La start-up CrySyst offre soluzioni per il controllo di qualità nell'industria farmaceutica e della chimica fine

Il framework Quality-by-Control (QbC) di CrySyst si occupa del monitoraggio, della modellazione e del controllo dei processi di cristallizzazione. Il framework si basa su ricerche pubblicate nei numeri del 15 aprile 2020 e del 5 ottobre 2021 della rivista Crystal Growth & Design e nel numero del 22 settembre 2022 della rivista Industrial & Engineering Chemistry Research.

Zoltán Nagy, professore di ingegneria chimica Arvind Varma presso la Davidson School of Chemical Engineering della Purdue University, e Botond Szilágyi, già ricercatore associato presso la Purdue University e ora professore associato presso la Budapest University of Technology and Economics, hanno fondato CrySyst.

Il Purdue Innovates Office of Technology Commercialisation ha concesso a CrySyst una licenza per la commercializzazione delle tecnologie proprietarie CryMoCo e CrySIV.

Soluzioni software CrySiV e CryMoCo

Secondo Nagy, le maggiori sfide nello sviluppo di processi basati su modelli sono la determinazione degli esperimenti necessari, la selezione delle strutture di modello più appropriate e l'ottenimento di parametri di modello affidabili.

"Gli strumenti di CrySyst affrontano direttamente questi problemi guidando la selezione degli esperimenti, fornendo un quadro semi-automatico per lo sviluppo dei modelli e fornendo soluzioni affidabili con un'elevata sicurezza", ha affermato Nagy.

Nagy ha affermato che CrySiV e CryMoCo forniscono un approccio semplificato, sistematico e scientificamente rigoroso allo sviluppo dei processi di cristallizzazione.

"Questi strumenti riducono i tempi, il consumo di materiale e i rischi, migliorando al contempo la robustezza e la scalabilità del processo", ha dichiarato.

CryMoCo è un software indipendente dal produttore di apparecchiature per il monitoraggio e il controllo dei processi di cristallizzazione. Implementa protocolli di comunicazione standard del settore con strumenti di analisi del processo tipici e metodi di controllo del processo all'avanguardia, tra cui il controllo diretto della nucleazione e il controllo della supersaturazione.

"Questo consente lo sviluppo rapido e diretto di processi di cristallizzazione robusti utilizzando il nostro innovativo framework QbC", afferma Nagy.

CrySiV è un simulatore di cristallizzazione interattivo e di facile utilizzo, basato su un modello di bilancio di popolazione per la progettazione digitale dei processi di cristallizzazione. Include la regressione dei parametri cinetici, la simulazione e la visualizzazione del processo.

"CrySiV include anche funzioni di ottimizzazione del processo sia per la cristallizzazione che per i processi integrati di cristallizzazione e fresatura a umido, utilizzando metodi numerici all'avanguardia per la modellazione e l'ottimizzazione", ha dichiarato Nagy.

Nagy ha dichiarato che CryMoCo e CrySiV offrono:

• Un'interfaccia intuitiva e facile da usare che riduce la curva di apprendimento per i professionisti del settore.
• Risolutori numerici all'avanguardia che assicurano soluzioni affidabili e riproducibili e consentono una rigorosa convalida del modello
• Un flusso di lavoro strutturato che guida gli utenti nella selezione e nel perfezionamento dei modelli, riducendo al minimo le incertezze di calcolo.

I punti dolenti dell'industria nello sviluppo dei processi

Secondo Nagy, le aziende farmaceutiche e della chimica fine devono affrontare sfide nello sviluppo dei processi a causa della limitata disponibilità di materiali, delle risorse sperimentali limitate e dei lunghi tempi necessari per l'ottimizzazione attraverso la sperimentazione.

"Queste sfide possono essere affrontate efficacemente con la progettazione digitale basata su modelli e con gli approcci di progettazione diretta senza modelli, che stanno diventando sempre più diffusi", ha dichiarato. "Tuttavia, per ottenere un'implementazione diffusa, è necessario disporre di flussi di lavoro sistematici e di strumenti robusti che ne supportino l'integrazione nella pratica industriale. È qui che entrano in gioco le soluzioni di CrySyst. Vogliamo aiutare i nostri clienti a sviluppare e scalare le loro tecnologie di processo in modo più rapido e con un minore apporto di materiale. Offriamo prodotti software specializzati per la progettazione model-free e model-based dei processi di cristallizzazione, nonché servizi di consulenza e formazione per la risoluzione di problemi con i nostri strumenti software."

Nagy e Szilágyi hanno ricevuto un finanziamento dal Consorzio per le tecnologie abilitanti.

"Il consorzio comprendeva più di 10 tra le maggiori aziende farmaceutiche", spiega Nagy. "Abbiamo lavorato con loro su un progetto per tre anni e, attraverso una stretta interazione con gli scienziati di cristallizzazione delle aziende associate, abbiamo sviluppato gli strumenti per soddisfare le esigenze del settore sulla base del feedback ricevuto."