Cromatografia Contínua

Grandes e médios fabricantes biofarmacêuticos e organizações de desenvolvimento e manufatura de contratos (CDMO) estão buscando aumentar a produtividade com uma área ocupada menor e com modalidades desafiadoras para suas instalações de vários produtos, custo de resina e consumo de buffer, tempos de inicialização e troca e o custo da mão-de-obra, em geral, está se tornando crítico.

Sistemas contínuos e conectados baseados em tecnologias Single-Use devem permitir uma instalação reduzida para operação clínica e comercial. A implementação completa da tecnologia de uso único, combinada à operação contínua, levará o setor de Biofarma a instalações flexíveis de múltiplos produtos. Escalonamento em vez de escalonamento para controle simplificado e mais rígido, com risco reduzido de carga biológica e desvios.

  • Escalabilidade perfeita do PD à fabricação comercial
  • Aproximadamente. Aumento de 3-5 vezes na produtividade, com economia de até 80% nos meios de cromatografia e custos associados na etapa de captura
  • Manifolds próprios Single-Use, fáceis de instalar reduzem bastante o risco de contaminação cruzada
  • Skid de cromatografia multicoluna (MCC) Single-Use, preferido pela indústria, para processos de perfusão e baseados em lote
  • Design modular e disposição flexível das colunas (em série ou paralelo)  
  • Cassetes Single-Use e trajetória de fluxo

Encontre a solução certa para o seu processo de cromatografia

A plataforma BioSMB é totalmente escalável, desde o desenvolvimento de processos (PD) até a fabricação comercial. Existem duas variantes de faixa de fluxo disponíveis direcionadas para processos baseados em biorreator à perfusão (sistema BioSMB Process 80) e em lote (sistema BioSMB Process 350).


Atributos

BIOSMB PD

BIOSMB Process 80/350

Descrição

Único sistema MCC que torna realidade o desenvolvimento de processos 24 horasProjetado para aplicações de lote alimentado e perfusão (conc.) Com um caminho de fluxo Single-Use que pode ser configurado em 30 minutos ou menos
Escala de operaçãoDesenvolvimento de processos e fabricação em pequena escalaFabricação Clínica e Comercial
Número de colunas

3-16

3-8

Faixa de vazão0.6 - 8 L/hr 

5 - 80 L/hr para BIOSMB 80 
30-350 L/hr para BIOSMB 350 

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BIOSMB PD

O BioSMB PD é um dispositivo Single-Use integrado para o desenvolvimento de processos para automatizar completamente uma ampla variedade de processos cromatográficos, incluindo cromatografia de ligação / eluição e polimento de fluxo.

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Cromatografia contínua Single-Use, com multi colunas

A plataforma BioSMB é a primeira solução de cromatografia em coluna múltipla com trajetória de fluxo descartável e totalmente escalável, desde o laboratório de Desenvolvimento de Processos (PD) até a fabricação de GMP. O sistema BioSMB foi projetado especificamente para permitir que os usuários convertam um processo em lote existente em uma etapa de cromatografia contínua sem alterar o meio de separação cromatográfico, o sistema de buffer ou os ensaios de qualidade do produto. A tecnologia BioSMB fornece consistência do processo em todas as escalas - desenvolvimento, produção clínica e completa - e também é prática na implementação em instalações flexíveis de vários produtos.

  • A eficiência operacional inerente à unidade do sistema BioSMB PD reduz o custo do meio cromatográfico em até 80%, sem alterar o meio de separação ou o tampão usado no processo cromatográfico.
  • Todo o processo cromatográfico pode ser conduzido em um sistema menor contendo uma fração do meio e do tampão que seriam necessários em um processo em lote padrão para produzir a mesma quantidade de material.
  • A capacidade de usar até 16 colunas aumenta a produtividade específica e a flexibilidade do aplicativo. A posição da válvula de seleção do buffer elimina os gradientes da composição e as etapas de lavagem.


Benefícios

O processamento cromatográfico em lote normalmente utiliza apenas 50% a 70% da capacidade total de ligação da coluna cromatográfica. O sistema BioSMB PD, por outro lado, utiliza uma série de colunas interconectadas substancialmente menores. É permitido que a primeira coluna na zona de carregamento alcance a inovação e a inovação do produto é capturada em uma segunda coluna. A capacidade de ligação da primeira coluna pode, portanto, ser explorada muito além de sua capacidade de ligação dinâmica em lote. Em muitos casos, esses processos podem ser operados próximos ao equilíbrio ou à capacidade de ligação estática do meio cromatográfico, levando a uma redução significativa no uso do meio cromatográfico.

