Achtergrond en betekenis van het onderzoek
Bij de productie van MKZ-vaccins bevatten celkweeksupernatanten een grote hoeveelheid celresten. Als deze direct worden onderworpen aan steriliserende filtratie met een filter van 0,2 μm, zijn filtermembranen gevoelig voor snelle vervuiling, waardoor de efficiëntie afneemt en mogelijk de permeabiliteit en opbrengst van het doelantigeen (146S-virusdeeltjes) worden beïnvloed.
Deze studie richt zich op drie kernvragen:
Een vergelijking van de prestaties van oppervlaktefiltratie en dieptefiltratie op het gebied van doorvoer, vermindering van troebelheid en bescherming van de daaropvolgende sterilisatiefilters.
Het unieke voordeel van sterk positief geladen dieptefilters bij het verwijderen van celresten wordt bevestigd.
Het ontwikkelen van schaalbare filtratiesystemen, afgestemd op kweekvloeistoffen met verschillende troebelheidsniveaus, om te voldoen aan de behoeften van de industriële productie.
Kernexperimenten en resultaten
Oppervlaktefiltratie versus dieptefiltratie
Experiment:De vloeistoffen van het geïnactiveerde mond- en klauwzeervaccin werden gefilterd met behulp van een polypropyleen membraan met een poriegrootte van 0,45 μm en dieptefiltervellen, gevolgd door sterilisatiefiltratie met een poriegrootte van 0,2 μm.
Bevindingen:
Aanvangstroebelheid: 77 NTU.
Dieptefiltratie:Doorvoer 641 L/m²; troebelheid verlaagd tot 9,65 NTU (helder en licht).
Oppervlaktefiltratie:De doorvoer bedroeg slechts 46 L/m²; de troebelheid bleef 41 NTU.
Steriliserende filtratie na de behandeling:Na dieptefiltratie hadden de 0,2 μm-filters een doorvoer van 655 L/m², vergeleken met slechts 91 L/m² na oppervlaktefiltratie – een verbetering van 7,2 keer.
146S-opbrengst:Dieptefiltratie is effectiever dan oppervlaktefiltratie.
Conclusie:De doorvoer bij dieptefiltratie was 13,9 keer hoger dan bij oppervlaktefiltratie, de troebelheid van het filtraat was 76,5% lager en de levensduur van het sterilisatiefilter werd meer dan 7 keer verlengd. Zowel vanuit kosten- als opbrengstperspectief is dieptefiltratie superieur.
Positief geladen versus sterk positief geladen dieptefiltratie
Experiment:Twee soorten dieptefiltervellen met dezelfde poriegrootte maar verschillende ladingsdichtheid (normaal positief versus sterk positief) werden getest op geïnactiveerde FMD-vloeistoffen.
Bevindingen:
De doorvoer- en drukprofielen waren vergelijkbaar.
Normale positieve dieptefilter:Troebelheid van het filtraat 25 NTU.
Sterke positieve dieptefilter:Troebelheid van het filtraat 9,65 NTU (slechts 38,6% van normaal).
De hoge ladingscapaciteit is te danken aan speciale harsliganden die de elektrostatische adsorptie verbeteren.
Uit literatuuronderzoek blijkt dat sterke positieve dieptefilters ook gastheercelproteïnen (HCP) en DNA kunnen verwijderen.
Conclusie:Sterke positieve dieptefilters zorgen voor een aanzienlijk betere vermindering van de troebelheid (<10 NTU), beschermen de daaropvolgende ultrafiltratie/sterilisatiefiltratie en verwijderen extra procesgerelateerde onzuiverheden.
1. Technische principes en voordelen van dieptefiltratie
Oppervlaktefiltratie:Vangt alleen deeltjes op aan het membraanoppervlak; voornamelijk op grootte gebaseerd zeven.
Dieptefiltratie:Verwijdert deeltjes in de gehele matrix door zowel insluiting als elektrostatische adsorptie.
Belangrijkste voordelen:
Geen asbest (in tegenstelling tot eerdere filtermaterialen).
Gemaakt van zeer zuivere cellulosevezels, filterhulpmiddelen en polymere harsen.
Functionele groepen met een positieve lading zorgen voor een sterke adsorptie van fijne deeltjes en onzuiverheden.
Voldoet volledig aan de biofarmaceutische regelgeving.
2. Schaalbare filtratieschema's voor verschillende troebelheidsniveaus
Gebaseerd op vergelijkende studies:
Laagtroebelheidvloeistoffen:Lichtere voorfiltratie is voldoende.
Mediumtroebelheidvloeistoffen:Dubbellaagse dieptefiltratie aanbevolen.
Hoogtroebelheidvloeistoffen:Sterke positieve dieptefiltratie is vereist om de troebelheid onder de 10 NTU te brengen, wat een efficiënte verdere verwerking en een hoge antigeenopbrengst garandeert.
3. Productimplementatie: Dieptefilters van Great Wall Filtration
Great Wall Filtration biedt dieptefiltersystemen aan die speciaal zijn ontworpen voor biofarmaceutische processen.
Belangrijkste kenmerken:
Dieptefiltervellen met hoge capaciteit voor het verwijderen van cellen, vuil en grote vaste deeltjes.
Toepasbaar op zoogdiercelculturen en bacteriële/gistlysaten.
Geschikt voor het verwijderen van HCP, DNA, virussen, endotoxinen en antischuimmiddelen.
Compact ontwerp, lineair schaalbaar, geschikt voor in-line of parallel gebruik.
Stabiele debieten, lange levensduur en lage bedrijfskosten.
Conclusie
Sterke, positief geladen dieptefiltratietechnologie verbetert de zuiveringsefficiëntie en het antigeenherstel bij de productie van mond- en klauwzeervaccins aanzienlijk. Naast mond- en klauwzeervaccins biedt het een betrouwbare methode voor de zuivering van andere biologische geneesmiddelen. Naarmate de optimalisatie van bioprocessen voortschrijdt, zal geavanceerde filtratietechnologie essentieel blijven voor een veilige en efficiënte vaccinproductie.
Dit artikel is gebaseerd op echte experimentele gegevens en dient uitsluitend ter referentie.GeldigmakingOnder daadwerkelijke productieomstandigheden wordt aanbevolen.
