Processamento Downstream em Biofármacos

O processamento downstream biofarmacêutico (também conhecido como DSP) refere-se à recuperação e purificação de uma substância medicamentosa (DS) de fontes naturais, como células animais ou bacterianas. O processamento downstream biofarmacêutico é aplicável em processos de mAb ou proteínas, bem como na fabricação de oligonucleotídeos, polissacarídeos e diversas vacinas.

O processamento downstream normalmente é definido como as operações unitárias após a conclusão do crescimento e da expansão celular, bem como a conclusão da síntese da substância medicamentosa ou outra formação de produto. O objetivo do processamento downstream é isolar, purificar e concentrar a substância medicamentosa previamente sintetizada ou outro produto da complexa matriz em massa.

O processamento downstream também pode incluir atividades de formulação, o que significa a transição da substância medicamentosa para o medicamento (DP). Além disso, as considerações de processamento downstream incluem o gerenciamento de recursos e o gerenciamento de vários fluxos de resíduos e riscos biológicos. As atividades de processamento downstream são realizadas em escala de laboratório, piloto e de produção e envolvem as equipes de Tecnologia Analítica de Processo (TAP) e Ciência e Tecnologia de Manufatura (MSAT), com foco em otimização, aumento de escala e solução de problemas de processos. 

Dependendo da natureza do produto e do método de síntese, o Processamento Downstream (DSP) geralmente inclui uma combinação das seguintes etapas:

• Colheita e Filtragem
  A colheita é a primeira etapa para separar o produto dos detritos em massa, otimizando a retenção do rendimento e da qualidade do produto
  
  
• Captura Primária
  Captura refere-se ao processo de reter o produto desejado e minimizar a retenção de impurezas e subprodutos. É diferente de “Colheita” porque, essencialmente, todos os detritos em massa já terão sido removidos.
  
  
• Troca de Buffer e Aumento de Concentração
  A ultrafiltração (UF) concentra uma corrente de produto diluída e separa as moléculas em solução com base no tamanho do poro da membrana ou corte de peso molecular. A diafiltração (DF) troca produtos de um buffer existente em um novo buffer para um processo posterior ou um buffer de formulação final. Ultrafiltração (UF) e diafiltração (DF) juntas são as etapas de troca de buffer.
  
  
• Purificação (e Eliminação de Contaminantes ou Impurezas)
  A purificação remove as impurezas residuais com cada método sucessivo empregado, ao mesmo tempo que retém o máximo de produto possível. O objetivo é atingir a pureza do produto enquanto minimiza a perda potencial de rendimento.
  
  
• Bioconjugação (Dependente de Molécula)
  Moléculas bioconjugadas são uma nova classe ou geração de moléculas biológicas que são projetadas para ter maior eficácia, o que é possibilitado pela função combinada de dois ou mais tipos terapêuticos diferentes de moléculas. Conjugados Anticorpo-Droga (ADC) são um dos bioconjugados mais comuns e são sintetizados por meio da modificação bioquímica de um anticorpo e sua ligação covalente a outro princípio ativo farmacêutico (API).
  
  
• Formulação
  Formulação é o processo que faz a transição de uma substância medicamentosa (DS) para um medicamento (DP) formulado. A formulação traz a molécula do produto de um ambiente, solvente ou outro estado físico para uma forma adequada para administração clínica.

• Filtragem de Profundidade, Fibra Oca: dependendo da natureza do produto e do processo, os métodos de colheita geralmente incluem filtragem de profundidade (imagem 1) ou filtros de fibra oca (imagem 2). Com a filtragem de profundidade, uma mistura é bombeada através de uma membrana ou outra interface para separar os detritos do produto em suspensão líquida. Filtros de fibra oca são utilizados em operações de bioprocessamento contínuo para remover a substância medicamentosa (DS) sobrenadante expressa enquanto retém temporariamente uma porção da biomassa no filtro de fibra oca. A separação acústica de fluxo de campo é outra técnica emergente encontrada atualmente principalmente em ambientes de desenvolvimento. Com vários modos de operação e configuração, os resultados podem:
  • Não modular a separação de células ou partículas (imagem 3a)
  • Selecionar a separação de células ou partículas dos fluxos de alimentação para um novo fluxo de captura com desvio ou separação de uma segunda população de partículas (imagem 3b)
  • Deslocar um sistema de partículas inteiro para um novo fluxo e/ou realocação de fluidos, possivelmente em recirculação (imagem 3c)
  • Interagir hidrodinamicamente, onde pode ocorrer uma mistura modulada de seleção de partículas e troca de fluido (imagem 3d)

• Centrifugação: Outro método amplamente adotado de separação em bioprocessamento, no entanto, com a tendência cada vez mais comum de biomassa total alta a muito alta e densidade celular viável final moderada, a centrifugação é mais frequentemente vista como um gargalo e não amplamente considerada prática para o bioprocessamento contínuo.
  