O uso do sistema BioSMB PD de carregamento contínuo em contracorrente significa que a zona de carregamento deve acomodar apenas a zona de transferência de massa, que geralmente representa uma pequena porcentagem de uma coluna de lote. Isso permite que todo o processo seja conduzido em um sistema muito menor, transportando apenas uma fração do meio de cromatografia usado em um processo em lote padrão. Quando usada em aplicações de maior escala, a tecnologia BioSMB pode eliminar a necessidade de patins de embalagem, grandes colunas de aço inoxidável e outras infra-estruturas de suporte. Isso resulta em uma pegada geral menor e em uma configuração mais escalável.

Embora os sistemas concorrentes usem um conjunto complexo de válvulas, a tecnologia BioSMB usa um cassete de válvula integrado especialmente projetado e patenteado como um componente de uso único. O novo sistema de válvulas elimina a necessidade de um difícil processo de validação de limpeza.

A capacidade de usar até 16 colunas com o sistema BioSMB PD significa que ele suporta uma ampla base de aplicativos de etapas de captura e polimento, como em HIC, SEC, cromatografia de modo misto, bem como combinações dessas tecnologias. A disponibilidade de um número maior de colunas fornece um benefício particular para aplicações com feeds concentrados e para aqueles com títulos de produção superiores a 5 g / L.

Comparado com os sistemas concorrentes, o sistema BioSMB foi projetado para oferecer recursos muito maiores do que aqueles que podem ser fornecidos pela otimização simples da utilização de meios cromatográficos. Como exemplo, a posição das válvulas de seleção de buffer no sistema BioSMB PD é muito diferente de outros sistemas e contribui diretamente para a otimização do processo de várias maneiras. Como cada coluna usada com o sistema BioSMB PD recebe uma série de válvulas dispostas em uma matriz de uso único, o resultado é que cada bomba está fornecendo um buffer durante todo o processo e nunca será submetida a gradientes de composição e / ou etapas de lavagem. Além disso, o volume do sistema que está realmente sujeito a alterações de composição no sistema BioSMB PD é minimizado muito além do de outros projetos de sistema. Isso elimina muitas das incertezas associadas ao aumento / redução de escala, validação e controle de processos.

Aplicações

A tecnologia BioSMB PD é a solução ideal para aplicações de produção biofarmacêutica, desde o desenvolvimento do processo inicial até a fabricação clínica e além. Esse dispositivo integrado de uso único contém todas as válvulas necessárias para automatizar completamente uma ampla variedade de processos cromatográficos, incluindo cromatografia de ligação / eluição (afinidade de proteína A, troca iônica, modo misto, interação hidrofóbica) e fluxo através de exclusão de tamanho ou polimento por troca iônica . Ele fornece uma plataforma aberta para processamento a jusante que permite o uso de qualquer tecnologia de separação, incluindo cromatografia em leito compactado, cromatografia em membrana, monólitos e cromatografia de adsorção expandida em leito (EBA).

Especificações Gerais

Width / Depth / Height
120 / 73 / 58 cm (47.2 / 28.7 / 22.8 in.)

Weight
170 kg (375 lbs)

Electrical Requirements
115 V or 230 V

Required Air Supply
At least 1 barg (14.5 psig) above process pressure



Especificações do sistema e do cassete da válvula

Flow Rate Range
1 mm cassette: Up to 50 mL/min
3 mm cassette: Up to 100 mL/min

Inlets
Maximum 8 (including loopback)

Outlets
Maximum 6 (including loopback)

Columns
Maximum 16

Maximum Operating Pressure
10 barg (145 psig)



Especificações do Sensor

Pressure
Linear up to 13.8 barg (200 psig)

Ultraviolet-Visible (UV-VIS)
Four UV-VIS sensors each with wavelengths in 210-850 nm range

pH
Maximum 8 Range of 0-14, accuracy of 0.1 pH unit (from 2 to 12)

Conductivity
Range: 1 μS/cm – 200 mS/cm
Accuracy: 0.25 mS/cm (range 10 – 200 mS/cm) 3.0 μS/cm (range 0 – 100 μS/cm)



