POLISSAGE BICOLONNE
Récupérez ce que la chromatographie par lots laisse derrière elle.
La chromatographie MCSGP est un processus HPLC préparatif à deux colonnes qui élimine le compromis pureté-rendement dans le polissage en phase inverse et par échange d’ions — même résine, mêmes tampons, aucun changement chimique.
Avec le contrôle dynamique de processus AutoPeak®, la MCSGP offre une reproductibilité de qualité fabrication sur la plateforme Contichrom®, validée à l’échelle GMP dans la fabrication de peptides et d’oligonucléotides.
Validé sur 4 séries PPQ : 99,2 % de pureté | −96 % de contrôles en cours de processus | 235 h de fonctionnement sans surveillance | +9 % de gain de rendement
Source : Eisenhuth & Müller-Späth, Processes 2025 (campagne PPQ Bivalirudine Bachem, accès libre)
Chaque étape de polissage par gradient est confrontée à la même contrainte. Une coupe centrale étroite permet d’atteindre la pureté cible — mais elle rejette le produit dans les fractions précoces et tardives qui flanquent le pic. L’élargissement de la coupe récupère ce produit — mais ne respecte pas la spécification de pureté. Le stockage des fractions latérales et leur retraitement avec des cycles par lots supplémentaires n’améliorent le rendement qu’à un coût énorme : cela multiplie les étapes de manipulation, la charge analytique, la consommation de tampon et le temps de campagne.
Il ne s’agit pas d’un échec de développement de méthode. C’est une limitation inhérente à la chromatographie par lots sur une seule colonne. Lorsque votre produit et ses impuretés s’éludent de manière rapprochée, aucune stratégie de fractionnement ne peut maximiser simultanément la pureté et le rendement sur une seule colonne.
La MCSGP (purification par gradient de solvant à contre-courant multicolonne) n’optimise pas la coupe — elle élimine le compromis en recyclant continuellement les fractions latérales impures plutôt qu’en les rejetant.
Deux colonnes identiques fonctionnent dans un processus cyclique coordonné. Pendant qu’une colonne élue, l’autre se régénère et charge un nouvel échantillon en parallèle. Les fractions impures à élution précoce et tardive — les coupes latérales que les processus par lots collectent, regroupent, stockent et retraitent — sont plutôt transférées directement de la première colonne à la seconde avec une dilution en ligne, prêtes à être réadsorbées et reséparées lors du prochain basculement. Le produit ne quitte jamais le système à moins d’être pur. Le résultat est qu’un rendement élevé et une pureté élevée sont atteints simultanément, dans un processus continu automatisé.
Étant donné que la MCSGP fonctionne avec le même gradient que votre étape de polissage par lots existante, il n’y a aucun changement de résine, de tampons ou de composition d’éluant. Votre méthode par lots est le point de départ.
Les gains de performance sont quantifiés à travers de multiples applications industrielles validées. Bachem AG et Bristol Myers Squibb ont tous deux publié des résultats sur des applications peptidiques et protéiques.
Augmentation absolue du rendement à la pureté cible
Réduction de solvant par rapport au processus par lots
Cycles de re-chromatographie, le recyclage interne remplace le regroupement
Temps de campagne (API peptidique), Bachem, échelle de production GMP
Les avantages en termes de rendement et de coût de la purification par gradient de solvant à contre-courant multicolonne par rapport à la chromatographie par lots conventionnelle sur une seule colonne sont quantifiés sur plusieurs campagnes de fabrication GMP.
| Métrique | HPLC par lots | Chromatographie MCSGP |
| Rendement à la pureté cible | Référence | Augmentation absolue de +10–50 % |
| Consommation de solvant | Référence | −75 % |
| Cycles de re-chromatographie | Nécessaire pour les fractions latérales | Zéro — recyclage interne |
| Temps de campagne (API peptidique) | 5 jours | 24 heures |
| Contrôles en cours de processus | Référence | −96 % |
| Fonctionnement sans surveillance | Limité | 235 h en continu |
Fabrication d’API peptidique Bachem AG, Eisenhuth, R. ; Müller-Späth, T. Processes, 2025, (Accès libre), Weldon, R. et al. J. Chromatogr. A, 2022 (Accès libre). Weldon, R. et al. Org. Process Res. Dev., 2025 (Accès libre).
Chaque cycle MCSGP se compose de deux commutations, avec une élution de chaque colonne par cycle. Au sein d’une commutation, quatre phases s’exécutent en séquence :
| Phase | Colonne amont | Colonne aval |
|---|---|---|
| P1 – Début de l’élution | Gradient démarré ; impureté faiblement adsorbante (W) éliminée | Régénération terminée ; préparation au chargement |
| P2 – Recyclage faible | Colonnes interconnectées ; fractions précoces de faible pureté (W/P) transférées vers la colonne aval avec dilution en ligne pour réadsorption | Reçoit la fraction W/P recyclée + lie le produit |
| P3 – Collecte du produit | Produit pur (P) de coupe centrale collecté | Nouvel échantillon chargé |
| P4 – Recyclage fort | Fractions tardives de faible pureté (P/S) transférées vers la colonne aval avec dilution en ligne pour réadsorption | Reçoit la fraction P/S recyclée + lie le produit |
À la fin de la commutation, les deux colonnes échangent leurs positions par commutation de vannes — sans mouvement physique — et le cycle se répète. Le processus atteint un état d’équilibre cyclique en 1 à 2 cycles, moment auquel la qualité et le rendement du produit sont constants d’un cycle à l’autre.
La dilution en ligne pendant les phases de recyclage (P2 et P4) abaisse la force éluotropique de la fraction transférée, garantissant que le produit recyclé se réadsorbe sur la colonne aval plutôt que de la traverser. Le facteur de dilution est calculé automatiquement par l’assistant MCSGP à partir du chromatogramme par lots.