  
• Lise de Ácido/Surfactante, Absorção de Fase Orgânica: A separação do produto com lise geralmente busca o objetivo básico de interromper efetivamente as estruturas sequestrantes que contêm a substância medicamentosa ou medicamento e criar separação física entre quaisquer detritos ou outras impurezas e a substância medicamentosa. A lise do ácido ou do surfactante é quase exclusivamente utilizada com a expressão de bactérias e ocasionalmente com leveduras. Da mesma forma, a absorção e captura de fase orgânica de um produto é mais comum entre os sistemas de produção e expressão bacteriana e ocasionalmente é utilizada para sistemas de levedura.
  
  
• Floculação e Precipitação: Esses são métodos de manipulação do sistema de partículas ativas para atingir o objetivo de separação. A Floculação é geralmente aplicada como um método de preparação antes da filtragem ou centrifugação. A aplicação da floculação assegura um alto fluxo nas unidades de filtragem, assim como uma separação eficiente e econômica do material celular do sobrenadante. Métodos adicionais de remoção de floculante e protocolos de verificação podem ser necessários. A precipitação é uma manipulação de partícula ativa desencadeada pela alteração de parâmetros (como solvente e força iônica) para diminuir a solubilidade.
  

A distribuição do tamanho de partículas (PSD) é conhecida por ser um Parâmetro Crítico de Processo (CPP) envolvido na capacidade do filtro e é muito mais impactante do que a turbidez e a pressão sozinhas. A Distribuição do Tamanho de Partículas (PSD) pode ser integrada ao longo do tempo para mapear o acúmulo de partículas nos filtros (sensor acima do filtro) e prever falhas. A Distribuição do Tamanho de Partículas também pode ser medida abaixo do filtro para observar o rompimento de resíduos de partículas e identificar eventos semelhantes.

O método e a estratégia de captura mudam ligeiramente dependendo da natureza da molécula alvo. Principalmente, os anticorpos são capturados por resinas de afinidade, como Proteína A e Proteína G, bem como alguns outros métodos projetados seletivamente. Proteínas e oligonucleotídeos não anticorpos são captados com mais frequência por cromatografia de troca iônica (IEX). Produtos como polissacarídeos e estruturas complexas de glicano são frequentemente captados por Cromatografia de Interação Hidrofóbica (HIC) ou Cromatografia de Fase Reversa (RPC).

• A Cromatografia de Afinidade (Proteína A/G) é um método cromatográfico de primeira passagem (normalmente chamado de Proteína A ou ProA) que separa e concentra o produto de interesse (normalmente um mAb) de outros materiais solúveis por ligação reversível ou retenção da proteína-alvo na coluna via interações de ligação específicas (imagem a) enquanto os outros componentes "eluem" através da coluna (imagem b). Uma série de etapas de lavagem seguida de eluição seletiva, e então a liberação da molécula alvo (imagem c). Existem preocupações que surgem ao utilizar cromatografia de afinidade, incluindo, por exemplo, maximizar a ligação da proteína alvo (carga da coluna) à coluna de afinidade. Muitas dessas preocupações atualmente são tratadas por sistemas UV integrados que atendem aos requisitos atuais, mas carecem de recursos fornecidos por métodos como FTIR in situ.
  
  
• A Cromatografia de Troca Iônica (IEX) separa e concentra o produto de interesse (proteínas, oligonucleotídeos e outros) de outros materiais solúveis por ligação reversível ou retenção da molécula alvo para a coluna com base na força da interação eletrostática com o material de fase sólida (imagem d) enquanto os outros componentes "eluem" através da coluna. A Cromatografia de Troca Iônica (IEX) é utilizada regularmente como um método adicional ou alternativo de purificação e, portanto, não se restringe a aplicações de captura.

