1,721,047 research outputs found
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Get PDFWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Modellunterstützte Prozessauslegung unterschiedlicher Grundoperationen am Beispiel von kontinuierlicher Ultrafiltration und absatzweiser Kristallisation
Get PDFIn den zurückliegenden Dekaden nahm die Herstellung nachhaltiger, pharmazeutischer Wertstoffe sowohl aus Pflanzen (engl.: Botanicals) als auch tierischen Zellkulturen (engl.:Biologicals) stark zu. Um aus diesen Ausgangsmaterialien den gewünschten Zielstoff zu isolieren, sind komplexe Prozessketten notwendig, die ein großes finanzielles
Optimierungspotential bieten.
In dieser Arbeit werden Optimierung zweier unterschiedlicher Prozessschritte durch systematische Prozessauslegung und die Erstellung von dynamischen Prozessmodellen vollzogen. Die Modelle müssen hierbei in der Lage sein alle auftretenden Effekte abzubilden.
Weiterhin müssen Modelle einerseits modular vorliegen, um eine Übertragbarkeit zu anderen
Systemen zu vereinfachen, und andererseits müssen die Modellparameter mit möglichst wenig Versuchen zu bestimmen sein.
Für biologische Prozesse wird eine kontinuierliche Ultrafiltration betrachtet. Diese war lange
das Bottleneck für kontinuierliche Bioprozesse und bietet daher ein großes Optimierungspotential. Bei der Modellerstellung wurde hierbei explizit auf die geometrischen Eigenschaften einer kontinuierlichen Ultrafiltration eingegangen. Untersucht wurden in
dieser Arbeit die Aufkonzentrierung einer niedrigkonzentrierten Proteinlösung eines
monoklonalen Antikörpers sowie einer hochkonzentrierten Serumalbumin-Lösung.
Als Gegenstück wurde die absatzweise durchgeführte Kristallisation mit dem Zielstoff Artemisinin betrachtet. Ziel für diese war die Entwicklung eines definierten Prozesses, bei dem neben der Ausbeute auch die Partikelgröße anpassbar sein sollen. Weiterhin galt zu
klären, ob der Kristallisationsschritt zu einem früheren Zeitpunkt im Prozess gewinnbringend eingesetzt werden kann und dadurch ein verkürzter, kostengünstigerer Herstellungsweg möglich ist.
Für beide Grundoperationen werden schrittweise Prozesse entwickelt und die Parameterbestimmung für die Prozessmodelle dargestellt. Die Modelle wurden im Anschluss validiert und im Falle der Ultrafiltration wird eine modellbasierte Optimierung durchgeführt.
Die durchgeführten Arbeiten verdeutlichen, dass eine Prozessmodellierung umso einfacher und gewinnbringender ist, je mehr Variablen inline messbar sind.In the past decades, the production of sustainable, valuable pharmaceutical substances from both plants (botanicals) and animal cell cultures (biologicals) has increased significantly. In order to isolate the desired target substance from these starting materials, complex process chains are necessary, which offer a large financial optimization potential.
This work presents optimization of two different unit operations by systematic process design and the creation of dynamic process models. The models must be able to represent all occurring effects. Furthermore, models have to be modular in order to simplify transferability to other systems and the model parameters have to be determined with as few
experiments as possible.
For biological processes, continuous ultrafiltration is considered. This has long been the bottleneck for continuous bioprocesses and therefore offers great potential for optimization.
The geometric properties of continuous ultrafiltration were explicitly considered in the model development. The concentration of a low-concentration protein solution of a monoclonal antibody and a high-concentration serum albumin solution were investigated in this work.
As a counterpart, the batch crystallization with Artemisinin as target component was investigated. The aim for this was to develop a defined process in which, the particle size should also be adjustable not just yield. Furthermore, it had to be clarified whether the crystallization step can be profitably applied earlier in the process. This would result in ashortened, more cost-effective way to isolate Artemisinin.
