Экспериментальный масштаб

В период масштабирования на пилотном заводе оптимизированного протокола очистки, потребность в гибкости системы, в принципе, уменьшается. Однако когда хроматографические системы пилотного завода используются для многих целей, гибкость остается важным фактором. Если экспериментальное оборудование пилотного завода также используется для производства испытательного клинического материала или другого с маломасштабного производства, потребности в документации, воспроизводимости, и валидации станут столь же важными, как и для систем промышленного масштаба. Многие пилотные системы фиксируют давление, скорости потоков, сигналы мониторов и статус клапанов. Недавно FDA [34] объявило, что заявление на лицензирование учреждения может быть сделано любым facility (независимо от масштаба производства), которое было полностью квалифицировано и утверждено в соответствии с нормами хорошей производственной практики (GMP). Это позволяет использование пилотных и маломасштабных facilities для уменьшения затраты при запуске производства. Известно, что более чем 80% затрат, вовлеченных в развитие нового лекарственного препарата, связаны со стадией III клинических испытаний, а изделия, которые проходят стадию II клинических испытаний имеют только 50%-ный шанс выйти на рынок. Учитывая стоимость разработки нового биотехнологического препарата (примерно 300 миллионов US$), последний факт заставляет с осторожностью подходить к ранним инвестициям в крупномасштабные facilities.

Производство

В масштабе производства потребность в гибкости системы уменьшается, но растет потребность в увеличении ее надежности. Спецификация должна быть четко установлена, а оборудование должно быть способно к обеспечению желательной производительности. Для производства парентеральных изделий оборудование должно быть способно к последовательному созданию продукта на требуемом уровне чистоты безопасным и гигиеническим способом. Разработанное хроматографическое оборудование может иметь главное воздействие на состояние продукта. Оборудование должно быть разработано таким образом, чтобы предотвратить попадание вредных материалов в систему и, в некоторых случаях, удержать вредное вещество. Должна быть предусмотрена эффективная чистка и санитаризация, которые не должны повлиять на биологическую активность продукта и разделяющую способность хроматографической системы. Производственные системы должны быть совместимы с индустриальной окружающей средой. Например, эти системы должны быть приспособлены к колебанию напряжения, статическому электричеству и высоким уровням электрического шума. Необходимые регулировка, калибровка и профилактическое обслуживание не должны изменить чистоту изделия и его биологическую активность.

Независимо от масштаба и хроматографической системы, до принятия решения о покупке, пользователь должен оценить, какие измерения потребуется проводить. Для жидкостного хроматографической системы параметры измерений включают: площадь поперечного сечения колоны, скорость элюента, максимальное давление, температуру процесса, объем пробы и состав (количество) буферов. Система должна иметь возможность приспособиться к изменчивости потоков (feedstream) - и изменениям концентрации, и изменениям объема. Насосы должны работать в широком диапазоне скорости потока, подходящей для нанесения образца и элюции, также как и быстрой «cleaning in place» (чистка по месту), и упаковки колонки. (Альтернатива: различные насосы могут использоваться для различных операций.)

Когда субстанции, которые будут подвергнуты очистке, являются синтетическими олигами или пептидами, в смеси всегда содержится меньшее количество примесей, которые должны быть удалены, но проблема разделения становится более трудной. В некоторых случаях требуется высокое разрешение, предлагаемое высокоразрешающей жидкостной хроматографией (HPLC – high-performance liquid chromatography). Меньшие по размеру частицы (5-10 мкм) и оборудование высокого давления (обычно 10-20 MPa), требуемые для HPLC, создают высокую цену, но в некоторых случаях HPLC - лучший выбор. Например, недавно был описан метод разделения двух форм IGF-1, отличающихся только окисленной метиониновой группой, который мог быть выполнен только крупномасштабным HPLC. Дополнительные требования по взрывобезопасности facilities при использовании органических растворителей (обычно применяются в RPC) могут значительно увеличить стоимость капитальных вложений в хроматографические системы.