A ultrafiltração (UF) é utilizada com frequência no bioprocessamento downstream para concentrar um fluxo de produto diluído. A ultrafiltração (UF) separa as moléculas em uma solução com base no tamanho dos poros da membrana ou no corte do peso molecular. A diafiltração (DF) é utilizada com mais frequência para converter o produto em um buffer pretendido (por exemplo, de um buffer de eluição em um buffer de formulação final).

• Ultrafiltração e diafiltração (juntas conhecidas como troca de buffer) normalmente utilizam Filtragem de Fluxo Tangencial (TFF), onde a alimentação flui paralela à superfície da membrana em vez de perpendicular à superfície. A troca do buffer continua sendo uma operação altamente manual que raramente é otimizada. A concentração do produto geralmente é analisada por uma forma de espectroscopia de UV, seja de forma independente, como um detector para HPLC, ou como um método de caminho óptico variável.

Há uma série de desafios que surgem no processo de troca de buffer:

• Rastreamento preciso dos volumes de troca
• Previsão confiável de processo de amostras coletadas não representativas
• Tempos de resposta de medições off-line retardados ou obstruídos
• Perda cumulativa de produto com amostragem extrativa
• Propagação de erros na preparação de amostras para medições off-line de UV e HPLC
• As espectroscopias de IV e Raman in situ permitem que vários componentes sejam analisados simultaneamente, com maior precisão e faixa dinâmica e sem os retardos associados à análise off-line. 

Existem vários métodos empregados em sequência que são utilizados para aumentar a pureza da substância medicamentosa (DS), começando com as etapas iniciais de clarificação e extração, seguidas por um método apropriado de captura e isolamento da primeira massa, subsequentemente seguido pelos estágios intermediários e finais de purificação, o último dos quais inclui cromatografia de polimento, filtração nano/estéril, cristalização e eliminação viral.

Ao eliminar os retardos associados à análise off-line, as medições de FTIR in situ melhoram as etapas de cromatografia de polimento, fornecendo feedback imediato para quantificar e especiar os componentes da fração, incluindo buffers, substância medicamentosa e impurezas durante as etapas de purificação intermediárias. Isso resulta em cortes de fração aprimorados, discriminação de agregados ou fragmentos e concentração total em tempo real. Para a eliminação viral, qualquer vírus presente na suspensão terapêutica agrupada e semipurificada é danificado intencionalmente ou malformado abruptamente em uma forma não patogênica, geralmente pela alteração do ambiente em torno do vírus. O controle e o refinamento desses Parâmetros Críticos de Processo (CPP) são possibilitados por plataformas de reator automatizadas com sensores biofísicos integrados. A Tecnologia Analítica de Processo (TAP) é útil para caracterizar impurezas em estágios posteriores de purificação, uma vez que as concentrações geralmente são mais altas e é mais fácil distinguir o produto em uma matriz semipurificada. 

Moléculas bioconjugadas são uma nova classe ou geração de moléculas biológicas projetadas para ter uma eficácia aumentada, possibilitada pela função combinada de dois ou mais tipos terapêuticos diferentes de moléculas. A química de bioconjugados requer caracterização e otimização detalhadas de processo. Ferramentas convencionais, como tubos de microcentrifugação, béqueres, placas quentes, barras de agitação magnética e pipetas de transferência, não são mais capazes de atender às demandas de reprodutibilidade em torno de pH, temperatura, dosagem, mistura e outros parâmetros.

A química de bioconjugação se baseia em uma série de etapas bem controladas em sequência, que podem incluir redução do grupo funcional, ativação, conjugação API-ligante com o biológico primário e qualquer número de etapas de lavagem ou troca de solvente ou buffer (veja o diagrama abaixo). Cientistas biofarmacêuticos estão adotando a metodologia utilizada em P&D de pequenas moléculas, como os reatores de síntese automatizados EasyMax. O EasyMax proporciona uma arquitetura coesa para que os parâmetros de processo relevantes, incluindo pH, condutividade, redox, temperatura, agitação, dosagem etc. sejam controlados com precisão e os dados experimentais sejam coletados com precisão. A automação da química de bioconjugação fornece integração de dados, correlação de eventos de processo, integridade experimental e parâmetros de aumento de escala de Design de Experimentos (DoE). 

