ultraDAWN

Ein Durchbruch in der Prozessanalytik für die Produktion von Nanopartikeln, Viren, VLP, Biopharmazeutika und Polymeren.

Mehrwinkel-Lichtstreuung in Echtzeit

Das ultraDAWN misst die Mehrwinkel-Lichtstreuung und meldet die Ergebnisse molare Mass, Größe und Partikelkonzentration in Echtzeit (RT-MALS). Mit RT-MALS können kritische Qualitätsattribute (CQAs) direkt überwacht werden, um schnelles Feedback zur Produkt- und Prozessqualität zu erhalten.


Vorteile von RT-MALS

  • Beschleunigung von Prozessentwicklung und Scale-up
  • Erhöhung der Ausbeute, Verkürzung der Gesamtzeit bis zur Chargenfreigabe
  • Zuverlässige Aufrechterhaltung der Produktqualität

Wo sich MALS und PAT treffen

Das ultraDAWN ist ein einzigartiges Mitglied der DAWN®-Familie von MALS-Geräten. Anstatt wie die anderen MALS-Geräte von Wyatt im analytischen Labor zu stehen, ist es an Pilotanlagen und Produktionsumgebungen angepasst. Die OBSERVER Software wird verwendet, um molare Masse und Größe zu berechnen und 30mal pro Sekunde in Echtzeit anzuzeigen und auszugeben, im Gegensatz zu ASTRAs Auswertung und Berichterstellung nach erfolgter Trennung.

Die PAT-Instrumentierung überwacht typischerweise Prozessparameter wie pH-Wert, Temperatur, Druck und Ausgangsmaterial, die indirekt mit den Produkteigenschaften und der Qualität verbunden sind. Das UltraDAWN revolutioniert die Prozessentwicklung mit seinen kontinuierlichen, direkten Messungen der tatsächlichen Produkteigenschaften.

Eingebettet in die NEON-Plattform bietet das ultraDAWN eine intelligente Benutzeroberfläche, die Echtzeit- und Zeitsequenzen von molarer Masse, Größe und/oder Partikelkonzentration sowie Systemzustandsdiagnosen und eine Ereignishistorie anzeigt. Mit 18 Photodetektoren auf verschiedenen Streuwinkeln plus einem weiteren zur Messung des durch die Durchflusszelle transmittierten Lichts bietet das ultraDAWN eine Lösung für:

  • Makromoleküle: Mw von 103 bis 109 g/mol und Rg von 10 bis 250 nm
  • Nanopartikel: Z-mittlerer Radius von 10 bis 250 nm und entsprechende Partikelkonzentration (Konzentrationsbereich abhängig von der Partikelgröße)

Das ultraDAWN bietet vielseitige Optionen für PAT, einschließlich:

  • In-Line oder On-Line Prozesseinbindung
  • Prozess- oder Slipstream-Flussraten von 0,1 mL/min bis 5 mL/min
  • Integration mit Produktionssteuerungssoftware über OPC

ultraDAWN

Optionen zur Prozessintegration

Optionen zur Prozessintegration

  • In-line oder On-line Prozesseinbindung
  • Prozess- oder Slipstream-Durchflussraten von 0,1 mL/min bis 5 mL/min
  • Integration mit Produktionssteuerungssoftware über OPC

In-line - Für kontinuierliche Prozesse, die bei Durchflüssen unter 5 mL/min stattfinden, wie z.B. mikrofluidische Medikamentenverkapselung oder chromatographische Reinigungsschritte, bietet in-line RT-MALS die kürzeste Feedbackschleife, während der ultraDAWN den gesamten Prozessstrom überwacht.

in-line monitoring, on-line monitoring

On-line - Wenn die Verarbeitung innerhalb eines festen Volumens stattfindet, wie z.B. in einem Homogenisator, oder wenn der Prozessfluss größer als 5 mL/min ist, wird ein Bypass-Strom vom Herstellungsprozess zum ultraDAWN umgeleitet. RT-MALS-Daten werden nahezu in Echtzeit erzeugt.

