Platforms voor continue kristallisatie ontwerpen - METTLER TOLEDO
 
Menu
On demand webinar

Platforms voor continue kristallisatie ontwerpen

On demand webinar

Op PAT gebaseerde continue kristallisaties

Steven Ferguson, 1. Solid State Pharmaceutical Cluster, School of Chemical and Bioprocess Engineering, University College Dublin. 2. Novartis-MIT Center for Continuous Manufacturing & Department of Chemical Engineering Massachusetts Institute of Technology. Now at Biogen, Idec, Cambridge, MA
25 minuten
English

Deze webinar beschrijft het onderzoek naar de karakterisering, het ontwerp en de werking van continue kristallisatie. Er worden robuuste kristallisatieprocessen ontworpen voor allerlei verschillende continue en batchconfiguraties.

Er is een platform voor continue kristallisatie ontwikkeld waarbij de toepassing van Process Analytical Technologies (PAT) in-situ mogelijk werd gemaakt via het gebruik van innovatieve stroomcellen. Dit kristallisatieplatform werd gebruikt voor de ontwikkeling van de anti-solvent kristallisatie van benzoëzuur uit een waterige ethanoloplossing. 2, 3 De equivalente Mixed-Suspension, Mixed-Product-Removal (MSMPR) kristallisatie werd ook met PAT gekarakteriseerd in een voortdurend geroerde tank op basis van een pneumatische slurry-transfer techniek.1,4,5 Deze continue kristallisaties werden vergeleken met de equivalente batchkristallisaties, zodat de prestatie van de continue kristallisaties kon worden beoordeeld.1 Zoals verwacht bieden continue kristallisatieprocessen een zeer intensieve productie met ongeveer 10.000 batch kristallisaties per jaar. Bovendien konden dankzij de nieuwe procesdynamiek en de mengomgeving die door de plugstroom en MSMPR mogelijk werden gemaakt, ook een grotere diversiteit aan deeltjesgroottes en morfologieën worden geproduceerd dan als alleen de batchkristallisatie-opties in overweging zouden worden genomen.1,3

Het gebruik van in-situ PAT versnelt de procesontwikkelingstijd aanzienlijk. Dit kan ook worden toegepast op de controle van continue industriële kristallisaties. Hopelijk maken dergelijke methodes het mogelijk dat continue kristallisatorconfiguraties opgenomen worden in standaard farmaceutische commercialisatieprocedures.

Gastpresentator – Steven Ferguson

Steven werkt momenteel in de Chemical Process R&D groep van Biogen Idec in Cambridge, MA, in de VS waar hij zich richt op de ontwikkeling, opschaling en optimalisatie van API-processen met kleine moleculen, variërend van preklinische doelstellingen tot commerciële processen met een focus op kristallisatie. Hiervoor was Steven enkele jaren werkzaam in het Novartis-MIT Centre for Continuous Manufacturing als Postdoctoral Associate in de Myerson/Trout Research Groups van MIT. Daar heeft hij diverse projecten afgerond, gericht op continue kristallisatie en isolatie, polymorfisme en membraanzuivering.

Steven's PhD research ging over de ontwikkeling van continue kristallisatietechnologie voor farmaceutische toepassingen. Dit was als deel van de Glennon Research Group (SSPC) van University College Dublin (UCD) met speciale aandacht voor het ontwerp van uiterst intensieve buisvormige kristallisators en continu geroerde tankkristallisators, evenals de ontwikkeling van snelle karakterisering- en optimalisatietechnieken op basis van innovatieve PAT-toepassingen.

Bijdrage van: Brian Glennon, Solid State Pharmaceutical Cluster, School of Chemical and Bioprocess Engineering, University College Dublin.

Naslagwerk voor de presentatie

1. Ferguson, S., Morris, G., Hao, H., Barrett, M., Glennon, B., 2013.Characterization of anti-solvent batch, plug flow and MSMPR crystallization of benzoic acid. Chem. Eng. Sci. 104, 44-54.

2. Ferguson, S., Morris, G., Hao, H., Barrett, M., Glennon, B., 2012. In-situ Monitoring and Characterization of Plug Flow Crystallizers. Chem. Eng. Sci. 77, 105-111.

