Biyofarmasötiklerde verimli bir sürekli akış üretim süreci nasıl uygulanabilir?

İlaç Kristali Oluşumu Araştırma ve Geliştirme

Günümüzde biyofarmasötik endüstrisi, özellikle yukarı akış ekspresyonu ve ölçek büyütmedeki artışla birlikte hızla büyümektedir. Geleneksel kesikli üretim sınırlı verimliliğe sahipken, sürekli akış üretimi kapasite artışı, maliyet azaltma ve zaman tasarrufu açısından umut verici uygulamalar göstermektedir.

Arka plan

Çin'in biyofarmasötik endüstrisi yeni başlamıştır ve Çinli ilaç şirketleri hem teknoloji seviyesi hem de üretim ölçeği ve verimliliği açısından yabancı biyofarmasötik devleriyle büyük bir farka sahiptir. Hala yabancı menşeli ilaçların parti üretim modunu takip ederlerse, üretim maliyetinde herhangi bir avantaja sahip olmayacaklar ve bant alım ihalesinde dezavantajlı bir konumda olacaklardır. Bu nedenle Çinli biyofarmasötik şirketlerinin bu çetin rekabeti kazanabilmeleri için orijinal ilaç üreticilerinden daha iyi bir üretim sürecine, daha yüksek üretim verimliliğine ve daha düşük üretim maliyetlerine sahip olmaları gerekmektedir. Sürekli üretim teknolojisinin uygulanması, Çinli biyofarmasötiklerin rekabet avantajı kazanması için bir atılım olacaktır. Sürekli üretim teknolojisi yeni başlamıştır ve yerli ve yabancı şirketler temelde aynı başlangıç çizgisindedir. Çinli biyobenzer şirketleri sürekli üretim teknolojisinin geliştirilmesine ve kullanılmasına öncelik verme fırsatını yakalayabilirse, üretim verimliliğini artırma ve üretim maliyetlerini düşürme konusunda geç gelenlerin avantajından yararlanabileceklerdir.

Geleneksel biyolojik ilaç üretimi, bir dizi üretim adımı aralığı gerektiren bir parti üretim süreci kullanır. Tüm süreçteki her bir aralıklı adım, üretim verimliliğinde bir azalma ve gecikmeye yol açacak ve ürün kusurları ve operasyonel hatalar olasılığını artıracaktır. Sürekli üretim farmasötik teknolojisi, hala birçok düzenleyici sorun ve teknolojik zorlukla karşı karşıya olan gelişmekte olan bir teknolojidir, ancak sürekli üretimin üstünlüğü açıktır ve üretim sürecinin sağlamlığını ve güvenilirliğini artırabilen, üretim ve sabit varlık harcamalarını azaltan, tesis inşaat süresini azaltan ve üretimde ürün değişimi için gereken süreyi azaltan biyofarmasötik süreçlerin geliştirilmesinde genel bir eğilimdir.

Aşağı akış üretim sürecinde, sürekli akışın uygulanması esas olarak, döngü süresini kısaltma ve üretim maliyetini düşürme hedefine ulaşmak için ara depolamayı, adımlar arasındaki bekleme süresini ve enstrümantasyon ölçeğini ve ilgili girdileri azaltırken üretim verimliliğini ve tesis kullanımını artırabilen çoklu işlem birimlerini (Şekil 1) entegre etmek için sürekli akış kromatografisi, çevrimiçi test ve diğer teknolojilerin kullanılması yoluyla gerçekleşir. Amaç, üretim döngüsünü kısaltmak ve üretim maliyetlerini düşürmektir.

Örnek Olay İncelemesi

Aşağı akış saflaştırma süreci söz konusu olduğunda, temel olarak aşağıdakilerden oluşur: ilk adım, antikorun Protein A afinite ortamı ile yakalanmasını içerir; ikinci adım, antikor polimerlerini, HCP'yi, DNA'yı vb. çıkarmak için bir ara saflaştırma olarak katyon kromatografisini kullanır; ve üçüncü adım, saflaştırma amacına ulaşmak için artık DNA, HCP, Protein A, endotoksin vb. ince bir şekilde ayırmak için anyon kromatografi ortamını kullanır (Şekil 2). Üçüncü adım, saflaştırma amacına ulaşmak için anyon kromatografi ortamı ile artık DNA, HCP, Protein A, endotoksin ve diğer safsızlıkların ince bir şekilde ayrılmasıdır (Şekil 2).

Aşağı akış saflaştırma sürecinin temel amacı, ayırma ve saflaştırma yoluyla ürünün saflığını ve verimini artırmak ve ürün kalitesini ve istikrarını garanti etmektir. Sürekli üretim, üretim sürecinin yüksek düzeyde entegre ve yüksek düzeyde otomatik olabilmesi ve ürün stabilitesi ve tutarlılığının sağlanması için tüm adımların birbirine bağlanmasını gerektirir (Şekil 3).

Sürekli akış prosesi dolgu maddesi kullanımını iyileştirebilir, proses süresini azaltabilir ve kapasiteyi artırabilir (Şekil 4). Sürekli akış prosesinin uygulanması aşağıda birkaç vaka çalışmasıyla açıklanacaktır.