Pozadina i značaj istraživanja
U proizvodnji cjepiva protiv FMD-a, supernatanti stanične kulture sadrže veliku količinu staničnog otpada. Ako se izravno podvrgnu sterilizirajućoj filtraciji od 0,2 μm, membrane filtera sklone su brzom onečišćenju, smanjujući učinkovitost i potencijalno utječući na propusnost i prinos ciljnog antigena (146S virusnih čestica).
Ova studija usredotočuje se na tri ključna pitanja:
Usporedba performansi površinske filtracije i dubinske filtracije u smislu protoka, smanjenja mutnoće i zaštite nizvodnih sterilizacijskih filtera.
Potvrđivanje jedinstvene prednosti snažno pozitivno nabijenih dubinskih filtera u uklanjanju staničnih ostataka.
Uspostavljanje skalabilnih shema filtracije prilagođenih tekućinama za kulture s različitim razinama mutnoće, kako bi se zadovoljile potrebe industrijske proizvodnje.
Osnovni eksperimenti i rezultati
Površinska filtracija u odnosu na dubinsku filtraciju
Eksperiment:Inaktivirane tekućine cjepiva protiv FMD-a filtrirane su pomoću 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 usporedbi sa samo 91 L/m² nakon površinske filtracije - poboljšanje od 7,2×.
Prinos 146S:Veća dubinska filtracija nego kod površinske filtracije.
Zaključak:Propusnost dubinske filtracije bila je 13,9× veća od površinske filtracije, mutnoća filtrata bila je 76,5% niža, a vijek trajanja sterilizacijskog filtera produžen je više od 7×. S gledišta troškova i prinosa, dubinska filtracija je superiorna.
Dubinska filtracija pozitivno nabijenih u odnosu na jako pozitivno nabijene elemente
Eksperiment:Dvije vrste dubinskih filterskih ploča s istom veličinom pora, ali različitom gustoćom naboja (normalno pozitivno vs. jako pozitivno) testirane su na inaktiviranim FMD tekućinama.
Nalazi:
Profili protoka i tlaka bili su slični.
Normalna pozitivna dubinafilter:mutnoća filtrata 25 NTU.
Snažna pozitivna dubinafilter:mutnoća filtrata 9,65 NTU (samo 38,6% normalne vrijednosti).
Snažan kapacitet naboja dolazi od posebnih liganada smole koji poboljšavaju elektrostatsku adsorpciju.
Izvješća iz literature potvrđuju da jaki pozitivni dubinski filteri također mogu ukloniti proteine stanica domaćina (HCP) i DNK.
Zaključak:Snažni pozitivni dubinski filteri pružaju znatno bolje smanjenje mutnoće (<10 NTU), štite nizvodnu ultrafiltraciju/sterilizirajuću 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 temelju veličine.
Dubinska filtracija:Uklanja čestice iz matrice i hvatanjem i elektrostatskom adsorpcijom.
Ključne prednosti:
Bez azbesta (za razliku od ranih filterskih medija).
Izrađeno od visokočistih celuloznih vlakana, pomoćnih sredstava za filtriranje i polimernih smola.
Funkcionalne skupine s pozitivnim nabojem omogućuju snažnu adsorpciju finih čestica i nečistoća.
U potpunosti u skladu s biofarmaceutskim regulatornim zahtjevima.
2. Skalabilne sheme filtracije za različite razine mutnoće
Na temelju komparativnih studija:
Niskozamućenosttekućine:dovoljna lakša predfiltracija.
Srednjizamućenosttekućine:Preporučuje se dvoslojna dubinska filtracija.
Visokozamućenosttekućine:Za smanjenje mutnoće ispod 10 NTU potrebna je snažna pozitivna dubinska filtracija, što osigurava učinkovitu daljnju obradu i visok prinos antigena.
3. Implementacija proizvoda: Great Wall filteri za dubinsku filtraciju
Great Wall Filtration nudi sustave dubinske filtracije dizajnirane za biofarmaceutske procese.
Ključne značajke:
Dubinski filteri visokog kapaciteta za uklanjanje stanica, ostataka i velikih čvrstih čestica.
Primjenjivo na stanične kulture sisavaca, bakterijske/kvasčeve lizate.
Sposoban za uklanjanje HCP-a, DNA, 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 s jakim pozitivnim nabojem značajno poboljšava učinkovitost bistrenja i oporavak antigena u proizvodnji cjepiva protiv slinavke i šapa. Osim cjepiva protiv slinavke i šapa, pruža pouzdan put za pročišćavanje u drugim biološkim proizvodima. Kako se optimizacija bioprocesa nastavlja, napredna tehnologija filtracije ostat će ključna za sigurnu i učinkovitu proizvodnju cjepiva.
Ovaj članak se temelji na stvarnim eksperimentalnim podacima samo u svrhu reference.Validacijapreporučuje se u stvarnim proizvodnim uvjetima.