Botch Processes were developed step by step and the parameter determination for the process models was presented. The models were subsequently validated and in the case of ultrafiltration a model-based optimization was performed. The work illustrates that the more variables can be measured inline, the simpler and more profitable process modeling
becomes
Entwicklung und Validierung eines physikalisch-chemischen Prozessmodells für die Primär- und Sekundärtrocknungsphase der Gefriertrocknung
Get PDFIn dieser Arbeit wurde ein physikalisch-chemisches Prozessmodell für Simulation der Primär- und Sekundärtrocknungsphase der Lyophilisation entwickelt und validiert. Betrachtet wurde die Trocknung von Saccharose in Injektionsvials. Saccharose wurde als typisches Bulk-Material als Beispielsystem gewählt. Ziel der Arbeit war die Entwicklung eines Modells, welche drei Zielgrößen beschreibt: jeweils die Dauer von Primär- und Sekundärtrocknung sowie die Restfeuchte, welche sich aus gefrorenem sowie gebundenem Wasser zusammensetzt. Die untersuchten Parameter Stellflächentemperatur und Kammerdruck sowie Dauer der Nachtrocknung wurden ausgewählt, da sie die direkt am Gefriertrockner einstellbaren und messbaren Prozessgrößen darstellen, mit welchen ein Lyophilisationsprozess entwickelt wird.
Die Gefriertrocknung wird zur Erhöhung der Haltbarkeit und Transportfähigkeit von Lebensmitteln und Pharmazeutika eingesetzt. Die Trocknung in Injektionsvials ist aufgrund der genauen Dosierung und der relativ simplen Rehydrierung gerade für pharmazeutische Wirkstoffe interessant. Prozessmodellierung hat sich in der Vergangenheit bereits als vielversprechender Ansatz für die beschleunigte Prozessentwicklung und -optimierung sowie zum Scale-Up bewiesen. Zudem kann sie, gekoppelt mit einem Konzept zur Prozessanalysetechnik (PAT), für die beschleunigte Prozessentwicklung und on-line Optimierung von Prozessen eingesetzt werden. Hierfür muss eine Rechendauer erreicht werden, welche weit unter der Prozesszeit selbst liegt.
Die präsentierte Arbeit umfasst eine umfassende Literaturstudie zu den Themen Lyophilisation und Prozessmodellierung, sowohl allgemein als auch auf die Grundoperation bezogen. Auf dieser Grundlage wurde ein physikalisch-chemisches Prozessmodell entwickelt, welches den Anspruch hat, in Zukunft unter anderem zur on-line Optimierung von Gefriertrocknungsprozessen eingesetzt zu werden. Dieser Anspruch wurde durch eine Rechenzeit von wenigen Minuten erfüllt. Die Verifizierung des Modells hat durch einen Vergleich von simulierten Daten mit einem Experiment aus der Literatur stattgefunden. Die Validierung hinsichtlich Präzision und Genauigkeit erfolgte anhand eines in der Literatur etablierten Arbeitsablaufs. Aufgrund der statistischen Auswertung und dem Vergleich von experimentell gewonnen und simulierten Ergebnissen konnten begründete Empfehlungen für die Weiterentwicklung des Modells gegeben werden.In this work, a physico-chemical process model was developed and validated for simulation of the primary and secondary drying phases of freeze-drying. The drying of sucrose in injection vials was considered. Sucrose was chosen as a typical bulk material as an system to be worked with. The aim of the work was to develop a model that describes three target variables: the duration of primary and secondary drying phase and the residual moisture, which is composed of frozen and bound water. The parameters investigated, i.e. the temperature and pressure of the drying chamber and the duration of secondary drying, were selected because they represent the process variables that can be directly adjusted and measured at the freeze dryer and are used to develop a lyophilization process.
Freeze drying is used to increase the shelf life and transportability of food and pharmaceuticals. Drying in injection vials is especially interesting for pharmaceutical agents due to the precise dosing and the relatively simple rehydration. Process modeling has already proven to be a promising approach for accelerated process development and optimization as well as for scale-up. Moreover, coupled with a process analytical technology (PAT) concept, it can be used for accelerated process design and on-line optimization of processes. For this purpose, a computation time should be achieved, which is far below the process time itself.