O objetivo da formulação é trazer a molécula do produto de um ambiente, solvente ou outro estado físico para uma forma que seja aceitável para administração clínica humana. A molécula do produto é formulada de acordo com a forma como o produto final será utilizado por inalação, injeção ou dosagem oral. A estabilidade de longo prazo do produto e dos excipientes associados é avaliada para garantir que a dose medida e os Atributos Críticos de Qualidade (CQAs) estejam dentro das especificações após o processamento, armazenamento e envio. Além da esterilidade, garantir a remoção de impurezas e endotoxinas e prevenir a degradação do medicamento (DP) é essencial para manter a segurança e a eficácia durante a fabricação e armazenamento a longo prazo de uma proteína terapêutica.

Os medicamentos formulados incluem proteínas (especificamente mAb), polissacarídeos, sistemas de nanopartículas, orgânicos, oligonucleotídeos e os muitos tipos de vacinas. Certas vacinas serão formuladas com um adjuvante, normalmente um particulado à base de alumínio ou uma emulsão orgânica. A formulação de vacinas e a síntese de adjuvantes, em particular, são fluxos de trabalho bem posicionados para aproveitar reatores paralelos automatizados, digitalização de fluxo de trabalho e integração ortogonal de Tecnologia Analítica de Processo (TAP). Com a TAP em tempo real, é possível obter muito mais conhecimento sobre o que está ocorrendo durante o processo, em vez de apenas analisar os pontos inicial e final.

• Identificar fatores que contribuem para a formação de gargalos e de impurezas durante o desenvolvimento do bioprocesso
• Entender como as condições do processo influenciam a concentração e o rendimento do produto
• Minimizar imprecisões e retardos decorrentes de técnicas tradicionais de produção e análise menos eficientes
• Monitorar operações específicas, como purificação, cromatografia, troca de buffer, aumento de concentração e formulação
• Utilizar métodos de mineração de dados para caracterizar totalmente a relação entre as várias etapas de processamento downstream e utilizar essas informações acionáveis para otimizar o desempenho de processos contínuos
• Implementar uma estratégia integrada de Quality by Design (QbD)/Tecnologia Analítica de Processo (TAP)

Este guia analisa como os cientistas estão utilizando a Tecnologia Analítica de Processo (TAP) para transformar os fluxos de trabalho diários e fazer melhorias significativas em processos downstream. Os tópicos incluem:

• Monitoramento de concentração de proteínas
• Otimização do processo de troca de buffer
• Composição, distribuição e morfologia de adjuvantes vacinais
• Automação da inativação viral
• Desenvolvimento do processo de bioconjugação

A indústria biofarmacêutica está adotando uma nova tecnologia para ter maior percepção do processo, aplicando com sucesso métodos de processamento contínuo e permitindo a coleta abrangente de dados e manutenção de registros eletrônicos. Por meio de reatores laboratoriais automatizados, analisadores espectroscópicos in situ, ferramentas de caracterização de partículas e software avançado, a Tecnologia Analítica de Processo (TAP) permite controle preciso e compreensão abrangente para otimizar as operações downstream.

• Colheita e Filtragem: O ParticleTrack (FBRM) mede o acúmulo de partículas e a distribuição do tamanho da alimentação do caldo celular que entra ou sai dos filtros e pode fornecer correlação de capacidade ou controle de feedback para minimizar interrupções no processo. O EasyViewer realiza a análise de imagem e extrai o acúmulo de partículas, distribuição de tamanho e morfologia de imagens em linha resolvidas no tempo do processo. Colocado acima ou abaixo dos filtros, o EasyViewer pode fornecer correlação de capacidade ou controle de feedback, mas é mais valioso quando aplicado para análise de causa raiz, caracterização e morfologia.
  
  
• Captura Primária: A velocidade da amostragem e LoD para ReactIR são vantajosas para cromatografia de captura primária, registrando múltiplos pontos de medição em eventos rápidos enquanto diferencia quantitativamente vários componentes. Monitore entradas de alimentação variáveis, bem como a qualidade da resina e o desempenho vitalício. Identifique e registre os componentes de eluição e elimine retardos no recebimento de resultados analíticos para tomar decisões com base em dados em tempo real.
  
