Membranska tehnologija i pojašnjenje vakcina (Ⅱ)

U prethodnom članku imali smo preliminarni uvod u vakcine i strategije pojašnjenja vakcina, a nastavit ćemo ih istraživati ​​u nastavku ovog članka. Slijedeći gore navedeno, nastavit ćemo dijeliti pojašnjenja o vakcinama i srodne primjene membranskog tkiva.

 

2.2.2 Utjecaj fizičkih i hemijskih svojstava virusa

Nakon razmatranja sistema proizvodnje i metoda za uklanjanje relevantnih zagađivača u koraku bistrenja, važno je uzeti u obzir karakteristike virusa i fokusirati se na maksimiziranje prinosa virusa.

 

2.2.2.1 Laka adsorpcija virusa
Pozitivno nabijeni materijali i pomoćni filteri (kao što je dijatomit) razvijeni su kako bi poboljšali efekte dubinske filtracije. Iako pozitivni naboj povećava hvatanje nukleinskih kiselina i HCP, poznato je da dijatomit veže ćelijske ostatke i koloide. Međutim, ovi materijali također mogu zadržati virus putem mehanizma adsorpcije. Budući da je virus obično negativno nabijen u otopini, može doći do elektrostatičkih interakcija s pozitivno nabijenim filterom.
Virusi se također mogu vezati svojim hidrofobnim ili nespecifičnim interakcijama s određenim filterskim materijalima (kao što su dijatomit ili staklena vlakna). Virusi sa omotačem, zbog svoje lipidne ovojnice, podložniji su ovoj adsorpciji. Ako se virus adsorbira na filter putem elektrostatičkih interakcija, a čestice virusa se odvoje zbog konkurencije soli, ispiranjem filtera puferom visoke provodljivosti može se djelomično oporaviti virus. Međutim, ovo također može eluirati kontaminante kao što su HCP ili nukleinske kiseline. Stoga je poželjna upotreba alternativnog materijala za filter, kao što je inertniji polipropilen.
Adenovirus is easily adsorbed, but different results have been confirmed. Using positively charged diatomite and deep filters. Borosilicate glass fiber filter material is also very well recovered. On the other hand, a patent proposed by Weggeman involving clarification of 20 – 40% adenovirus losses at PER, et al. Cell cultures were prepared with similarly positively charged deep filters containing diatomite. In this case, the nominal polypropylene filter showed a very high viral recovery rate (> 90%).
Dobro je poznato da su virusi gripa skloni gubitku adsorpcije tokom bistrenja. Stoga je upotreba filtera bez punjenja, filtera na bazi polipropilena, pogodna za razjašnjavanje sakupljanja gripa. Thompson i saradnici su izvijestili o korištenju nominalnog 1,2 μm polipropilenskog filtera nakon čega slijedi 0,45 μm PVDF membrana za razjašnjavanje virusa gripa baziranog na ćelijama koji proizvode MDCK ćelije. Urađeno je ukupno devet testova prečišćavanja na skali 20L, opterećenje 111 L/m2 za 1,2 μm polipropilenski filter i 105 L/m2 za 0,45 μm PVDF filter. Rezultati su pokazali da se većina pokrenutih virusa dobro oporavila (78-154%). Također su prijavili i do 58% uklanjanja hcDNK, ali bez značajnog uklanjanja HCP-a.

 

2.2.2.2 Izrezivanje osjetljivih virusa

Neki virusi (inkapsulirani ili nekapsulirani) pokazuju nisku mehaničku otpornost i mogu biti uništeni izlaganjem smicanju tokom koraka centrifugiranja i membranske filtracije. Sile smicanja koje nastaju tokom koraka pročišćavanja koji uključuju filtraciju ili hromatografiju mogu uzrokovati da virusna ovojnica otpadne, što utiče na infektivnost. Ovisno o veličini, debljini i geometriji kapside, virusna kapsida može biti krhka ili, obrnuto, otporna na visoke pritiske. Neki virusi sa omotačem, kao što su virusi gripe, elastični su na mehaničko opterećenje i mogu izdržati velike deformacije. S druge strane, sila smicanja može uzrokovati otpadanje omotača manje otpornih virusa, kao što su retrovirusi, što utiče na infektivnost virusa.