3. Ferguson, S., Morris, G., Hao, H., Barrett, M., Glennon, B., 2014. Automated self-seeding of batch crystallizations via plug flow seed generation. Chem. Eng. Res & Des. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263876214000689

4. Morris, G.; Hou, G.; Barrett, M.; Ferguson, S.; Glennon, B. Development and Characterization of a Multistage Continuous Cooling Crystallization Process using In-line Process Analytical Technology (PAT). Cryst. Growth Des. 2014, Submitted

5. Hou, G., Power, G., Barrett, M., Glennon, B., Morris, G., Zhao, Y. 2014. Development and Characterization of a Single Stage Mixed- Suspension, Mixed-Product-Removal Crystallization Process with a Novel Transfer Unit. Cryst. Growth & Des. 14 (2), 617- 627.3.

Publicaties

1. Hao, H., Barrett, M., Hu, Y., Su., W., Ferguson, S., Wood, B., Glennon, B., 2012.The use of In-situ tools to monitor the enantiotropic transformation of p-aminobenzoic acid polymorphs. Org. Proces Res. Dev, 16 (1), 35-41.

2. Ferguson, S., Morris, G., Hao, H., Barrett, M., Glennon, B., 2012. In-situ Monitoring and Characterization of Plug Flow Crystallizers. Chem. Eng. Sci. 77, 105-111.

3. Ferguson, S., Morris, G., Hao, H., Barrett, M., Glennon, B., 2013.Characterization of anti-solvent batch, plug flow and MSMPR crystallization of benzoic acid. Chem. Eng. Sci. 104, 44-54.

4. Ferguson, S., Ortner, O., Quon, J., Peeva, L., Livingston, Trout, B.L., Myerson, A.S. 2014. Use of continuous MSMPR crystallization with integrated nanofiltration membrane recycle for enhanced yield and purity in API crystallization. Chem. Eng. Sci. 14 (2), 617- 627.

5. Ferguson, S., Morris, G., Hao, H., Barrett, M., Glennon, B., 2014. Automated self-seeding of batch crystallizations via plug flow seed generation. Chem. Eng. Res & Des. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263876214000689

6. Characterization of a Multistage Continuous Cooling Crystallization Process using In-line Process Analytical Technology (PAT). Cryst. Growth Des. 2014, Submitted

7. Tsai-Ta C. Lai, Steven Ferguson, Laura Palmer, Bernhardt L. Trout, and Allan S. Myerson, 2014. Continuous Crystallization and Polymorph Dynamics in the l-Glutamic Acid System. Org. Process Res. Dev, Article ASAP

Deze webinar beschrijft een onderzoek naar de karakterisering, het ontwerp en de werking van continue kristallisatie. Robuuste kristallisatieprocessen zijn ontworpen in meerdere batch- en continue configuraties.

Er werd een continu kristallisatieplatform ontwikkeld dat het mogelijk maakte om Process Analytical Technologies (PAT) in situ toe te passen via het gebruik van nieuwe stroomcellen. Dit kristallisatieplatform werd gebruikt om de anti-solvent-kristallisatie van benzoëzuur uit waterige ethanoloplossing te ontwikkelen. 2,3 De equivalente tankgebaseerde Mixed-Suspension, Mixed-Product-Removal (MSMPR) kristallisatie werd ook gekarakteriseerd met behulp van PAT in een continu roertank met behulp van een pneumatische slurry transfer techniek. 1,4,5 Deze continue kristallisaties werden vergeleken met equivalente batch kristallisaties zodat een echte meting van de prestaties van de continue kristallisatie kon worden gemaakt. 1 Zoals verwacht boden de continue kristallizaties een enorm geïntensiveerde productie met ongeveer dezelfde hoeveelheid materiaal geproduceerd door een ~40 ml plugflow, 9 L MSMPR en 42.10.000 L batch kristallisaties per jaar. Bovendien hebben de alternatieve procesdynamiek en mengmomenten die door de stekerstroom en MSMPR worden aangeboden, het mogelijk gemaakt een breder scala aan deeltjesgroottes en morfologieën te produceren dan beschikbaar zou zijn als alleen de batchkristallisatieopties werden overwogen.1,3

Het gebruik van in situ PAT maakt een aanzienlijke verkorting van de ontwikkelingstijd van het proces mogelijk en kan ook worden toegepast op de bewaking en controle van continue industriële kristallen. Gehoopt wordt dat dergelijke methoden de opname van continue kristallisatorconfiguraties in standaard farmaceutische commercialiseringsprocedures kunnen vergemakkelijken.