The presented work includes a comprehensive literature study on the topics of lyophilization and process modeling, both in general and related to the process of freeze-drying itself. On this basis, a physico-chemical process model was developed, which has the claim to be used in the future for on-line optimization of freeze-drying processes, among other applications. This claim was fulfilled by a computation time of a few minutes. Verification of the model has taken place by comparing simulated data with an experiment from the literature. Validation in terms of precision and accuracy was performed using a workflow established in the literature. Based on the statistical evaluation and the comparison of experimentally obtained and simulated results, well-founded recommendations for the further development of the model could be given
Digitale Zwillinge in der Produktion für die kontinuierliche Chromatographie von Biologika und die Kristallisation von pflanzlichen Stoffen auf dem Weg zum autonomen Betrieb
Get PDFIn der pharmazeutischen Industrie steht die Sicherheit der Patienten und aus dieser als Konsequenz die Prozesssicherheit an erster Stelle. Aus diesem Grund gilt der Quality-by-Design-Ansatz als der Goldstandard zur Entwicklung und Einführung neuer Prozesse, um die Produktionssicherheit von Tag Eins an sicher zu stellen. Anhand dieses Ansatzes wird in der vorliegenden Dissertationsschrift die Integration von kontinuierlichen Chromatographie-prozessen in die biotechnologische Produktion von Pharmazeutika demonstriert. Diese Integration wird unterstützt durch verifizierte und validierte Prozessmodelle verschiedener Chromatographieprozesse. Die Modelle zur Darstellung neuartiger Prozesse, wie der misch-modalen Chromatographie und der monolithischen Chromatographie werden im Rahmen dieser Arbeit neu entwickelt und mit realen Prozessdaten validiert. Die Integration in Produktionsprozessen erfolgt durch in dieser Arbeit entwickelte Prozessanalysetechnologien, basierend auf inline-Konzentrationsmessungen und darauf aufgebauter Fraktionierungssteuerung. Während der Entwicklung dieser Steuerung, zeigte sich, dass die Kombination aus Inline-Spektroskopie und Chemometrie den vielversprechendsten Weg zur Etablierung robuster, kontinuierlicher Downstream-Prozesse bei der Reinigung von Biopharmazeutika darstellt. Herausforderungen bei der inline-Detektion von Haupt- und Nebenkomponenten sind dabei vor allem überlappende Absorbtionsbereiche der unterschiedlichen Komponenten, die durch die Kombination von DAD- und Fluoreszenzspektroskopie beseitigt werden konnten. Andere Einflüsse auf die Chromatographie, wie die Qualität der Elutionspuffer können durch konsistente Regelsysteme überwacht und eingestellt werden. Für die Kristallisation aus Lösungen wurden existierende Populationsbilanz-Modell weiterentwickelt und so der Einfluss unterschiedlicher Parameter auf den Kristallisationsprozess verifiziert und validiert. Der entstandene Digitale Zwilling bildet unterschiedliche Einflüsse auf den komplexen Kristallisationsprozess ab und ermöglicht neben der Vorhersage des Konzentrationsverlaufs die Vorhersage der entstehenden Kristallgrößenverteilung. Auch für die Kristallisation ermöglicht der Digitale Zwilling die Integration von Prozessanalysetechnologien in eine Advanced Process Control-Strategie, da er eine kontinuierliche Prozessoptimierung basierend auf Inline-Partikelgrößenmessungen und Konzentrationsmessungen ermöglicht.In the pharmaceutical industry, patient safety and, consequently, process safety are of utmost importance. For this reason, the Quality-by-Design approach is considered the gold standard for developing and implementing new processes to ensure production safety from day one. This dissertation demonstrates the integration of continuous chromatography processes into the biotechnological production of pharmaceuticals based on this approach. This integration is supported by verified and validated process models of various chromatography processes. The models for representing novel processes, such as mixed-mode