Mehr Parameterraum erkunden. Mit weniger Experimenten

YMC ChromaCon erstellt ein kalibriertes mechanistisches Modell Ihrer Trennung aus Gradienten-Batch-Läufen mit Fraktionsanalyse. Das Modell beschreibt die physikalischen und chemischen Wechselwirkungen, die Ihr Chromatographiesystem bestimmen, und kann nach der Validierung das Trennverhalten unter Bedingungen vorhersagen, die Sie experimentell noch nicht getestet haben.

Umfang der Modellierung:

• Erstellung eines mechanistischen Chromatographiemodells aus Ihren experimentellen Daten
• Modellkalibrierung unter Verwendung von Gradienten-Batch-Läufen und Daten zur Fraktionszusammensetzung
• Modellvalidierung gegen unabhängige experimentelle Daten (z. B. eine andere Gradientensteigung oder Beladungsbedingung)
• Simulation der Auswirkungen von Betriebsparametern (Gradientensteigung, Beladung, Säulendimensionen, Zusammensetzung der mobilen Phase, Flussrate) auf die Trennleistung
• Parameterscreening und Optimierung zur Identifizierung verbesserter Batch-Betriebspunkte
• Scale-up-Simulationen für Änderungen der Säulendimension und der Flussrate

Sie erhalten:

• Kalibriertes und validiertes mechanistisches Modell
• Simulationsergebnisse, welche die vorhergesagte Trennung unter variierten Bedingungen zeigen
• Empfohlene optimierte Batch-Betriebspunkte
• Scale-up-Parameter und Szenarien
• Umfassender Bericht mit allen Simulationsergebnissen

Für wen dies gedacht ist: Teams, die mit Einsäulen-Batch-Chromatographie arbeiten und ihren Prozess computergestützt optimieren, Scale-up-Optionen erkunden, Prozessverständnis für behördliche Einreichungen aufbauen oder den experimentellen Screening-Aufwand reduzieren möchten. Ein Interesse an kontinuierlicher Chromatographie ist nicht erforderlich – das Batch-Modell ist an sich ein wertvolles Werkzeug.

Aufbauend auf einem kalibrierten Batch-Modell (das als Teil dieses Services erstellt wird), simuliert ChromaCon die Leistung des kontinuierlichen MCSGP-Polishing und bewertet dessen Potenzial im Vergleich zu Ihrem bestehenden Batch-Prozess. Der MCSGP-Modellierungsservice ist in zwei Phasen verfügbar.

Phase 1 – Modellbasierte MCSGP-Machbarkeitsstudie

Ausgehend von linearen Gradienten-Batch-Läufen mit Fraktionsanalyse, die Sie zur Verfügung stellen, kalibrieren und validieren wir das mechanistische Modell und simulieren anschließend MCSGP-Prozesse, um die Leistung vorherzusagen.

Umfang: Simulation von MCSGP-Betriebspunkten, Vergleich von Batch vs. MCSGP, Vorhersage von Ausbeute/Reinheit/Produktivität, Simulation der Auswirkungen der dynamischen Prozesssteuerung AutoPeak® und Generierung von MCSGP-Scale-up-Parametern. Wir unterstützen Sie beim Transfer des simulierten Betriebspunkts auf den Contichrom® CUBE zur experimentellen Validierung.

Phase 2 – Modellbasierte MCSGP-Optimierung

Aufbauend auf Phase 1 optimieren wir systematisch die MCSGP-Betriebsparameter und bilden den Prozess-Design-Space durch iterative Simulation ab.

Umfang: Simulation von Parametervariationen (Säulenbetthöhe, Gehalt an Eluenten-Modifikator, Feed-Reinheit, Flussrate, Beladung), Optimierung MCSGP-spezifischer Parameter (Gradientensteigung, In-line-Anpassungsverhältnisse, Elutions-/Recycling-Phasengrenzen), Bestimmung des Design Space mit und ohne AutoPeak®-Steuerung sowie Robustheitsanalyse.

Sie erhalten (Phase 2): Optimierter und robuster MCSGP-Sollwert, optimierte AutoPeak®-Parameter, vollständige Design-Space-Evaluierung mit Pareto-Diagrammen und Robustheits-Maps.

Phase 1 kann unabhängig beauftragt werden. Phase 2 baut auf den Ergebnissen von Phase 1 auf.

Typische Anwendungen: Peptidreinigung (RP), Oligonukleotidreinigung (AEX).

