Rezepturverwaltung-Software LABS/R für die Optimierung von Rezepturen aus dem Hause iCD.

Rezepturverwaltungs-Software für die Rezepturoptimierung

Von der Forschung bis zum Technikum (DoE)

In der kombinatorischen Chemie, galenischen Entwicklung oder der prozessorientierten Anwendungstechnik sind häufig eine Vielzahl von Versuchserien nötig, um die Ausbeute einer Synthese oder die Eigenschaften eines Produktes zu verbessern. Die dafür notwendige Rezepturverwaltung und Rezepturoptimierung ist ohne Softwareunterstützung sehr mühsam. Die Planung der Versuche auf Basis des zu diesem Zeitpunkt vorhandenen Wissens, die Steuerung der Produktions-Prozesse, die gesamte Dokumentation sowie die Zusammenfassung der Ergebnisse mit den entsprechenden Auswertungen sind oft zeitraubend, unvollständig oder sogar unmöglich.

 

LABS/R als Rezepturverwaltungs-Software bietet als Integrationsplattform die Möglichkeit, die Arbeitsprozesse von der Planung des Versuchs bis hin zur Auswertung komplett zu unterstützen. Sogar für die Rezepturoptimierung kann LABS/R als eigenständige Software oder zur Erweiterung des LABS/Q LIMS auch als funktionsspezifisches Modul erworben werden. Zur statistischen Versuchsplanung und -auswertung kann LABS/R optional auch mit DoE-Software wie Modde oder Stavex kombiniert werden. Zudem ist eine Kombination mit dem OpenLAB ELN Laborjournal optional ebenfalls möglich.

 

Der gesamte Workflow einer Rezepturoptimierungs-Software wird in LABS/R abgebildet:

  • Planung des Versuchs
  • Beschreibung der Versuchsreihen
  • Unterstützung einer statistischen Versuchsplanung DoE auf Basis der bereits vorhandenen Ergebnisse
  • automatische Abwicklung der Versuchsansätze
  • Erfassung der analytischen und prozessbegleitenden Ergebnisse
  • Unterstützung der Auswertung und Berichtserstellung.

 

Bei der Strukturierung der Stammdaten und der Datenzusammenhänge wurden die Vorgaben des NAMUR Arbeitskreises für die LABS/R Rezepturverwaltung-Software weitgehend berücksichtigt.

Rezepturoptimierung-Software LABS/R – für einen reibungslosen Ablauf im Labor

Rezepturverwaltungs-Software für die Rezepturoptimierung: Projekt / Urrezeptur

Die Versuchsplanung ist mehrstufig aufgebaut. In ersten Schritt wird das Projekt beschrieben. Dabei können Informationen auch von externen Anwendungen (ELN, Forschungs- / Entwicklungsdatenbanken inkl. chemischen Strukturdatenbanken wie z.B. MDL) übernommen werden. Im Projekt werden neben der Urrezeptur auch die Anforderungen sowie die Ziele des Projekts beschrieben.

 

Versuch

Zum Projekt können unterschiedliche Versuche erstellt werden. Die nachträgliche Änderung eines Versuchs unterliegt der Versionspflege, inklusive einer Dokumentenlenkung. Der Versuch beschreibt detailliert, wie der Herstellprozess durchgeführt werden soll.

 

Die Informationen beinhalten die ...

  • eingesetzten Stoffe
    - Materialien / Chemikalien
    - Lösungsmittel
    - Katalysatoren
  • verwendete Stoffgruppen
  • erwartete Produkte / Nebenprodukte
  • Grundoperationen (Arbeitschritte) zur Herstellung
  • Methoden zur Überprüfung der erzeugten Produkte.

 

Abhängig vom Versuchstyp (chemische Synthese / galenische Entwicklung / Anwendungstechnik) werden alle notwendigen Berechnungen der Rezeptur in der Rezepturverwaltungs-Software für die Rezepturoptimierung (stöchiometrische Reaktionen, Gehalte an Hilfs-, Wirk- oder Ausgleichsstoffen) angeboten.

LABS/R: Die Rezepturverwaltung-Software für Labore für Rezepturoptimierungen

Versuchsreihen

Auf Basis des Versuchs sowie den bereits vorhandenen Ergebnissen können mit Unterstützung der statistischen Versuchsplanung (DoE) Versuchsreihen angelegt werden.

In den Versuchsreihen wird die Versuchsplanung für durchzuführende Experimente konkretisiert.

 

  • Eingesetzte Laborgeräte
    - Syntheseautomaten
    - Analysengeräte
  • Eingesetzte Materialien
    - Chargeninformationen (Reinheiten, Konzentrationen)
  • Berechnung der benötigten Einsatzstoffe / Materialien (bezogen auf die Ansatzmengen)
  • Terminplanung der einzelnen Versuche

 

Über ein Gantt-Diagramm wird angezeigt, ob auf Basis der parallelen Ansätze bei den eingesetzten Laborgeräten terminliche Konflikte auftreten werden.

 

Ansatzabwicklung in der Rezepturverwaltungs-Software

Basierend auf den Versuchsreihen können die durchzuführenden Laboransätze automatisch erzeugt werden.

Zusätzlich besteht die Möglichkeit, einen Laboransatz auf Grundlage der vorhandenen Stammdaten (Materialien / Stoffgruppen), Grundoperationen, Grundfunktionen sowie Geräte manuell zu erstellen.

Mit der Erstellung des Ansatzes werden zu den angebundenen Geräten (z.B. FlexLab, HEL Chemscan, HP AutoMate, Suvreyor, Anachem) oder Prozessleitsystemen (z.B. Siemens PCS 7) sogar komplette Steuerrezepturen erstellt und übertragen. Sobald die Ansätze an den Automaten / Anlagen durchgeführt werden, werden parallel auch die prozessbegleitenden Messwerte übernommen.

Natürlich besteht in der Rezepturverwaltungs-Software auch die Möglichkeit, Messwerte (z.B. aus einer offline-Analytik) manuell einzutragen oder hierfür unsere App zur Ergebniserfassung zu benutzen. Auf Basis der Messwerte können dann zeitnah Entscheidungen getroffen werden, wie z.B. die Beendigung der Bearbeitung des Ansatzes.

Über das Modul der Versuchreihen besteht die Möglichkeit, die gesammelten Ergebnisse (prozessbegleitende Messwerte, analytische Messwerte zu den Edukten und Produkten) grafisch darzustellen.

Berichtserstellung

Mit Abschluss eines Ansatzes kann automatisch ein Bericht über den Verlauf der Herstellung sowie Überprüfung der hergestellten Materialien erstellt und verteilt werden.

Die Rezepturoptimierungs-Software LABS/R verfügt über eine offene Reporttool-Schnittstelle, die es dem autorisierten Anwender erlaubt, das von ihm bevorzugte Tool zur Erstellung der Berichtsvorlage zu verwenden. Mit dem Standard werden bereits eine Fülle von Berichtsvorlagen ausgeliefert.

 

Berichte können dabei auf sämtlichen Ebenen der Rezepturoptimierung-Software erstellt werden:

  • zu einem einzelnen Ansatz 
  • zu einer Versuchsreihe
  • zu einem Versuch
  • zu einem Gesamt-Projekt

 

Es besteht auch die Möglichkeit, den Bericht aus der Rezepturverwaltungs-Software an eine andere Anwendung (z.B. Forschungsdatenbank) zu übertragen.

 

Über das Modul Regelmäßige Berichte können diese Berichte und Auswertungen abhängig von Terminen automatisch durch das LABS/R erstellt und verteilt werden.