Purification des peptides par MCSGP pour un rendement accru et moins d’IPC

Bachem — un leader mondial de la sous-traitance (CDMO) pour les peptides et oligonucléotides — a intégré le MCSGP dans la fabrication à grande échelle d’API peptidiques à Bubendorf, en Suisse. Le procédé original utilisait une chromatographie en batch 2D avec un recyclage important des fractions latérales (près de 20 % de tous les cycles étaient des fractions latérales) pour atteindre une cible de pureté de >99,3 %. Le MCSGP a fourni la même pureté avec une rentabilité et un débit nettement supérieurs.

Résultats par rapport au batch pour un peptide à l’échelle de production :

• Pureté : >99,3 % maintenue — totalement comparable au batch
• Consommation de matières (PMI) réduite de 70 % — de 5 700 à 1 600 kg par kg d’API
• Temps de traitement : 5 jours → 24 heures
• Volume de lyophilisation réduit d’environ 50 %
• Analyses IPC réduites d’environ 75 %
• Re-chromatographie des fractions latérales complètement éliminée
• Débit de produit brut environ 3 fois plus élevé par jour avec des colonnes de 2×30 cm par rapport au batch équivalent

Source : Bachem AG — « Reducing Solvent Consumption for Large-Scale Peptide API Manufacturing » (Étude de cas, juin 2023)

Une collaboration historique en libre accès entre Bachem AG et YMC ChromaCon présente la première approche de caractérisation de procédé (PC) et de qualification de la performance du procédé (PPQ) conforme aux réglementations pour le MCSGP — soutenant directement les dossiers FDA/EMA pour les produits thérapeutiques fabriqués par chromatographie continue.

Molécule : Bivalirudine (peptide synthétique de 20 résidus), PC sur Contichrom CUBE 30, PPQ sur Contichrom TWIN 500 avec colonnes de 2×30 cm de D.I.

Résultats de la campagne PPQ (54,5 kg de brut, 4 cycles sur plusieurs jours) :

• Rendement : 62 % brut à brut (+5 points de pourcentage par rapport au batch existant) ; rendement effectif de 76 %
• Charge IPC réduite de 96 % (81 IPC/kg → 3,2 IPC/kg)
• PMI réduit de 73 % (env. 5 200 → 1 400 kg/kg)
• Production : 33,6 kg d’API à 99,2 % de pureté sur l’ensemble des 397 élutions

Cette publication fournit une feuille de route réglementaire pour tout fabricant de peptides ou d’oligonucléotides cherchant une validation de procédé auprès de la FDA/EMA.

Eisenhuth, R. ; Müller-Späth, T. Processes, 2025, 13(12), 3950. DOI: 10.3390/pr13123950 (Libre accès)

Molécule : Glucagon (29 acides aminés, PM 3485 Da), mélange synthétique brut (pureté chromatographique de 55 % dans la charge) Équipement : Contichrom CUBE Combined (ChromaCon/YMC) Mode : RP-HPLC — résine C8 10 µm ; phases mobiles : gradient acétate d’ammonium/ACN

Résultat clé : Le MCSGP a augmenté la récupération du glucagon de +23 % à pureté identique (~89 %) — passant de 71,2 % à 87,7 % — démontrant que même un procédé conçu à partir d’un seul chromatogramme en batch, sans optimisation dédiée, améliore significativement le rendement. La réduction de productivité de 38 % est un compromis inhérent aux phases interconnectées ; pour les peptides thérapeutiques coûteux comme le glucagon, la maximisation de la récupération compense largement cela. Le procédé MCSGP a fonctionné de manière entièrement automatisée pendant 5 cycles (état stationnaire atteint après le cycle 1), illustrant la simplicité du transfert de méthode du flux de travail ChromIQ® MCSGP Wizard.

De Luca, C., Felletti, S., Lievore, G. et al. J. Chromatogr. A, 1625, 461304 (2020). DOI: 10.1016/j.chroma.2020.461304

R : Le MCSGP recycle en continu les fractions latérales impures que la RP-HPLC en batch rejette — récupérant le produit peptidique sans compromettre la pureté. Pour les peptides à l’échelle de production, Bachem a rapporté un rendement de +21 %. Les données publiées sur le glucagon ont montré +23 %, et des améliorations de +10 à 50 % sont typiques selon la complexité du profil d’impuretés.

Oui. Le MCSGP utilise les mêmes phases stationnaires en phase inverse (C18, C8, C4), échange d’ions et mode mixte ainsi que les mêmes systèmes d’éluants que votre méthode actuelle en batch. Aucun changement de votre chimie de résine ou de tampon n’est nécessaire — les paramètres du procédé MCSGP sont ensuite développés à partir de ces conditions existantes, généralement en 1 à 2 semaines sur le CUBE.

Une méthode RP-HPLC ou IEX en batch existante peut servir de point de départ au développement MCSGP. Les informations utiles incluent les conditions de gradient, les données chromatographiques, les résultats de collecte de fractions et de pureté analytique, ainsi que le système de résine et de solvant existant. Ces données peuvent être utilisées pour la modélisation de procédé ou le développement de méthode expérimentale sur le Contichrom® CUBE.

Les peptides présentant des profils d’impuretés complexes enregistrent les gains les plus importants — en particulier les agonistes des récepteurs GLP-1 à longue chaîne (sémaglutide, tirzépatide), les peptidomimétiques et les séquences multi-modifiées. Même les peptides courts bien optimisés comme le glucagon et l’icatibant montrent des améliorations significatives du rendement.

Oui. Bachem réalise une production de peptides par MCSGP BPF depuis 2022 dans son installation de Bubendorf. Une publication marquante de décembre 2025 (Müller-Späth et al., Processes 13(12), 3950) fournit le tout premier cadre de caractérisation de procédé et de PPQ — démontré sur le peptide de 20 résidus Bivalirudine.

Oui. Tous les systèmes Contichrom® prennent en charge les modes batch, batch intégré 2D/3D et continu sur le même matériel. Les systèmes de production TWIN HPLC sont bi-modes (MCSGP + batch) sur un seul châssis — vous pouvez donc exécuter les deux procédés sans équipement séparé.

À partir d’une méthode RP-HPLC ou IEX en batch existante, l’assistant logiciel ChromIQ® permet un premier cycle de peptides par MCSGP en environ une journée. L’optimisation complète prend généralement 1 à 2 semaines.

AutoPeak® surveille le profil d’élution des peptides en temps réel via l’UV et la conductivité, ajustant dynamiquement les fenêtres de collecte pour compenser la variabilité de la charge brute, le vieillissement des colonnes et la dérive du temps de rétention — permettant une purification des peptides robuste et sans surveillance 24h/24 et 7j/7. Il a été validé en tant que technologie analytique de procédé (PAT).

Pour la fabrication de peptides, le MCSGP nécessite jusqu’à 75 % de solvant en moins, 50 % de volume de lyophilisation en moins et des lots de synthèse SPPS en amont plus petits (grâce au rendement plus élevé) — améliorant considérablement l’intensité de masse du procédé (PMI). La FDA encourage activement ce passage à la fabrication continue pour les API pharmaceutiques.