Membranteknologi og vaksineavklaring (Ⅱ)

I den forrige artikkelen hadde vi en foreløpig introduksjon til vaksiner og vaksineavklaringsstrategier, og vi vil fortsette å utforske dem i resten av denne artikkelen. I etterkant av ovenstående vil vi fortsette å dele vaksineavklaringer og relaterte membranvevsapplikasjoner.

 

2.2.2 Påvirkning av fysiske og kjemiske egenskaper til virus

Etter å ha vurdert produksjonssystemet og metodene for å fjerne de relevante forurensningene i oppklaringstrinnet, er det viktig å ta hensyn til virusets egenskaper og fokusere på å maksimere virusutbyttet.

 

2.2.2.1 Enkel virusadsorpsjon
Positivt ladede materialer og filterhjelpemidler (som diatomitt) er utviklet for å forbedre dypfiltreringseffekter. Selv om den positive ladningen øker fangsten av nukleinsyrer og HCP, er diatomitt kjent for å binde celleavfall og kolloider. Imidlertid kan disse materialene også holde på viruset gjennom adsorpsjonsmekanismen. Siden viruset vanligvis er negativt ladet i løsning, kan det forekomme elektrostatiske interaksjoner med det positivt ladede filteret.
Virus kan også binde seg ved deres hydrofobe eller uspesifikke interaksjoner med visse filtermaterialer (som diatomitt eller glassfibre). Innkapslede virus er, på grunn av deres lipidkonvolutt, mer utsatt for denne adsorpsjonen. Hvis viruset adsorberes til filteret gjennom elektrostatiske interaksjoner, og viruspartiklene blir løsnet på grunn av saltkonkurranse, kan skylling av filteret med en sterkt ledende buffer delvis gjenopprette viruset. Dette kan imidlertid også eluere forurensninger som HCP eller nukleinsyrer. Derfor foretrekkes bruken av et alternativt filtermateriale, slik som det mer inerte polypropylenet.
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%).
Det er velkjent at influensavirus er utsatt for adsorpsjonstap under klaring. Derfor er bruken av et gratisfilter, det polypropylenbaserte filteret, egnet for å klargjøre influensasamlingen. Thompson et al rapporterte bruken av et nominelt vurdert 1,2 μm polypropylenfilter etterfulgt av 0.45 μm PVDF-membran for å klargjøre cellebasert influensavirus produsert av MDCK-celler. Totalt ni rensetester ble utført på 20L-skalaen, belastning 111 L/m2 for 1,2 μm polypropylenfilter og 105 L/m2 for 0,45 μm PVDF-filter. Resultatene viste at flertallet av de løpende virusene kom seg godt igjen (78-154%). De rapporterte også opptil 58 % fjerning av hcDNA, men ingen signifikant HCP-fjerning.

 

2.2.2.2 Klipping av sensitive virus

Noen virus (innkapslet eller ikke-innkapslet) viser lav mekanisk motstand og kan bli ødelagt ved skjæreksponering under sentrifugering og membranfiltreringstrinn. Skjærkrefter generert under rensetrinn som involverer filtrering eller kromatografi kan føre til at viruskonvolutten faller av, og dermed påvirke smitteevnen. Avhengig av størrelsen, tykkelsen og geometrien til kapsiden, kan den virale kapsiden være sprø eller omvendt motstandsdyktig mot høye trykk. Noen innkapslede virus, for eksempel influensavirus, er elastiske mot mekanisk stress og tåler store deformasjoner. På den annen side kan skjærkraft føre til at omhyllingen til mindre resistente virus, som retrovirus, faller av, og dermed påvirke virusets smitteevne.

Ekstracellulært genererte konvolutt-VLP-er er også svært sårbare. Høye skjærhastigheter genereres i sentrifugalprosessen, hovedsakelig ved innløps- og utløpsdelene (høye skjærhastigheter genereres ved gass-væske-grensesnittet). Når viruset ble renset ved gradientsentrifugering, ble transduksjonsevnen til noen retrovirus betydelig svekket. Ved utforming av sentrifugalseparasjon må den relative ustabiliteten til viruspartikler i forhold til skjærkrefter vurderes. Sentrifugalkraft er ikke den eneste kilden til skjærstøt, viktigere er utstyrsdesignet, spesielt ved import og eksport har også betydelig skjærstøt. Forskjeller i utformingen av forskjellige skalaer kan føre til forskjeller i utbytte og gjenvinning av skjærfølsomme virus i forskjellige skalaer.