chromatography and monolithic chromatography, are newly developed and validated with real process data in this work. Integration into production processes is achieved through process analysis technologies developed, based on inline concentration measurements and measurement-based fractionation control. During the development of this control, it was found that the combination of inline spectroscopy and chemometrics represents the most promising way to establish robust, continuous downstream processes for the purification of biopharmaceuticals. The main challenge, arising from the existence of side components during inline detection based on overlapping absorption areas of the different components could be eliminated by combining DAD and fluorescence spectroscopy. Other influences on chromatography, such as the quality of elution buffers, can be monitored and adjusted through consistent control systems. For crystallization existing population-balance models were further developed and the influence of different influences on the crystallization process were verified and validated. The resulting digital twin enables the evaluation of different influences on this complex process while predicting the resulting particle size distribution and crystallization time. Furthermore, the digital twin allows for integration of process analytical technologies into an advanced process control strategy, based on inline particle size or concentration measurements
Prozessintegration mittels validierter Digitaler Zwillinge von Flüssig-Flüssig-Extraktionsprozessen zur Gewinnung von metallischen, pflanzlichen und biotechnologischen Wertkomponenten
Get PDFDie Anwendung der Flüssig-Flüssig-Extraktion (engl. liquid-liquid extraction, LLE) ist in der
chemischen Industrie weit verbreitet. Insbesondere in der biotechnologischen Produktion und in
pharmazeutischen Industrie ist die LLE jedoch selten Teil der Prozesskette, obwohl sich in zahlreichen
Fällen entscheidende Vorteile in Bezug auf Kapazität, Skalierbarkeit, Dauerbetrieb und Kosten gezeigt
haben.
So ist die Entwicklung von Flüssig-Flüssig-Extraktionsprozessen in der Hydrometallurgie zur
Gewinnung von strategischen Metallen(-Ionen) aufgrund der weiten Verbreitung des Verfahrens und
der technischen Ausführung in Abscheider-Kaskaden hinreichend genau für einen ersten
konzeptionellen Verfahrensentwurf durch Gleichgewichtsstufenmodelle beschreibbar. Auf dieser Basis
konnte eine Methodik aufgezeigt werden, die es ermöglicht potenzielle Extraktionsmittel bereits in der
frühen Konzeptphase zu charakterisieren. Der so vorgeschlagene Alternativprozess zur Gewinnung
Seltener Erden nutzt für die Trennung der schweren Seltenen Erden mit Cyanex 572 ein modernes
Extraktionsmittel, das eine proprietäre Mischung verschiedener Phosphon- und Phosphinsäurederivate
darstellt.
Am Beispiel von Artemisinin, einem wichtigen Vertreter der Phytopharmazeutika, sind die Schritte in
der Modellvalidierung untersucht worden. Die experimentellen Studien wurden in einer Kühni-Kolonne (DN26) zur Extraktion und einer Füllkörperextraktionskolonne (DN26) zur Abtrennung von
Nebenkomponenten mit einem Durchsatz von bis zu 3,6 L/h, einer Ausbeute von bis zu 100% und einer
Reinheit des Feedgemisches von 41%, bzw. 91% nach der Nebenkompenten-Abtrennung, ausgeführt.
Im Rahmen der Modellvalidierung ist in der Pareto-Analyse gezeigt worden, dass signifikante
Parameter hinsichtlich der Konzentration der Zielkomponente der Massenfluss der dispergierten und
kontinuierlichen Phase sowie der Verteilungskoeffizient von Aceton sind. Es wurde gezeigt, dass die
höchste Konzentration von Artemisinin negativ mit dem Massenfluss der dispergierten Phase korreliert
ist.
Für den Bereich der biotechnologischen Pharmazeutika wird ein Prozess mit bis zu 12.000 L
Zellkulturlösung bei Einsatz eines Abscheiders mit einer Länge von 3,6 m und einem Volumen von ca.
1,4 m³ berechnet. Der in den Pilotstudien untersuchte Betriebspunkt zeichnet sich durch eine Ausbeute
zwischen 80 und nahe 100% sowie durch bis zu 2 log-Stufen-Reduktion der Zellzahl aus.