Ekstracelularno generirani VLP-ovi omotača su također vrlo ranjivi. Visoke brzine smicanja se stvaraju u centrifugalnom procesu, uglavnom na ulaznim i izlaznim dijelovima (visoke brzine smicanja se stvaraju na granici plin-tečnost). Kada je virus pročišćen gradijentnim centrifugiranjem, transdukcijska sposobnost nekih retrovirusa je značajno oslabljena. Prilikom projektovanja centrifugalnog odvajanja, mora se uzeti u obzir relativna nestabilnost virusnih čestica na sile smicanja. Centrifugalna sila nije jedini izvor posmičnog udara, važniji je dizajn opreme, posebno kod uvoza i izvoza također imaju značajan posmični udar. Razlike u dizajnu različitih skala mogu dovesti do razlika u prinosu i oporavku virusa osjetljivih na smicanje na različitim skalama.

Viruse osjetljive na smicanje treba pažljivo dizajnirati jer veličina posmičnog naprezanja i vrijeme izloženosti stresu (zbog recirkulacije) mogu biti visoki. Za viruse osjetljive na smicanje, uređaji s otvorenim krugom (uređaji sa šupljim vlaknima ili otvorenim pločama) su poželjniji kako bi se smanjila turbulencija i posmične sile u kanalu za napajanje.

Izbor radnih parametara također treba da minimizira oštećenje virusnih čestica: nizak poprečni protok, srednji transmembranski tlak (TMP) i kratko vrijeme obrade.

Kontaminacija membrane pod visokim pritiskom dovodi do gubitka virusne infektivnosti, vjerovatno zbog sila koje posmično djelovanje može djelovati na virusnu ovojnicu. Odvajanje zasnovano na membrani zasniva se na veličini, a akumulacija virusnih inhibitora velike molekularne težine i virusnih čestica može smanjiti infektivnost virusnih vektora.

Degradacija virusa osjetljivih na smicanje tijekom duboke filtracije nije široko dokumentirana. Gubitak virusa u dubokoj filtraciji najčešće se pripisuje hvatanju, adsorpciji ili virusnoj degradaciji proizvoda ovisno o vremenu i temperaturi. Zapravo, iako u NFF sistemima može doći do mehaničkog naprezanja, vrijeme izlaganja NFF proizvoda smicanju je vrlo kratko u usporedbi s drugim tehnologijama zbog brzog jednog prolaza koji se doživljava u NFF proizvodima.

 

2.2.2.3 Presretanje prema veličini otvora

Virusi preko 100 nm mogu se zadržati uklanjanjem mikoplazme ili sterilnih membrana (0.22 μm i ispod). U ovom slučaju posebnu pažnju treba posvetiti izboru filtera. Za TFF korake mikrofiltracije, 0.45μm ili 0.65μm membrane su poželjne za dobre kanale proizvoda. Za NFF višestepenu filtraciju, najgušći sloj je veći ili jednak 0,45 μm. Treba biti oprezan pri odabiru dubokog filtera, jer neki uređaji za dubinski filter mogu sadržavati sloj filma, što može dovesti do gubitka proizvoda zbog pogona za zadržavanje. Agregacija virusa negativno utječe na proizvodnju virusa i povećava zadržavanje virusa zbog veličine virusa.

Prema patentu Andrea i Champluviera, homogenizacija može spriječiti ili ograničiti začepljenje filtera smanjenjem veličine agregata, osiguravajući veći prinos. Homogenizacija je također poboljšala kapacitet filtracije žetve, koji je povećan za 2.4-3 puta.

