Synthese von Referenzstandards & Analysenstandards

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ChiroBlock

Auftragssynthese von Referenzstandards und analytischen Standards

ChiroBlock gehört zu einem der führenden europäischen Unternehmen im Markt für Auftragssynthesen und chemischer Auftragsforschung. Dabei synthetisieren wir exklusiv im Kundenauftrag Moleküle oder optimieren deren Synthesewege.

Die Synthese von Referenzstandards und (speziell markierten) Analysenstandards gehört ebenfalls zu unserem hoch komplexen Serviceangebot. Erfahren Sie hier, wie wir Sie bei der Beschaffung Ihrer gewünschten Referenzverbindung unterstützen können und wie Sie mit ChiroBlocks kundenfreundlichem Ansatz Kosten und Risiken minimieren können.

➤ ChiroBlock als Hersteller für exklusive Analysenstandards (Referenzstandards) UND Referenzverbindungen im Kundenauftrag

ChiroBlock ist vollständig auf die kundenexklusive Herstellung komplexer Verbindungen spezialisiert. Unsere Kunden sind nicht nur Analysenlabors, sondern auch F&E-Abteilungen aus Pharmaindustrie, Biotechnologie, Kosmetik, Pflanzenschutz, neuen Materialien oder der Optoelektronik usw.

Seit 1999 haben wir tausende Synthesen durchgeführt, von denen viele die folgenden Ziele hatten:

  • Synthesen von Metaboliten von Steroiden
  • Synthesen von nichtnatürlichen Aminosäuren
  • Synthesen von markierten Verbindungen (stabile Isotope)
  • Synthesen zu Terpenen
  • Synthesen von komplexen Zersetzungsprodukten von Naturstoffen
  • Synthesen von oligomeren Polyammoniumverbindungen
  • Synthesen von nichtnatürlichen Lipiden und Monosacchariden
  • ...

 

ChiroBlock’s Kunden profitieren im Geschäftsfeld „MoleculeFactory“ von

  • Festpreisen auch für risikobehaftete, F&E-intensive Projekte
  • Strikter Exklusivität – kein Weiterverkauf der Restmengen von Kundensubstanzen über einen Katalog
  • Der Option, auch den neu entwickelten Syntheseweg im Rahmen unseres Geschäftsfelds „ReDesignFactory“ zu erwerben
  • Proprietären Prozessen, Abläufen und Softwaretools zum Management von Projekten, Wissen, Risiken und Qualität


ChiroBlock hat in den vergangenen Jahren hunderte Referenzstandards (auch speziell markierte), Verunreinigungen sowie Abbauprodukte erfolgreich synthetisiert.
Senden Sie uns einfach Ihr Wunschmolekül und wir evaluieren mögliche Synthesewege und deren Machbarkeit. Gerne senden wir Ihnen dann ein ausführliches Angebot mit ausgewiesener Lieferzeit sowie angebotener Analytik und Aufreinigungsmethoden.

➤ Referenzverbindung und analytischer Standard – oder doch Referenzstandard: Was ist der Unterschied?

Die Antwort ist nicht ganz einfach: Manche sehen keinen Unterschied und verwenden all diese Begriffe synonym. Andere verwenden diese Bezeichnungen für völlig verschiedene Objekte / Sachverhalte. Die Ursache für diese unterschiedliche Betrachtungsart und für daraus folgende Missverständnisse ist einfach die Mehrdeutigkeit von Wörtern in unterschiedlichem Kontext.

Analytische Chemiker bezeichnen mit allen diesen Begriffen eine Verbindung, die zur Validierung von Analysenmethoden bzw. Analysenergebnissen verwendet wird. Eine solche „Referenzverbindung“ ist ein „Analysenstandard“ mit eindeutiger und umfassender Spezifikation in Bezug auf Identität und Reinheit.