  
• Troca de Buffer e Aumento de Concentração: O ReactIR captura e quantifica múltiplos excipientes e espécies de substâncias medicamentosas (DS) simultaneamente e em tempo real. Controle o uso de buffer; monitore os efeitos da membrana; utilize concentração in situ direta em vez de aproximações de diavolume; aumente a precisão da concentração de +/- 5% para +/- 2%; elimine retardos analíticos. Os reatores automatizados EasyMax aceleram o desenvolvimento do processo em até 80% por meio da coleta e estruturação de dados experimentais, controle preciso de todos os Parâmetros Críticos de Processo (CPP) e integração de sensores biofísicos como pH, condutividade, redox e Oxigênio Dissolvido (OD)
  
  
• Purificação: o ReactIR é vantajoso para auxiliar na cromatografia de polimento. Quantifique e especifique os componentes da fração, incluindo buffers, substância medicamentosa (DS) e impurezas. Melhore os cortes de fração, discriminação de fragmentos ou materiais agregados e concentração total em tempo real; reduza retardos no recebimento de resultados analíticos off-line. Com o EasyMax aplicado à inativação viral, avalie rapidamente o espaço de DoE, incluindo condições de mistura, controle de temperatura, bem como estratégias e taxas de dosagem. Atenue os efeitos de qualidade da desamidação e desnaturação induzidas pelo pH. Acelere o desenvolvimento do processo por meio da integração de sensores biofísicos, como pH, condutividade, redox e oxigênio dissolvido. Com o ParticleTrack (FBRM) e o EasyViewer, o impacto dos parâmetros do processo na cristalização é determinado para uma rápida otimização do processo.
  
  
• Bioconjugação (Dependente de Molécula): o EasyMax permite a avaliação rápida e o controle preciso de CPP do espaço de DoE, incluindo condições de mistura, controle de temperatura, bem como estratégias e taxas de dosagem. Elimine a variabilidade experimental associada a métodos manuais e off-line e controles deficientes de parâmetros críticos de processo. O ReactIR e o ReactRaman fornecem informações mecanísticas detalhadas em tempo real, eliminando retardos off-line e imprecisões de amostragem.
  
  
• Formulação: o EasyMax controla todos os parâmetros críticos do processo e integra ReactIR, ReactRaman, ParticleTrack, EasyViewer e diversos sensores biofísicos. Caracterize a estabilidade da substância medicamentosa e do medicamento, bem como a concentração final, síntese de adjuvante, polimerizações, encapsulamento, adsorção e outros eventos de partículas.

O reator automatizado EasyMax é uma estação de trabalho completa para otimizar parâmetros fundamentais no projeto e executar métodos de processamento downstream (DSP). Este sistema totalmente automatizado permite o controle preciso sobre as principais variáveis de bioprocessamento.

• Gerencie todos os Parâmetros Críticos de Processo (CPPs), incluindo a identificação do reagente e do material de origem, dosagem, temperatura, mistura, medição de pH e titulação
  
  
• Prontamente integrado com metodologia de análise in situ, incluindo ReactIR (FTIR), ReactRaman (Raman), ParticleTrack (FBRM), EasyViewer (análise de imagens in situ) e EasySampler. Faça experimentos sem supervisão; execute amostragem inteligente automatizada quando for necessária a análise off-line.
  
  
• O Software iC permite a execução e o controle automatizados de todos os experimentos e equipamentos periféricos, bem como a coleta completa de dados e manutenção de registros

O ReactIR utiliza espectroscopia de infravermelho médio para medir componentes aquosos e orgânicos solúveis em um recipiente ou fluxo de processo tanto in situ quanto em tempo real. As medições do ReactIR não são afetadas por sólidos em suspensão, bolhas ou massa celular.

