Technický dokumentUpřednostněte
škálovatelnost pro efektivníživotní cyklus vývojebiofarmaceutických
produktů
Díky standardizaci správného přístrojovéhovybavení mohou biofarmaceutičtí výrobcizajistit bezproblémový přechod od výzkumuv laboratoři až po výrobu v plném rozsahu.
AutořiMaryann Cuellar a Michael Weiß, Manažeři v oblasti Life Sciences – Endress+Hauser2Upřednostněte škálovatelnost pro efektivní životní cyklus vývoje biofarmaceutických produktůLaboratoř

Zpracování

Vytváření důvěry prostřednictvímsrovnatelných naměřených hodnot

V rychle se měnícím světě biofarmaceutického vývoje jsou
rychlost, efektivita, kvalita a nákladová efektivita prvořadé.
Škálovatelnost, tedy schopnost bezproblémově přejítz laboratorních experimentů v malém měřítku do komerčnívýroby ve velkém měřítku, je kritickým faktorem úspěchuv tomto konkurenčním prostředí.
Škálovatelnost však není jen o rozšíření velikosti zařízení.
Jedná se o holistickou strategii vyvažování provozních
pracovních postupů, zpracovatelských zařízení a přístrojového vybavení, softwaru, zpracování dat a partnerství
v dodavatelském řetězci. Pro biofarmaceutické výrobcemůže specifikace škálovatelných řešení od malýchexperimentů až po plnohodnotnou výrobu významně
podpořit úspěch tím, že urychlí dobu uvedení na trh,minimalizuje rizika, usnadní kvalifikaci, zajistí bezpečnost
procesu a maximalizuje výtěžnost.

Škálování od laboratoře po výrobu
Životní cyklus vývoje léčiv začíná v mikroměřítku
objevitelským výzkumem, včetně identifikace, screeningua měření vzorků. S tím, jak se objevují slibné poznatky,výzkumníci přecházejí k vývoji produktů v laboratornímměřítku, který zahrnuje činnosti, jako je definování
primárních cílů procesu a klasifikace analytických
a bezpečnostních metod.
Když nový lék prokáže účinnost během vývoje v laboratoři,dalším krokem je vývoj procesu v pilotním měřítku, kdyvýrobci začnou zavádět automatizované výrobní postupy.
Technologie analytického měření pomáhá zajistit úspěch
během této přechodné fáze, která se skládá z požadavků
a definice konstrukčních limitů, validace procesu
a kvalifikace analytických metod.

Jakmile jsou tyto výchozí hodnoty výroby stanoveny,výrobci přeorientují své operace a sponzorují požadovanéprojekty a iniciativy ke zvýšení výroby na ziskovou úroveňpro splnění požadavků objednávek. V této fázi se in-line
monitorování stává nepostradatelným pro dosaženívysokého objemu výroby, udržení požadované úrovněkvality produktu a zajištění bezpečnosti procesu.

Celostní přístup ke škálovatelnostiŠkálovatelné biologické procesy závisí na několika klíčovýchprvcích. Prvním z těchto faktorů je hluboké porozuměnísamotnému procesu, což vyžaduje identifikaci kritickýchproměnných, které ovlivňují výkon, a pochopení toho,
jak je optimalizovat během každé fáze vývoje produktu.
Jakmile budou tyto základy položeny, mohou se výrobcibiofarmak zaměřit na škálovatelnost zařízení. S rostoucí
produkcí je třeba zvážit zařízení všech typů – od bioreaktorů
až po komunální čisticí systémy – aby bylo zajištěno hladképřizpůsobení pro větší šarže a větší objemy, aniž by bylohrožen výkon nebo vytvořena problematická místa.
A konečně, spolehlivé měření může rozhodnout o tom,zda bude rozšíření úspěšné, nebo ne. Konzistentní a přesnádata jsou nezbytná pro přijímání informovaných rozhodnutítýkajících se provozní efektivity, výrobní kapacity a kvalityv průběhu celého projektu.

Výzvy, úspěch a výhody

Výzvy a rizikaVýhody in-line snímání

Cesta z laboratoře do výroby s sebou nese několik výzev.
Začněme tím, že biofarmaceutická výroba funguje zapřísných předpisů a vyžaduje přísné zajištění kvality
a protokoly o bezpečnosti produktů. S tolika proměnnými
často vznikají nesrovnalosti v měření během rozšiřovánívýroby, což může ohrozit zajištění kvality a snížit výtěžnostv důsledku časově náročného ručního odběru vzorkůa testování.