Andere F&E- Chemiker bezeichnen solche Verbindungen nur als „Analysenstandard“. Dagegen bedeutet hier eine „Referenzverbindung“ die Probe eines funktionellen Moleküls, welche genutzt wird, um Eigenschaften einer neuen, eigenen Verbindung mit einer solchen älteren, bereits beschriebenen experimentell zu vergleichen. So sind zum Beispiel Substanzen aus einem Patent eines Wettbewerbers typische Kandidaten für eine „Referenzverbindung“. Wissenschaftler, die an der Entwicklung eines besseren Produkts arbeiten, benötigen zwingend Proben der Konkurrenz, um die Vorzüge eigener Verbindungen beweisen zu können. Solche Proben werden „Referenzverbindungen“ genannt. Diese benötigen normalerweise nicht eine solch umfassende Spezifikation wie „analytische Standards“.

Unabhängig von diesen Unterschieden in der Bezeichnung und Nutzung erfordern beide Substanztypen bei deren Synthese besondere Anstrengungen. In den meisten Fällen sind die Synthesen schwierig sowie nicht (oder schlecht) beschrieben. Zusätzlich gibt es hohe Anforderungen an die Reinheit, an das Verunreinigungsprofil.

Die Endanwendung der Substanzen beeinflusst weder die immer sehr ähnlichen Kundenanforderungen bezüglich der Synthese erster Mengen einer neuen, unbekannten Verbindung noch unsere Herangehensweise, diese Dienstleistung umzusetzen. Im Laufe der Zeit haben wir eine Vielzahl von Instrumenten entwickelt, welche uns beim Management der Risiken, der Projekte, des Wissens und der Qualität helfen.

Infolgedessen sind wir in der Lage, die allermeisten Risiken solcher Syntheseprojekte zu übernehmen und die Zielmoleküle vertragsgemäß – auch für unsere Kollegen in den Analysenlabors - zu liefern.
ChiroBlock ist ein verlässlicher Partner bei der Synthese von Referenzstandards (Referenceverbindungen) UND Analysenstandards.

➤ Analysenstandards:

Analytische Chemiker sind in ihrer täglichen Arbeit mit einer ganzen Reihe von spezifischen Problemen konfrontiert. Das gilt ganz besonders für jene, die im Bereich Qualitätskontrolle oder in „regulatory affairs“ tätig sind. Zu diesen offensichtlichsten und bekanntesten Problemen zählen sicher:

  • Es gilt geeignete Spezifikationen zu definieren.
  • Es sind die passenden Analysenmethoden auszuwählen.
  • Die teuren Analysegeräte müssen qualifiziert bedient werden.
  • Die QM Regularien sind einzuhalten.
  • Neuanschaffungen von Instrumenten sind vorzubereiten.
  • Analysenmethoden müssen validiert werden.
  • Der Gerätepark ist zu warten und zu überprüfen.
  • Die Proben sind geeignet vorzubereiten.
  • ...

Ein zentrales Thema für fundierte und erfolgreiche Analysen sind Analysen- bzw. Referenzstandards. Daher sind auch die Beschaffung und der Umgang mit Referenzverbindungen ein wichtiges Arbeitsfeld für analytische Chemiker. Die Bedeutung nimmt mit den permanent wachsenden regulatorischen Anforderungen zu.

Hierbei bilden einerseits die Analytik selbst und andererseits die Synthese des notwendigen Standards die zwei Seiten der gleichen Medaille – nämlich der Chemie. Die offensichtlichste Schnittmenge zwischen analytischer und synthetischer Chemie bilden solche Referenzstandards. Die Synthesechemie macht sie für den Analytiker zugänglich und der Analytiker kann mit ihrer Hilfe künftige Syntheseergebnisse qualitativ und quantitativ bestimmen.

➤ Beschaffung von geeigneten Referenzstandards

Die Mehrzahl der Analysenlabors beschaffen ihre Chemikalien, Reagenzien und eben Referenzmaterialien über einen der zahlreichen Kataloganbieter bzw. Händler von F&E - Verbindungen. Diese Beschaffungsmethode eignet sich jedoch nur für Analysen von bekannten Produkten, für die Referenzverbindungen kommerziell verfügbar sind. Es wird deutlich schwieriger, wenn es um die Etablierung analytischer Methoden für neue Verbindungen oder für kürzlich erst identifizierte Verunreinigungen bzw. Metaboliten älterer Produkte geht.