in-line monitoring, on-line monitoring

RT-MALS für PAT

Eine PAT-Strategie, die das ultraDAWN für RT-MALS einbezieht, führt zu kürzeren Entwicklungszeiten und weniger Proben, die Off-line analysiert werden muss und meist in andere Laboren durchgeführt wird. Mit der Echtzeit-CQA-Analyse können Prozessmargen optimiert und Sollwertabweichungen sofort erkannt werden, was die Anzahl der verworfenen Produkte reduziert und die Ausbeute erhöht.

RT-MALS in der Laborforschung

RT-MALS kann schon früh in der Prozessentwicklung eingesetzt werden, wie im Technikumsmaßstab und sogar in kleinerem Maßstab, z. B. bei der regelmäßigen Produktion von kleinen Materialchargen für die Forschung und Entwicklung. Die Erfahrung mit RT-MALS im Labormaßstab ebnet den Weg für eine effektive Implementierung in der Produktion.

RT-MALS in Lab R&D

RT-MALS im Scale-up vom Labor zur Produktion

Scale-up bedeutet oft eine Neuentwicklung des Prozesses, was die Offline-Analyse zahlreicher Proben aus Zwischen- und Endschritten erfordert. RT-MALS beschleunigt das Scale-up erheblich: Es liefert Echtzeit-Feedback, das die Auswirkung von Methodenoptimierungen auf die CQAs anzeigt, und reduziert gleichzeitig den Aufwand und die Anzahl der offline analysierten Proben.

Im Gegensatz zu komplexen at-line PAT-Geräten kann ultraDAWN nach Abschluss des Scale-ups einfach im Prozessfluss belassen werden, um den Endprozess kontinuierlich oder periodisch zu überwachen.

RT-MALS in Lab R&D

RT-MALS in der Fertigung

ultraDAWN und die OBSERVER-Software sind einfache, robuste Technologien, die in der Serienproduktion auf unterschiedliche Weise eingesetzt werden können. In der Anfangsphase können Techniker molare Masse und/oder Größe visuell überwachen und bei Bedarf in den Prozess eingreifen. Mit zunehmendem Vertrauen in die Fähigkeiten und die Zuverlässigkeit von RT-MALS können Techniker eine vollautomatische Prozesssteuerung mit den konfigurierbaren Triggern von OBSERVER implementieren. In beiden Fällen können alle Daten nach der Produktion überprüft werden, um festzustellen, ob Abweichungen aufgetreten sind.


RT-MALS in Lab R&D

Virus-Aufreinigung

RT-MALS überwacht den Partikelradius und löst aus, wenn er innerhalb des spezifizierten Bereichs liegt, um von kleineren Proteinen oder DNA und größeren Zellfragmenten zu unterscheiden und virusangereicherte Fraktionen zu sammeln.

ultradawn reporting

TFF-Konzentration

RT-MALS überwacht die Partikelkonzentration im Verlauf der Tangentialflussfiltration und löst aus, wenn sie über dem spezifizierten Endpunkt liegt, um den Prozessschritt zu beenden.

ultradawn reporting

Depolymerisation von Polysacchariden

RT-MALS überwacht das Molekulargewicht und löst aus, wenn es unter dem spezifizierten Endpunkt liegt, um den Homogenisierungsprozess zu beenden. Siehe AN8005: "RT-MALS end-point determination of a polysaccharide depolymerization process".

ultradawn reporting

Liposomen-Homogenisierung

RT-MALS überwacht den Radius und löst aus, wenn er außerhalb des spezifizierten Bereichs liegt, um zu verhindern, dass das Produkt außerhalb der Spezifikation das Auffanggefäß kontaminiert. Siehe AN8006: "In-line monitoring of liposome size by RT-MALS".

ultradawn reporting

OBSERVER

Die OBSERVER-RT-MALS-Software erfasst Echtzeit-Mehrwinkel-Lichtstreudaten vom ultraDAWN, führt Berechnungen durch und meldet dann molare Masse, Radius und/oder Partikelkonzentration, dreißigmal pro Minute. Wenn die RT-MALS-Ergebnisse von den Spezifikationen abweichen oder den Prozessendpunkt erreichen, kann OBSERVER einen Trigger senden, um den Prozess zu steuern, über analoge Spannung oder digital über OPC.