Previše nečistoća može ometati oporavak virusa. Nečistoće imaju tendenciju da začepe filter, a začepljene pore na membrani mogu dovesti do smanjene brzine prolaska virusa. U patentu de Vochta i Veenstre spominje se da direktno pojašnjenje visoke gustine ćelija Per. Sakupljanje sa TFF ({{0}}.65 ili 0.2 μm membrana) rezultiralo je oporavkom virusa bez adenovirusa. Oporavak se može postići selektivnim uklanjanjem DNK ćelije domaćina precipitacijom prije koraka TFF od 0,65 μm. 70% adenovirusa.

 

 

2.3 Studija slučaja: Optimizacija pojašnjenja virusne vakcine

Na Međunarodnoj konferenciji o biološkim procesima 2011. Sanofi Pasteur je predstavio racionalan pristup filterima za skrining za razvoj novih razjašnjenih sekvenci za kandidate za virusne vakcine. Istraživanje ima za cilj prevazilaženje problema sa kojima se susreću u optimizaciji procesa kulture ćelija i virusa. Izmjene u prethodnom procesu rezultirale su gubitkom prinosa od 20% i preranom kontaminacijom filtera tokom koraka bistrenja, što je rezultiralo bez povećanja veličine. Da bi se uspostavio robustan i skalabilan korak razjašnjenja, bio je potreban potpuni ponovni razvoj sekvence filtera, sa stopama oporavka virusa većim od 85%.

Based on internal experience and scientific publications, the team selected 27 filters for an initial screening study. Small scale virus adsorption tests were performed on various filter media (polypropylene, nylon, cellulose ester, glass fiber, charged adsorption filter) and structures (pleated or deep filter). The virus yield was measured by ELISA and the clarifying efficiency of the preselected filtrate was compared by checking the reduction of turbidity. Preliminary screening studies showed that nylon and charged filters retained viral particles and virus recovery. Ten percent. The virus recovery rate of polypropylene and polyether sulfone filter was >. 80%. Stopa obnavljanja filtera od celuloznog estera i staklenih vlakana zavisi od procene filtera (20% ili 90%).

Kao drugi korak, Sanofi Pasteur je procijenio nekoliko kombinacija (sljedovi faze 2 ili faze 3) od sedam filtera koji su prethodno odabrani u studiji skrininga. Test klasifikacije konstantnog protoka izveden je sa malim filterom. Osim toga, ovaj eksperiment je koristio veći prinos nego skrining studija. Na osnovu rezultata oporavka virusa i kapaciteta filtera, tim je odabrao dvije najbolje kombinacije za dalje istraživanje.

- Sekvenca 1 (faza 2): 30 μm nominalno presavijeni polipropilenski predfilter, praćen kompozitnim celuloznim esterom i višeslojnim filterom od staklenih vlakana (1/0,5 μm poroznost)

- Slijed 2 (faza 3): isti predfilter (polipropilenski filter nominalne nominalne vrijednosti 30 μm), zatim srednji višeslojni polipropilenski filter i na kraju asimetrični polietersulfonski film.

 

The robustness of these two clarified sequences has been challenged by repeated constant flow sizing experiments with different harvest batches. While both potential sequences demonstrated enhanced capabilities compared to the reference sequence, only sequence 1 achieved virus recovery objectives (>85%), kao što je prikazano na slici 1.

Slika 1 Prosječan oporavak virusa u svakom koraku filtriranja. Studije stabilnosti su procijenjene za tri filtracijske sekvence, od kojih je samo sekvenca 1 korištenjem presavijenog polipropilena nominalne veličine 30 μm i 10/0,5 μm celuloznog estera i filtera od staklenih vlakana ispunila globalni cilj oporavka .

Centrifugiranje je također ocijenjeno kao primarni korak bistrenja, nakon čega je uslijedila konačna filtracija {{0}}.45 μm. Testirano je nekoliko parova brzina/trajanje. Iako je brzina filtracije od 0,45 μm povećana za dva puta, konačni prinos je bio manji od ciljanih 85%. Kao rezultat toga, centrifugiranje nije dalje proučavano.

Konačno, učinak sekvenci filtracije od polipropilena i staklenih vlakana procijenjen je na većoj skali (veličina bioreaktora 160 L). Redosled filtera je prikazan na slici 2.