Le principe du processus MCSGP (.pptx)
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Les limites de phase à temps fixe fonctionnent pendant le développement initial de la MCSGP lorsque les conditions sont bien définies et que le processus est étroitement supervisé. Pour les campagnes de fabrication — où le vieillissement de la colonne décale les temps de rétention, les lots de tampon varient et le processus doit fonctionner automatiquement pendant des centaines de cycles — AutoPeak® est essentiel.
AutoPeak® remplace les transitions de phase à temps fixe par des limites déclenchées par UV en temps réel. Le signal UV à la sortie de la colonne amont en élution est surveillé en continu. Lorsque le signal dépasse le seuil défini — une valeur mAU absolue sur le front ascendant du pic, ou un pourcentage du maximum de pic réel de cette commutation sur la queue descendante — une nouvelle phase de processus est démarrée. Quatre transitions peuvent être contrôlées indépendamment : Début du recyclage faible (t2), Début de la collecte du produit (t3), Fin de la collecte du produit (t4) et Fin du recyclage fort (t5).
Le détail critique est que les déclencheurs relatifs (% du maximum de pic) sont recalculés à chaque commutation à partir du maximum UV réel de cette commutation — et non à partir d’une référence fixe. Cela signifie qu’AutoPeak® s’adapte aux changements de hauteur de pic ainsi qu’à la position du pic. Si la concentration d’alimentation diminue et que le pic d’élution se réduit, les déclencheurs de queue fonctionnent toujours au bon point relatif. Les fenêtres de collecte suivent le pic où qu’il se déplace, sur toute la durée de vie de la colonne, sans aucune intervention de l’opérateur après la configuration initiale.
Les valeurs de déclenchement sont pré-remplies à partir des limites de section définies sur le chromatogramme par lots — aucune saisie manuelle n’est requise.
Voir Contrôle dynamique de processus → pour le mécanisme complet et le guide des types de déclencheurs
Chaque exécution MCSGP est enregistrée dans le Centre d’évaluation — le module d’analyse de données intégré de ChromIQ®.
Le journal de ChromIQ® enregistre chaque événement système et déclencheur AutoPeak® avec horodatage et valeur de déclenchement — une piste d’audit inaltérable de chaque décision prise par le système.
| Avantage | Ce que cela signifie en pratique |
|---|---|
| Augmentation absolue du rendement de 10 à 50 % | Produit récupéré des fractions latérales que les processus par lots rejettent — réduit directement la quantité de matière brute requise par lot |
| Re-chromatographie éliminée | Pas de regroupement, de stockage ou de retraitement des fractions latérales — la charge de CQ et le temps de campagne sont réduits proportionnellement |
| Gain de débit jusqu’à 5 fois | Le fonctionnement parallèle des colonnes et les colonnes plus petites éliminent le temps d’inactivité par lots — plus de produit avec le même encombrement d’équipement |
| Même résine et mêmes tampons | Aucun changement de chimie chromatographique — vos conditions par lots existantes sont le point de départ pour le développement MCSGP |
| Fonctionnement sans surveillance 24h/24 et 7j/7 | AutoPeak® maintient une qualité de sortie constante sans supervision de l’opérateur sur des campagnes prolongées |
| Chemin de mise à l’échelle direct | Les méthodes développées sur le Contichrom® CUBE sont directement transférées au Contichrom® PILOT 300X et au système de production TWIN HPLC |
La MCSGP est applicable aux étapes de polissage par gradient où le pic du produit co-élue avec des impuretés structurellement similaires. Par exemple, dans la purification d’AAV, la MCSGP peut être utilisée pendant le polissage AEX pour recycler les fractions de capsides vides/pleines qui se chevauchent et améliorer la récupération des capsides pleines.
| Classe de molécule | Phase stationnaire | Séparation typique |
|---|---|---|
| Anticorps monoclonaux | Échange de cations (CEX) | Séparation des variants de charge — isoformes acides/basiques des espèces principales, séparation des agrégats (HMW) et des fragments (LMW) |
| Bispécifiques / variants d’anticorps | CEX, mode mixte | Profils complexes de variants de charge ; élimination des demi-anticorps, des anticorps parentaux et des espèces mal appariées |
| Conjugués anticorps-médicament (ADC) | Interaction hydrophobe (HIC), RP | Séparation des espèces DAR ; élimination des anticorps non conjugués |
| Peptides | Phase inverse (RP) | Séquences de délétion, variants oxydés, élimination des impuretés à élution rapprochée |
| Oligonucléotides | Échange d’anions (AEX) | Shortmers n−1 / n+1, variants de squelette, impuretés de séquence étroitement résolues |
| Protéines recombinantes | CEX, AEX, HIC | Séparation des isoformes de PEGylation ; élimination des agrégats et des variants de charge |
| Petites molécules et nutraceutiques | RP | Séparation de la cible des impuretés à élution rapprochée |
Récupérez tout. Ne retraitez rien.
Les services de modélisation de ChromaCon soutiennent et accélèrent la conception de processus MCSGP et l’intensification des purifications d’oligonucléotides et de peptides
Première publication présentant une approche de caractérisation des procédés et de qualification des performances des procédés pour la validation des procédés conforme à la réglementation de MCSGP, démontrée pour la purification de la Bivalirudine.
Aperçu des spécifications techniques et des fonctionnalités offertes par le Contichrom PILOT 300X
L’optimisation basée sur des modèles de la séparation par échange d’anions des AAV vides et pleines montre que la MCSGP augmente d’un facteur 5 la récupération des capsides pleines et d’un facteur 2,5 la productivité, tout en réduisant l’intensité massique du procédé à un tiers par rapport au mode batch.
