PIPAc: ciągła produkcja API w skali wielokilogramowej. Nowe szczegóły europejskiego pilotażu

Europejskie konsorcjum PIPAc ujawniło kolejne szczegóły pilotażu technologii ciągłej produkcji substancji czynnych. Demonstracja objęła syntezę w skali wielokilogramowej, analizę NMR in-line oraz sterowanie parametrami procesu z wykorzystaniem AI. Przedstawiciele projektu wyjaśniają także, jakie etapy dzielą demonstrator od wdrożenia przemysłowego zgodnego z GMP.

Ciągła produkcja API z wykorzystaniem chemii przepływowej, analityki procesowej i sztucznej inteligencji była przedmiotem pilotażu przeprowadzonego przez konsorcjum PIPAc, które tworzą De Dietrich, Alysophil, Bruker i Novalix. W materiale opublikowanym 10 listopada 2026 r. przez Pharma Manufacturing przedstawiciele projektu ujawnili dodatkowe szczegóły demonstracji. Potwierdzili, że instalacja umożliwiła prowadzenie ostatniego etapu syntezy fentanylu w skali wielokilogramowej. Wyjaśnili również, jakie prace technologiczne, inżynieryjne i kwalifikacyjne są konieczne przed wdrożeniem systemu do produkcji farmaceutycznej.

Ciągła produkcja API w skali wielokilogramowej

Jednym z istotnych elementów pilotażu PIPAc było sprawdzenie, czy zintegrowany system może pracować w warunkach odpowiadających wymaganiom bardziej zaawansowanej syntezy farmaceutycznej. Konsorcjum wybrało fentanyl, substancję o bardzo wysokiej aktywności farmakologicznej, która wymaga szczególnie rygorystycznego nadzoru nad procesem i bezpieczeństwem operatorów.

Jak wyjaśnił Julien Marin, dyrektor operacyjny Novalix, demonstracja w skali przemysłowej dotyczyła ostatniego etapu syntezy tej substancji. Nie obejmowała więc całego procesu otrzymywania API. Partnerzy przeprowadzili jednak syntezę w skali wielokilogramowej, co pozwoliło ocenić współpracę poszczególnych elementów platformy w większej skali.

Podczas prób wykorzystywano spektroskopię magnetycznego rezonansu jądrowego NMR in-line. Technologia umożliwiała monitorowanie przebiegu reakcji bezpośrednio w instalacji. Jednocześnie system sterowania oparty na AI dostosowywał przepływy reagentów na podstawie danych procesowych.

Materiał uzyskany podczas prób poddano analizie, a następnie zniszczono. Celem nie było rozpoczęcie komercyjnego wytwarzania fentanylu, lecz sprawdzenie poprawności działania zintegrowanej platformy.

Analityka NMR i sterowanie AI w jednym układzie

Projekt PIPAc opiera się na integracji czterech obszarów technologicznych. Novalix odpowiada za opracowanie chemicznej ścieżki syntezy w przepływie ciągłym. Bruker dostarcza rozwiązania analityczne, natomiast Alysophil rozwija system sterowania AlchemDrive. De Dietrich odpowiada za aparaturę przemysłową oraz architekturę automatyki.

W tym modelu analityka procesowa nie służy wyłącznie do obserwowania reakcji. Dane z pomiarów trafiają do układu sterowania, który może na bieżąco korygować parametry procesu.

Takie rozwiązanie pozwala rozwijać model sterowania w pętli zamkniętej. System wykorzystuje informacje o przebiegu reakcji do wprowadzania zmian podczas produkcji, a nie dopiero po zakończeniu określonego etapu.

Z punktu widzenia zakładu farmaceutycznego ważne jest połączenie pomiarów analitycznych z automatyką procesową. Może ono umożliwiać wcześniejsze wykrywanie odchyleń oraz ograniczać ryzyko utrzymywania nieprawidłowych parametrów przez dłuższy czas.

Sama obecność sztucznej inteligencji nie przesądza jednak o gotowości technologii do zastosowania w środowisku GMP. Kluczowe pozostają wiarygodność danych pomiarowych, udokumentowane zasady działania układu sterowania oraz możliwość wykazania powtarzalności procesu.

Od pilotażu do GMP – jakie etapy pozostają do wykonania?

Nowe informacje dotyczą również harmonogramu wdrożenia technologii dla kolejnych substancji czynnych.

Według przedstawiciela Novalix przeprowadzenie projektu od początkowej oceny procesu dla nowej cząsteczki do przygotowania jednostki produkcyjnej może zająć nawet dwa lata. Nie jest to jednak ustalony termin komercjalizacji samego demonstratora PIPAc.