• Monitore múltiplos atributos de qualidade do produto in situ. Elimine retardos associados a amostras coletadas
  
  
• Quantifique o impacto das etapas de processamento no rendimento do produto e na eficiência do processo
  
  
• Fornece análises de dados acionável para tomadas de decisão e controle em tempo real
  
  
• Oferece suporte às diretrizes regulatórias ICH por meio de experimentação e digitalização rica em dados
  
  
• Auxilia no aumento de escala da P&D até a fabricação
  
  
• Mede concentrações de analito tão baixas quanto 0,5 mg/mL em volumes de alguns mililitros a milhares de litros

O ParticleTrack e o EasyViewer permitem que os cientistas:

• Monitorem continuamente partículas e estruturas de partículas, conforme as condições experimentais variam
  
  
• Acompanhem o crescimento em lote de sistemas biológicos em tempo real, sem a necessidade de remoção de amostra
  
  
• Caracterizem as condições dos sistemas de partículas entrando ou escapando de operações, como filtragem
  
  
• Observem os mecanismos de partículas, como síntese de adjuvante, adsorção de antígeno-adjuvante e estabilidade 

ParticleTrack com tecnologia de Medida de Reflectância por um Feixe de Luz Focalizado (FBRM) é um analisador de partículas baseado em sensor que é inserido diretamente em um recipiente para rastrear a alteração do tamanho das partículas e contar em tempo real. Ele utiliza medições de Distribuição de Comprimento de Corda para obter a Distribuição do Tamanho de Partículas (PSD). 

EasyViewer é um instrumento óptico baseado em sensor que é inserido diretamente em um recipiente para captar imagens do sistema de partículas. O EasyViewer realiza a análise de imagem e extrai o acúmulo de partículas, distribuição de tamanho e morfologia de imagens em linha resolvidas no tempo do processo, permitindo analisar as tendências de populações ao longo do tempo. 

Gregory Dutra, Daniel Komuczki, Alois Jungbauer, Peter Satzer, “Continuous capture of recombinant antibodies by ZnCl₂ precipitation without polyethylene glycol”, Engineering in Life Sciences (2020), 20, 265–274.

Os autores relatam a utilização de cátions divalentes, especificamente ZnCl₂, para captar e purificar anticorpos monoclonais em um método baseado em precipitação.  Devido à natureza de reticulação dos cátions divalentes e eliminação de PEG, a viscosidade do sobrenadante e os fatores de diluição de ressolubilização eram muito baixos.

Ao manter a concentração de ZnCl₂ estática e variar o pH utilizando um reator de laboratório automatizado EasyMax, os autores quantificaram o efeito do pH nos rendimentos. A precipitação foi monitorada com um sensor ParticleTrack FBRM e a distribuição de tamanho dos aglomerados de proteínas foi medida em pH diferentes.  Eles descobriram que o pH ideal para a precipitação está em torno de 6 e 7, e que o pH tem um grande impacto no tamanho dos aglomerados do precipitado, com os maiores aglomerados associados a melhores rendimentos. Eles afirmam que o monitoramento em linha do FBRM pode ser utilizado para estimar os rendimentos resultantes sem medição off-line da concentração real durante a precipitação.

Carmen Mei, Sasmit Deshmukh, James Cronin, Shuxin Cong, Daniel Chapman, Nicole Lazaris, Liliana Sampaleanu, Ulrich Schacht, Katherine Drolet-Vives, Moriam Ore, Sylvie Morin, Bruce Carpick, Matthew Balmer, Marina Kirkitadze, ”Aluminum Phosphate Vaccine Adjuvant: Analysis of Composition and Size Using offline and In-Line Tools”, Computational and Structural Biotechnology Journal (2019), 17, 1184-1194.

Como a interação entre o antígeno e o adjuvante é importante para a imunogenicidade da vacina, nesta pesquisa os autores investigaram as propriedades físico-químicas do adjuvante, neste caso AlPO₄, tais como tamanho da partícula e composição química. Eles utilizaram técnicas off-line, como espectroscopias Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Raman, Espectroscopia de Fotoelétrons de Raios X (XPS), difração de laser e métodos em linha, incluindo FTIR-ATR (ReactIR), Raman (ReactRaman), e Medida de Reflectância por um Feixe de Luz Focalizado (FBRM, ParticleTrack) in situ. Com relação às medições em linha, a distribuição do tamanho de partículas do fosfato de alumínio e da proteína adsorvida foi examinada por FBRM e a análise da composição do fosfato de alumínio foi realizada utilizando o sensor ATR in situ.

Os autores concluíram que o TAP em linha monitora efetivamente o tamanho das partículas e a composição química para os vários estágios da fabricação do adjuvante.  Abordagens semelhantes também podem ser utilizadas para ajudar a avaliar a consistência lote a lote. Eles afirmam que a utilização de TAP em linha oferece suporte a estratégias de fabricação avançadas, como testes de liberação de produto em tempo real.