Die vorliegende Arbeit zeigt die Entwicklung von Flüssig-Flüssig-Extraktionsprozessen in Industrien
zur Grünen Herstellung von Wertmetallen und strikt regulierten Phyto- und Biopharmazeutika, durch
die Demonstration der effizienten Parameterbestimmung, der Entwicklung von Prozessmodellen sowie
die Schritte zur Modellvalidierung. Für die Notwendigkeiten in der pharmazeutischen Industrie ist
darüber hinaus die holistische Integration von QbD-Methoden in der Prozessentwicklung
demonstriert worden. Modelle stehen zur Verfügung und sind effizient validierbar
Quality by Design basierte Prozessintegration der Präzipitation von Monoklonalen Antikörpern und Antikörperfragmenten sowie die Entwicklung eines Digitalen Zwillings zur Unterstützung der PAT-gestützten autonomen Prozessführung
Get PDFDer biopharmazeutische Sektor steht auf Grund des rasanten Wachstums und der Entwicklung hinzu individualisierter sowie Patientenorientierter Produkte vor fundamentalen
Veränderungen. Die bestehenden Prozesse, beispielsweise die Aufreinigung von monoklonalen Antikörpern (mAb), müssen den gestiegenen Anforderungen angepasst werden. Zudem wird das Portfolio auf Biomolekülen, wie zum Beispiel die mRNA, erweitert. Durch
Prozessoptimierung im Bereich des Upstreams konnten geringe Produktionstiters optimiert
werden, sodass aktuell die Kapazitätsgrenze im Downstream den Produktionsengpass darstellt. In dieser Arbeit wird die Präzipitation als alternativer Capture-Schritt am Beispiel von
monoklonalen Antikörpern untersucht. Es werden die geforderten Richtlinien zur Prozessentwicklung (Quality by Design) der zuständigen Aufsichtsbehörden FDA & EMA berücksichtigt und ein absatzweiser, halbkontinuierlicher sowie ein kontinuierlicher Prozess entwickelt. Die Ausbeute der unterschiedlichen Prozessführungen liegen bei 80-90% mit einer
Reinheit von 65-80%. Im Hinblick auf eine angestrebte autonome Prozessführung wurde ein
Digitaler Zwilling basierend auf physiko-chemischen Gleichungen abgeleitet und durch Experimente erfolgreich validiert. Der Digitale Zwilling kann zum einen für die frühe Phase
der Prozessentwicklung als auch für die Optimierung genutzt werden. Während der Produktion eignet sich der Digitale Zwilling als Beobachter für eine modellbasierte Regelung,
welche anhand von Simulationsstudien belegt wurden. Um dies in der Produktion zu realisieren ist eine Online-Messtechnik essentiell, welche den Ist-Zustand des Prozesses in
Echtzeit abbildet kann. Aus diesem Grund sind in einer Machbarkeitsstudie verschiedene
spektroskopische Messmethoden wie Raman, FTIR, Fluoreszenz und DAD auf ihre Eignung
für den Präzipitationsprozess analysiert worden. Es konnte gezeigt werden, dass FTIR und
Raman sehr gut zur Verfolgung der Qualitätsattribute Ausbeute und Reinheit verwendet
werden können. Abschließend wurde die Übertragbarkeit des Digitalen Zwillings auf ein
anderes Stoffsystem, die Antikörperfragmenten, erfolgreich demonstriert.The biopharmaceutical sector is facing fundamental changes due to rapid growth and
the development of more individualized and patient-oriented medicine. Existing
processes, for example the purification of monoclonal antibodies (mAb), have to be
adapted to the increased requirements. In addition, the portfolio will be expanded to
include biomolecules such as mRNA. Through process optimization in the upstream
area, low production titers could be optimized, so that currently the capacity limit in
the downstream represents the production bottleneck. In this work, precipitation is
investigated as an alternative capture step using monoclonal antibodies as an example.