Pierwszym etapem jest analiza możliwości przeniesienia danej syntezy do procesu ciągłego. Producent musi przedstawić m.in. specyfikację substancji oraz zakładane wielkości produkcji. Na tej podstawie Novalix ocenia dostępne strategie syntezy i możliwość wykorzystania technologii przepływowej.

Według Marina wstępna analiza wykonalności może trwać krócej niż miesiąc. Następnie rozpoczynają się prace nad chemią procesu oraz doborem technologii PAT.

Kolejne etapy obejmują opracowanie założeń inżynieryjnych, przygotowanie szacunków nakładów inwestycyjnych i kosztów operacyjnych oraz gromadzenie danych eksperymentalnych. Równolegle powstaje cyfrowy bliźniak procesu, który wspiera rozwój strategii sterowania.

Dopiero po walidacji rozwiązania w skali pilotażowej możliwe jest przejście do szczegółowego projektowania instalacji. Następnymi krokami są budowa, uruchomienie oraz wymagane działania kwalifikacyjne.

To istotne rozróżnienie. Zakończenie pilotażu nie oznacza, że platforma uzyskała już status instalacji przeznaczonej do komercyjnej produkcji API zgodnej z GMP.

Modułowa produkcja API jako alternatywa dla dużych instalacji

Jednym z założeń PIPAc jest możliwość wykorzystania mniejszych, modułowych jednostek produkcyjnych. Pozwalałoby to rozważać lokalizowanie wybranych procesów bliżej zakładów farmaceutycznych lub regionalnych odbiorców substancji czynnych.

Ciągła produkcja API może również zapewniać większą elastyczność w zarządzaniu zdolnościami wytwórczymi. W takim modelu producent może dostosowywać wielkość produkcji m.in. poprzez zmianę czasu pracy instalacji, oczywiście w granicach zweryfikowanego procesu.

W przypadku części reakcji technologia przepływowa daje także możliwość dokładniejszego kontrolowania temperatury, mieszania i czasu przebywania reagentów. Dodatkowym aspektem jest ograniczona ilość substancji znajdujących się jednocześnie w reaktorze.

Ma to znaczenie zwłaszcza w procesach wymagających ścisłej kontroli warunków reakcji. Nie oznacza jednak, że każda synteza API powinna zostać przeniesiona z technologii okresowej do ciągłej.

Marin podkreśla, że wybór modelu produkcyjnego zależy m.in. od chemii procesu, wymaganej skali, charakterystyki produkcji, istniejącej infrastruktury oraz znaczenia danej substancji dla łańcucha dostaw.

Platforma PIPAc ma więc stanowić alternatywę dla wybranych procesów batchowych, a nie uniwersalny zamiennik tradycyjnych instalacji.

PIPAc – kolejny etap prac nad przemysłowym wykorzystaniem technologii

Europejskie konsorcjum poinformowało o zakończeniu pilotażu już w sierpniu 2026 r. Wówczas przedstawiono podstawowe założenia systemu, jego architekturę oraz możliwość integracji syntezy przepływowej z analityką i sterowaniem AI.

We wrześniu na łamach „Świata Przemysłu Farmaceutycznego” opisaliśmy integrację flow chemistry, PAT, NMR i sztucznej inteligencji w platformie PIPAc.

Najnowsze informacje uzupełniają ten obraz o szczegóły techniczne przeprowadzonego pilotażu oraz wymagania związane z dalszą industrializacją.

Jednym z możliwych kierunków rozwoju pozostaje rozbudowa platformy o operacje downstream, takie jak filtracja, oczyszczanie i suszenie. Pozwoliłoby to rozszerzyć zakres procesu poza etap syntezy chemicznej. Konsorcjum wskazuje jednak tę możliwość jako kolejny kierunek rozwoju, a nie ukończone wdrożenie.

Dla producentów API najważniejszym zagadnieniem będzie teraz przełożenie wyników demonstracji na powtarzalny proces przemysłowy. O powodzeniu zadecydują nie tylko parametry reakcji, lecz również koszty instalacji, możliwość jej kwalifikacji, nadzór nad danymi oraz długoterminowa stabilność procesu.

PIPAc pokazuje, że integrację syntezy ciągłej, zaawansowanej analityki i automatycznego sterowania można sprawdzić w skali wielokilogramowej. Pozostaje natomiast wykazać, w jakich zastosowaniach taka architektura będzie uzasadniona technologicznie i ekonomicznie.