YMC ChromaCon modelliert Ihren kontinuierlichen CaptureSMB®-Capture-Prozess mithilfe von Durchbruchskurvendaten und mechanistischer Modellierung. Der Ansatz ist analog zum MCSGP-Modellierungsservice und folgt derselben zweistufigen Struktur.

Phase 1 – Modellbasierte CaptureSMB®-Machbarkeitsstudie

Wir kalibrieren ein mechanistisches Modell unter Verwendung von Durchbruchskurvendaten und Batch-Bindungsexperimenten, die Sie zur Verfügung stellen. Das Modell wird verwendet, um die CaptureSMB®-Leistung zu simulieren, Produktivitätssteigerungen und Verbesserungen der Harzausnutzung im Vergleich zum Batch-Capture vorherzusagen und die Auswirkungen der dynamischen AutomAb®-Beladungssteuerung zu bewerten.

Sie erhalten: Simulierte CaptureSMB®-Leistung, Vergleich von Batch vs. kontinuierlich, AutomAb®-Wirkungsanalyse und Scale-up-Parameter.

Phase 2 – Modellbasierte CaptureSMB®-Optimierung

Aufbauend auf Phase 1 optimieren wir die CaptureSMB®-Betriebsparameter – Beladungsbedingungen, Phasen-Timing, Flussraten – und bewerten die Robustheit durch simulierte Parametervariationen. Die Abbildung des Design Space zeigt, wie die Leistung auf Schwankungen der Feed-Konzentration, der Flussrate und der Säulenbedingungen reagiert, mit und ohne AutomAb®-Steuerung.

Sie erhalten: Optimierter CaptureSMB®-Sollwert, optimierte AutomAb®-Parameter, Robustheitsanalyse und Design-Space-Evaluierung.

Phase 1 kann unabhängig beauftragt werden. Phase 2 baut auf den Ergebnissen von Phase 1 auf.

Typische Anwendungen: mAb-Capture (Protein A), rekombinantes Protein-Capture, Bind-Elute-Affinitätschromatographie.

Für Batch-Modellierung und MCSGP-Modellierung:

• Lineare Gradienten-Batch-Chromatographieläufe bei zwei oder mehr Gradientensteigungen, mit UV-Chromatogrammen
• Fraktionssammlung über das Elutionsfenster für jeden Lauf
• Analytische Charakterisierung jeder Fraktion (Reinheit/Zusammensetzung, z. B. durch HPLC, CE oder gleichwertig)
• Säulendimensionen, Harztyp, Zusammensetzung der mobilen Phase, Flussrate und Beladungsbedingungen
• Zusammensetzung und Konzentration des Feeds

Für CaptureSMB®-Modellierung (zusätzlich zu oder anstelle der oben genannten Punkte):

• Durchbruchskurvendaten bei einer oder mehreren Flussraten und/oder Beladungsbedingungen
• Messungen der statischen oder dynamischen Bindungskapazität
• Säulendimensionen, Harztyp und Details zum Puffersystem
• Feed-Konzentration und -Zusammensetzung

Für die Optimierung in Phase 2 (MCSGP oder CaptureSMB):

• Alle seit Phase 1 generierten kontinuierlichen experimentellen Daten (optional, aber wertvoll für die Modellverfeinerung)
• Aktualisierte Feed-Zusammensetzung oder Prozessbeschränkungen, falls geändert
• Spezifische Optimierungsziele oder -beschränkungen (z. B. Mindestausbeute, Zielreinheit, maximale Säulendimensionen für Scale-up)

Wichtig: Die experimentellen Daten müssen nicht von einem Contichrom®-System stammen. Wir erstellen das Modell aus chromatographischen Daten unabhängig von der Hardware – die Modellierung ist systemunabhängig.

Die genauen Datenanforderungen legen wir während der Projektplanung fest. In den meisten Fällen entsprechen die Daten den Experimenten, die Sie ohnehin im Rahmen der routinemäßigen Prozessentwicklung durchführen würden.

Wir verwenden mechanistische Chromatographiemodelle, welche die physikalischen und chemischen Wechselwirkungen beschreiben, die Ihre Trennung bestimmen. Diese Modelle werden anhand Ihrer experimentellen Daten kalibriert und gegen unabhängige Experimente validiert, bevor sie für Vorhersagen verwendet werden. Unsere Modellierungswerkzeuge sind spezialisiert und validiert für MCSGP, CaptureSMB® und deren jeweilige dynamische Steuerungssysteme (AutoPeak® und AutomAb®).