Especificações da bomba

Maximum of 7 pumps
Stepper motor belt drive dual piston pumps, PEEK fluid path, automated piston seal wash, double capsule check valve with additional anti-siphoning valve


Accuracy

0.5 - 50 mL/min ± 5% (with 1 mm cassette)
0.5 - 100 mL/min ± 5% (with 3 mm cassette)

Código

Descrição

BIOSMB-PD-LD100

Sistema de desenvolvimento de processos BioSMB PD 1 mm

BIOSMB-VC-1

BioSMB PD 1 mm Cassete para válvula de desenvolvimento de processo apenas

BIOSMB-VC-3

 BioSMB PD 3 mm Cassete para válvula de desenvolvimento de processo apenas

BIOSMB-PW-200

Kit de lavagem da bomba 1-200 mL / min

BIOSMB-TK-1A

Kit de tubos de 1 mm - bombas LD100 SOMENTE com cassete de 1 mm

BIOSMB-TK-3A

Kit de tubos de 3 mm - LD100 bombeia SOMENTE com cassete de 3 mm

BIOSMB-PH

Sonda de pH BioSMB

BIOSMB-PH-1

Caixa de pH BioSMB para configuração de 1 mm

BIOSMB-PT-1

Transdutor de pressão BioSMB

BIOSMB-COND

Sensor de condutividade BioSMB

BIOSMB-UV-1S

Célula de fluxo UV Cadence BioSMB, caminho óptico de 2,5 mm

BIOSMB-UV-1L

Célula de fluxo UV Cadence BioSMB, caminho óptico de 10 mm

BIOSMB-PD-CH

Pacote de suportes de coluna

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BIOSMB Process 80/350

O BioSMB Single-Use é o principal diferenciador na caixa de ferramentas para cromatografia intensificada, processando um lote de biorreator ou efetivamente conectando-se a montante e fornecendo cromatografia contínua de captura e polimento downstream, resultando em utilização de mídia completa com menor área ocupada e menor custo operacional e custo operacional. risco.

A tecnologia BioSMB pode eliminar a necessidade de patins de embalagem, grandes colunas de aço inoxidável e outras infra-estruturas de suporte. Isso resulta em uma pegada geral menor e em uma configuração mais escalável.

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Sistemas de cromatografia contínua Single-Use para processos baseados em perfusão e biorreator em lote

A plataforma BioSMB fornece um sistema de cromatografia de várias colunas altamente flexível que oferece alto rendimento e utilização de mídia muito eficiente quando comparado ao lote tradicional e outras metodologias de cromatografia contínua. Isso é obtido através de uma arquitetura de sistema de oito colunas de uso único, que permite uma configuração de fluxo altamente flexível através do cassete de válvula de uso único. Além disso, a plataforma é totalmente escalável, desde o desenvolvimento de processos (PD) até a fabricação comercial. Existem duas variantes de faixa de fluxo disponíveis direcionadas para processos baseados em biorreator à perfusão (sistema BioSMB Process 80) e em lote (sistema BioSMB Process 350).

Os processos cromatográficos desenvolvidos usando a cromatografia em lote podem ser facilmente escalonados sem alterar os testes de sorvente, sistema tampão ou qualidade do produto.

Benfícios:

  • Utilização de sorvente altamente eficiente
  • Alta produtividade
  • Flexibilidade incomparável
  • Instalação do coletor com menos de 30 minutos

Ao usar até oito colunas menores pré-empacotadas nos sistemas BioSMB Process, a necessidade de skids de empacotamento de colunas, colunas grandes e outras infra-estruturas de suporte é eliminada.


Sistema de Cromatografia Contínua BioSMB

1. Utilização da meio de separação

O processamento cromatográfico em lote normalmente utiliza apenas 50% a 70% da capacidade de ligação disponível na coluna. Para maximizar o uso da capacidade de ligação disponível, a plataforma BioSMB fornece a capacidade de sobrecarregar uma determinada coluna, com a inovação passada diretamente para uma coluna subsequente.

Benefícios chave:

  • A capacidade da coluna é maximizada
  • O consumo de buffer é otimizado através da utilização aprimorada de sorvente

Os benefícios da utilização do meio de separação podem ser aproveitados para otimizar a estratégia de purificação, ou seja, executar em um tempo de residência mais curto que o lote, mas alcançar uma capacidade operacional de ligação semelhante - aumentando a produtividade (uma estratégia típica do BioSMB para produção de material clínico). Como alternativa, o processo pode ser executado a uma taxa de fluxo semelhante à usada em um processo em lote com capacidade de ligação operacional muito maior.