Abaixo há uma seleção de publicações recentes com processamento downstream em biotecnologia e na indústria biofarmacêutica.

• Gregory Dutra, Daniel Komuczki, Alois Jungbauer, Peter Satzer, “Continuous capture of recombinant antibodies by ZnCl2 precipitation without polyethylene glycol”, Engineering in Life Sciences (2020), 20, 265–274.
  
• Dhanuka P. Wasalathanthri, Matthew S. Rehmann, Yuanli Song, Yan Gu, Luo Mi, Chun Shao, Letha Chemmalil, Jongchan Lee, Sanchayita Ghose, Michael C. Borys, Julia Ding, Zheng Jian Li, "Technology outlook for real‐time quality attribute and process parameter monitoring in biopharmaceutical development—A review", Biotechnology and Bioengineering (2020), 177(10), 3182-3198.
• Carmen Mei, Sasmit Deshmukh, James Cronin, Shuxin Cong, Daniel Chapman, Nicole Lazaris, Liliana Sampaleanu, Ulrich Schacht, Katherine Drolet-Vives, Moriam Ore, Sylvie Morin, Bruce Carpick, Matthew Balmer, Marina Kirkitadze, "Aluminum Phosphate Vaccine Adjuvant: Analysis of Composition and Size Using Off-line and In-Line Tools”, Computational and Structural Biotechnology Journal (2019), 17, 1184-1194.
• Julian Kager, Vladimir Berezhinskiy , Robert Zimmerleiter, Markus Brandstetter, Christoph Herwig, “Extension of a Particle Filter for Bioprocess State Estimation using Invasive and Non-Invasive IR Measurements”, Computer Aided Chemical Engineering (2019), 46, 1417-1422.
• Matthias Brunner, Philipp Brosig, Monika Losing, Marco Kunzelmann, Amandine Calvet, Fabian Stiefel, Jan Bechmann, Andreas Unsoeld, Jochen Schaub, “Towards robust cell culture processes—Unraveling the impact of media preparation by spectroscopic online monitoring”, Engineering in Life Sciences (2019), 19, 666-680.
• Marine Deshors, Olivier Guais, Virginie Neugnot-Roux, Xavier Cameleyre, Luc Fillaudeau, Jean Marie Francois, "Combined in situ Physical and ex-situ Biochemical Approaches to Investigate in vitro Deconstruction of Destarched Wheat Bran by Enzymes Cocktail Used in Animal Nutrition”, Frontiers in Bioengineering and Biotechnology (2019), 7(158).
• Steffen Großhans, Matthias Rüdt, Adrian Sanden, Nina Brestrich, Josefine Morgenstern, Stefan Heissler, Jürgen Hubbuch, “In-line Fourier-transform infrared spectroscopy as a versatile process analytical technology for preparative protein chromatography", Journal of Chromatography A, (2018), 1547, 37-44.
• Anja Lemoinea, Frank Delvigneb, Anika Bockischa, Peter Neubauera, Stefan Junne, “Tools for the determination of population heterogeneity caused by inhomogeneous cultivation conditions”, Journal of Biotechnology (2017), 251, 84-93.
• Anouk Dirksen, Keith A. Davis, Joe T. Collins, Keshab Bhattacharya, Jari I. Finneman, Erin L. Pepin, Jeffrey S. Ryczek, William B. Wellborn, Ratish Mangalathillam, Brad P. Evans, Mark J. Pozzo, Rory F. Finn, “Process development of a FGF21 protein–antibody conjugate”, Peptide Science (2017), 110:e23042.
• Cosima Koch, Andreas E. Posch, Christoph Herwig, Bernhard Lendl, “Comparison of Fiber Optic and Conduit Attenuated Total Reflection (ATR) Fourier Transform Infrared (FT-IR) Setup for In-Line Fermentation Monitoring”, Applied Spectroscopy (2016), 70(12), 1965-1973.
• Andrew Salazar, Julia Bleifuß, Anke Simon, Sabrina Schüßler, Michael Keusgen, Nikolai Stankiewicz, Jörg von Hagen, “Compaction of chemically defined cell culture media increases its dissolution rate through an increase of solvent accessible surface area”, Powder Technology (2016), 301, 110-117.
