SPURENVERUNREINIGUNGEN

Isolieren Sie, was kaum vorhanden ist. Anreicherung von Spurenverunreinigungen mit N-Rich®.

Anreicherung von Spurenverunreinigungen über Nacht für ICH Q3A/Q6B-Referenzstandards, Ladungsvarianten, Glykoformen und mehr. In veröffentlichten Fällen: 100–1.000-facher Anreicherungsfaktor | 80–95 % Reinheit (von < 20 % im Batch) | 10 h vs. 300 h analytische HPLC | 69-mal weniger Lösungsmittel

 

Quellen: Bigelow et al. (BMS), J. Chromatogr. A 2021; Weldon & Müller-Späth, J. Chromatogr. A 2022

Der Engpass bei der Isolierung von Verunreinigungen

Regulierungsbehörden fordern isolierte, reine Referenzstandards für Verunreinigungen – nicht nur detektierte Peaks. ICH Q3A(R2) schreibt die Strukturaufklärung ab 0,10 % und die toxikologische Qualifizierung ab 0,15 % für bestimmte Molekülklassen vor. ICH Q6B verlangt eine umfassende Charakterisierung aller produktbezogenen Varianten für Biologika. Ein häufiger Mangel in FDA-Zitaten: „Versäumnis, eine Probe einer kritischen Verunreinigung bereitzustellen.“

Das Problem: Spurenverunreinigungen eluieren gemeinsam mit einem dominanten Hauptpeak. Die herkömmliche präparative Batch-HPLC erfordert hunderte von Injektionen, liefert verdünnte Fraktionen mit geringer Reinheit und kann über 30 Tage pro Isoform in Anspruch nehmen. Eine Kundensynthese kostet 5.000–50.000+ $ pro Verbindung – und ist für biologische Verunreinigungen wie Ladungsvarianten, Glykoformen oder Aggregate, die nur als produktbezogene Spezies existieren, schlichtweg unmöglich.

Die Lösung: N-Rich® Doppel-Säulen-Anreicherungschromatographie

N-Rich® ist das automatisierte Anreicherungsverfahren von YMC ChromaCon zur Isolierung von Spurenverunreinigungen aus komplexen Gemischen. Zwei identische Säulen akkumulieren die Zielverunreinigung zyklisch auf der Säule über wiederholte Beladungs-Recycling-Wasch-Zyklen hinweg, wodurch der dominante Hauptpeak schrittweise abgereichert wird. Das Ergebnis: 100- bis 1000-fache Anreicherung in einem Lauf über Nacht unter Verwendung herkömmlicher Harze (IEX, HIC, RP-C8).

Der N-Rich® Process Wizard der ChromIQ®-Software konfiguriert den gesamten Lauf ausgehend von einem einzigen Batch-Chromatogramm: Einmal konfiguriert, läuft N-Rich® vollständig unbeaufsichtigt.

Gleiches Harz. Ihre bestehenden Batch-Bedingungen sind der Ausgangspunkt. N-Rich arbeitet mit IEX, RP, HIC und anderen Standard-Stationärphasen und mobilen Phasen, die bereits in Ihrer bestehenden analytischen oder präparativen Batch-Methode verwendet werden. Der ChromIQ® N-Rich® Process Wizard erstellt die ersten Parameter für die Anreicherungsmethode aus einem einzigen Batch-Chromatogramm – es sind nur minimale Chromatographie-Kenntnisse erforderlich.

Erfahren Sie mehr über N-Rich® mit AutoPeak®

Bewährte Ergebnisse: N-Rich® vs. herkömmliche Isolierung

Über Nacht

Vollständig automatisierte Läufe

> 80–95 %

Erzielte Reinheit

100–1000×

Anreicherungsfaktor

3 Tage

vs. 30+ Tage (Biosimilar mAb)

> 50×

Produktivitätssteigerung (Peptid)

> 10×

Schneller als Batch (mAb BMS)

N-Rich® Aufreinigung – Vergleichstabelle:

