat gerade erst begonnen, und in- und ausländische Unternehmen befinden sich im Grunde an der gleichen Startlinie. Wenn chinesische Biosimilar-Unternehmen die Gelegenheit nutzen können, der Entwicklung und dem Einsatz der kontinuierlichen Produktionstechnologie Priorität einzuräumen, werden sie in der Lage sein, den Vorteil des Nachzüglers zu nutzen, die Produktionseffizienz zu verbessern und die Produktionskosten zu senken.

Bei der herkömmlichen Biologikaproduktion wird ein Batch-Produktionsverfahren verwendet, das eine Reihe von Intervallen von Produktionsschritten erfordert. Jeder Intervallschritt im gesamten Prozess führt zu einer Verringerung und Verzögerung der Produktionseffizienz und erhöht die Wahrscheinlichkeit von Produktmängeln und Betriebsfehlern. Die pharmazeutische Technologie der kontinuierlichen Produktion ist eine aufstrebende Technologie, die noch mit vielen regulatorischen Fragen und technologischen Herausforderungen konfrontiert ist, aber die Überlegenheit der kontinuierlichen Produktion ist offensichtlich und ein allgemeiner Trend in der Entwicklung biopharmazeutischer Prozesse, der die Robustheit und Zuverlässigkeit des Produktionsprozesses verbessern, die Ausgaben für Produktion und Anlagevermögen senken, die Bauzeit der Anlagen verkürzen und die für die Produktumstellung in der Produktion erforderliche Zeit reduzieren kann.

Im nachgelagerten Produktionsprozess erfolgt die Umsetzung des kontinuierlichen Flusses hauptsächlich durch den Einsatz der kontinuierlichen Durchflusschromatographie, der Online-Prüfung und anderer Technologien zur Integration mehrerer Prozesseinheiten (Abbildung 1), wodurch die Produktionseffizienz und die Anlagenauslastung verbessert und gleichzeitig die Zwischenlagerung, die Wartezeit zwischen den einzelnen Schritten sowie der Umfang der Instrumentierung und der entsprechenden Inputs reduziert werden können, um das Ziel der Verkürzung der Zykluszeit und der Senkung der Produktionskosten zu erreichen. Ziel ist es, den Produktionszyklus zu verkürzen und die Produktionskosten zu senken.

Fallstudie

Der nachgeschaltete Reinigungsprozess besteht im Wesentlichen aus folgenden Schritten: Im ersten Schritt wird der Antikörper mit Protein-A-Affinitätsmedien eingefangen; im zweiten Schritt wird die Kationenchromatographie als Zwischenreinigung verwendet, um die Antikörperpolymere, HCP, DNA usw. zu entfernen; und im dritten Schritt werden Anionenchromatographiemedien verwendet, um restliche DNA, HCP, Protein A, Endotoxin usw. fein abzutrennen, um den Zweck der Reinigung zu erreichen (Abbildung 2). Der dritte Schritt ist die Feinabtrennung von Rest-DNA, HCP, Protein A, Endotoxin und anderen Verunreinigungen durch ein Anionenchromatographiemedium, um die Reinigung zu erreichen (Abbildung 2).

Der Hauptzweck des nachgeschalteten Reinigungsprozesses besteht darin, die Reinheit und Ausbeute des Produkts durch Trennung und Reinigung zu erhöhen und die Produktqualität und -stabilität zu gewährleisten. Die kontinuierliche Produktion erfordert die Verknüpfung aller Schritte, damit der Produktionsprozess in hohem Maße integriert und automatisiert werden kann und die Produktstabilität und -konsistenz usw. gewährleistet ist (Abbildung 3).

Das kontinuierliche Fließverfahren kann die Füllstoffausnutzung verbessern, die Prozesszeit verkürzen und die Kapazität erhöhen (Abbildung 4). Die Anwendung des kontinuierlichen Fließverfahrens wird im Folgenden in mehreren Fallstudien beschrieben.