The required guidelines for process development (Quality by Design) of the
responsible regulatory authorities FDA & EMA are considered and a batch, semicontinuous and a continuous process are developed. The yields of the different process
designs are 80-90% with a purity of 65-80%. In view of the desired autonomous process
control, a digital twin based on physico-chemical equations was derived and
successfully validated by laboratory experiments. The digital twin can be used for the
early phase of process development as well as for optimization. During production,
the Digital Twin can be used as an observer for model-based control, which has been
proven by simulation studies. In order to realize this in production, an online
measurement technology is essential, which can monitor the current process values in
real time. For this reason, various spectroscopic measurement methods such as Raman,
FTIR, fluorescence and DAD were analyzed in a feasibility study to determine their
suitability for the precipitation process. It was shown that FTIR and Raman can be
used very well for tracking the quality attributes yield and purity. Finally, the
transferability of the digital twin to another material system, single chain antibody
fragments, was successfully demonstrated
Quality-by-Design zur systematischen Entwicklung von Wertschöpfungsprozessen pflanzlicher Rohstoffe
Get PDFIn der Chemie- und Pharmaindustrie wird seit Jahren nach „grünen“ Alternativen zu bestehenden Produkten und Prozessen geforscht. Viele Verfahren für die Herstellung von pflanzlichen Arzneistoffen basieren auf traditionellen Rezepturen, die im Laufe der Zeit wenig modernisiert wurden. Die steigenden Anforderungen an die Qualität von Arzneimittelprodukten können mit diesen traditionellen Verfahren zunehmend schwer erfüllt werden. Entsprechend wird ein neues Entwicklungskonzept für Herstellungsprozesse benötigt. Der Herstellprozess muss dafür neu definiert werden und weitere Verfahren, zusätzlich zur Extraktion, betrachten.
Der methodische Ansatz zur Integration der Qualitätssicherung entsprechend dem QbD-Gedanken zeigt dabei, dass eine rein experimentelle Beschreibung von Prozessen für eine umfassende Charakterisierung und Risikobewertung nicht ausreicht. Die Beschreibung von physiko-chemischen Stofftransporteffekten und die Validierung von Modellen zur Beschreibung von Gleichgewicht, Fluiddynamik und Stofftransportkinetik ist ein essenzieller Bestandteil der Methodik, der besonderes Potential für die ganzheitliche Betrachtung von Prozessketten besitzt.
Die Definition von Design-Spaces, in denen die identifizierten Prozessparameter einen akzeptablen Einfluss auf die Qualität des Produktes zeigen, ist ein wichtiger Schritt für die Etablierung von modellbasierten Konzepten der Prozesssteuerung.
Das Konzept für die Einbindung von qualitätsrelevanten Messgrößen, beispielsweise der Trübung oder die Leitfähigkeit, kann PAT-Konzepte erweitern, die sich bisher auf die Charakterisierung von Strukturmerkmalen der Zielstoffe beschränken. Abschließend wird das Optimierungspotential von verschiedenen Prozesskonzepten im Vergleich zu einem industriellen Referenzprozess dargestellt und im Hinblick auf Ökologie und Kosteneffizienz bewertet. Die qualitative Bewertung der Heißwasserextraktion als grünes Verfahren, das die Substitution von organischen Extraktionsmitteln ermöglicht, kann mit einer quantifizierten Reduktion des GWP von 70 % unterstützt werden.The chemical and pharmaceutical industries have been researching "green" alternatives to existing products and processes for years. Many processes for the production of herbal medicinal products are based on traditional formulations that have been little modernized over time. The increasing demands on the quality of drug products are increasingly difficult to meet with these traditional processes. Accordingly, a new development concept for manufacturing processes is needed. The manufacturing process must be redefined for this purpose and consider other processes, in addition to extraction.
The methodological approach to integrating quality assurance in line with the QbD concept shows that a purely experimental description of processes is not sufficient for comprehensive characterization and risk assessment. The description of physicochemical mass transfer effects and the validation of models for the description of equilibrium, fluid dynamics and mass transfer kinetics are essential components of the methodology, which has great potential for the holistic consideration of process chains.
The definition of design spaces in which the identified process parameters show an acceptable influence on the quality of the product is an important step for the establishment of model-based concepts of process control.
The concept for incorporating quality-relevant parameters, for example turbidity or conductivity, can extend PAT concepts that have so far been limited to the characterization of structural features of the target substances. Finally, the optimization potential of different process concepts is presented in comparison to an industrial reference process and evaluated with respect to ecology and cost efficiency. The qualitative assessment of hot water extraction as a green process enabling the substitution of organic extractants can be supported with a quantified GWP reduction of 70%
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