2. Alcançando maior produtividade

Essencial para a economia do processo da plataforma BioSMB é a disponibilidade de várias colunas para carregamento contínuo. Normalmente, o gargalo na cromatografia de alto título são as operações sem carga. Nos designs de lote e duas colunas, o carregamento não pode ser repetido até que as etapas de não carregamento sejam concluídas. Com os sistemas BioSMB, o processo pode ser configurado para que as etapas de carregamento sejam contínuas; sempre há uma coluna pronta para ser carregada - isso geralmente requer no mínimo quatro colunas.

A plataforma BioSMB Process pode processar em até oito colunas.


3. Flexibilidade

Além disso, a flexibilidade do cassete de válvula permite que várias colunas estejam disponíveis na zona de avanço para coletar sobrecarga de uma coluna e lavar de outra, o que significa que as taxas de fluxo podem ser mantidas altas e constantes sem exceder a velocidade linear máxima para as colunas; aumentando ainda mais a produtividade.


4. Válvula do cassete

Embora os sistemas concorrentes usem um conjunto complexo de válvulas, a tecnologia BioSMB usa um cassete de válvula descartável compacto especialmente projetado e patenteado como um componente de uso único. Este sistema de válvulas elimina a necessidade de um difícil processo de validação de limpeza.

Cada coluna usada com os sistemas BioSMB Process recebe uma série de válvulas dispostas em uma matriz dedicada, resultando em cada bomba fornecendo um único fluido durante todo o processo e eliminando gradientes ou etapas de lavagem entre interruptores de buffer.

Além disso, em toda a linha de produtos BioSMB, o volume de retenção do sistema é minimizado, eliminando muitas das incertezas associadas ao dimensionamento, validação e controle de processos.


5. Scale Up e Scale Down

Para complementar os sistemas BioSMB Process 80 e BioSMB Process 350, está disponível uma versão em escala de bancada, o sistema BioSMB PD.

O sistema BioSMB PD usa a mesma tecnologia de válvula, configuração de trajetória de fluxo e manuseio de receitas para garantir uma redução ou ampliação simples. Este sistema está disponível para vazões de até 100 mL / min.

Os sistemas BioSMB Process 80 e 350 são a solução ideal para cromatografia contínua em escala de fabricação.


Sistema BioSMB Process 80 para processos baseados em biorreatores de perfusão

O sistema BioSMB Process 80, quando acoplado ao coletor de perfusão BioSMB Process 80, é direcionado para processos baseados em biorreatores de perfusão que serão executados por longos períodos de tempo. A capacidade de vazão, juntamente com o coletor de baixa carga biológica projetado especificamente, atende aos requisitos para um processamento contínuo de menor vazão.


Sistema BioSMB Process 350 para processos baseados em biorreatores em lote

O sistema BioSMB 350 é direcionado para processos baseados em biorreatores em lote de até 2000 L. A capacidade de vazão e a tubulação de uso único maior e o coletor de cassetes atendem aos requisitos para processamento contínuo de alto rendimento.


Software

O software foi projetado para fornecer ao operador uma interface clara e fácil de usar. Foi desenvolvido de acordo com os padrões de usabilidade para proporcionar uma experiência mais eficiente e livre de erros.

Processos BioSMB 80 e 350 sistemas completos de hardware

Cada sistema BioSMB Process 80 e 350 possui a seguinte arquitetura

Dimensões
l/p/a

2.7/1.3/2.1 m (106/51/83 pol.)
Altura sem torre de alarme: 1.9 m (75 pol.)

Faixa de vazão PROCESS 350

30-350 L/h

Faixa de vazão PROCESS 80

5 - 80 L/h

Peso

1000 kg

Entradas

8 (7 utéis + 1 para uso do sistema como segunda passagem)

Saídas

6 (5 utéis + 1 para uso do sistema como segunda passagem)

Número de posições de coluna

8

Number de bombas

7

Pressão operacional máxima

4 bar (58 psi)

Suprimento de ar

6 bar (87 psi) com regulador de pressão integrado

Fornecimento de energia

3 phase 400 V – 32 A – 50 Hz
(outras voltagens disponíveis)


Módulos de bomba BioSMB

Se um sistema BioSMB Process 80 ou Process 350 completo for adquirido, é possível comprar um módulo de bomba BioSMB Process 80 ou Process 350, respectivamente, para aumentar a flexibilidade do sistema principal.

