Cromatografía desechable

Grund (GE Healthcare): La mayor limitación para un solo uso es probablemente una barrera mental basada en una visión estrecha de los pros y contras. Los medios cromatográficos son con frecuencia muy tolerantes a la limpieza y soportan el re-uso, por lo que es difícil desecharlos después de un solo uso, especialmente si las pruebas muestran que todavía se comportan bien después de muchos ciclos. Los beneficios de la velocidad, de la flexibilidad de la instalación, de la salida de la instalación y la evitación de la limpieza todavía no son completamente apreciados.

 

Bisschops (Tarpon Biosystems): Esta declaración es absolutamente cierta para aplicaciones que involucran captura del producto y/o algunos pasos de pulido de alta resolución. Para las aplicaciones de flujo a través (o cromatografía negativa), los adsorbedores de membrana ya han allanado el camino para la cromatografía desechable.

 

Una de las razones más importantes por la que la cromatografía no ha estado disponible en un formato desechable es causada por la naturaleza del propio proceso cromatográfico: es esencialmente un proceso de conducción de masas, donde el tamaño de la columna está gobernado por la cantidad de producto que necesita ser unido. Para los procesos de membrana y otras aplicaciones de flujo a través, las dimensiones más importantes del sistema están determinadas por el volumen que necesita ser procesado.

 

Como resultado, la introducción exitosa de bioprocesos desechables ha sido facilitada en gran medida por la intensificación del proceso, que resultó de los incrementos en los niveles de expresión durante la pasada década. En esencia, esto nos ha permitido producir la misma cantidad de producto con mucho menos agua y por lo tanto con un volumen significativamente reducido. Todas las operaciones unitarias manejadas por volumen se han beneficiado de esto, mientras que los procesos manejados por masa no fueron afectados.

 

Todos reconocen que los costos de los medios cromatográficos actualmente son demasiado altos para justificar una aplicación de un solo uso. Estos costos necesitan ser depreciados durante muchos ciclos con el fin de lograr la economía de trabajo. Esto obstaculiza el desplazamiento de procesos cromatográficos discontinuos a una aplicación de un solo uso o desechable, a menos que uno usara una tecnología que permitiera el uso de medios durante muchos ciclos en un solo lote o en una campaña. 

 

Thompson (Polybatics): Las columnas son sistemas muy caros, y el costo de comprar estos grandes sistemas de cromatografía es un costo que las compañías están reacias a abandonar. También, el costo de comprar las propias resinas es bastante caro, particularmente la de Proteína A. La Proteína A había estado en patente hasta alrededor de marzo de 2010, de manera que ha habido un monopolio sobre este ligando particular, el cual ha mantenido un precio muy alto de la resina. Yo creo que estos dos factores han sido un impedimento real para avanzar a un sistema de cromatografía desechable, y no ha habido nadie allá afuera que haya surgido con un formato que sea verdaderamente comparable a la cromatografía tradicional de lecho empacado en términos de su capacidad para purificar y capturar el blanco.

 

En términos de implementación, el empacado de las columnas es muy susceptible. Uno bombea una pasta dentro de la columna, y tiene que dejarla que se asiente. Si no se asienta correctamente, se pueden tener huecos en la columna y se tiene que volver a empacar. Hay mucho arte en el empacado de una columna para que se comporte bien. Uno de los problemas de implementar un sistema desechable es encontrar un medio que puede ser ya sea bombeado dentro de columnas fijas o encontrar un cartucho completo que sea una especie de conectar y funcionar. Hasta recientemente, no ha habido esas clases de sistemas de conectar y funcionar.

 

 

Mann (Merck Millipore): Los procesos cromatográficos, aunque no completamente de un solo uso, han estado operando de manera híbrida durante algún tiempo con la implementación de bolsas de un solo uso para buffers y colecta de producto. La eliminación de tanques de acero inoxidable y el reemplazo con bolsas de un solo uso es, junto con el uso de biorreactores de un solo uso, el mayor contribuyente a los ahorros en costos cuando se compara el uso único con las instalaciones tradicionales de acero inoxidable. Esto se debe a la eliminación de la limpieza en sitio (CIP) y el vapor en sitio (SIP) para la limpieza de tanques/recipientes. En contraste, el sistema cromatográfico se limpia mediante buffers del proceso que incluyen hidróxido de sodio y no necesitan un sistema CIP por separado.

 

Las limitaciones del proceso cromatográfico que lo hacen difícil de implementar como sistema desechable incluyen primero, la mayor complejidad del trayecto de flujo en los sistemas cromatográficos en comparación con otras operaciones unitarias, por ejemplo el número de válvulas requeridas para permitir múltiples entradas del buffer, inversión del flujo de la columna y derivaciones y salidas de fracciones. Aunado a esto ha sido el mayor número de diferentes sensores desplegados y el rango de operación y exactitud requerida de estos sensores. Segundo, el costo de las resinas cromatográficas, especialmente las resinas de afinidad tales como la Proteína A, ha significado que tienden a ser usadas para múltiples lotes, requiriendo limpieza y almacenamiento entre tiempos y de esta forma no son vistas como de un solo uso per se.

 

Tingley (Repligen): Si le damos un vistazo a proceso como un todo, y vemos la curva de adopción de tecnologías de un solo uso, puedes separar esencialmente el proceso en tecnologías funcionales y no funcionales. Son las tecnologías no funcionales las que han tomado la delantera porque han sido más fáciles de implementar y más fáciles de llevar a un punto de costo económico que las tecnologías funcionales. Ejemplos de tecnologías no funcionales sería el reemplazo de tuberías de acero inoxidable con tuberías de plástico, o el reemplazo de tanques de acero inoxidable con bolsas de plástico. Cuando empiezas a ver el proceso, por ejemplo, un biorreactor o tecnología de filtración tal como la ultrafiltración o la microfiltración, estos son ejemplos de tecnologías funcionales, las cuales tienen que ser desechables. Hacer la tecnología funcional cuesta dinero, y las tecnologías funcionales son con frecuencia reutilizadas para sufragar algunos de los costos.