Mecasermin, oder auch Human Insulin Growth Factor – 1 ist ein Therapeutikum, das zur Therapie bei Wachstumsstörungen angewendet wird [82]. Seit August 2007 ist Mecasermin in Form des Arneimittels Increlex® erhältlich [1]. Der isoelektrische Punkt von Mecasermin liegt bei 7,6 [83]. Die Analyse aus Patenten und veröffentlichten Versuchen ergeben folgende Aufreinigungsprozess-Szenarien:
Tabelle 28: Aufreinigungsprozesse Mecasermin
Veröffentlichung Prozess
Paper 1 [83] Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation >
Zentrifugation > Solubilisation > Zentrifugation > Refolding > SEC Patent 1 [84]
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation >
Zentrifugation > Zentrifugation > Solubilisation > Refolding >
CEX Paper 2 [85]
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation >
Zentrifugation > Solubilisation > Zentrifugation > Refolding
>SEC
Patent 2 [86] Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation >
Zentrifugation > Solubilisation > Refolding Paper 3 [87]
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation >
Zentrifugation > Solubilisation > Präzipitation > Zentrifugation >
CEX > UF > Refolding > Reversed Phase Chromatographie Repräsentativer
Produktionsprozess
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation > Zentrifugation
> Solubilisation > Zentrifugation > Refolding >SEC
5.1.2 Filgrastim
Filgrastim kann die Entstehung und Freisetzung von Granulozyten stimulieren, weswegen es auch als Granulozyten-koloniestimulierender Faktor bezeichnet werden kann [88]. Der isoelektrische Punkt liegt bei 5,7 [89]. Eine Vielzahl von Biosimilars und pegylierten Wirkstoffen (Pegfilgrastim) sind derzeit in Deutschland zugelassen (s. Tabelle 29) [1].
Tabelle 29: Aufreinigungsprozesse Filgrastim
Veröffentlichung Prozess
Patent 1[90]
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation >
Zentrifugation > Solubilisation > Crushen > Refolding >
Tiefenfiltration > CEX > HIC > CEX Patent 2 [91]
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation >
Zentrifugation > Solubilisation > Refold > UF >
Multimodale Chromatographie Patent 3 [92]
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation >
Zentrifugation > Solubilisation > Zentrifugation > Refolding >
Tiefenfiltration > CEX > HIC Paper 1 [93]
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation >
Zentrifugation > Solubilisation > Zentrifugation > Refolding >
CEX Paper 2 [94]
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation >
Zentrifugation > Zentrifugation > Solubilisation > Zentrifugation >
Refolding > Zentrifugation > AEX Repräsentativer
Produktionsprozess
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation > Zentrifugation
> Solubilisation > Zentrifugation > Refolding > CEX
5.1.3 Human Growth Hormone
Human Growth Hormone, auch als Somatropin bekannt, wird sowohl bei Wachstumsstörungen, als auch als Anabolika verwendet [95]. Seit Februar 2001 sind das Arzneimittel NutropinAq®
von Ipsen Pharma und seit 2006 das Biosimilar Omnitrope® von Sandoz zugelassen [1]. Der isoelektrische Punkt von Somatropin liegt bei 5,3 [96]. Die Analyse aus Patenten und veröffentlichten Versuchen ergeben folgende Aufreinigungsprozess-Szenarien:
Tabelle 30: Aufreinigungsprozesse Human Growth Hormone Inclusion Body
Veröffentlichung Prozess
Paper 1 [97] Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation >
Solubilisation > Refolding > AEX schwach> AEX stark Patent 1 [98] Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation > Waschen >
Solubilisation > > Zentrifugation > Refolding > AEX Paper 2 [99]
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation >
Zentrifugation > Zentrifugation > Solubilisation > Zentrifugation >
Refolding > AEX Paper 3 [100]
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation >
Zentrifugation > Solubilisation > Zentrifugation > Refolding >
AEX > SEC Paper 4 [81]