O módulo da bomba pode ser trocado facilmente, exigindo uma troca mecânica do módulo e uma chave no software. A troca mecânica dos dois módulos de bomba normalmente leva menos de uma hora. Essa modularidade permite que o sistema funcione entre 5 L / h - 80 L / h (módulo de bomba BioSMB Process 80) ou 30 - 350 L / h (módulo de bomba BioSMB Process 350).

Se um módulo de bomba BioSMB Process 80 for usado, o conjunto de coletores BioSMB Process 80 deverá ser usado e, se um módulo BioSMB Process 350 for usado, um conjunto de coletores BioSMB Process 350 deverá ser usado.


Plataforma BioSMB Process 80 e 350 - Sistema de uso único (SU)  

Especificações do manifold

Item

Descrição

Mangueira e conectores
process 350
ID do tubo trançado de silicone: ⅜ pol. Com
Conectores HFC39 para conexões internas
braçadeira de conexão sanitária e 3/4 pol. para conexões up e downstream

Mangueira e conectores
process 80

ID do tubo de silicone: ID: 1/4 pol. Kleenpak®
Presto conector estéril para conexões externas.
Conectores HFC39 para conexões internas

(NOTA: O manifold process 80 está disponível
com conexões de conexão sanitária no lugar do
Conectores Kleenpak. Entre em contato com a Pall para obter mais detalhes)


Pressão

7 transmissores de pressão (1 após cada bomba com
pressostato integrado)

0 a 5 barg/72 psig
(NOTA: Pressão operacional máxima para o sistema
é de 4 barg / 58 psig)

Fluxo

7 medidores de vazão não invasivos ultrassônicos
(1 após cada bomba)

Ar

7 integrado com medidores de vazão

Condutividade

4 sensores (nas saídas 1-4)
Faixa: 0 μS / cm - 150 mS / cm,
precisão da faixa de medição de 2%
Compensação de temperatura incorporada
e monitoramento.

pH

4 sensores (nas saídas 1-4) Faixa de 2-10,
precisão de 0,15 unidade de pH

UV

4 sensores UV-VIS, cada um com comprimentos de onda
280 nm como padrão
0-2 AU

Bomba de processo

Diafragma de 4 pistões de uso único
As cabeças de bomba de uso único são Quattroflow ™
bombas de diafragma sanitárias, 4 pistões com
polipropileno (PP), etileno-propileno-dieno
diafragma composto de monômero (EPDM) / PP
e válvulas EPDM
Dose de irradiação gama

25 kGy


 Materiais molhados dos componentes da construção do process

Descrição

Materiais

Tubo

Silicone curado à platina

Acessórios

Policarbonato, polipropileno, polifenilsulfona

Válvula do diafragma

Fluoroelastômero (FKM)

sensor de pH

Vidro

Cabeça da bomba

Polipropileno, composto de EPDM / PP

Sensor de pressão

Polissulfona

janelas do sensor UV-VIS

Quartzo

Sensor de condutividade

Polissulfona


Sistemas BioSMB Process 350 SU

Tabela 4

O sistema BioSMB Process 350 SU é composto por quatro coletores separados; coletor de admissão, coletor de cassetes de válvula, coletor de coluna e coletor de saída. Estes podem ser adquiridos individualmente, os coletores são fornecidos individualmente em bolsa dupla e irradiados por gama.


Descrição

Código

BioSMB Process 350 conjunto de tubos de entrada

BIOSMB-IT-8

BioSMB Process 350 conjunto de tubos de saída

BIOSMB-OT-8

BioSMB Process 350 conjunto de tubos da coluna

BIOSMB-CT-8

BioSMB 8 mm Process 350 válvula de cassete

BIOSMB-VB-8

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Sistemas BioSMB Process 80 SU

Tabela 5

O sistema BioSMB Process 80 SU é composto por um único coletor. O sistema é fornecido em bolsa duplo e irradiado por gama.

Descrição

Código
Sistema BioSMB Process 80 SU
compreendendo entradas, cassete de válvula, saídas e
apenas conectores de coluna. Outros conectores são
disponível a pedido.

BIOSMB-PF-5

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