Batch- und MCSGP-Modellierung sind auf jede Gradienten- oder isokratische Chromatographietrennung anwendbar. Die CaptureSMB®-Modellierung ist für Affinitäts- und Bind-Elute-Capture-Prozesse (mAbs, rekombinante Proteine usw.) verfügbar.

Ja. Der Batch-Modellierungsservice ist vollständig eigenständig. Sie erhalten ein kalibriertes Modell, optimierte Batch-Parameter und Scale-up-Szenarien – ohne die Verpflichtung, mit der MCSGP- oder CaptureSMB®-Modellierung fortzufahren.

Sie dienen ergänzenden Zwecken. Eine experimentelle Machbarkeitsstudie (mehr erfahren →) lässt Ihr Molekül auf einem Contichrom®-System laufen und liefert reale chromatographische Daten. Eine Modellierungsstudie simuliert die Prozessleistung computergestützt, sodass Sie in kürzerer Zeit einen viel größeren Parameterraum erkunden können. Viele Kunden kombinieren beides: Modellierung zur Eingrenzung des Parameterraums, dann Experimente zur Validierung des vorhergesagten Optimums.

Die Batch-Modellierung dauert in der Regel 2–4 Wochen nach Erhalt Ihrer Daten. Die Modellierung kontinuierlicher Prozesse (Phase 1) dauert in der Regel 3–5 Wochen. Die Optimierung in Phase 2 dauert in der Regel 2–4 Wochen nach Abschluss von Phase 1. Die Zeitpläne hängen von der Komplexität der Trennung ab.

Nein. Die Modellierung ist systemunabhängig. Sie können Daten von jedem HPLC- oder FPLC-System zur Verfügung stellen.

Dies hängt von der Komplexität Ihrer Trennung ab, aber in der Regel reichen 4–6 gut geplante Batch-Läufe mit Fraktionsanalyse für die Batch- und MCSGP-Modellierung aus. Für CaptureSMB® werden in der Regel Durchbruchskurven bei 2–3 Bedingungen benötigt. Die genauen Anforderungen legen wir bei der Projektplanung fest.

Das ist oft der beste Ausgangspunkt. Senden Sie uns, was Sie haben, und wir prüfen, ob es für die Modellkalibrierung ausreicht oder ob zusätzliche Läufe erforderlich sind.

Wir akzeptieren chromatographische Daten in gängigen Formaten (CSV, Excel oder aus Ihrer Chromatographie-Software exportiert). Ergebnisse der Fraktionsanalyse können in jedem tabellarischen Format bereitgestellt werden.

Sie – auf Ihrem eigenen System oder im Rahmen einer experimentellen Machbarkeitsstudie von YMC ChromaCon. Der Modellierungsservice liefert den simulierten Betriebspunkt; die experimentelle Validierung bestätigt diesen. Wir unterstützen Sie beim Transfer.

Ja. Das Batch-Modell bildet die Grundlage für die MCSGP-Modellierung. Wenn Sie zuerst die Batch-Modellierung beauftragen und sich später entscheiden, MCSGP zu erkunden, bauen wir auf dem bestehenden Modell auf – Sie müssen die Kalibrierungsarbeit nicht wiederholen.

Ja. Phase 1 ist ein eigenständiger Service sowohl für MCSGP als auch für CaptureSMB®. Phase 2 ist optional.

Ja – und dies ist ein besonders effektiver Ansatz. Die Modellierungsstudie grenzt den Parameterraum computergestützt ein, und die experimentelle Studie validiert das vorhergesagte Optimum. Kontaktieren Sie uns, um einen kombinierten Umfang zu besprechen.

Ja. Wenn Ihr Team die Modellierungsmethodik verstehen möchte oder wenn Sie praktische Unterstützung bei der experimentellen Validierung benötigen, können wir einen kombinierten Auftrag planen. Erfahren Sie mehr über Schulungen →

In den meisten Fällen gehören alle projektspezifischen Ergebnisse (Simulationsdaten, Berichte, optimierte Parameter) Ihnen. Die Modellierungswerkzeuge und die Methodik bleiben das geistige Eigentum von YMC ChromaCon.

Die hausinternen Prozessmodellierungsdienste von YMC ChromaCon stehen Kunden weltweit zur Verfügung. Der Service ist datenbasiert – Sie liefern experimentelle Daten, wir liefern Simulationsergebnisse. Ein Materialversand ist nicht erforderlich.