Ziel der Entwicklung
Ziel des Projektes war die Entwicklung eines produktspezifischen Charakterisierungs- und Optimierungsverfahrens für Final/ Intermediate Bulk Freezingprozesse. Bewertungskriterium stellt dabei eine höhere verbleibende relative Produktaktivität dar. Dabei wurden innovative Verfahren entwickelt, die sowohl bei der Produktion von technischen Enzymen als auch bei den Herstellungsprozessen von biopharmazeutischen Proteinen eingesetzt werden können.
Neben experimentellen Verfahren zur Gefrierprozessanalyse nimmt die mathematische Modellierung des Gefrierprozesses eine fundamentale Stellung ein. Letzteres ermöglicht eine noch effizientere Produktverlustermittlung mit Hilfe des ressourcensparenden bilateralen Ansatzes. Die Grundlage stellen dabei univariate Untersuchungen des Gefrierprozesses sowie eine multivariate in vitro Stabilitätsuntersuchung (Sweet Spot – Analyse) der enthaltenen Produkte dar. Die Modellgrenzen für die in vitro Sweet Spot – Analyse werden durch die univariate Gefrierprozessanalyse vorgegeben. Durch die Korrelation der Sweet Spot – Analyse mit den univariaten Untersuchungen kann die jeweilige Produktschädigung abgeleitet werden.
Außerdem schaffen die univariaten Gefrierprozessanalysen das Rüstzeug für die mathematische Simulation von medien- und proteinspezifischen Mechanismen. Durch die Korrelation der so erhaltenen Resultate mit produktspezifischen in vitro Sweet Spot – Analysen lassen sich ohne zusätzlichen experimentellen Aufwand die optimalen Prozessparameter für verschieden Produkte ermitteln.
Die Ergebnisse sind in einer technologischen Datenbank zusammengefasst.
Vorteile und Lösungen
Der vom ILK Dresden entwickelte bilaterale Ansatzes ermöglicht eine ressourcensparende und effiziente Bewertung des Produktverlustes durch einen Gefriervorgang. So kann ohne zusätzlichen experimentellen Aufwand die optimale Prozessführung für verschiedene Produkte ermittelt werden.
Durch die entwickelten analytischen Methoden zur Beprobung, Probenaufbereitung und quantitativen Analyse der Medienbestandteile wird eine umfassende Gefrierprozessanalyse für unterschiedliche Gefrierstrategien sowie eine Optimierung von Freezingprozessen zur Stabilisierung von pharmazeutischen Wirkstofflösungen ermöglicht.
Die Bewertung der Produktqualität kann dabei wahlweise durch eine in vitro Stabilitätsanalyse oder durch eine Analyse der Protein-Agglomeration erfolgen.
Zielgruppe und Zielmarkt
Das ILK Dresden bietet Produzenten von biopharmazeutischen und technischen Enzymen sowie Herstellern von Bulk-Freezinghardware umfangreiche FuE-Dienstleitungen zur Charakterisierung und Optimierung von Bulk Freezingprozessen an.
Auch die Neu- oder Weiterentwicklung von Einfriergeräten und weiterer Hardware kann für Hersteller und Vertriebsunternehmen realisiert werden.