Skjærfølsomme virus bør utformes nøye fordi størrelsen på skjærspenningen og eksponeringstiden for stress (på grunn av resirkulering) kan være høy. For skjærfølsomme virus foretrekkes åpne kretsenheter (hulfiber- eller åpne plateenheter) for å redusere turbulens og skjærkrefter i matekanalen.

Valget av driftsparametre bør også minimere skade på viruspartiklene: lav tverrstrømning, middels transmembrantrykk (TMP) og kort behandlingstid.

Membrankontaminering under høyt trykk fører til tap av viral smitteevne, muligens på grunn av kreftene som skjærvirkning kan virke på den virale konvolutten. Membranbasert separasjon er basert på størrelse, og akkumulering av virale hemmere og viruspartikler med stor molekylvekt kan redusere smitteevnen til virale vektorer.

Nedbrytning av skjærfølsomme virus under dypfiltrering er ikke mye dokumentert. Tap av virus i dypfiltrering tilskrives oftest fangst, adsorpsjon eller tids- og temperaturavhengig viral nedbrytning av produktet. Faktisk, selv om mekanisk stress kan forekomme i NFF-systemer, er eksponeringstiden for NFF-produkter til å skjære svært kort sammenlignet med andre teknologier på grunn av den raske enkeltpasseringen som oppleves i NFF-produkter.

 

2.2.2.3 Avskjæring i henhold til blenderåpningsstørrelsen

Virus over 100 nm kan beholdes ved å fjerne mykoplasma eller sterile membraner (0.22 μm og lavere). I dette tilfellet bør spesiell oppmerksomhet rettes mot valg av filtre. For mikrofiltrerings-TFF-trinn er 0.45μm eller 0.65μm membraner foretrukket for gode produktkanaler. For NFF flertrinnsfiltrering er det tetteste laget Større enn eller lik 0,45μm. Det bør utvises forsiktighet når du velger et dypfilter, siden noen dypfilterenheter kan inneholde et lag med film, noe som kan resultere i produkttap fra retensjonsdrift. Virusaggregering påvirker virusproduksjonen negativt og forbedrer virusretensjon på grunn av virusstørrelsen.

I følge et patent av Andre og Champluvier kan homogenisering forhindre eller begrense tilstopping av filteret ved å redusere størrelsen på aggregatet, og gi et høyere utbytte. Homogenisering forbedret også filtreringskapasiteten til innhøstingen, som økte med 2.4-3 ganger.

For mye urenheter kan forstyrre virusgjenopprettingen. Urenheter har en tendens til å tette filteret, og tilstoppede membranporer kan føre til reduserte viruspassasjehastigheter. I et patent av de Vocht og Veenstra er det nevnt at den direkte avklaringen av høy celletetthet Pr. Innsamling med TFF({{0}}.65 eller 0.2 μm membran) resulterte i adenovirusfri virusgjenoppretting. Gjenoppretting kan oppnås ved selektiv utfellingsfjerning av vertscelle-DNA før 0,65 μm TFF-trinnet. 70 % av adenovirusene.

 

 

2.3 Kasusstudie: Optimalisering av viral vaksineavklaring

På den internasjonale konferansen om biologiske prosesser i 2011 presenterte Sanofi Pasteur en rasjonell tilnærming til screening av filtre for utvikling av nye avklarte sekvenser for kandidatvirusvaksiner. Forskningen tar sikte på å overvinne problemene med å optimalisere celle- og viruskulturprosesser. Endringer i oppstrømsprosessen resulterte i 20 % utbyttestap og for tidlig filterforurensning under klaringstrinnet, noe som resulterte i ingen oppskalering. For å etablere et robust og skalerbart avklaringstrinn, var det nødvendig med en fullstendig re-utvikling av filtersekvensen, med viral utvinningsgrad høyere enn 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 %. Gjenvinningsgraden for celluloseester og glassfiberfiltre avhenger av evalueringen av filteret (20 % eller 90 %).