Slika 2 Pojašnjava kombinaciju filtera i grafički prikaz koraka prinosa niza. Vlak A je tradicionalni proces, a vlak B je optimizirani proces. Optimizirana sekvenca B može smanjiti područje predfiltracije za 3 puta, poništiti međukorak filtracije i smanjiti završno područje filtracije za 10 puta, čime se povećava globalni oporavak virusa za 3%.

Nekoliko serija je uspješno pročišćeno bez znakova blokade filtera, vrijeme procesa u skladu s ograničenjima proizvodnje i prinos virusa od > 85 posto. Optimizacija koraka pojašnjenja nije imala efekta na nizvodne korake i ključne atribute kvaliteta vakcine. Stoga je odabrani redoslijed bistrenja korišten u procesu proizvodnje vakcine (bioreaktor veličine 1000 L) i uspješnost je potvrđena.

 

03 Pojašnjenje bakterijskih vakcina

3.1 Razmatranja za pojašnjenje bakterijskih vakcina

Prema Medicinskom tezaurusu (2015.), bakterijska vakcina je definirana kao suspenzija razrijeđenih ili ubijenih bakterija ili njihovih antigenskih derivata koja se koristi za izazivanje imunološkog odgovora za sprječavanje ili liječenje bakterijskih bolesti. Općenito, bakterijske vakcine se mogu podijeliti u četiri podkategorije na osnovu vrste aktivnog antigena. Ovaj agent može biti:

- Ubija ili slabi čitave žive bakterije. Poznata i kao BCG vakcina.

- Prečišćavanje antigenskih determinanti (podjedinične vakcine). Vakcina protiv antraksa ili acelularna vakcina protiv pertusisa.

- Bakterijski toksini (toksoidi). Toksoidi difterije i tetanusa.

- Plazmid (pDNA).

Zbog široke heterogenosti porodičnih proizvoda, izazovi u procesu uzvodno i nizvodno uvelike zavise od vrste vakcine koja se proizvodi. Stoga se nakon početnog koraka fermentacije može pročistiti ili ne prečistiti, tako da se može provesti korak bistrenja.

 

3.2 Strategija pojašnjenja bakterijske vakcine

3.2.1 Toksoid

Dva najčešća toksoida koji se proizvode za vakcinu su difterija i tetanus, koje proizvode Corynebacterium diphtheriae i Clostridium tetani, respektivno. Proizvodnja obje vakcine podliježe strogim regulatornim zahtjevima. Tehnički izvještaj SZO i njegovi aneksi daju jasne preporuke za osiguranje kvaliteta, sigurnosti i efikasnosti vakcina protiv tetanusa i difterije. Opća dobra proizvodna praksa primjenjuje se na proizvodnju obje vakcine, a zaposleni moraju biti propisno obučeni i primiti dopunsku imunizaciju protiv obje bolesti.

GMP striktno zahtijeva da se mora dokazati čistoća i kvalitet konačnog proizvoda. Prema WHO i EP, efikasnost konačne vakcine protiv tetanusa mora se odrediti poređenjem in vivo ili bilo kojom drugom dokazanom metodom sa odgovarajućom referentnom supstancom kalibriranom u međunarodnim jedinicama prema Međunarodnom standardu za toksoid tetanusa. Ažurirani zahtjevi za efikasnost objavljeni su 2011. godine i mogu varirati u zavisnosti od metode procjene. Sigurnost (bez toksina i restorativna toksičnost) svake serije vakcine također mora biti dokazana. Konačno, mora se pozabaviti stabilnosti vakcina, posebno u realnom vremenu.

 

3.2.2 Vakcina sa plazmidnom DNK

Vakcine sa plazmidnom DNK koriste se u zdravstvene svrhe, a nekoliko plazmidnih DNK vakcina za ljudsku upotrebu je u različitim fazama razvoja i kliničke evaluacije. Nakon fermentacije E. coli, bakterije se sakupljaju i cijepaju kako bi se oslobodila plazmidna DNK.