Parameter Herkömmliche Batch-HPLC N-Rich® Doppel-Säulen-Prozess
Ausgangshäufigkeit der Verunreinigung 0,1–5 % des Feeds 0,1–5 % des Feeds
Erzielbare Reinheit <20 % für gemeinsam eluierende Spurenspezies 80–95 %+
Anreicherungsfaktor ~1–2× 100–1000×
Zeit bis zur Isolierung 30+ Tage (hunderte Injektionen) Über Nacht (1 automatisierter Lauf)
Automatisierung Teilautomatisierte Fraktionssammlung Vollständig automatisiert über ChromIQ®
Ausbeute ~5 % für Spurenspezies 15–86 %
Lösungsmittelverbrauch Sehr hoch (hunderte Injektionen) Bis zu 69-fache Reduzierung
Benötigtes Harz 1 große Säule (geringe Beladung) 2 kleinere Säulen
Alternative Kundensynthese 5.000–50.000+ $, Wochen–Monate N/A – isoliert direkt aus dem Gemisch
Anwendbar auf Biologika Begrenzt – extrem niedrige Produktivität Ja – Ladungsvarianten, Glykoformen, Kapside

Die Contichrom®-Plattform: CUBE, PILOT 300X und TWIN HPLC

N-Rich® läuft auf dem Contichrom CUBE. Für Hochdruckanwendungen (Peptide, Oligonukleotide, kleine Moleküle) kann N-Rich® auch auf die Systeme PILOT 300X und TWIN HPLC skaliert werden.

N-Rich®-Anwendungen über verschiedene Modalitäten hinweg

Anwendungsfall 1: Peptid-Referenzstandards für Verunreinigungen

N-1-Deletionen, Desamidierungsprodukte und Oxidationsvarianten eluieren gemeinsam mit dem Ausgangspeptid und widersetzen sich einer einstufigen Batch-Isolierung. N-Rich® reichert sie für die NMR-Charakterisierung, die toxikologische Qualifizierung und die Einreichung als ICH Q3A(R2)-Referenzstandard in einem einzigen Lauf über Nacht an. 88 % Reinheit, 79-fache Produktivitätssteigerung gegenüber analytischer HPLC (Weldon & Müller-Späth 2022)


Anwendungsfall 2: Isolierung von Oligonukleotidverunreinigungen

Shortmer, Fehlsequenzen, PS→PO-Varianten und Desaminierungsprodukte eluieren gemeinsam mit dem volllängigen Oligonukleotid und widersetzen sich der herkömmlichen LC. N-Rich® akkumuliert mehrere Verunreinigungsspezies gleichzeitig in einem einzigen automatisierten Lauf über Nacht. 15-fache Steigerung der Reinheit, 20-fache Massenanreicherung gegenüber herkömmlicher Isolierung (Lievore et al. 2022)


Anwendungsfall 3: Charakterisierung von mAb-Ladungsvarianten

Saure und basische Ladungsvarianten erfordern eine hochreine Isolierung für forcierte Degradationsstudien, Wirksamkeitstests und Biosimilar-Vergleichbarkeitsstudien. N-Rich® erledigt diese Aufgabe in Stunden statt in Wochen repetitiver präparativer Batch-IEC. 95 % Reinheit in 10 Stunden vs. 300 Stunden bei analytischer HPLC (Bigelow et al./BMS 2021); ~100 % Reinheit bei 86 % Ausbeute (Jing et al. 2021)


Anwendungsfall 4: Geringfügig vorhandene Bioaktivstoffe aus natürlichen Extrakten

Geringfügige Bioaktivstoffe aus Pflanzen- oder Fermentationsextrakten – Crocin-Varianten, Flavonoid-Aglykone, Alkaloid-Nebenprodukte – eluieren gemeinsam mit dominanten Matrixverbindungen und widersetzen sich der Batch-Isolierung. N-Rich® konzentriert sie für die Identifizierung, Charakterisierung und Herstellung von Naturstoff-Referenzstandards. Anwendbar – < 5 % geringfügige, gemeinsam eluierende Spezies in komplexen natürlichen Matrizen; Fraktionierung von Safran-Crocin demonstriert (Hooshyari Ardakani et al. 2024)