Som et andre trinn evaluerte Sanofi Pasteur flere kombinasjoner (fase 2- eller fase 3-sekvenser) av de syv filtrene som var forhåndsvalgt i screeningstudien. Klassifiseringstesten for konstant strømning ble utført med et lite filter. I tillegg brukte dette eksperimentet et høyere utbytte enn screeningstudien. Basert på resultatene av viral utvinning og filterkapasitet, valgte teamet de to beste kombinasjonene for videre studier.

- Sekvens 1 (trinn 2): 30 μm nominelt foldet polypropylen-forfilter, etterfulgt av et kompositt-celluloseester og glassfiber-flerlagsfilter (1/0,5 μm porøsitet)

- Sekvens 2 (trinn 3): det samme forfilteret (30 μm nominelt klassifisert polypropylenfilter), etterfulgt av et mellomliggende flerlags polypropylenfilter og til slutt en asymmetrisk polyetersulfonfilm.

 

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 %), som vist i figur 1.

Figur 1 Gjennomsnittlig virusgjenoppretting ved hvert filtreringstrinn. Stabilitetsstudier ble evaluert for tre filtreringssekvenser, hvorav bare sekvens 1 ved bruk av en 30 μm nominell klassifisert foldet polypropylen og en 1,0/0,5 μm celluloseester og glassfiberfilter oppfylte det globale gjenvinningsmålet .

Sentrifugering ble også evaluert som det primære klaringstrinnet, etterfulgt av endelig filtrering av {{0}}.45 μm. Flere hastighet/varighet-par ble testet. Selv om filtreringshastigheten på 0,45 μm ble økt med to ganger, var det endelige utbyttet lavere enn målet på 85 %. Som et resultat er sentrifugering ikke blitt studert videre.

Til slutt ble ytelsen til polypropylen- og glassfiberfiltreringssekvensene evaluert i større skala (160 L bioreaktorstørrelse). Filtersekvensen er vist i figur 2.

Figur 2 Tydeliggjør filterkombinasjonen og en grafisk representasjon av trinnutbyttet til strengen. Tog A er den tradisjonelle prosessen og tog B er den optimaliserte prosessen. Den optimaliserte sekvensen B kan redusere forfiltreringsområdet med 3 ganger, kansellere det mellomliggende filtreringstrinnet og redusere det endelige filtreringsområdet med 10 ganger, og dermed øke den globale virusgjenvinningen med 3%.

Flere batcher ble vellykket klargjort uten tegn til filterblokkering, prosesstid i tråd med produksjonsgrenser og virusutbytte på > 85 prosent. Optimalisering av avklaringstrinn hadde ingen effekt på nedstrømstrinn og viktige kvalitetsegenskaper til vaksinen. Derfor ble den valgte klaringssekvensen brukt i vaksineproduksjonsprosessen (1000 L størrelse bioreaktor) og ytelsen ble vellykket bekreftet.

 

03 Avklaring av bakterievaksiner

3.1 Hensyn til avklaring av bakterievaksiner

I følge Medical Thesaurus (2015) er en bakteriell vaksine definert som en suspensjon av fortynnede eller drepte bakterier eller deres antigene derivater som brukes til å indusere en immunrespons for å forebygge eller behandle bakterielle sykdommer. Mer generelt kan bakterievaksiner deles inn i fire underkategorier basert på typen aktivt antigen. Denne agenten kan være:

- Dreper eller svekker hele levende bakterie. Også kjent som BCG-vaksinen.

- Rensing av antigene determinanter (underenhetsvaksiner). Miltbrannvaksine eller acellulær kikhostevaksine.

- Bakterielle toksiner (toksoider). Difteri og tetanustoksoider.

- Plasmid (pDNA).

På grunn av den store heterogeniteten til familiens produkter, avhenger oppstrøms og nedstrøms prosessutfordringer i stor grad av hvilken type vaksine som produseres. Derfor, etter det første fermenteringstrinnet kan renses eller ikke renses, slik at klaringstrinnet kan utføres.