Uklanjanje ostataka ćelija obično se postiže centrifugiranjem ili filtracijom. Tema je opširno obrađena u nedavnim publikacijama. U ovoj publikaciji, trenutni uzvodni, nizvodni i formulacijski procesi i izazovi pDNK.

Autori također pružaju uvid u nedostatke u svakom koraku tipičnog procesa proizvodnje pDNK i potencijalne buduće inovacije i/ili trenutne tehnološke nedostatke koji bi mogli dovesti do dalje optimizacije procesa.

Vakcine sa plazmidnom DNK pripremaju se u dva koraka. Prvo, bakterijske ćelije se uklanjaju iz medijuma za kulturu, a drugo, ćelijski ostaci nakon lize ćelije su uklonjeni. U zavisnosti od skale, ćelije se sakupljaju centrifugiranjem ili TFF mikrofiltracijom. Centrifuga s diskom se povremeno izbacuje velikom brzinom, a prinos supersmotanih plazmida je slab zbog oštećenja pri smicanju tokom pražnjenja. Ako se mora koristiti centrifugiranje, najbolja je centrifuga s čvrstom posudom. Otvoreni kanal, ravni TFF uređaji sa 0.1 ili 0.2 μm mikrofiltracijskim membranama ili uređaji sa šupljim vlaknima mogu dobro raditi.

Budući da uređaji sa šupljim vlaknima imaju visoku čvrstu nosivost, ponekad im se daje prioritet. Obično ovi procesi rade na 3-5 puta većoj koncentraciji, nakon čega slijedi 3-5 zapremine transfiltracije. Kako bi se smanjio smicanje i bolja kontrola polarizacije membrane, operacije kontrole penetracije se jako preporučuju. Iako su centrifuge isplativije u velikim komercijalnim operacijama, manji procesi obično koriste filtraciju zbog prenosivosti i lakoće rada.

Flokulanti su korišteni za olakšavanje obrade, ali to može dovesti do gubitka proizvoda. Neki također preporučuju korištenje inertnih čestica dijatomejske zemlje, nakon čega slijedi filtracija u vrećama.

Cell lysis produces viscous products, including large particles, cell fragments, soluble impurities, fine colloidal particles, and pDNA. Due to the complexity of the material, removing such fine solids is a difficult separation. Gradient density deep filter or open hole structure (>0.45m) membranski filteri su dobri u uklanjanju ostataka ćelija. Zbog jakog začepljenja ćelijskih ostataka, poželjna je filtracija sa malim protokom ili niskim pritiskom. Za ovaj korak korišćeni su mikrofilteri zasnovani na Tff-u, a vrećasti filteri industrijskih razmera. Statičko (u posudi za miješanje) i kontinuirano (koristeći in-line statičnu miješalicu) pucanje zahtijeva različite filtere.

 

3.3 Studija slučaja: Poređenje učinkovitosti centrifugiranja, NFF i TFF metoda za razjašnjavanje toksina tetanusa

Muniandi et al. uporedili su tri različite metode za pročišćavanje toksina tetanusa i toksoida iz fermentacijskih tekućina, a to su centrifugiranje, dubinska filtracija (NFF) i TFF. Ispitni materijal je proizveden u 400L fermentoru koristeći modificirani Miller (MMM) medijum. U studiji centrifugiranja, ćelije su odvojene od srca pri 4000 RPM u posudi od 6 × 1L tokom 60 minuta. Uzeti su uzorci supernatanta da bi se otkrio oporavak toksoida. Duboka filtracija koristi duboke filtere od 0,45 μm i 0,22 μm koji sadrže dijatomejsku zemlju i celulozu za bistrenje fermentacijske juhe. Proces se izvodi na temperaturi od 35 stepeni i 12psi.

