Kutatási háttér és jelentőség
Az FMD vakcina előállításánál a sejtkultúra felülúszói nagy mennyiségű sejttörmeléket tartalmaznak. Ha közvetlenül 0,2 μm-es sterilizáló szűrésnek vetik alá, a szűrőmembránok hajlamosak a gyors eltömődésre, ami csökkenti a hatékonyságot, és potenciálisan befolyásolhatja a célantigén (146S vírusrészecskék) permeabilitását és hozamát.
Ez a tanulmány három fő kérdésre összpontosít:
A felületi szűrés és a mélységi szűrés teljesítményének összehasonlítása az áteresztőképesség, a zavarosságcsökkentés és a downstream sterilizáló szűrők védelme szempontjából.
Az erős, pozitív töltésű mélységi szűrők egyedülálló előnyének igazolása a sejttörmelék eltávolításában.
Különböző zavarossági szintű táptalajokhoz igazított, skálázható szűrési rendszerek létrehozása az ipari termelési igények kielégítése érdekében.
Alapvető kísérletek és eredmények
Felületi szűrés vs. mélységi szűrés
Kísérlet:Az inaktivált FMD vakcinafolyadékokat 0,45 μm-es polipropilén felületi membránon és mélységi szűrőlapokon szűrtük, majd 0,2 μm-es sterilizáló szűréssel szűrtük.
Eredmények:
Kezdő turbiditás: 77 NTU.
Mélységi szűrés:áteresztőképesség 641 l/m²; csökkentett zavarosság 9,65 NTU-ra (tiszta és fényes).
Felületi szűrés:az áteresztőképesség mindössze 46 l/m²; a zavarosság 41 NTU maradt.
Lefelé irányuló sterilizáló szűrés:Mélységi szűrés után a 0,2 μm-es szűrők áteresztőképessége 655 l/m² volt, szemben a felületi szűrés utáni mindössze 91 l/m²-rel – ez 7,2-szeres javulás.
146S hozam:Nagyobb mélységi szűrés, mint a felületi szűrés.
Következtetés:A mélységi szűrés áteresztőképessége 13,9-szer nagyobb volt, mint a felületi szűrésé, a szűrlet zavarossága 76,5%-kal alacsonyabb volt, a sterilizáló szűrő élettartama pedig több mint 7-szeresére nőtt. Mind a költségek, mind a hozam szempontjából a mélységi szűrés jobb.
Pozitív töltésű vs. erősen pozitív töltésű mélységi szűrés
Kísérlet:Kétféle, azonos pórusméretű, de eltérő töltéssűrűségű (normál pozitív vs. erős pozitív) mélységi szűrőlapot teszteltek inaktivált FMD folyadékokon.
Eredmények:
Az átviteli és nyomásprofilok hasonlóak voltak.
Normál pozitív mélységszűrő:szűrlet zavarossága 25 NTU.
Erős pozitív mélységszűrő:a szűrlet zavarossága 9,65 NTU (a normál értéknek csak 38,6%-a).
Az erős töltéskapacitás speciális gyanta ligandumoknak köszönhető, amelyek fokozzák az elektrosztatikus adszorpciót.
Irodalmi jelentések megerősítik, hogy az erős pozitív mélységi szűrők képesek eltávolítani a gazdasejt fehérjéit (HCP) és a DNS-t is.
Következtetés:Az erős pozitív mélységi szűrők jelentősen jobb zavarosságcsökkentést biztosítanak (<10 NTU), védik a downstream ultrafiltrációs/sterilizáló szűrést, és eltávolítják a további, folyamattal kapcsolatos szennyeződéseket.
1. A mélységi szűrés technikai alapelvei és előnyei
Felületi szűrés:Csak a membrán felületén lévő részecskéket köti meg; elsősorban méretalapú szűrés.
Mélységi szűrés:Eltávolítja a részecskéket a mátrixból, mind megkötéssel, mind elektrosztatikus adszorpcióval.
Főbb előnyök:
Nincs azbeszt (ellentétben a korai szűrőközegekkel).
Nagy tisztaságú cellulózrostokból, szűrősegédanyagokból és polimer gyantákból készült.
A pozitív töltésű funkciós csoportok erős adszorpciót biztosítanak a finom részecskék és szennyeződések számára.
Teljes mértékben megfelel a biofarmakológiai szabályozási követelményeknek.
2. Skálázható szűrési sémák különböző zavarossági szintekhez
Összehasonlító tanulmányok alapján:
Alacsonyzavarosságfolyadékok:könnyebb előszűrés elegendő.
Közepeszavarosságfolyadékok:Kétrétegű mélységi szűrés ajánlott.
Magaszavarosságfolyadékok:erős pozitív mélységi szűrés szükséges a turbiditás 10 NTU alá csökkentéséhez, biztosítva a hatékony downstream feldolgozást és a magas antigénhozamot.
3. Termékmegvalósítás: Great Wall szűrőmélység-szűrők
A Great Wall Filtration biofarmakológiai folyamatokhoz tervezett mélységi szűrőrendszereket kínál.
Főbb jellemzők:
Nagy kapacitású mélységi szűrőlapok sejtek, törmelék és nagyobb szilárd anyagok eltávolítására.
Emlőssejtkultúrákra, baktérium/élesztő lizátumokra alkalmazható.
Képes eltávolítani a HCP-t, a DNS-t, a vírusokat, az endotoxinokat és a habzásgátló szereket.
Kompakt kialakítás, lineárisan skálázható, alkalmas soros vagy párhuzamos használatra.
Stabil áramlási sebesség, hosszú élettartam és alacsony üzemeltetési költség.
Következtetés
Az erős, pozitív töltésű mélységi szűrőtechnológia jelentősen javítja a tisztítási hatékonyságot és az antigén-visszanyerést az FMD vakcina előállításában. Az FMD vakcinákon túl megbízható tisztítási útvonalat biztosít más biológiai készítményekben is. A biofolyamatok optimalizálásának folytatódásával a fejlett szűrőtechnológia továbbra is elengedhetetlen lesz a biztonságos és hatékony vakcinagyártáshoz.
Ez a cikk valós kísérleti adatokon alapul, kizárólag referenciaként.Érvényesítésvalós termelési körülmények között ajánlott.