In-line analýza snižuje riziko procesních problémůa zvyšuje výrobní kapacitu průběžným měřenímcharakteristik produktu a hlášením škálovanýchprocesních hodnot do hostitelského řídicího systémuv reálném čase. Tím se eliminuje nutnost ručního odběruvzorků personálem, který kromě toho, že je neefektivní,představuje riziko odhalení problémů až zpětněve výrobě.

Ke složitosti přispívá i to, že různé fáze vývoje produktu
se často odehrávají na oddělených místech, takže mohoubýt využívána zařízení od více výrobců, která nejsou
nastavena tak, aby nativně sdílela data, což dále zvyšuje
riziko. Dokonce i podobné přístroje od různých dodavatelů
mohou vykazovat nekonzistenci měření nebo výkonuv důsledku odchylek v konstrukci, materiálech nebo
kompenzačních algoritmech.

Přístrojové vybavení pro in-line analýzu se obvykle skládá
ze senzoru nebo sondy přímo v procesu, které odesílají
informace do převodníku nebo analyzátoru ke zpracování.
Přístroj poté zpřístupní procesní hodnoty pro hostitelský
řídicí systém pro monitorování téměř v reálném čase,provozní rozhodování a optimalizaci procesů. Výrobcimohou například získat komplexní přehled o téměř
jakémkoli biofarmaceutickém procesu kombinací in-lineRamanovy spektroskopie s technologiemi analýzy kapalin,jako je potenciometrické, vodivé, fluorescenční zhášení,UV a měření viditelného světla.

Kromě toho může přenos kalibračních protokolů, metoda modelů mezi samostatnými zařízeními a fázemi škálovánízpůsobit problémy, které vyžadují značné přepracovávánía odborné znalosti, pokud nejsou od počátku pečlivě
navrženy s ohledem na škálovatelnost. Pokud se tytohrozby projeví, je nutné v každé fázi rozšiřování provádět
nákladné a časově náročné kvalifikační postupy pro
zmírnění jejich dopadů.

Úspěch ve velkém měřítkuAby se snížilo riziko, že se setkáte s těmito nežádoucímipodmínkami, mohou biofarmaceutičtí výrobci implementovat strategie na podporu efektivních a konzistentních
procesů. Bezproblémový přenos technologií mezi vývojemprocesů v laboratoři a výrobou ve velkém měřítku mázásadní význam pro minimalizaci variability šaržía umožnění efektivních, kontinuálních a metodickýchpracovních postupů. Při dostatečném plánování probíhá
rozšiřování rychleji a spolehlivěji a v každé fázi se zvyšuje
kvalita, což přispívá k dlouhodobé životaschopnosti výroby.
Pro dosažení tohoto úspěchu ve velkém měřítku je nezbytná
standardizace procesního vybavení a přístrojového vybavenís nativní podporou škálování. To může výrazně snížit rizikonekompatibilních technologií měření nebo sdílení data zároveň výrazně urychlit pracovní postupy pro kalibraci,konfiguraci a validaci – především proto, že se zaměstnanci
musí učit a udržovat méně technických postupů.
Škálovatelné biozpracovatelské portfolio společnosti
Endress+Hauser poskytuje výrobcům podstatné výhody díkypoužití stejných měřicích technologií jak v laboratorníchvzorcích, tak v přístrojích pro in-line výrobu. Výrobcidosahují úspěchu zejména kombinací Ramanovy
spektroskopie v reálném čase a technologie digitálních
senzorů Memosens pro monitorování ve svých zařízeních,z nichž každá minimalizuje složitost konfigurace, snižujeriziko nekonzistence měření a zvyšuje celkovou efektivitu
procesu.

Přístrojové vybavení od společnosti Endress+Hauser
sdílí společné technologie a konstrukční materiály,
což zjednodušuje přechod protokolu od výzkumu a vývojek výrobě. Zavedením škálovatelné Ramanovy technologie
a digitálních senzorů mohou výrobci biofarmaceutických
produktů minimalizovat složitost zařízení a riziko
nekonzistence měření. Biozpracovatelská nabídka
společnosti Endress+Hauser – včetně spektrometrů,senzorů, optiky a kalibračních nástrojů – pokrývá širokouškálu předcházejících a následných aplikací pro měření
složení, pH, rozpuštěného kyslíku, vodivosti, koncentrace
a dalších charakteristik.