Genau diese Situation ist aber allgemein gegenwärtig in all jenen Unternehmen und Institutionen, die neue molekülbasierte Produkte entwickeln, zulassen oder überwachen. In einer Welt stetig höherer regulatorischer Anforderungen werden Analysenlabors zunehmend mit diesem Problem konfrontiert.

Die hier nötigen Standards sind naturgemäß nicht unmittelbar verfügbar. Sie müssen in Syntheselaboren spezifisch hergestellt werden. Kostenaspekte und vor allem eine schnelle Verfügbarkeit spielen eine zentrale Rolle bei der Beschaffung von Referenzstandards. Hier die richtige Beschaffungsoption zu wählen, kann schwierig sein.

Was sind denn für diese Fälle die möglichen, naheliegenden Optionen (und deren Nachteile)?

  1. Man könnte die klassischen Kataloganbieter anfragen, welche auch die gängigen Standards vertreiben. Allerdings muss man hier berücksichtigen, dass diese Händler in den meisten Fällen die Produkte nicht selbst herstellen. Das bedeutet, diese müssen die Anfrage an ihre weltweit verstreuten Lieferanten weiter leiten. Allerdings beschäftigt sich die große Mehrzahl dieser Lieferanten nicht mit neuen Synthesen und Spot-Geschäften. Die Anfrage wird also meist gar nicht, jedenfalls nicht schnell und substanziell beantwortet werden – von einer zügigen, planbaren Lieferung ganz zu schweigen. Es gibt grundlegende Unterschiede zwischen einem Handelsgeschäft mit (Lager-) Produkten einerseits und dem Servicegeschäft von (exklusiven) Auftragssynthesen andererseits.
  2. Alternativ könnte man Arbeitskreise einer benachbarten Universität / öffentlichen Forschungseinrichtung um Unterstützung bitten: Während dort – im Gegensatz zum Chemikalienhändler - zweifelsohne die nötige Kompetenz und Ausstattung vorhanden sein wird, um bisher unbekannte Substanzen zu synthetisieren, wäre es purer Zufall, dass die angesprochene Forschungsgruppe gerade die Zeit, Ressourcen und Interessen hätte, die gesuchte Verbindung pünktlich zu liefern. Außerdem gibt es dort naturgemäß keine QM-Systeme – mit entsprechenden Auswirkungen auf die Reproduzierbarkeit der Synthese, die Aussagekraft der Produktanalytik und auf die (fehlende) Möglichkeit einer späteren Nachbestellung. Solche Dienstleistungen an diesen Institutionen sind schließlich auch preislich nicht attraktiv. Üblicherweise werden solche risiko-behafteten Erstsynthesen über „Ressourcen-basierte“ Vertragsmodelle abgerechnet. Das bedeutet, die Kunden zahlen für „Vollzeitäquivalente“, also Tagessätze – ohne zugesagte Erfolgsgarantie. Im schlimmsten Fall vergeht viel Zeit, wird viel Geld investiert – und das Resultat lässt zu wünschen übrig. Optisch evtl. zunächst günstig erscheinende Preise verkehren sich durch Folgekosten in das Gegenteil.
  3. Schließlich könnte eine der zahlreichen “Auftragssynthese – Firmen” beauftragt werden, die Referenzverbindung herzustellen. Das ist sicherlich zunächst die beste der drei hier genannten Optionen – der kritische Punkt ist aber, das richtige Unternehmen zu finden!

