Tehnologija ultrafiltracije za odstranjevanje endotoksinov pri proizvodnji cepiva proti steklini: razširljiva in stroškovno-učinkovita rešitev za čiščenje

Uvod

Tradicionalne metode odstranjevanja endotoksinov, kot je kromatografija, pogosto vključujejo zapletene postopke, visoke operativne stroške in podaljšane čase obdelave. danes,tehnologija ultrafiltracijeje postalo vedno bolj priljubljena rešitev pri čiščenju cepiva, ker omogoča hkratno koncentracijo in odstranitev endotoksina ob ohranjanju visokih stopenj obnavljanja antigena.

Ta članek raziskuje praktično uporabo a300 kDa PES ultrafiltracijska kasetapri proizvodnji cepiva proti steklini in ocenjuje njegovo učinkovitost pri zmanjševanju endotoksinov, pridobivanju antigena in -izvedljivosti proizvodnje v velikem obsegu.

 

Zakaj je nadzor endotoksinov pomemben pri proizvodnji cepiv

Endotoksini so zelo stabilne bakterijske komponente, ki lahko ostanejo aktivne tudi po toplotni obdelavi. Med proizvodnjo cepiva lahko pride do kontaminacije na različnih stopnjah predhodne predelave, celične kulture ali operacij žetve.

Za virusna cepiva, kot so cepiva proti steklini, ponuja nadzor ravni endotoksinov v fazi žetve virusa več prednosti:

Zmanjša breme čiščenja na koncu

Izboljša kakovost končnega izdelka

Minimizira tveganja izdaje serije

Poveča učinkovitost proizvodnje

Zagotavlja skladnost z regulativnimi zahtevami

Ker se tehnologija membranskega ločevanja še naprej razvija,ultrafiltracijski sistemiso postali zanesljiva rešitev za koncentracijo virusa in odstranjevanje endotoksinov.

 

Materiali in metode

Virus in celična linija

Fiksni sev virusa stekline: CTN-1V

Gostiteljska celica: celice Vero

Ultrafiltracijska membrana

Material membrane: PES (polietersulfon)

Zmanjšanje-molekularne mase (MWCO): 300 kDa

Površina membrane: 2,5 m²

Izdelek: Ultrafiltracijska kaseta Guidling 300 kDa (G25000300K)

Puferska raztopina

0,01 M PBS

0,15 M NaCl

pH 7,6

Metoda odkrivanja endotoksina

Ravni endotoksina pred in po ultrafiltraciji so bile kvantificirane z uporaboTest Limulus Amebocyte Lysate (LAL)., ki ostaja industrijski standard za testiranje bakterijskih endotoksinov.

 

Priprava žetve virusa stekline

Postopek pridobivanja virusa je vključeval:

1. korak: Kultura celic

Celice Vero smo oživili in gojili pri 37 stopinjah, dokler ni nastala popolna monoplast.

2. korak: Inokulacija virusa

Celice smo okužili s sevom virusa stekline CTN-1V pri določeni koncentraciji inokulacije.

3. korak: Širjenje virusa

Gojišče smo nadomestili z vzdrževalnim medijem, ki je vseboval 0,1 % humanega serumskega albumina, čemur je sledila inkubacija pri 32–33 stopinjah.

4. korak: Zbiranje virusov

Kulturne tekočine-, ki vsebujejo virus, so bile večkrat pobrane in združene, da so ustvarili napajalno raztopino za ultrafiltracijsko obdelavo.

 

Vrednotenje ključnih parametrov ultrafiltracije za odstranitev endotoksina

Raziskani so bili trije glavni parametri procesa:

1. Delovni tlak 2. Koncentracijski faktor 3. Diafiltracijski volumen

Preizkušenih je bilo več proizvodnih serij, da bi ocenili njihove učinke na učinkovitost odstranjevanja endotoksinov in obnovitev antigena.

 

Vpliv delovnega tlaka

Ocenjeni so bili štirje delovni tlaki:

5 psi

10 psi

15 psi

20 psi

Eksperimentalni pogoji:

30× faktor koncentracije

10 diavolumen izmenjave medpomnilnika

Rezultati

Študija je pokazala, da je imel delovni tlak minimalen vpliv tako na učinkovitost odstranjevanja endotoksina kot na obnovitev antigena.

Ta ugotovitev proizvajalcem omogoča prilagodljivost pri izbiri delovnih tlakov glede na specifikacije opreme in proizvodne zahteve.

 

Učinek faktorja koncentracije

Raziskani so bili štirje faktorji koncentracije:

30×

50×

80×

100×

Eksperimentalni pogoji:

Fiksni tlak: 20 psi

10 diavolumen izmenjave medpomnilnika

Rezultati

Ko se je koncentracija povečala, so se ravni endotoksina v koncentratu rahlo povečale.