 

3.2 Bakteriell vaksineavklaringsstrategi

3.2.1 Toksoid

De to vanligste toksoidene som produseres for vaksinebruk er difteri og tetanus, som produseres av henholdsvis Corynebacterium diphtheriae og Clostridium tetani. Produksjonen av begge vaksinene er underlagt strenge myndighetskrav. WHOs tekniske rapport og dens vedlegg gir klare anbefalinger for å sikre kvaliteten, sikkerheten og effektiviteten til tetanus- og difterivaksiner. Generell god produksjonspraksis gjelder for produksjonen av begge vaksinene, og ansatte må være riktig opplært og få boostervaksinasjon mot begge sykdommene.

GMP krever strengt at renheten og kvaliteten til sluttproduktet må demonstreres. I følge WHO og EP må effekten av en endelig tetanusvaksine bestemmes ved sammenligning in vivo eller med en hvilken som helst annen utprøvd metode med et passende referansestoff kalibrert i internasjonale enheter i henhold til den internasjonale standarden for tetanustoksoid. Oppdaterte krav til effekt ble publisert i 2011 og kan variere avhengig av metode for vurdering. Sikkerheten (toksinfri og gjenopprettende toksisitet) for hver vaksinebatch må også demonstreres. Til slutt må stabiliteten til vaksiner, spesielt i sanntid, tas opp.

 

3.2.2 Plasmid DNA-vaksine

Plasmid-DNA-vaksiner brukes til dyrehelseformål, og flere plasmid-DNA-vaksiner for menneskelig bruk er i ulike stadier av utvikling og klinisk evaluering. Etter E. coli-fermentering samles bakteriene og spaltes for å frigjøre plasmid-DNA.

Fjerning av celleavfall utføres vanligvis ved sentrifugering eller filtrering. Emnet har blitt dekket mye i nyere publikasjoner. I denne publikasjonen, gjeldende oppstrøms, nedstrøms, og formulering pDNA prosesser og utfordringer.

Forfatterne gir også innsikt i hullene i hvert trinn i den typiske pDNA-produksjonsprosessen og potensielle fremtidige innovasjoner og/eller nåværende teknologihull som kan føre til ytterligere prosessoptimalisering.

Plasmid-DNA-vaksiner fremstilles i to trinn. Først fjernes bakteriecellene fra kulturmediet, og for det andre fjernes celleavfallet etter at cellelyset er fjernet. Avhengig av skalaen samles cellene ved hjelp av sentrifugering eller TFF-mikrofiltrering. Skivehaug-sentrifugen støtes ut periodisk ved høy hastighet, og utbyttet av supercoiled plasmider er dårlig på grunn av skjærskader under utladning. Hvis sentrifugering må brukes, er en solid bollesentrifuge best. Åpne, flate TFF-enheter med 0.1 eller 0.2 μm mikrofiltreringsmembraner eller hulfiberenheter kan fungere bra.

Fordi hulfiberenheter har en høy solid belastningskapasitet, blir de noen ganger prioritert. Vanligvis fungerer disse prosessene med 3-5 ganger konsentrasjonen, etterfulgt av 3-5 volumer av transfiltrering. For å redusere skjærkraft og bedre kontroll membranpolarisering, er penetrasjonskontrolloperasjoner sterkt anbefalt. Selv om sentrifuger er mer kostnadseffektive i store kommersielle operasjoner, har mindre prosesser en tendens til å bruke filtrering på grunn av bærbarhet og enkel betjening.

Flokkulanter har blitt brukt for å lette behandlingen, men det kan føre til produkttap. Noen anbefaler også å bruke inerte diatoméjordpartikler, etterfulgt av posefiltrering.

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) membranfiltre er gode til å fjerne celleavfall. På grunn av den sterke tilstoppingen av celleavfall, foretrekkes lavstrøms- eller lavtrykksfiltrering. Tff-baserte mikrofiltre har blitt brukt for dette trinnet og posefiltre i industriell skala. Statisk (i et blandekar) og kontinuerlig (ved bruk av en in-line statisk blander) krakking krever forskjellige filtre.

