Milos Ruzic - Učinkoviti kemijski procesi - zakaj, kako in za kakšno ceno v realnem svetu - numerično določevanje kritičnih parametrov

Version 1

      Publication Details (including relevant citation   information):

      22. Tehnološki simpozij, Ljubljana, 2010

      Abstract:

      V zadnjih dveh desetletjih prejšnjega stoletja je zaradi razvoja   računalniških orodij in sistemov mnogo znanstvenih disciplin   dosegalo pohitritve kvalitativnega in kvantitativnega razvoja.   Eno od področij je bilo tudi področje razvoja postopkov za razvoj   kemijskih sintez za aktivne farmacevtske učinkovine v   farmacevtsko kemijski industriji. Intenziviranje dela na   multidisciplinarni osnovi je zahtevalo ponoven premislek, kako   naj razvojne platforme integrirajo nova znanja in orodja, da bo   učinek standardnega razvojnega dela bolj učinkovit, kvalitetnejši   in hitrejši, samo delo pa za uporabnika prijaznejše in lažje za   učenje ter uporabo.

     

      Krka, kot farmacevtsko kemijsko podjetje, ki je intenzivno   soodvisno od teh procesov, se nikakor ni mogla in niti ne želela   izogniti tem procesom. Njena vizija v tej zgodbi je bila, da tudi   sama aktivno sodeluje pri procesu ustvarjanja novega znanja in   metodologij v tem segmentu, ker ji je le to zagotavljalo   konkurenčnost v okolju, ki je zelo znano po trajnostni   inovativnosti in razvoju. Zato smo se razvoja določenih začetnih   orodij lotili sami (v sodelovanju s firmo BIA) z namenom, da   dobimo boljši vpogled v princip orodij in v potrebe, ki jih   želimo realizirati. Ta pristop se je kasneje izkazal kot zelo   koristen, predvsem pri izbiri določenih strateških možnosti, ki   kasneje bistveno vplivajo na učinkovitost uporabe orodij   (paralelni sistemi, kalorimetri, itd., ki jih proizvajajo   dobavitelji teh orodij.

     

      Vseskozi z razvojem strojne opreme za razvoj kemijskih procesov   smo v Krki iskali tudi metodološko orodje za sistematično in   urejeno razvijanje kemijskih procesov, ki bi poleg uvajanja   sistematičnega razvoja procesov omogočilo tudi lažji in bolj   celovit prenos znanja iz razvojnega laboratorijskega okolja v   proizvodno okolje v preprosti in dovolj informativni obliki,   primerjavo zahtevnosti izvajanja med različnimi sinteznimi   tehnologijami, definiranje relacije ustreznosti določene   proizvodne opreme za specifičen proces, itd. Takšno orodje smo   uspeli razviti in ga imenujemo ''Numerično določevanje kritičnih   parametrov''. Orodje je bilo preverjeno pri prenosu tehnologije v   industrijsko okolje in je pokazalo učinkovitost predvsem tam,   kjer so procesni parametri kritični, ker vpliva na to, da se   ljudje v proizvodnem okolju lahko proaktivno pripravijo na dileme   in izzive, ki jih čakajo pri prenosu in izvajanju tehnologije v   proizvodnem merilu.

     

     

      Ko je bila metodologija izdelana in preverjena, se je pokazalo,   da nam za učinkovito in hitro implementacijo le te manjka nekaj,   kar je neposredna posledica zahteve, ki izhaja iz potrebe po   razvijanju kvalitetnih in cenovno ustreznih postopkov in   produktov. In to je sistem za obvladovanje dinamičnih podatkovnih   vsebin, ki nastajajo v fazi razvoja v veliki količini in je tudi   zelo raznoliko. Enak pojav smo zaznali tudi v svetu, kjer so   določeni ponudniki pričeli razvijati t.i. ECM sisteme (enterprise   content management system. Le z organizirano in metodološko   urejeno eksperimentalno razvojno dokumentacijo je mogoče izdelano   metodologijo uporabljati v polnem obsegu. Urejena dokumentacija   pa pomeni tudi avtomatizacijo na nivoju sortiranja le te, kar   pomeni, da je potrebno v tak ECM sistem vgraditi kar nekaj   inteligence, da bo dajal pričakovane rezultate.

     

      Tako urejena dokumentacija nato omogoča uporabo multivatnih metod   (npr. DoE), ki so edini način (matematični pristop na katerih te   metode temeljijo), da pridemo do najboljših možnih rešitev pri   razvoju sinteznega postopka znotraj izbrane sintezne poti.

     

     

      Le vsi ti koraki skupaj omogočajo izvajati proces razvoja   kemijskih procesov na kvalitativno in kvantitativno najbolj   optimalen način, kar pa se posledično odraža na konkurenčnosti   produktov, ki jih razvijamo in proizvajamo. Končni cilj je čim   hitrejši razvoj visoko kvalitetnih produktov z najboljšimi   izkoristki in najnižjo mogočo ceno.

     

      Vsa ta prizadevanja morajo vključevati tudi zahteve za delo v   farmacevtski industriji (PAT, QbD, GxP, GAMP, FDA 21 CFR Part 11,   itd.).

     

     

      Metodologija je primerna tudi za uporabo na novih orodjih za   sintezno proizvodnjo (mikroreaktorji, itd.), kjer je vpliv   povečav (scale up) minimiziran, če pa je le ta (metodologija)   vgrajena v programsko opremo, s katero upravljamo proces, v   obliki vizualizacije območjih kritičnosti, nam omogoča popolno   avtomatizacijo vodenja procesa.

      Address (URL): http://