Otvoreni ravni panel TFF modul je termički vezan za 0.22μm PVDF membranu u TFF metodi. Proces bistrenja zasnovan na TFF-u izveden je pri poprečnom protoku od 2000 L/h na 23 stepena, a pročišćeni filtrat je koncentrisan pri poprečnom protoku od 1000 L/h na 25 stepeni koristeći konvencionalnu TFF sendvič 30kD PES membranu. Pročišćena mesna tečnost (oko 6L) se koncentriše 10 puta u ovom procesu ultrafiltracije. Testovi toksoida tetanusa izvedeni su na koncentriranim uzorcima držača kako bi se procijenilo obnavljanje proizvoda.

Duboka filtracija je rezultirala stopom obnavljanja proizvoda od približno 89%, a TFF jedinice su rezultirale stopom obnavljanja proizvoda od preko 97%. Procesi mikrofiltracije i ultrafiltracije dosljedno daju veće povrate proizvoda nego NFF proces. Ovi rezultati su zasnovani na testovima flokulacije (Lf).

 

04Pojašnjenje polisaharidnih vakcina

4.1 Razmatranje pojašnjenja polisaharidnih vakcina

Proces proizvodnje i nevezanih/slobodnih polisaharidnih vakcina i spregnutih polisaharidnih vakcina počinje kulturom bakterije domaćina u fermentoru. Na kraju fermentacije, bakterije se mogu tretirati sredstvima za čišćenje kao što su DOC (natrijum deoksiholat), Triton®X-100 ili drugim odgovarajućim reagensima za uništavanje bakterija i podsticanje oslobađanja polisaharida. Zbog velikog kapaciteta baterije, prikupljanje direktno preko NFF-a nije ekonomski izvodljivo jer propusnost može biti vrlo mala. Stoga je idealan izbor korištenje centrifuge za odvajanje nakupina ćelija. Može se koristiti i opseg TFF mikrofiltracije. Centar/penetrant bez ćelija koji sadrži polisaharid od interesa se dalje bistri pomoću NFF sistema dubinske filtracije, nakon čega slijedi biobattered filtracija, a zatim se nastavlja na daljnji tretman radi daljeg pročišćavanja.

 

4.2 Strategija razjašnjavanja polisaharidnih vakcina

4.2.1 Prva procedura pojašnjenja

Centrifugiranje je jedna od najčešćih tehnika za odvajanje ćelija od fermentacionih tečnosti. Ovisno o skali, može se odabrati kontinuirano centrifugiranje ili serijsko centrifugiranje. Važno je napomenuti da je pravilna optimizacija uslova centrifugiranja i njihovog rada od suštinskog značaja za uspješno prečišćavanje nizvodno. Prilikom odabira specifične TFF membrane i veličine pora, važno je imati na umu molekularnu težinu polisaharida, koji su često veliki i strukturno složeni, s molekularnom težinom u rasponu od približno 500kDa na više od 1000kDa. Zbog velike veličine otvorenih pora, upotreba MF membrana od 0,22 μm, 0,45 μm, 0,65 μm može osigurati uspješan oporavak PS molekula u osmotskom rastvoru.

 

4.2.2 Sekundarni postupak pojašnjenja

Bistrina/zamućenost otopine za fermentaciju bez ćelija koja dostigne sekundarni korak bistrenja ovisi o specifičnim bakterijama, tipu cijepanja, pojedinačnom tipu seruma i tehnici koja se koristi za primarni korak bistrenja. Zamućenost centra može se kretati od oko 50 do 150 NTU. Pozitivno nabijeni duboki filter frakcijske gustine napravljen od impregniranog dijatomita sa punjenim celuloznim vlaknima može se koristiti za bistrenje i smanjenje njegove zamućenosti na < 5NTU.

Volumenski protok ovog dubokog filtera može biti u rasponu od približno 150 L/m3 do 250 L/m3. Tipično, rastvor bistrenog proizvoda se filtrira kroz naknadnu 0,45 μm biopodržanu redukcijsku membranu ili 0,22 μm steriliziranu membranu kako bi se uklonile sve preostale ćelijske čestice, koloidi i potencijalni mikroorganizmi.