 

3.3 Kasusstudie: Sammenligning av effektiviteten av sentrifugering, NFF og TFF metoder for å avklare tetanustoksiner

Muniandi et al. sammenlignet tre ulike metoder for å avklare tetanustoksiner og toksoider fra fermenteringsvæsker, nemlig sentrifugering, dypfiltrering (NFF) og TFF. Testmaterialet ble produsert i en 400L fermentor ved bruk av et modifisert Miller (MMM) medium. I sentrifugeringsstudien ble cellene separert fra hjertet ved 4000 RPM i en 6 × 1L beholder i 60 minutter. Prøver av supernatant ble tatt for å påvise toksoidgjenvinning. Dypfiltrering bruker 0,45 μm og 0,22 μm dype filtre som inneholder diatoméjord og cellulose for å klarne gjæringsbuljongen. Prosessen utføres ved en temperatur på 35 grader og 12psi.

En åpen flatpanel TFF-modul er termisk bundet til en 0.22μm PVDF-membran i TFF-metoden. Den TFF-baserte klaringsprosessen ble utført med en tverrstrømningshastighet på 2000 L/t ved 23 grader, og det klarede filtratet ble konsentrert ved en tverrstrømningshastighet på 1000 L/t ved 25 grader ved bruk av en konvensjonell TFF sandwich 30kD PES-membran. Den klarede kjøttvæsken (ca. 6L) konsentreres 10 ganger i denne ultrafiltreringsprosessen. Stivkrampetoksoidtester ble utført på konsentrerte retainerprøver for å vurdere produktgjenvinning.

Dypfiltrering resulterte i en produktgjenvinningsgrad på omtrent 89 %, med TFF-enheter som resulterte i en produktgjenvinningsgrad på over 97 %. Mikrofiltrerings- og ultrafiltreringsprosesser gir konsekvent høyere produktgjenvinning enn NFF-prosessen. Disse resultatene er basert på flokkulasjonstester (Lf).

 

04Avklaring av polysakkaridvaksiner

4.1 Vurdering av polysakkaridvaksineavklaring

Produksjonsprosessen av både ukoblede/frie polysakkaridvaksiner og koblede polysakkaridvaksiner begynner med dyrking av vertsbakteriene i en fermenteringsbeholder. Ved slutten av fermenteringen kan bakterier behandles med rengjøringsmidler som DOC(natriumdeoksycholat), Triton®X-100 eller andre passende reagenser for å ødelegge bakteriene og fremme frigjøring av polysakkarider. På grunn av den store batterikapasiteten er innsamling direkte via NFF ikke økonomisk gjennomførbart da gjennomstrømmingen kan være svært lav. Derfor er det ideelle valget å bruke en sentrifuge for å skille celleklumpene. TFF-mikrofiltreringsområdet kan også brukes. Det cellefrie senteret/penetranten som inneholder polysakkaridet av interesse, blir ytterligere klargjort av et NFF dypfiltreringssystem, etterfulgt av biobattered filtrering, og deretter fortsette til nedstrømsbehandling for videre rensing.

 

4.2 Strategi for klargjøring av polysakkaridvaksine

4.2.1 Første avklaringsprosedyre

Sentrifugering er en av de vanligste teknikkene for å skille celler fra gjæringsvæsker. Avhengig av skalaen kan kontinuerlig sentrifugering eller batch-sentrifugering velges. Det er viktig å merke seg at riktig optimalisering av sentrifugeringsforholdene og deres drift er avgjørende for vellykket nedstrømsrensing. Når du velger en spesifikk TFF-membran og porestørrelse, er det viktig å huske på molekylvekten til polysakkaridene, som ofte er store og strukturelt komplekse, med molekylvekter som varierer fra ca. 500kDa til mer enn 1000kDa. På grunn av den store åpne porestørrelsen kan bruken av 0,22μm, 0,45μm, 0,65μm MF-membraner sikre vellykket utvinning av PS-molekyler i den osmotiske løsningen.

 

4.2.2 Sekundær avklaringsprosedyre

Klarheten/turbiditeten til den cellefrie fermenteringsløsningen som når det sekundære klaringstrinnet avhenger av de spesifikke bakteriene, spaltningstypen, individuell serumtype og teknikken som brukes for det primære klaringstrinnet. Turbiditeten til senteret kan variere fra omtrent 50 til 150 NTU. Et positivt ladet dypfilter med fraksjonertetthet laget av impregnert diatomitt med fylte cellulosefibre kan brukes til å klarne og redusere dets turbiditet til < 5NTU.