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation >
Zentrifugation > Zentrifugation > Zentrifugation > Zentrifugation >
Solubilisation > Refolding > AEX > SEC Repräsentativer
Produktionsprozess
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation > Zentrifugation
> Solubilisation > Zentrifugation > Refolding > AEX > SEC
5.1.4 Teriparatid
Teriparatid ist ein Medikament, welches zur Behandlung von Osteoporose verwendet wird [101]. Seit Juni 2003 ist Arzneimittel Forsteo® der Firma Lilly mit dem Wirkstoff Teriparatid in Deutschland zugelassen. Seit Januar 2017 sind die Biosimilars Terrosa® der Firma Gedeon Richter und Movymia® der Firma Stada in Deutschland ebenfalls zugelassen [1]. Die Analyse aus Patenten und veröffentlichten Versuchen ergeben folgende Aufreinigungsprozess-Szenarien:
Tabelle 31: Aufreinigungsprozesse Teriparatid
Veröffentlichung Prozess
Paper 1 [102]
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation >
Zentrifugation > Solubilisation > Zentrifugation > > Refolding >
CEX > Reversed Phase-Chromatographie
Paper 2 [103] Zentrifugation > Homogenisaton > Zentrifugation >
Solubilisation > Refolding > UF > SEC
Patent 1 [104] Prozessschritte bis Solubilisation wie üblich > Refolding > CEX Patent 2 [77]
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation >
Zentrifugation > Solubilisation > Enzymatische Reaktion >
Refolding > AEX > CEX > CEX > UF/DF > AEX > UF/DF Patent 3 [105]
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation > Mischen (Aufschlusspuffer) > Zentrifugation > Solubilisation >
Zentrifugation > Refolding > AEX > Zentrifugation > CEX Repräsentativer
Produktionsprozess
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation > Mischen (Aufschlusspuffer) > Zentrifugation > Solubilisation >
Zentrifugation > Refolding > AEX > Zentrifugation > CEX
5.1.5 Epidermaler Wachstumsfaktor
Der epidermale Wachstumsfaktor ist zwar kein zugelassenes Therapeutikum in Deutschland, jedoch liegt dieses Protein als Inclusion Body in E. coli vor. Betrachtet man die folgenden analysierten Aufreinigungsprozesse lassen sich keine wesentlichen Unterschiede im Vergleich zu den anderen Inclusion Body Prozessen feststellen [106]. Der epidermale Wachstumsfaktor fördert den Aufbau von Schleimhäuten im Körper und bewirkt eine Zellproliferation [107]. Der isoelektrische Punkt liegt bei 4,6 [108]. Die Analyse aus Patenten und veröffentlichten Versuchen ergeben folgende Aufreinigungsprozess-Szenarien:
Tabelle 32: Aufreinigungsprozesse Epidermaler Wachstumsfaktor
Veröffentlichung Prozess
Paper 1 [106]
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation >
Zentrifugation > Solubilisation > EBA-Chrom Refold >
Homogenisation > CEX
Paper 2 [109]
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation >
Zentrifugation > Zentrifugation > Zentrifugation > Zentrifugation >
Solubilisation > Zentrifugation >
Nickel-Affinitätschromatographie > UF > Refolding >
Affinitätschromatographie
Paper 3 [110] Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation >
Solubilisation > Affinitätschromatographie > UF > Refolding Paper 4 [111]
Zentrifugation > Homogenisation > Präzipitation >
Zentrifugation > Zentrifugation > AEX > Refolding > UF >
Nickel-Affinitätschromatographie > Refolding Paper 5 [112] Zentrifugation > Zentrifugation > Homogenisation >
Zentrifugation > Zentrifugation > Solubilisation > Refolding Repräsentativer
Produktionsprozess
Zentrifugation > Homogenisation > Zentrifugation > Zentrifugation
> Solubilisation > EBA-Chrom Refold > Homogenisation > CEX
5.1.6 Prozessdefinition
Um einen geeigneten Prozess zu finden, werden neben den analysierten Prozessszenarien auch Parameter aus dem FGF-2 Prozess für die Simulation verwendet, da dieser Prozess auf die festgelegten Volumina, beginnend im 30 L Maßstab nach der Fermentation, angepasst wird.
Der ausgewählte Prozess bezieht sich auf das Produkt human Insulin Growth Factor-1 (hIGF-1).