GRUPA BADAWCZA Farmacji, Chemii Kosmetycznej i Biotechnologii

Sekcja Technologii Formulacyjnych zajmuje się opracowywaniem formulacji i technologii wytwarzania produktów leczniczych, wyrobów medycznych, suplementów diety oraz środków spożywczych specjalnego przeznaczenia medycznego.

Zespół tworzą specjaliści z wieloletnim doświadczeniem w prowadzeniu projektów badawczo-rozwojowych, potwierdzonym licznymi wdrożeniami technologii w kraju i za granicą.

Nowoczesne zaplecze technologiczne (modernizacja w 2019 r.) zapewnia najwyższe standardy wytwarzania zgodne z wytycznymi EMA oraz FDA. Park technologiczny umożliwia wytwarzanie stałych form badanego produktu leczniczego do badań klinicznych, w tym:

• Krótkich serii dla chorób rzadkich, sierocych
• Serii standardowych dla chorób powszechnie występujących
• Preparatów do badań biorównoważności
• Formulacji do badań przedklinicznych

Tematyka badawcza

• Formy stałe:
• tabletek, tabletek powlekanych, minitabletek, granulatów (preparaty o natychmiastowym i modyfikowanym uwalnianiu, tabletki rozpadające się w jamie ustnej)
• Kapsułki twarde
• Formy płynne i półpłynne
• maści, kremy, żele,
• krople oczne

Oferta badawczo-wdrożeniowa

• Wstępne badanie czystości patentowej
• Wybór i ocenę surowców
• Rozwój technologii wytwarzania produktów leczniczych i suplementów diety w postaci tabletek, tabletek powlekanych, kapsułek twardych.
• Kompresja bezpośrednia, granulacja w złożu fluidalnym, mieszanie szybkoobrotowe w skali laboratoryjnej (do 1-2 kg), w dużej skali laboratoryjnej (do 5 kg) i w skali pilotażowej
  (do 10 kg)
• Testy technologiczne, pełen zakres kontroli IPC
• Modyfikację i unowocześnianie formulacji w celu zmniejszenia kosztów wytwarzania i poprawy efektywności procesu, oraz rozwiązywanie problemów technologicznych (klejenie, wieczkowanie, nieprawidłowy profil uwalniania, niestabilna formulacja, itp.)
• Wybór materiału opakowaniowego
• Badania stabilności w teście przyśpieszonym, pośrednim i długoterminowym
• Przygotowanie dokumentacji rejestracyjnej

Zaplecze technologiczne

• Mieszalnik przesypowy Pharmatech (wsad od 10 do 50 kg)
• Granulator szybkoobrotowy ( wsad do 10 l)
• Suszarka fluidalna (granulowanie do 0,5 kg, suszenie do 0,7 kg)
• Suszarki półkowe (wsad do 5 kg/serię)
• Tabletkarka rotacyjna, standardy EU-B i EU-D (wydajność od 600 do 60 000 jednostek/godzinę)
• Kapsułkarka automatyczna FlexaLab, formaty 0, 1, 2 i 3
  • dozowanie proszków
  • dozowanie minitabletek
  • dozowanie proszków i minitabletek
• Powlekarka o wsadzie do 0,5 kg
• Powlekarka o wsadzie od 2 do 10 kg
• Blistrownica – folie aluminiowe i polimerowe

Aparatura kontrolno-pomiarowa

• wagosuszarka,
• aparat do badania twardości, średnicy i grubości tabletek,
• aparat do badania czasu rozpadu tabletek,
• aparat do badania ścieralności tabletek,
• aparat do badania gęstości nasypowej,
• aparat do badania parametrów mieszanek (kąt usypu, płynność),
• mikroskop wyposażony w kamerę ze światłem przechodzącym i odbitym.

Kontakt

mgr inż. Edyta Jaszczuk

tel. + 48 453 056 180

edyta.jaszczuk@ichp.lukasiewicz.gov.pl

W Sekcji Chemii realizowane są dwa kluczowe obszary badań:

• opracowywanie innowacyjnych technologii substancji aktywnych leków generycznych w skali laboratoryjnej i wielkolaboratoryjnej non-GMP, pozwalającej na kolejne skalowania procesów wytwarzania substancji farmaceutycznych, aż do skali półtechnicznej,
• badania naukowe nad poszukiwaniem nowych związków posiadających aktywność biologiczną we współpracy z wiodącymi ośrodkami akademickimi w kraju i za granicą.