 

4.3 Studija slučaja: Pojašnjenje centra fermentacijske bujone Streptococcus pneumoniae nakon centrifugiranja

Ćelije su odvojene dodavanjem {{0}}.1% (v/v) fermentacijskog bujona tipa 8 Streptococcus pneumoniae (20 L) kontinuiranim centrifugiranjem. Središte kolekcije je filtrirano kroz dva odvojena duboko nabijena filtera od dijatomejske zemlje koji sadrže celulozna vlakna. Pojedinačni filtrat dubokog filtera je zatim filtriran kroz bioopterećenu PVDF membranu od 0,45 μm. Sva filtracijska ispitivanja izvedena su u režimu konstantnog protoka sa peristaltičkim pumpama. Filtracijski testovi korištenjem napunjenog dubokog filtera i fermentacijske bujone Streptococcus pneumoniae serotipa 8 doveli su do pada zamućenosti sa približno 120 NTU na 3 NTU. Testovi su obavljeni pri brzini protoka od 140,150 L/m2/h i razlici pritiska krajnje tačke od 20-25 psi, sa zapreminskim protokom od približno 180-200 L/m2.

Slični testovi filtracije izvedeni su na fermentacionoj juhi Streptococcus pneumoniae serotipa 19A. Centrifugirana tečnost 19A se bistri kroz napunjeni duboki filter, koji smanjuje zamućenost sa oko 40 NTU na 3 NTU. Ispitivanja su obavljena pri konstantnoj brzini protoka od oko 140-160 L/m2/h, a volumetrijski protok od 200-230L/m2 je postignut pri krajnjem pritisku od oko 15 psid. HLPC analiza uzoraka proizvoda prikupljenih tokom testova evaluacije filtracije nije pokazala značajan gubitak prinosa za duboku filtraciju ili 0.45 μm (ili 0,22 μm) membrane.

 

05 Zaključak

Razvoj procesa bistrenja zahtijeva integraciju nekoliko jediničnih procesa kao što su centrifugiranje, TFF-MF, dubinska filtracija i aseptična filtracija. Optimizacija procesa razjašnjenja zahtijeva razumijevanje kako različite operacije jedinice utiču jedna na drugu. Izazov je u odabiru tehnologija i alata (oprema i pribor) koji će zadovoljiti sve složenije zahtjeve procesnih fluida koje proizvode današnji efikasniji bioreaktori. Povećanje produktivnosti uzvodno (titar virusa, gustina ćelija, itd.), ćelijski ostaci i proizvodi ćelijske lize povećavaju težinu procesa bistrenja i zbunjuju izbor opreme za odvajanje i filtraciju.

Dizajn opreme, jednostavnost upotrebe i čistoća treba uzeti u obzir pri odabiru skale procesa. Ovo će osigurati efikasnu konverziju i sigurnost rukovaoca pri radu sa odbačenim filterima. Da bi se razvio proces bistrenja, važna je snažna integracija koraka razjašnjenja kako bi se osiguralo da je obrada uzvodne žetve isplativa. Raspon jedinica za filtriranje je lako dostupan za olakšavanje laboratorijskog testiranja, pilot proizvodnje i obrade u punoj veličini. Implementacijom dobro dizajniranog plana rada koji procjenjuje višestruke opcije pojašnjenja, može se pouzdano odabrati i veličina filtera za razjašnjavanje kako bi se zaštitile operacije nizvodne jedinice uz smanjenje operativnih troškova.

Pojašnjenje vakcine predstavlja nekoliko izazova. Obično, proces filtracije treba da bude prilagođen proizvodnom sistemu, agensu za inaktivaciju ili lizu i prezentaciji antigena, ne nužno vakcinama. Tradicionalni procesi vakcinacije obično koriste centrifugiranje da bi se vakcina inicijalno razjasnila. Moderne vakcine sa višestrukim tehnološkim platformama i manjim obimima obrade čine vakcine pogodnijim za bistrenje pomoću tehnologija zasnovanih na membrani. Novorazvijene vakcine koje koriste moderne ćelijske linije i ekspresione sisteme i koriste definisanije uslove ćelijske kulture čine mnoge procese vakcinacije pogodnijim za filtraciju.

