Предистория и значение на изследването
При производството на ваксина срещу шап, супернатантите от клетъчни култури съдържат голямо количество клетъчни остатъци. Ако бъдат директно подложени на стерилизираща филтрация с размер на поровете 0,2 μm, филтърните мембрани са склонни към бързо замърсяване, което намалява ефективността и потенциално влияе върху пропускливостта и добива на целевия антиген (146S вирусни частици).
Това проучване се фокусира върху три ключови въпроса:
Сравняване на производителността на повърхностната филтрация и дълбочинната филтрация по отношение на пропускателната способност, намаляването на мътността и защитата на стерилизиращите филтри надолу по веригата.
Проверка на уникалното предимство на силно положително заредените дълбочинни филтри при отстраняване на клетъчни остатъци.
Създаване на мащабируеми схеми за филтриране, съобразени с културални течности с различни нива на мътност, за да се отговорят на нуждите на промишленото производство.
Основни експерименти и резултати
Повърхностна филтрация срещу дълбочинна филтрация
Експеримент:Инактивираните течности от ваксина срещу шап (FMD) бяха филтрирани с помощта на полипропиленова повърхностна мембрана с размер на порите 0,45 μm и филтърни листове с дълбочина, последвано от стерилизираща филтрация с размер на порите 0,2 μm.
Констатации:
Начална мътност: 77 NTU.
Дълбочинна филтрация:пропускателна способност 641 л/м²; намалена мътност до 9,65 NTU (бистра и светла).
Повърхностна филтрация:пропускателна способност само 46 л/м²; мътността остана 41 NTU.
Стерилизираща филтрация надолу по веригата:След дълбочинна филтрация, филтрите с размер на порите 0,2 μm имаха пропускателна способност от 655 L/m², в сравнение с едва 91 L/m² след повърхностна филтрация – подобрение от 7,2 пъти.
Добив на 146S:По-дълбока филтрация, отколкото повърхностна филтрация.
Заключение:Пропускателната способност на дълбочинната филтрация беше 13,9 пъти по-висока от тази на повърхностната филтрация, мътността на филтрата беше 76,5% по-ниска, а животът на стерилизиращия филтър беше удължен повече от 7 пъти. Както от гледна точка на разходите, така и на добива, дълбочинната филтрация е по-добра.
Положително заредена срещу силно положително заредена дълбочинна филтрация
Експеримент:Два вида дълбочинни филтърни листове с еднакъв размер на порите, но различна плътност на заряда (нормално положителен спрямо силно положителен) бяха тествани върху инактивирани FMD течности.
Констатации:
Профилите на пропускателната способност и налягането бяха сходни.
Нормална положителна дълбочинафилтър:Мътност на филтрата 25 NTU.
Силна положителна дълбочинафилтър:Мътност на филтрата 9,65 NTU (само 38,6% от нормата).
Силният заряден капацитет се дължи на специални смолни лиганди, които подобряват електростатичната адсорбция.
Литературните доклади потвърждават, че силните положителни дълбочинни филтри могат също да премахват протеини от клетките гостоприемници (HCP) и ДНК.
Заключение:Силните филтри с положителна дълбочина осигуряват значително по-добро намаляване на мътността (<10 NTU), защитават ултрафилтрацията/стерилизиращата филтрация надолу по веригата и премахват допълнителни примеси, свързани с процеса.
1. Технически принципи и предимства на дълбочинната филтрация
Повърхностна филтрация:Улавя частици само върху повърхността на мембраната; предимно пресяване по размер.
Дълбочинна филтрация:Премахва частици от цялата матрица чрез улавяне и електростатична адсорбция.
Ключови предимства:
Без азбест (за разлика от ранните филтърни среди).
Изработен от високочисти целулозни влакна, филтърни помощни вещества и полимерни смоли.
Функционалните групи с положителен заряд осигуряват силна адсорбция на фини частици и примеси.
Напълно съобразен с биофармацевтичните регулаторни изисквания.
2. Мащабируеми схеми за филтриране за различни нива на мътност
Въз основа на сравнителни изследвания:
Нискомътносттечности:достатъчна е по-лека предварителна филтрация.
Среденмътносттечности:препоръчва се двуслойна дълбочинна филтрация.
Високомътносттечности:Необходима е силна положителна дълбочинна филтрация, за да се намали мътността под 10 NTU, осигурявайки ефективна последваща обработка и висок добив на антиген.
3. Внедряване на продукта: Филтри за дълбочина на филтрация Great Wall
Great Wall Filtration предлага системи за дълбоко филтриране, предназначени за биофармацевтични процеси.
Основни характеристики:
Висококапацитетни дълбочинни филтърни листове за отстраняване на клетки, отломки и големи твърди частици.
Приложимо за клетъчни култури от бозайници, бактериални/дрождеви лизати.
Способен да премахва HCP, ДНК, вируси, ендотоксини и антипенители.
Компактен дизайн, линейно мащабируем, подходящ за линейна или паралелна употреба.
Стабилни дебити, дълъг експлоатационен живот и ниски експлоатационни разходи.
Заключение
Технологията за дълбока филтрация със силен положителен заряд значително подобрява ефективността на избистряне и възстановяването на антигени при производството на ваксини срещу шап. Освен ваксините срещу шап, тя осигурява надежден път за пречистване и в други биологични продукти. С продължаващата оптимизация на биопроцесите, усъвършенстваната технология за филтрация ще остане от съществено значение за безопасното и ефикасно производство на ваксини.
Тази статия е базирана на реални експериментални данни, само за справка.Валидиранепри реални производствени условия.