Sekcja Chemii posiada wieloletnie doświadczenie w optymalizacji procesów jednostkowych zarówno w obszarze generycznych substancji farmaceutycznych, jak i technologii wytwarzania nowych substancji API. Doświadczenie te zdobywaliśmy na przestrzeni wielu lat współpracując lub wykonując badania na zlecenie czołowych krajowych wytwórców leków generycznych. Prowadzimy też badania polimorfizmu znanych i nowych związków chemicznych, optymalizację procesów krystalizacji. Wyrazem innowacyjności rozwiązań w badaniach nad lekiem oryginalnym i generycznym w realizowanych projektach są liczne zgłoszenia patentowe oraz  patenty udzielone, zarówno krajowe jak i zagraniczne oraz autorstwo wdrożeń API. Pracownicy Zespołu Chemii stanowią wysoko kwalifikowaną kadrę z praktyką zdobytą w czasie stypendiów podoktorskich i staży zagranicznych w światowych ośrodkach badawczych oraz w wiodących europejskich firmach farmaceutycznych (USA, Czechy, Irlandia). Posiadamy zmodernizowane zaplecze aparaturowe pozwalające na stosowanie zróżnicowanych technik syntetycznych, optymalizację procesów i krytyczną analizę wyników badań nad lekiem.

Sekcja posiada doświadczenie w przygotowywaniu wniosków grantowych samodzielnie i w konsorcjach. Nasza wiedza i umiejętności wykorzystywane są w realizacji  badań we współpracy z partnerami akademickimi oraz przemysłowymi, w tym w realizacji projektów o charakterze multidyscyplinarnym finansowanych z funduszy krajowych oraz w realizacji grantów europejskich.  Pracownicy Zespołu  Chemii są laureatami konkursów innowacji i wynalazczości oraz autorami wielu publikacji w renomowanych czasopismach.

Kontakt

dr Olga Michalak

tel. +48 453 056 175

olga.michalak@ichp.lukasiewicz.gov.pl

• Kosmetyki i produkty chemii gospodarczej
• Zaawansowane materiały funkcjonalne – wyroby medyczne, suplementy diety, farmaceutyki, nutraceutyki
• Wykorzystanie bioprocesów w technologii chemicznej
• Substancje biologicznie czynne dla branży life science
• Peptydy aktywne biologicznie – hydrolizaty białkowe, peptydy syntetyczne
• Osiągnięcia badawczo-wdrożeniowe

Klonowanie fragmentów DNA i konstrukcja prokariotycznych szczepów produkcyjnych

Oferujemy opracowanie starterów na podstawie dostarczonych sekwencji pożądanego insertu DNA lub materiału biologicznego, reakcje amplifikacji pożądanego fragmentu DNA, wszystkie konieczne etapy oczyszczania DNA oraz wprowadzenie do wektora ekspresyjnego.

Konstrukty genetyczne mogą być tworzone w oparciu o komercyjnie dostępne wektory, a także na bazie własnych prokariotycznych systemów ekspresyjnych do zastosowania przemysłowego.

Kontrola stabilności szczepów, przygotowanie i prowadzenie Badawczego Banku Komórek (RCB) oraz Podstawowego Banku Komórek (MCB) i Roboczego Banku Komórek (WCB)

Stabilność plazmidu jest oceniana pod względem dwóch parametrów: poziomu ekspresji produkowanego rekombinowanego białka oraz stosunku antybiotykoopornych komórek do liczby komórek całej populacji (obliczany czas generacji).

Badanie stabilności plazmidu prowadzimy w hodowli płynnej w podłożu minimalnym z antybiotykiem (100% posiadania plazmidu) oraz bez antybiotyku (brak presji na posiadanie plazmidu) przez cztery kolejne 17-godzinne pasaże. Z każdej hodowli odpowiednio przygotowane rozcieńczenia – wysiewane są na szalki z podłożem bez antybiotyku (wyrosną komórki posiadające i nieposiadające plazmid) oraz z antybiotykiem (wyrosną tylko te z plazmidem) – porównanie ilości otrzymanych kolonii – obliczanie cfu/ml. Poziom białka rekombinowanego oceniamy na SDS-PAGE.