GMP-Anforderungen werden durch den Betrieb von OBSERVER als OPC-Server für SIPAT oder DeltaV erfüllt.

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Messung  
Molmassenbereich 1 kDa bis 1 GDa1
Molarer Größenbereich (Rg) 10 nm bis 250 nm1
Datenerfassungsbereich 30 Messungen/min
Genauigkeit 5 %2
Wiederholbarkeit 2 %
Fluidics  
Lösungsmittelkompatibilität Kompatibel mit wässrigen und organischen Laufmitteln. Benetzte Materialien sind 316 Stahl, Quarz- oder F2-Glas, und Kalrez
Maximale Flussrate 5 mL/min @ 1 cP3
Maximale Viskosität 30 cP
Optik  
MALS Detektion Hohe Verstärkung, hoher dynamischer Bereich der Photodioden auf 18 Detektionswinkeln
Elektronik  
Analoge Eingänge 4 analoge Eingänge für externe Signale von -10V bis +10V
Analoge Ausgänge 4 analoge Ausgänge zum Senden von Triggersignalen an Prozessgeräte
Weitere Eingänge/Ausgänge Alarm ein, Alarm aus/Weiterleiten
Computer Interface  Ethernet
Front Panel Display 10.1" (257 mm), Kapazitives Hochauflösendes Display mit Multi-Touch Funktionalität, zeigt Signale, Grafen, Instrumenteinstellungen und Diagnose
Dimensionen 58 cm (L) x 36 cm (W) x 26 cm (H)

1Abhängig vom dn/dc, Probenkonzentration und chromatografischer Methode, bestimmt mit Standardbedingungen.

2Die Genauigkeit nimmt ab, wenn die Proben- oder Umgebungstemperatur um mehr als ± 5 °C von der Kalibriertemperatur abweicht.

3Die maximale Durchflussrate nimmt mit der Viskosität ab.


Die benötigte Computerkonfiguration kann in Computer Anforderungen gefunden werden.

Änderungen der technischen Daten ohne Vorankündigung vorbehalten.

Andere MALS Detektoren

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DAWN® - Der empfindlichste MALS-Detektor, der auf dem Markt erhältlich ist. Beinhaltet Detektoren auf 18 Winkeln zur Bestimmung von molaren Massen im Bereich von 200 Da bis 1 GDa und Radien von 10 - 500 nm.

  • Standardoption: Raumtemperatur
  • Heiz/Kühl-Option: -15 °C bis +150 °C
  • Hochtemperatur-Option: Raumtemperatur bis +210 °C

Das DAWN bietet spezielle Optionen zur Behandlung von fluoreszierenden Proben: Fluoreszenz-Sperrfilter und einen Infrarot-Laser (785 nm).

miniDAWN® - In der Empfindlichkeit nur vom DAWN übertroffen. Beinhaltet Detektoren auf drei Winkeln zur Bestimmung von Molmassen im Bericht von 200 Da bis 10 MDa und Radien von 10 - 50 nm. Es ist nur in der Raumtemperaturversion erhältlich.

microDAWN® - Der erste MALS-Detektor für die UHPLC, mit einer Interdetektor-Dispersion von nur 1,5 µL. Beinhaltet Detektoren auf 3 Winkeln zur Bestimmung von molaren Massen von 200 Da bis 20 MDa und Radien von 10 - 50 nm. Es ist nur in der Raumtemperaturversion erhältlich.

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