Pozadina i značaj istraživanja
U proizvodnji vakcine protiv slinavke i šapa (FMD), supernatanti ćelijskih kultura sadrže veliku količinu ćelijskih ostataka. Ako se direktno podvrgnu sterilizirajućoj filtraciji od 0,2 μm, membrane filtera su sklone brzom onečišćenju, smanjujući efikasnost i potencijalno utičući na propusnost i prinos ciljnog antigena (146S virusnih čestica).
Ova studija se fokusira na tri ključna pitanja:
Poređenje performansi površinske filtracije i dubinske filtracije u smislu protoka, smanjenja zamućenosti i zaštite nizvodnih sterilizacijskih filtera.
Potvrđivanje jedinstvene prednosti snažno pozitivno nabijenih dubinskih filtera u uklanjanju ćelijskih ostataka.
Uspostavljanje skalabilnih shema filtracije prilagođenih tekućinama za kulturu s različitim nivoima mutnoće, kako bi se zadovoljile potrebe industrijske proizvodnje.
Osnovni eksperimenti i rezultati
Površinska filtracija u odnosu na dubinsku filtraciju
Eksperiment:Inaktivirane tekućine vakcine protiv slinavke i šapa filtrirane su korištenjem polipropilenske površinske membrane od 0,45 μm i dubinskih filterskih ploča, nakon čega je slijedila sterilizacijska filtracija od 0,2 μm.
Nalazi:
Početna mutnoća: 77 NTU.
Dubinska filtracija:propusnost 641 L/m²; smanjena mutnoća na 9,65 NTU (bistra i svijetla).
Površinska filtracija:propusnost samo 46 L/m²; mutnoća je ostala 41 NTU.
Nizvodna sterilizacijska filtracija:Nakon dubinske filtracije, filteri od 0,2 μm imali su propusnost od 655 L/m², u poređenju sa samo 91 L/m² nakon površinske filtracije - poboljšanje od 7,2 puta.
Prinos 146S:Veća dubinska filtracija nego kod površinske filtracije.
Zaključak:Propusnost dubinske filtracije bila je 13,9 puta veća od površinske filtracije, zamućenost filtrata bila je 76,5% niža, a vijek trajanja sterilizirajućeg filtera produžen je više od 7 puta. I sa stanovišta troškova i sa stanovišta prinosa, dubinska filtracija je superiorna.
Dubinska filtracija pozitivno nabijenih u odnosu na jako pozitivno nabijene elemente
Eksperiment:Dva tipa dubinskih filterskih ploča s istom veličinom pora, ali različitom gustoćom naboja (normalno pozitivno vs. jako pozitivno) testirana su na inaktiviranim FMD tekućinama.
Nalazi:
Profili protoka i pritiska bili su slični.
Normalna pozitivna dubinafilter:mutnoća filtrata 25 NTU.
Snažna pozitivna dubinafilter:mutnoća filtrata 9,65 NTU (samo 38,6% od normalne vrijednosti).
Snažan kapacitet naelektrisanja dolazi od posebnih liganada smole koji poboljšavaju elektrostatičku adsorpciju.
Izvještaji iz literature potvrđuju da jaki pozitivni dubinski filteri mogu ukloniti i proteine ćelija domaćina (HCP) i DNK.
Zaključak:Snažni pozitivni dubinski filteri pružaju znatno bolje smanjenje zamućenosti (<10 NTU), štite nizvodnu ultrafiltraciju/sterilizacijsku filtraciju i uklanjaju dodatne nečistoće povezane s procesom.
1. Tehnički principi i prednosti dubinske filtracije
Površinska filtracija:Hvata čestice samo na površini membrane; prvenstveno prosijavanje na osnovu veličine.
Dubinska filtracija:Uklanja čestice iz matrice i hvatanjem i elektrostatičkom adsorpcijom.
Ključne prednosti:
Bez azbesta (za razliku od ranih filter medija).
Napravljeno od visokočistih celuloznih vlakana, pomoćnih sredstava za filtriranje i polimernih smola.
Funkcionalne grupe s pozitivnim nabojem omogućavaju snažnu adsorpciju finih čestica i nečistoća.
U potpunosti usklađen sa biofarmaceutskim regulatornim zahtjevima.
2. Skalabilne sheme filtracije za različite nivoe mutnoće
Na osnovu komparativnih studija:
Niskomutnoćatekućine:dovoljna je lakša predfiltracija.
Srednjimutnoćatekućine:Preporučuje se dvoslojna dubinska filtracija.
Visokomutnoćatekućine:Za smanjenje zamućenosti ispod 10 NTU potrebna je jaka pozitivna dubinska filtracija, što osigurava efikasnu naknadnu obradu i visok prinos antigena.
3. Implementacija proizvoda: Great Wall filteri za dubinsku filtraciju
Great Wall Filtration nudi sisteme dubinske filtracije dizajnirane za biofarmaceutske procese.
Ključne karakteristike:
Dubinski filteri visokog kapaciteta za uklanjanje ćelija, ostataka i velikih čvrstih čestica.
Primjenjivo na ćelijske kulture sisara, bakterijske/kvasčeve lizate.
Sposoban za uklanjanje HCP-a, DNK, virusa, endotoksina i sredstava protiv pjenjenja.
Kompaktan dizajn, linearno skalabilan, pogodan za linijsku ili paralelnu upotrebu.
Stabilan protok, dug vijek trajanja i niski operativni troškovi.
Zaključak
Tehnologija dubinske filtracije sa jakim pozitivnim nabojem značajno poboljšava efikasnost bistrenja i oporavak antigena u proizvodnji vakcina protiv slinavke i šapa (FMD). Pored vakcina protiv FMD-a, ona pruža pouzdan put za prečišćavanje u drugim biološkim preparatima. Kako se optimizacija bioprocesa nastavlja, napredna tehnologija filtracije ostat će ključna za sigurnu i efikasnu proizvodnju vakcina.
Ovaj članak je zasnovan na stvarnim eksperimentalnim podacima samo u svrhu reference.Validacijapreporučuje se u stvarnim proizvodnim uslovima.