Przedstawienie wyniku np.: cfu/ml na podłożu bez i z antybiotykiem, obliczony czas generacji, żel SDS-PAGE. Utrzymywanie się ekspresji produkowanego białka rekombinowanego w badanych szczepach potwierdzone dla około 80 generacji w hodowlach z antybiotykiem, jak i w hodowlach bez antybiotyku, jest niezbędnym wymogiem do przyjęcia szczepu do produkcji.

Hodowla mikroorganizmów / Upstream produkcji

W naszej ofercie znajduje się możliwość wykonania hodowli ciągłej, okresowej lub okresowej z zasilaniem bakterii w skali 2-21 L (ze szczególnym uwzględnieniem hodowli bakterii szczepu E.coli), co odpowiada skali laboratoryjnej i skali ćwierćtechnicznej.

Posiadamy wieloletnie doświadczenie w opracowywaniu, optymalizacji i prowadzeniu hodowli z wykorzystaniem bioreaktorów. Laboratoria wyposażone są w najwyższej jakości sprzęt umożliwiający przeprowadzenie pełnego etapu produkcji wyjściowego materiału biologicznego zarówno do celów badawczych, jak i wdrożeniowych (upstream produkcji – przygotowanie inokulum, prowadzenie hodowli produkcyjnej, izolacja biomasy, dezintegracja biomasy i izolacja materiału wyjściowego do dalszych prac produkcyjnych).

Zespół dysponuje 3 bioreaktorami firmy New Brunswick /Eppendorf:

• 1 X BioFlo 310 7,5L + naczynie dodatkowe 7,5 L – sterylizacja w autoklawie, objętość robocza 2 – 5,5 L;
• 2 X BioFlo 415 14 L – sterylizacja SIP, objętość robocza 4 –10,5 L.

Hodowle mogą być prowadzone do dużych gęstości optycznych HCDC z pełną kontrolą procesu i podziałem na fermentor posiewowy i produkcyjny. Wszystkie bioreaktory posiadają dokumentację walidacyjną i wyposażone są w oprogramowanie BioCommand Track and Trend i BioCommand Batch Control, które umożliwiają pełne monitorowanie procesów hodowlanych.

Pozwala to na śledzenie zmian parametrów, sprawdzanie zadanych wartości, wprowadzanie ustawień alarmowych oraz tworzenie raportów dotyczących danego procesu dla celów optymalizacji i tworzenia pełnych dokumentacji procesów hodowlanych.

Oczyszczanie rekombinowanych białek / Downstream produkcji

Oferujemy możliwość opracowania i wykonania w skali laboratoryjnej i skali ćwierćtechnicznej metod izolacji i oczyszczania białek i peptydów wytwarzanych przez szczepy produkcyjne z uwzględnieniem warunków niezbędnych do przeniesienia na skalę przemysłową. Usługa może być realizowana z zastosowaniem różnych technik chromatograficznych: jonowymienna, hydrofobowa, sączenie molekularne, powinowactwa i inne, prowadzonych w środowisku nisko-, średnio- i wysokociśnieniowym (FPLC i HPLC) w temperaturze pokojowej lub w temperaturze chłodni.

Produkt ostateczny może być przekazany w formie roztworu bądź liofilizatu o żądanej bądź możliwej do osiągnięcia czystości.

Pracownicy posiadają wieloletnie doświadczenie w opracowywaniu, optymalizacji i przeprowadzaniu procesu oczyszczania białek rekombinowanych o zastosowaniu farmaceutycznym. Pracownia wyposażona jest w najwyższej jakości sprzęt umożliwiający oczyszczanie białka w ilości odpowiadającej przeznaczeniu do prac laboratoryjnych i skalowaniu procesu oczyszczania.

W NASZEJ OFERCIE RÓWNIEŻ JEST MOŻLIWOŚĆ WYKONANIA KOMPLEKSOWEJ USŁUGI BIOSYNTEZY I OCZYSZCZANIA REKOMBINOWANYCH BIAŁEK W SKALI LABORATORYJNEJ I SKALI ĆWIERĆTECHNICZNEJ (UPSTREAM + DOWNSTREAM PRODUKCJI).

