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ACHEMA 2015 – Trendbericht Formulierungsentwicklung Automatisierter Formulierungsprozess spart Zeit und Geld

| Autor / Redakteur: Dechema / Tobias Hüser

Ob für Lacke oder Arzneimittel, effiziente Systeme für eine automatisierte Formulierungsentwicklung sparen wertvolle Forschungszeit, können den Materialbedarf senken und zu besseren Ergebnissen führen. Ein Blick auf aktuelle Technologien und Trends zeigt Potenziale für Produktentwickler, Systemhersteller sowie Entwicklungspartner in Industrie und Forschung. Auf der ACHEMA 2015 finden sie zusammen.

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Die Automation der Laborprozesse in der Chemieindustrie kann laut Bosch die Laboreffizienz um den Faktor 2,5 erhöhen.
Die Automation der Laborprozesse in der Chemieindustrie kann laut Bosch die Laboreffizienz um den Faktor 2,5 erhöhen.
(Bild: werbefoto-burger.ch - Fotolia)

Im Bereich der Arzneimittelentwicklung sind leistungsfähige Systeme zur Formulierungsentwicklung maßgeblich für den medizinischen Fortschritt. Bis zu 1,6 Milliarden US-Dollar muss ein Unternehmen nach Angaben der Unternehmensberatung CRA International an Kosten veranschlagen, um ein Medikament mit neuem Wirkstoff auf den Markt zu bringen. Rund zehn bis zwölf Jahre vergehen nach Angaben des international führenden Pharmaunternehmens Novartis durchschnittlich bis zur Zulassung. Die Novartis Gruppe in Deutschland hat aktuell rund 200 Projekte in der eigenen klinischen Entwicklung.

Bedenkt man, dass in Deutschland fast ausschließlich private Unternehmen sowie spezielle Initiativen und Förderprogramme die Arzneimittelforschung finanzieren, werden Zeit- und Kosteneffizienz zu entscheidenden Faktoren für den medizinischen Fortschritt. Um ein neues Medikament zu entwickeln, gilt es in der Forschung bis zu zwei Millionen Ausgangssubstanzen zu untersuchen, wovon schließlich nur ein einziger relevanter Wirkstoff übrig bleibt und in die Zulassung gelangt.

Zeit- und Kostenersparnisse bis zu 60 %

Die Automatisierung von Laborprozessen in der chemischen Industrie kann nach Angaben des Herstellers Bosch die Laboreffizienz um den Faktor 2,5 erhöhen und damit Zeit- und Kostenersparnisse von bis zu 60 % erreichen. Branchenübergreifend gelten höchste Anforderungen an ein kosteneffizientes Time-to-Market bei gleichzeitig zuverlässiger Produktqualität.

Hersteller, Produkt- und Systementwickler stellen sich diesen Herausforderungen auf zahlreichen Ebenen. Im Vordergrund der aktuellen Entwicklung stehen sowohl kontinuierliche technologische Neuerungen für automatisierte Prozesse als auch Unternehmen, die sich mit hoch spezialisierten Laborstrukturen als Partner der pharmazeutischen und chemischen Industrie sowie der Biotechnologie etabliert haben.

Vergleiche zwischen manuellen und automatisierten Versuchsverfahren bei der Formulierungsentwicklung zeigen, dass Forscher je nach Verfahren zu unterschiedlichen Ergebnissen kommen. So ist es möglich, dass ein manuell praktiziertes Verfahren bestimmte Hilfs- oder Zusatzstoffe als ungeeignet für ein Produkt bewertet. Dieselben Stoffe können sich jedoch in automatisierten Versuchen als nützlich erweisen, indem man sie versuchsweise mit anderen Substanzen kombiniert.

Entwicklungsplattformen für den gesamten Produktentwicklungsprozess

Spezielle Entwicklungsplattformen übernehmen heute sowohl einfache als auch komplexe automatisierbare Prozesse für Entwicklungsaufgaben. Je nach Anbieter und Bedarf sind dabei modulare Systeme oder auch vollständige Roboterplattformen erhältlich, die den gesamten Entwicklungsprozess abdecken: von der Entwicklung des experimentellen Designs über Auswahl und Verarbeitung der Proben bis hin zu Auswertung, Datenanalyse und Data Mining.

Anbieter von modular aufgebauten Komplettsystemen ist u.a. Chemspeed Technologies, die mit ihren ersten voll integrierten Flüssigphasen- & Festphasensyntheserobotern eine Beschleunigung von Synthesen um das Hundert- bis Tausendfache erreichte. Das im Jahr 1997 gegründete Unternehmen entwickelte kontinuierlich zahlreiche patentierte Innovationen für die chemische Industrie (Life Science, Materials Science, Commodities), u.a. über Kopf gravimetrische Dispensierung von Feststoffen, Flüssigkeiten, hochviskosen Flüssigkeiten, Pasten und Wachse (beispielsweise im Fall von Feststoffen von <1 mg bis hunderte g) im Zusammenspiel mit hochpräzisen Reaktor-, Formuliergefäß-, Anwendungs- und Testtechnologien.

Chemspeed’s automatisierte modulare und flexible Lösungen (High Throughput und High Output) für Probenaufarbeitung, Synthese, Prozessforschung, Formulierung, Anwendung und Testung standardisieren und beschleunigen die chemische Forschung und Entwicklung. Firmen wie Bayer, Klosterfrau, L‘Oreal, P&G, Sinopec und zahlreiche Universitäten vertrauen nach eigenen Angaben des Unternehmens auf die Lösungen von Chemspeed.

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