Hier ist ein tieferes Verständnis vom Gesamtmarkt der „Auftragssynthese“ und seiner Teilnehmer mit all ihren verschiedenen Geschäftsmodellen gefordert. Dieser Markt ist viel differenzierter als beispielsweise jener für Auftragsanalytik.
Man findet z.B. Dienstleister, welche Tonnen von Standardchemikalien produzieren, andere, die GMP-Synthesen durchführen, wieder andere, welche die ‚Pipeline’ der Katalog-Händler füllen. Man trifft in diesem Markt auf ‚one-stop-shops’, die Dienstleistungen entlang einer ganzen Wertschöpfungskette anbieten, man findet opportunistisch agierende Labors, die Auftragssynthese als Ergänzung zu einer Eigenproduktion sehen, falls die Anlagen nicht ausgelastet sind... u.a.m.

In diesem Markt - uninformiert - eine Referenzverbindung zu bestellen, gleicht der Teilnahme an einer Lotterie. Man kann sicherlich Glück haben. Wahrscheinlicher ist aber der Verlust von Zeit, Geld und Vertrauen. Insofern ist eine gründliche Information zu Anbietern und Märkten unbedingte Voraussetzung für einen Erfolg.
Die geeigneten Anbieter gehören zunächst zu den hoch spezialisierten chemischen Auftrags-F&E-Unternehmen (auch englisch: ‚chemical Contract Research Organisations’ = ‚cCROs’). Davon gibt es allerdings weltweit nicht allzu viele. Ein typischer Vertreter ist ChiroBlock in Wolfen, Deutschland.

➤ Was können cCROs zur Beschaffung von geeigneten Referenzstandards beitragen?

Entscheidend ist zunächst: Diese Unternehmen beschäftigen sich mit nichts anderem als mit der erstmaligen (einmaligen) Synthese von bisher unbekannten, komplexen Verbindungen in kleinerem Maßstab. Jedes einzelne Projekt ist ein ‚Spotgeschäft’ und jede einzelne Verbindung ist niemals zuvor (mindestens jenseits von universitären Forschungsgruppen) hergestellt worden.
Solche Unternehmen sind vollkommen auf diese Form des Geschäfts fokussiert und produzieren typischerweise nicht noch zusätzlich und betreiben auch kein Kataloggeschäft. So gesehen sind diese Firmen reine ‘F&E-Einheiten’, allerdings kann man sie nicht mit öffentlichen Forschungseinrichtungen vergleichen. Vielmehr agieren sie als Brücke zwischen der (Grundlagen-) Forschung an diesen öffentlichen Institutionen und der angewandten Entwicklung in der produzierenden Industrie.

Die cCROs vereinen das Beste beider Welten: Akademie & Industrie. So findet man dort typischerweise weit mehr als 50% (promovierte) Synthesechemiker, die das neueste Synthesewissen aus externen Quellen (Datenbanken, Publikationen) mit dem internen praktischen Erfahrungsschatz unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Aspekte verknüpfen. Zudem existieren ausgefeilte QM-Systeme und die Chemiker sind sich der Marktanforderungen ebenso bewusst, wie der Bedeutung des Servicegedankens in Bezug auf die Kunden. Genau diese cCROs haben folglich die besten Voraussetzungen, um auch neue Referenzstandards für Analysenzwecke herzustellen - und zwar: termingerecht, reproduzierbar und in der gewünschten Spezifikation!

Den analytischen Standards ist meist gemein:

  • Die Verbindungen werden nie in großem Maßstab benötigt.
  • Referenzmaterialien besitzen insgesamt jeweils nur ein kleines Marktpotential.
  • Die Molekülstrukturen (und folglich deren Synthese) sind so unterschiedlich wie unsere gesamte ‚molekulare Welt’.
  • Die damit geforderte Flexibilität, das Beachten industrieller Standards und QM-Richtlinien, die Fähigkeit, neues Synthesewissen effektiv und effizient mit praktischen Synthesefertigkeiten zu verbinden, findet man nur in diesen hoch spezialisierten Einheiten.