Liofilizacja

Oferujemy usługę liofilizacji:

• roztworów produktów otrzymanych biotechnologicznie, np. białek i peptydów,
• roztworów bakterii, plazmy krwi, szczepionek, przeciwciał,
• roztworów związków otrzymanych na drodze syntezy chemicznej,
• ekstraktów biologicznych,
• stałych materiałów nieorganicznych czy pochodzenia roślinnego,
• preparatów leczniczych w fazie badawczo-rozwojowej.

Oferujemy także możliwość rozwoju procesu liofilizacji dla różnych produktów, optymalizację istniejących procesów, jak również możliwość opracowania formy leku dla preparatu leczniczego w postaci liofilizatu.

Identyfikacja białek i oznaczanie masy cząsteczkowej

Przeprowadzamy izolację białek z substancji czynnej, medium pofermentacyjnego oraz płynów biologicznych z wykorzystaniem elektroforezy żelowej, wysokosprawnej chromatografii cieczowej HPLC i kolektora frakcji lub UFLC. Ponad to wykonujemy oczyszczanie i zagęszczanie prób na złożu typu RP-18/RP-4 (np.: ZipTip® C18, ZipTip® C4, PepClean™ C-18 Spin Column) lub z wykorzystaniem koncentratorów typu U–Tube™ i innych.

Wyizolowane białka w postaci roztworu lub prążków żelowych barwionych Coomassie Blue poddajemy identyfikacji, bazując na analizie MS/MS peptydów powstałych w wyniku proteolizy badanego białka z wykorzystaniem dedykowanego enzymu (np.: trypsyna, Glu-C, Lys-C, Asp-N). Proces prowadzony jest w oparciu o przeszukiwanie baz danych sekwencji białkowych z użyciem systemu MASCOT®. Przed przystąpieniem do trawienia, mostki dwusiarczkowe w białkach zazwyczaj poddawane są redukcji i alkilacji.

Pomiary masy cząsteczkowej wykonujemy z wykorzystaniem spektrometru masowego Applied Biosystems: 4800 Plus MALDI-TOF/TOF. Oznaczenia wykonywane są w zakresie 600 Da – 200 kDa z błędem pomiaru do 1000 ppm w trybie liniowym oraz 50 ppm w trybie z reflektorem. Istnieje możliwość uzyskania wysokiej jakości widm fragmentacyjnych, pozwalających na identyfikację analizowanej substancji.

Inżynieria genetyczna

• Sekwencjonowanie DNA metodą Sangera (ABI Genetic Analyzer 3130)
• Genetyczna identyfikacja drobnoustrojów za pomocą systemu Microseq 16SrRNA
• Badanie polimorfizmu krótkich powtórzeń tandemowych STR – analiza ojcostwa
• Opracowanie ścieżek syntetycznych produktów biologicznych na podstawie analizy biologii systemowej organizmu

Modelowanie molekularne

• Modelownie molekularne białek oraz wyszukiwanie potencjalnych celów terapeutycznych (leki) oraz profilaktycznych (szczepionki) dla wybranych organizmów
• Wysokoprzepustowe przeszukiwanie baz wirtualnych w celu identyfikacji drobnocząsteczkowych związków o właściwościach biologicznych
• Optymalizacja obliczeniowa związków drobnocząsteczkowych w celu opracowania nowych terapeutyków
• Optymalizacja chemiczna i biologiczna wybranych hitów
• Poszukiwanie i projektowanie nowych antybiotyków obchodzących istniejącą oporność

Inżynieria białek

• Poszukiwanie alternatywnych rozwiązań antybakteryjnych/antygrzybicznych celowanych przeciwko wybranym patogenom
• Opracowanie biokonjugatowych szczepionek przeciwko wybranym patogenom
• Projektowanie ścieżek syntezy produktów chemicznych w systemach biologicznych
• Opracowanie enzymów o wymaganych właściwościach.

Inne usługi

• Analiza MALDI TOF/TOF próbek.
• Biobankowanie szczepów bakteryjnych.
• Optymalizacja liofilizacji
• Testy toksyczności MTT na liniach komórkowych.
• Hodowle bakterii i drożdży w bioreaktorze do 10L objętości roboczej
• Sekwencjonowanie DNA
• Genotypowanie (ustalenie gatunku) grzybów i bakterii
• Ustalenie ojcostwa – peace of mind

Kontakt
dr inż. Jolanta Janiszewska
tel. +48 517 883 174
jolanta.janiszewska@ichp.lukasiewicz.gov.pl