Volumgjennomstrømningen til dette dype filteret kan variere fra omtrent 150 L/m3 til 250 L/m3. Vanligvis filtreres den klarnede produktløsningen gjennom en påfølgende 0,45 μm biostøttet reduksjonsgrad eller 0,22 μm sterilisert membran for å fjerne gjenværende cellepartikler, kolloider og potensielle mikroorganismer.

 

4.3 Kasusstudie: Avklaring av sentrum av Streptococcus pneumoniae fermenteringsbuljong etter sentrifugering

Cellene ble separert ved å tilsette {{0}}.1 % (v/v) type 8 Streptococcus pneumoniae fermenteringsbuljong (20 L) ved kontinuerlig sentrifugering. Sentrum av samlingen filtreres gjennom to separate positivt ladede og diatoméjord-dypfiltre som inneholder cellulosefibre. Det individuelle dype filterfiltratet ble deretter filtrert gjennom en biolastet reduksjonsgrad PVDF 0,45μm membran. Alle filtreringstester ble utført i konstant strømningsmodus med peristaltiske pumper. Filtreringstester ved bruk av et ladet dypfilter og Streptococcus pneumoniae serotype 8 fermenteringsbuljong resulterte i at turbiditeten falt fra ca. 120 NTU til 3 NTU. Testene ble utført med en strømningshastighet på 140 150 L/m2/time og en endepunktstrykkforskjell på 20-25 psi, med en volumgjennomstrømning på omtrent 180-200 L/m2.

Lignende filtreringstester ble utført på fermenteringsbuljongen til Streptococcus pneumoniae serotype 19A. Den sentrifugerte 19A-væsken renses gjennom et ladet dypfilter, som reduserer turbiditeten fra ca. 40 NTU til 3 NTU. Testene ble utført med en konstant strømningshastighet på ca. 140-160 L/m2/time, og en volumetrisk gjennomstrømning på 200-230L/m2 ble oppnådd ved et endepunktstrykk på ca. 15 psi. HLPC-analyse av produktprøver samlet under filtreringsevalueringstester viste ingen signifikant utbyttestap for dypfiltrering eller 0.45 μm (eller 0.22 μm) membraner.

 

05 Konklusjon

Utviklingen av klaringsprosesser krever integrasjon av flere enhetsprosesser som sentrifugering, TFF-MF, dypfiltrering og aseptisk filtrering. Optimaliseringen av avklaringsprosessen krever forståelse for hvordan ulike enhetsoperasjoner påvirker hverandre. Utfordringen er å velge teknologier og verktøy (utstyr og inventar) for å møte de stadig mer komplekse kravene til prosessvæsker produsert av dagens mer effektive bioreaktorer. Økningen i oppstrøms produktivitet (viral titer, celletetthet, etc.), celleavfall og cellelyseprodukter øker vanskeligheten med klaringsprosessen og forvirrer valget av separasjons- og filtreringsutstyr.

Utstyrsdesign, brukervennlighet og renslighet bør vurderes ved valg av prosessskala. Dette vil sikre effektiv konvertering og operatørsikkerhet ved håndtering av kasserte filtre. For å utvikle avklaringsprosessen er sterk integrering av avklaringstrinnene viktig for å sikre at behandlingen av oppstrømshøsten er kostnadseffektiv. En rekke filtreringsenheter er lett tilgjengelige for å lette laboratorietesting, pilotproduksjon og prosessering i full størrelse. Ved å implementere en godt utformet oppskaleringsarbeidsplan som evaluerer flere klaringsalternativer, kan man trygt velge og dimensjonere klaringsfiltre for å beskytte nedstrøms enhetsoperasjoner og samtidig redusere driftskostnadene.