3Upřednostněte škálovatelnost pro efektivní životní cyklus vývoje biofarmaceutických produktůPortfolio Ramanových technologií společnosti Endress+Hauser pro biozpracování
Vysoká kapacita

Linie toku

Jednorázové použitíRozvoj

cGMP

Jedna technologie Ramanovy sondy pro mnoho měření biozpracování v reálném čase ve všech měřítkáchObrázek 1: Ramanovy systémy Endress+Hauser jsou optimalizovány jak pro jemné měření v laboratorním prostředí, tak pro výsledkyv reálném čase ve velkosériové výrobě a pomáhají výrobcům biofarmak urychlit přechod z laboratoře do výroby.

Správné přístrojové vybavení umožňuje výrobcůmbiomateriálů používat mnoho stejných přístrojův laboratoři i v procesu a zajistit tak hladký přechodpři rozšiřování výroby. Například Ramanovy systémyod společnosti Endress+Hauser – měřící chemické složenía koncentraci pomocí optických metod – poskytujínepřetržité monitorování kritických parametrů procesu,
jako je koncentrace glukózy a hustota životaschopných
buněk, spolu s poznatky v reálném čase pro optimalizaci
procesů. Stejné Ramanovy přístroje, které se používají
pro experimenty v malém měřítku, lze bez problémůintegrovat do větších bioreaktorů a poskytovat
konzistentní a spolehlivá data v průběhu celéhovýrobního procesu (obrázek 1).
Podobně digitální senzory Memosens poskytují
bezkonkurenční přesnost měření a minimální požadavkyna údržbu díky spolehlivé technologii bezkontaktníhopřenosu signálu. Tyto předkalibrované senzory typu
plug-and-play pomáhají minimalizovat prostoje a zajišťují
konzistentní výkon od laboratoře až po výrobu. Digitálnípřenos dat eliminuje rušení signálu a umožňuje prediktivníúdržbu, což dále zvyšuje spolehlivost procesu (obrázek 2).

doolabr at

oř e

č išt

ěn í/regeneraco m o c í M e m o b a s e Pl u sedol ibrace/seř

í zení pz pr ac o v á n í4zařízen íl a b or at or n

í

ře
mě

níakaObrázek 2: Cyklus provozu, čištění a kalibrace senzoru
Memosens.

VýhodySpolečnost Endress+Hauser poskytuje:• Řešení z jednoho zdroje: Rozsáhlé portfolio produktůa služeb v souladu s průmyslovými odvětvími prodlužuje
životní cykly.
• Zjednodušené vybavení: Stejná zařízení lze použítv laboratoři, pilotním závodě a na výrobní lince,
což zefektivňuje kvalifikační postupy a minimalizujepotřebu rekvalifikace personálu.
• Rychlejší uvedení na trh: Plynulý přechod odexperimentů v malém měřítku k sériové výrobě.
• Snížené riziko: Minimalizujte rizika týkající se kvality
a zjednodušte úsilí o dodržování předpisů.
• Snížené náklady: Dosáhněte úspor nákladů s menšímmnožstvím odpadu a maximálním výnosem.

Hbitost vítězíS tím, jak se biofarmaceutický průmysl posouvá směremk novým modalitám, technologiím na jedno použitía rostoucí závislosti na kontinuální výrobě, významškálovatelnosti rychle roste a je široce prokazatelný.
Výrobci musí být pohotoví, aby i nadále plnili požadavky
tohoto dynamického odvětví.
Díky využití přístrojových technologií navrženýchs ohledem na škálovatelnost v popředí zájmu výrobci rychlea bezpečně procházejí životním cyklem vývoje lékůa rychleji a efektivněji dodávají pacientům léčby, kterémění životy.
Společnost Endress+Hauser se zavázala poskytovat
inovativní řešení, která biofarmaceutickým společnostemumožní orientovat se v tomto vyvíjejícím se prostředí
a dosáhnout udržitelného úspěchu.

PU01584C/32/CS/01.24-00

www.addresses.endress.com