 

Međutim, heterogenost u antigenskoj komponenti ili "ciljnom antigenu" proizvoda vakcine povećava složenost filtracije. Antigeni se razlikuju po veličini, hemiji površine i naboju. Ove karakteristike utiču na prinos i oporavak antigena. Vakcine predstavljaju jedinstven izazov za pojašnjenje, uglavnom zbog veličine njihovih makromolekula. Ovo, u kombinaciji s pitanjima sposobnosti oko pojašnjenja, povećava potrebu za smjernicama o strategijama razvoja procesa.

Veličina i obim komercijalnog poslovanja za proizvodnju vakcine ima značajan uticaj na izbor tehnologije za bistrenje. Budući da se nalazi uzvodno od procesa, odgovarajuća optimizacija razjašnjenja je kritična za uspjeh nizvodnih operacija jedinice, maksimizirajući prinos, oporavak i robusnost procesa. Dok centrifugiranje ostaje održiva tehnička opcija za primarno bistrenje, jedinice za mikrofiltraciju otvorenog kanala (TFF) za primarno bistrenje i fini duboki filteri ili membranski filteri za sekundarno bistrenje dobijaju na prihvatanju u industriji vakcina. Ova promjena je vođena potrebom za bržom obradom, brzim razvojem procesa, prenosivim procesima i implementacijama za jednokratnu upotrebu. NFF nudi ekonomičan proces pogodan za male do velike opcije za jednokratnu upotrebu. Zbog promjenjivih regulatornih potreba, dostupnost predaseptičnih uređaja ili modula za gama zračenje dizajniranih za autoklaviranje promovira bržu adaptaciju tehnologija zasnovanih na NFF ili TFF.

Mnogi klasični procesi vakcine uključuju evoluciju operacija jedinica za razjašnjavanje, uglavnom zbog regulatornih ograničenja i povezanih visokih troškova provjere valjanosti i ponovnog podnošenja ili kliničkih ispitivanja. Proces platforme koji koristi šemu bistrenja zasnovanu na filtraciji široko se koristi u nekoliko bioloških agenasa sa visokim stepenom uspeha. Primjeri i slučajevi navedeni u ovom dokumentu pokazuju da proizvođači cjepiva imaju potencijal da postignu ovaj nivo stabilnosti, ekonomske održivosti i jednokratne upotrebe slijedeći šablonski pristup.

Druge prednosti filtracije u odnosu na centrifugiranje su virusi osjetljivi na smicanje ili virusi koji imaju tendenciju da se akumuliraju na zračnom interfejsu. Kako proizvođači uređaja donose nove proizvode na tržište, proizvođači vakcina će i dalje biti bolje opremljeni za proces pojašnjenja.

 

Kao prva kompanija u krugu lokalizacije, Guidling Technology je akumulirala dovoljno relevantnog iskustva u razjašnjavanju vakcina. Guidling Technology je kompanija za razvoj i proizvodnju koja se fokusira na biofarmaceutsku i ćelijsku kulturu, prečišćavanje i separaciju. Proizvodi se široko koriste u biomedicini, dijagnostici, filtriranju industrijskih fluida, detekciji, bistrenju, pročišćavanju i procesu koncentracije; Guidling je uspješno razvio ultrafiltracijsku cijev za centrifugiranje, ultrafiltracijsku/mikrofiltracijsku membransku kasetu, filter za uklanjanje virusa, uređaj za filter s tangencijalnim protokom, duboki membranski stog, itd., koji u potpunosti zadovoljavaju scenarije primjene biofarmaceutske i stanične kulture.

Naše membrane i membranski filteri se široko koriste u koncentraciji, ekstrakciji i odvajanju predfiltracije, mikrofiltracije, ultrafiltracije i nanofiltracije. Naša široka paleta proizvodnih linija, od male laboratorijske filtracije za jednokratnu upotrebu do sistema filtracije proizvodnog tipa, testiranja sterilnosti, fermentacije, ćelijske kulture i više, može zadovoljiti potrebe testiranja i proizvodnje.