N-Rich®-Anwendungen über verschiedene Modalitäten hinweg (Fortsetzung) …

Anwendungsfall 5: Isolierung von ADC Drug-Antibody Ratio (DAR)-Varianten

Varianten mit ungeradem DAR (DAR 1, 3, 5, 7) erscheinen als kleine HIC-Schultern auf dominanten Peaks mit geradem DAR und sind für individuelle PK/PD- oder Toxikologiestudien unzugänglich. N-Rich® reichert diese seltenen Spezies aus Ihrer bestehenden HIC-Methode an.


Anwendungsfall 6: AAV-Kapsidspezies & Gentherapie-Vektoren

Leere und teilweise gefüllte Kapsidspezies eluieren bei der AEX gemeinsam mit dem Peak der vollen Kapside. N-Rich® isoliert jede Population – leer, teilweise und voll – für die unabhängige Charakterisierung und die Herstellung von Referenzstandards.


Anwendungsfall 7: Proteinaggregate & Abbauprodukte

Dimere, Trimere und höhergradige Aggregate mit einer Abundanz von 0,5–5 % eluieren als vordere SEC-Schultern gemeinsam mit dem Zielmonomer. N-Rich® isoliert diese für Immunogenitätstests und In-vivo-Sicherheitsstudien mit einer deutlich höheren Produktivität als die präparative SEC.

Erste Schritte mit der N-Rich®-Isolierung von Verunreinigungen

Es gibt zwei Möglichkeiten, mit N-Rich zu arbeiten: Nutzen Sie den Aufreinigungsservice von YMC ChromaCon – bei dem Sie Material einsenden und wir isolierte Fraktionen der Verunreinigungen zurücksenden – oder betreiben Sie N-Rich® intern auf einem Contichrom CUBE. Beide Wege beginnen gleich: mit einer kostenlosen Demo und einer Expertenprüfung des Chromatogramms, gefolgt von optionaler Computermodellierung und einer Machbarkeitsstudie, die die Leistungsdaten generiert, die Sie für Ihre Entscheidung benötigen.

Überzeugen Sie sich selbst – Demo/Webinar & Anwendungsprüfung

Sie sind noch nicht mit N-Rich® oder der Contichrom®-Plattform vertraut? Beginnen Sie hier. ChromaCon bietet kostenlose Vorführungen und Einführungs-Webinare an, die auf Ihr Team zugeschnitten sind. Teilen Sie uns Ihr analytisches Chromatogramm und Ihre Methodenbedingungen mit, und unsere Anwendungsspezialisten werden die Eignung von N-Rich® für Ihr Isolierungsziel beurteilen – es ist kein Ausgangsmaterial erforderlich.

  • Vor Ort in Zürich (halber Tag, 2–4 Stunden): Erleben Sie den CUBE persönlich, sehen Sie die ChromIQ®-Software und den N-Rich®-Wizard in einer Vorführung durch unsere Anwendungsspezialisten
  • Remote-Webinar (1–3 Stunden): Interaktive Live-Sitzung zu den N-Rich®-Prinzipien, der ChromIQ®-Software, der Benutzeroberfläche des N-Rich®-Wizards und dem gesamten Contichrom®-Ökosystem
  • In beiden Formaten können unsere Spezialisten Ihr analytisches Chromatogramm und Ihre Methodenbedingungen – Säule, stationäre Phase, mobile Phase, Gradient und Häufigkeit der Verunreinigungen – prüfen und Sie hinsichtlich der Eignung und etwaiger erforderlicher Anpassungen beraten
  • Die Sitzungen können sich auf N-Rich® für Ihre Molekülklasse konzentrieren – Peptide, Oligonukleotide, Proteine oder kleine Moleküle und natürliche Extrakte

→ Fordern Sie eine kostenlose Demo oder ein Einführungs-Webinar an

N-Rich® Modellierungsbewertung

Für Anwendungen, bei denen Sie eine quantitativere Einschätzung der N-Rich®-Leistung wünschen, bevor Sie Material bereitstellen oder eine Kaufentscheidung treffen, kann YMC ChromaCon ein kalibriertes mechanistisches Modell aus Ihren chromatographischen Bedingungen erstellen, um den Anreicherungsfaktor, die Zyklusanforderungen und die erwartete Reinheit des Outputs vorherzusagen. Dieser Schritt ist optional – viele Kunden gehen direkt zur Machbarkeitsstudie über.