Gast Presentator - Steven Ferguson

Steven werkt momenteel in de Chemische Proces R&D groep bij Biogen Idec in Cambridge, MA waar hij zich richt op de ontwikkeling, schaalvergroting en optimalisatie van kleine moleculaire API processen van preklinische targets tot commerciële processen met een focus op kristallisatie. Daarvoor was Steven een paar jaar werkzaam bij het Novartis-MIT Centre for Continuous Manufacturing als Postdoctoral Associate in de Myerson/Trout Research Groups bij MIT. Daar voltooide hij meerdere projecten met een focus op continue kristallisatie en isolatie, polymorfisme en membraanzuivering.

Steven's PhD onderzoek was gericht op de ontwikkeling van continue kristallisatietechnologie voor farmaceutische toepassingen. Dit was in de Glennon Research Group (SSPC) van het University College Dublin (UCD) en richtte zich op het ontwerp van hoge intensiteit buisvormige kristallen buizenkristallen en continue geroerde tankkristallen, evenals de ontwikkeling van snelle karakterisering en optimalisatie technieken via nieuwe PAT-toepassingen.

Bijdrager: Brian Glennon, Solid State Pharmaceutical Cluster, School of Chemical and Bioprocess Engineering, University College Dublin.

Referenties presentatie

1. Ferguson, S., Morris, G., Hao, H., Barrett, M., Glennon, B., 2013.Characterization of anti-solvent batch, plug flow and MSMPR crystallization of benzoic acid. Chem. Eng. Sci. 104, 44-54.

2. Ferguson, S., Morris, G., Hao, H., Barrett, M., Glennon, B., 2012. In-situ Monitoring and Characterization of Plug Flow Crystallizers. Chem. Eng. Sci. 77, 105-111.

3. Ferguson, S., Morris, G., Hao, H., Barrett, M., Glennon, B., 2014. Automated self-seeding of batch crystallizations via plug flow seed generation. Chem. Eng. Res & Des. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263876214000689

4. Morris, G.; Hou, G.; Barrett, M.; Ferguson, S.; Glennon, B. Development and Characterization of a Multistage Continuous Cooling Crystallization Process using In-line Process Analytical Technology (PAT). Cryst. Growth Des. 2014, Submitted

5. Hou, G., Power, G., Barrett, M., Glennon, B., Morris, G., Zhao, Y. 2014. Development and Characterization of a Single Stage Mixed- Suspension, Mixed-Product-Removal Crystallization Process with a Novel Transfer Unit. Cryst. Growth & Des. 14 (2), 617- 627.3.

Publicaties

1. Hao, H., Barrett, M., Hu, Y., Su., W., Ferguson, S., Wood, B., Glennon, B., 2012.The use of In-situ tools to monitor the enantiotropic transformation of p-aminobenzoic acid polymorphs. Org. Proces Res. Dev, 16 (1), 35-41.

2. Ferguson, S., Morris, G., Hao, H., Barrett, M., Glennon, B., 2012. In-situ Monitoring and Characterization of Plug Flow Crystallizers. Chem. Eng. Sci. 77, 105-111.

3. Ferguson, S., Morris, G., Hao, H., Barrett, M., Glennon, B., 2013.Characterization of anti-solvent batch, plug flow and MSMPR crystallization of benzoic acid. Chem. Eng. Sci. 104, 44-54.

4. Ferguson, S., Ortner, O., Quon, J., Peeva, L., Livingston, Trout, B.L., Myerson, A.S. 2014. Use of continuous MSMPR crystallization with integrated nanofiltration membrane recycle for enhanced yield and purity in API crystallization. Chem. Eng. Sci. 14 (2), 617- 627.

5. Ferguson, S., Morris, G., Hao, H., Barrett, M., Glennon, B., 2014. Automated self-seeding of batch crystallizations via plug flow seed generation. Chem. Eng. Res & Des. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263876214000689

6. Characterization of a Multistage Continuous Cooling Crystallization Process using In-line Process Analytical Technology (PAT). Cryst. Growth Des. 2014, Submitted

7. Tsai-Ta C. Lai, Steven Ferguson, Laura Palmer, Bernhardt L. Trout, and Allan S. Myerson, 2014. Continuous Crystallization and Polymorph Dynamics in the l-Glutamic Acid System. Org. Process Res. Dev, Article ASAP

Thank you for visiting www.mt.com. We have tried to optimize your experience while on the site, but we noticed that you are using an older version of a web browser. We would like to let you know that some features on the site may not be available or may not work as nicely as they would on a newer browser version. If you would like to take full advantage of the site, please update your web browser to help improve your experience while browsing www.mt.com.