• Patricio Lopez-Exposito, Angeles Blanco Suarez, Carlos Negro, “Estimation of Chlamydomonas reinhardtii biomass concentration from chord length distribution data”, Journal of Applied Phycology (2016), 28, 2315–2322.
• Christian Sieblist, Marco Jenzsch, Michael Pohlscheidt, “Equipment characterization to mitigate risks during transfers of cell culture manufacturing processes”, Cytotechnology (2016), 68(4), 1381–1401.
• Cosima Koch, Markus Brandstetter, Patrick Wechselberger, Bettina Lorantfy, Maria Reyes Plata, Stefan Radel, Christoph Herwig, Bernhard Lendl, “Ultrasound-Enhanced Attenuated Total Reflection Mid-Infrared Spectroscopy In-Line Probe: Acquisition of Cell Spectra in a Bioreactor”, Analytical Chemistry (2015), 87, 2314−2320.
• Janosch Fagaschewski, Daniel Sellin, Charles Wiedenhöfer, Sven Bohne, Hoc K. Trieu, Lutz Hilterhaus, “Spatially resolved in situ determination of reaction progress using microfluidic systems and FT-IR spectroscopy as a tool for biocatalytic process development”, Bioprocess Biosystems Engineering (2015), 38, 1399–1405.
• Huiquan Wu, Erik Read, Maury White, Brittany Chavez, Kurt Brorson, Cyrus Agarabi, Mansoor Khan, “Real time monitoring of bioreactor mAb IgG3 cell culture process dynamics via Fourier transform infrared spectroscopy: Implications for enabling cell culture process analytical technology”. Frontiers of Chemical Science and Engineering (2015), 9, 386–406.
• Cosima Koch, Andreas Posch, Héctor Goicoechea, Christoph Herwig, Bernhard Lendl, “Multi-analyte quantification in bioprocesses by Fourier-transform-infrared spectroscopy by partial least squares regression and multivariate curve resolution”, Analytica Chimica Acta (2014), 807, 103-110.
• Cornelia Walther, Sabrina Mayer, Alois Jungbauer, Astrid Dürauer, “Getting ready for PAT: Scale up and inline monitoring of protein refolding of Npro fusion proteins”, Process Biochemistry (2014), 49(7), 1113-1121.
• Anne Tscheliessnig, Peter Satzer, Nikolaus Hammerschmidt, Henk Schulz, Bernhard Helk, Alois Jungbauer, “Ethanol precipitation for purification of recombinant antibodies”, Journal of Biotechnology (2014), 188, 17-28.
• Patrick Sagmeister , Magdalena Kment , Andrea Meitz , Timo Langemann, Christoph Herwig, “Soft-sensor assisted dynamic investigation of mixed feed bioprocesses”, Process Biochemistry (2013), 48(12), 1839-1847.
• Patrick Sagmeister, Timo Langemann, Patrick Wechselberger, Andrea Meitz, Christoph Herwig, “A dynamic method for the investigation of induced state metabolic capacities as a function of temperature”, Microbial Cell Factories (2013), 12, 94.
• John Dahlbacka , Kristiina Kiviharju, Tero Eerikäinen, Kaj Fagervik, “Monitoring of Streptomyces peucetius cultivations using FTIR/ATR spectroscopy and quantitative models based on library type data”, Biotechnology Letters (2013), 35, 337–343.
• John Dahlbacka, Jan Weegar, Niklas von Weymarn, Kaj Fagervik, “On-line measurement of the substrate concentrations in Pichia pastoris fermentations using FT-IR/ATR”. Biotechnology Letters (2012), 34, 1009–1017.
• Daniel Landgrebe, Claas Haake, Tim Höpfner, Sascha Beutel, Bernd Hitzmann, Thomas Scheper, Martin Rhiel, Kenneth F. Reardon, “On-line infrared spectroscopy for bioprocess monitoring”, Applied Microbiology and Biotechnology (2010), 88, 11–22.
• Michal Dabros, Moira Monika Schuler, Ian W. Marison, “Simple control of specific growth rate in biotechnological fed-batch processes based on enhanced online measurements of biomass”, Bioprocess Biosystems Engineering (2010), 33(9), 1109-1118.
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