Vaksineavklaring byr på flere utfordringer. Vanligvis må filtreringsprosessen skreddersys til produksjonssystemet, inaktiverings- eller lyseringsmiddel og antigenpresentasjon, ikke nødvendigvis vaksiner. Tradisjonelle vaksineprosesser bruker vanligvis sentrifugering for å innledningsvis klargjøre vaksinen. Moderne vaksiner med flere teknologiplattformer og mindre prosesseringsvolum gjør vaksiner mer egnet for avklaring med membranbaserte teknologier. Nyutviklede vaksiner ved bruk av moderne cellelinjer og ekspresjonssystemer og ved bruk av mer definerte cellekulturbetingelser gjør mange vaksineprosesser mer befordrende for filtrering.

 

Imidlertid øker heterogenitet i den antigene komponenten eller "målantigenet" til vaksineprodukter kompleksiteten til filtreringsavklaring. Antigener varierer i størrelse, overflatekjemi og ladning. Disse egenskapene påvirker utbyttet og utvinningen av antigener. Vaksiner gir unike utfordringer for avklaring, hovedsakelig på grunn av størrelsen på makromolekylene. Dette, kombinert med kapasitetsspørsmål rundt avklaring, øker behovet for veiledning om prosessutviklingsstrategier.

Størrelsen og omfanget av en operasjon i kommersiell skala for vaksineproduksjon har en betydelig innvirkning på valg av klaringsteknologi. Ved å være plassert oppstrøms for prosessen, er riktig avklaringsoptimalisering avgjørende for suksessen til nedstrøms enhetsoperasjoner, og maksimerer utbyttet, gjenvinningen og robustheten til prosessen. Mens sentrifugering fortsatt er et levedyktig teknisk alternativ for primær klaring, får åpne kanal mikrofiltreringsenheter (TFF) for primær klaring og fine dype filtre eller membranfiltre for sekundær klaring aksept i vaksineindustrien. Denne endringen er drevet av behovet for raskere prosessering, rask prosessutvikling, bærbare prosesser og engangsimplementeringer. NFF tilbyr en økonomisk prosess som passer for små til store engangsalternativer. På grunn av endrede regulatoriske behov, fremmer tilgjengeligheten av pre-aseptiske gammabestrålingsenheter eller moduler designet for autoklavering raskere tilpasning av NFF- eller TFF-baserte teknologier.

Mange klassiske vaksineprosesser involverer utviklingen av avklaringsenhetens operasjoner, hovedsakelig på grunn av regulatoriske begrensninger og de tilhørende høye kostnadene ved revalidering og ny innsending eller kliniske studier. Plattformprosessen som bruker det filtreringsbaserte klaringsskjemaet har blitt mye brukt i flere biologiske midler med høy grad av suksess. Eksemplene og tilfellene som er skissert i dette dokumentet viser at vaksineprodusenter har potensial til å oppnå dette nivået av stabilitet, økonomisk levedyktighet og engangsbruk ved å følge maltilnærmingen.

Andre fordeler med filtrering fremfor sentrifugering er skjærfølsomme virus eller virus som har en tendens til å samle seg ved luftgrensesnittet. Ettersom enhetsprodusenter bringer nye produkter på markedet, vil vaksineprodusenter fortsette å være bedre rustet for avklaringsprosessen.

 

Som det første selskapet i lokaliseringskretsen har Guidling Technology akkumulert tilstrekkelig relevant erfaring innen vaksineavklaring. Guidling Technology er et utviklings- og produksjonsselskap med fokus på biofarmasøytisk og cellekultur, rensing og separasjon. Produktene er mye brukt i biomedisin, diagnose, industriell væskefiltrering, deteksjon, klaring, rensing og konsentrasjonsprosess; Guidling har med suksess utviklet ultrafiltreringssentrifugerør, ultrafiltrerings-/mikrofiltreringsmembrankassett, virusfjerningsfilter, tangentiell strømningsfilterenhet, dyp membranstabel, etc., som fullt ut oppfyller bruksscenarioene for biofarmasøytisk og cellekultur.

Våre membraner og membranfiltre er mye brukt i konsentrasjon, ekstraksjon og separasjon av forfiltrering, mikrofiltrering, ultrafiltrering og nanofiltrering. Vårt brede utvalg av produktlinjer, fra små laboratoriefiltrering til engangsbruk til filtreringssystemer av produksjonstype, sterilitetstesting, fermentering, cellekultur og mer, kan møte behovene til testing og produksjon.