 

Und natürlich gibt es auch Unterschiede zwischen den einzelnen cCROs. Diese betreffen hauptsächlich den Umgang mit Syntheserisiken und die Ausgestaltung von Vertragsmodellen. In jedem Fall muss eine Botschaft in die Richtung des analytischen Chemikers übermittelt werden: Die Synthese eines neuen Referenzmaterials ist risikobehaftet!
Das bedeutet, niemand kann mit 100%iger Sicherheit vorhersagen, ob das gewünschte Molekül überhaupt synthetisierbar ist und welcher Explorations- und Syntheseaufwand erforderlich sein wird.

Die Ursachen liegen einfach in der Komplexität der Synthese an sich, gerade, wenn Moleküle mit vielen unterschiedlichen Funktionalitäten mit all ihren fast unendlichen Reaktionsoptionen betrachtet werden.
Die meisten cCROs versuchen, große Teile des Risikos in Richtung Kunde zu verschieben, indem auch sie - vergleichbar mit den öffentlichen F&E-Einrichtungen - ressourcen-basierte Vertragsmodelle offerieren. Dieser Ansatz resultiert allerdings in hohen, unkalkulierbaren Kosten und unvorhersagbaren Ergebnissen: Sicher keine Option für die meisten Analysenlabors auf der Suche nach Referenzverbindungen.

ChiroBlock adressiert das ganze Thema seit Geschäftsgründung 1999 auf eine andere, kundenfreundlichere Art und Weise. Über 90% unserer Projekte werden auf Basis von ergebnisorientierten Fixpreisen angeboten und umgesetzt. Das bedeutet, der Kunde zahlt nur im Erfolgsfall für die gelieferte Verbindung. Möglich ist diese Vorgehensweise nur durch einzigartige Tools und Prozesse zur Einschätzung von Syntheserisiken und -aufwänden VOR Abgabe eines Angebots.

Ein Festpreis ist für viele Einkäufer von Referenzmaterialien allerdings nichts Ungewöhnliches: Auch gängige Referenzmaterialien werden zum Festpreis beschafft (allerdings Lagerprodukte aus Katalogen!). Der Unterschied zwischen solchen Handelsgeschäften und der Dienstleistung, erstmalig eine neue Substanz zu synthetisieren ist jedoch sehr groß. Bei diesen Spotgeschäften können die Entwicklungs- und Synthesekosten nicht auf spätere Erlöse durch den Verkauf von Teilmengen an viele verschiedene Käufer verteilt werden. Folglich sind die Kosten für Auftragssynthesen deutlich höher als die Kosten für marktgängige Referenzstandards. Allerdings erhält der Auftraggeber dadurch exklusiven Zugang zu den Referenzmaterialien - ein unschätzbarer Vorteil gegenüber Wettbewerbern, die keinen Zugriff auf diese Standards haben.

Ein weiterer Vorzug ist die direkte Kommunikation zwischen Analytik- und Syntheselabor: So können mögliche Verunreinigungen auf Basis der Synthese schneller identifiziert und ggf. durch alternative Syntheseansätze vermieden werden.

➤ Referenzverbindungen:

Vieles, was für die analytischen Standards erklärt wurde, trifft auch auf die „Referenzverbindungen“ im weiteren Sinn zu: Ein Wissenschaftler ist auf der Suche nach einer (noch) nicht kommerziell verfügbaren Substanz, um deren Eigenschaften und Daten mit denen eigener, neu entwickelter Verbindungen zu vergleichen.

Während hier die Spezifikationsanforderungen nicht notwendigerweise so hoch und umfassend sein müssen, ist die Herausforderung an die Synthese vergleichbar. Syntheserouten müssen gefunden werden, die Risiken und Chancen einzelner Wege sind zu bewerten, geeignete Reinigungsstrategien müssen ausgewählt werden. Schließlich erfolgt die Umsetzung dieser theoretischen Vorarbeiten in die Praxis, indem die Synthese ins Labor transferiert wird.

Gerne beraten wir Sie umfassend zu diesem Thema. Senden Sie uns Ihre Anfrage und wir sagen Ihnen ob und wie schnell wir liefern können.

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