Vendar:

Obnovitev antigena je ostala stabilna

80× koncentracija je dosegla optimalno zmanjšanje endotoksina

100× koncentracija je ponudila večjo produktivnost in nižje proizvodne stroške

Ti rezultati kažejo, da sta faktor koncentracije 80× in 100× primerna za industrijsko -proizvodnjo cepiva.

 

Učinek volumna diafiltracije (najbolj kritičen parameter)

Ocenjeni volumni diafiltracije:

10 DV

15 DV

20 DV

25 DV

Eksperimentalni pogoji:

100× koncentracija

Delovni tlak 20 psi

Rezultati

Diafiltracijski volumen je bil opredeljen kot najvplivnejši dejavnik, ki vpliva na odstranitev endotoksina.

Ko se je obseg izmenjave medpomnilnika povečal:

Raven endotoksina se je znatno zmanjšala

Izkoristek antigena je ostal dosledno visok

pri25 diafiltracijskih volumnov, je odstranitev endotoksina dosegla do98.7%, hkrati pa ohranja odlično obnovitev antigena.

 

Povzetek uspešnosti

Parameter	Odstranitev endotoksina (%)	Obnovitev antigena (%)
5 psi	Do 85,0	96.6
10 psi	Do 86.0	96.4
15 psi	Do 85,0	97.0
20 psi	Do 87,0	96.9
30 × koncentracija	53.3–95.3	97.6
50 × koncentracija	64.0–96.4	97.1
80 × koncentracija	68.7–96.9	96.3
100 × koncentracija	65.0–96.5	96.5
10 DV Diafiltracija	62.5–96.3	97.6
15 DV Diafiltracija	68.7–96.9	96.6
20 DV Diafiltracija	80.0–98.0	97.1
25 DV Diafiltracija	87.5–98.7	96.2

---

 

Ključne ugotovitve

Študija potrjuje, da a300 kDa PES ultrafiltracijska membranska kasetaje zelo učinkovito za odstranjevanje endotoksinov pri proizvodnji cepiva proti steklini.

Ključni zaključki vključujejo:

Diafiltracijski volumen je najbolj kritičen procesni parameter.

25 diavolumenov zagotavlja največje zmanjšanje endotoksinov.

Odstranitev endotoksina lahko doseže do 98,7 %.

Izkoristek antigena dosledno presega 96 %.

Ultrafiltracija omogoča hkratno koncentracijo in odstranitev endotoksinov.

Postopek je primeren tako za pilotno-in komercialno-proizvodnjo cepiva.

 

Prednosti ultrafiltracije pred tradicionalno kromatografijo

V primerjavi z običajnimi kromatografskimi-metodami odstranjevanja endotoksinov nudi ultrafiltracija pomembne prednosti:

Nižji proizvodni stroški

Zmanjšana poraba smole in poenostavljeni koraki obdelave pomagajo zmanjšati operativne stroške.

Višja učinkovitost procesa

Koncentracija in odstranitev endotoksina potekata v eni sami operaciji.

Odlično obnavljanje antigena

Visoke stopnje predelave zmanjšajo izgubo izdelka in izboljšajo skupni izkoristek postopka.

Preprosto{0}}nadgradnjo

Postopek je mogoče zlahka prilagoditi od laboratorijskega razvoja do komercialne proizvodnje.

Nenehna združljivost proizvodnje

Ultrafiltracijski sistemi se dobro integrirajo s sodobnimi neprekinjenimi bioprocesnimi platformami.

 

Zaključek

Ker si proizvajalci cepiv še naprej prizadevajo za večjo produktivnost in strožje standarde kakovosti,ultrafiltracijska tehnologija za odstranjevanje endotoksinovse pojavlja kot prednostna strategija čiščenja.

Vloga a300 kDa PES ultrafiltracijska kasetapri proizvodnji cepiva proti steklini izkazuje izjemno zmanjšanje endotoksinov, visoko regeneracijo antigena in odlično prilagodljivost. Z vključitvijo ultrafiltracije med fazo žetve virusa lahko proizvajalci učinkovito zmanjšajo obremenitev endotoksinov navzgor, poenostavijo nadaljnje čiščenje in izboljšajo splošno učinkovitost proizvodnje cepiva.

Za cepiva proti steklini, inaktivirana virusna cepiva in druge biološke izdelke zagotavlja ultrafiltracija preizkušeno, razširljivo in stroškovno-učinkovito rešitev za nadzor endotoksinov in optimizacijo postopkov.