  • Reichen Sie Ihre chromatographischen Methodendetails, Säulendimensionen und Fraktionsanalysedaten ein, falls verfügbar – von jedem HPLC- oder UPLC-System; kein Contichrom® erforderlich
  • YMC ChromaCon schätzt den erzielbaren Anreicherungsfaktor und die Reinheit der Verunreinigungen über verschiedene N-Rich®-Betriebspunkte hinweg ab und identifiziert chromatographische Bedingungen, die die Leistung verbessern würden
  • Typischer Zeitrahmen: 3–5 Wochen nach Erhalt der Daten; kein Materialversand erforderlich

→ N-Rich® Prozessmodellierungsservice

Machbarkeitsstudie – Leistungsdaten für Ihre Verbindung

Senden Sie Ihr Ausgangsmaterial an den Standort von YMC ChromaCon in Zürich. Wir führen ein Batch-Experiment auf dem CUBE durch, um die N-Rich®-Startbedingungen mit dem ChromIQ®-Wizard festzulegen, und führen dann Anreicherungszyklen durch, die auf Ihre Verunreinigung abzielen. Die Ergebnisse liefern Ihnen den Leistungsnachweis, den Sie für Ihre Entscheidung über den nächsten Schritt benötigen – sei es die Nutzung von YMC ChromaCon als dauerhaften N-Rich®-Dienstleister oder der Kauf eines CUBE für die interne Arbeit.

  • Ergebnis: Anreicherungsfaktor, Reinheit der isolierten Fraktion der Verunreinigung und ein empfohlener Workflow für Ihre Verbindung und Ihr Harz
  • Sie sind herzlich eingeladen, unseren Standort in Zürich während der Studie zu besuchen und Fortschrittsberichte per Remote-Webinar zu erhalten
  • Typischer Zeitrahmen: 3–6 Wochen nach Erhalt des Ausgangsmaterials und der Bestellung

→ YMC ChromaCon Machbarkeitsstudien

Wählen Sie Ihren Weg – N-Rich®-Service oder interner CUBE

Sobald Ihnen die Machbarkeitsdaten vorliegen, haben Sie zwei Möglichkeiten. Beide werden von YMC ChromaCon voll unterstützt.

  • N-Rich® Aufreinigungsservice: Senden Sie regelmäßig Ausgangsmaterial an YMC ChromaCon – wir führen N-Rich® für Ihre Verbindung durch und senden isolierte Fraktionen der Verunreinigungen mit vollständigen analytischen Daten zurück, bereit für NMR, LC-MS/MS, ICH Q3A/Q3B-Qualifizierung oder die Herstellung regulatorischer Referenzstandards. Keine Investitionskosten erforderlich.
  • Kauf oder Miete eines Contichrom CUBE: Betreiben Sie N-Rich® intern unter Verwendung der ChromIQ®-Software und des N-Rich®-Wizards. Mietpakete beinhalten Unterstützung bei der Einrichtung durch einen Anwendungsspezialisten für Ihren ersten Lauf. Käufer eines CUBE können auf den Contichrom PILOT oder TWIN erweitern, um nach der Etablierung ihres internen Workflows eine Isolierung von Zielmolekülen mit höherem Durchsatz zu erreichen.

→ N-Rich® Kundenspezifischer Aufreinigungsservice

→ Contichrom® CUBE Mietprogramm

→ Fordern Sie ein Angebot für den CUBE an

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FAQ

Klare Antworten auf Ihre häufigsten Fragen zur Oligonukleotid-Aufreinigung und kontinuierlichen Chromatographie.