Contesto e significato della ricerca
Nella produzione del vaccino contro l'afta epizootica, i surnatanti delle colture cellulari contengono una grande quantità di detriti cellulari. Se sottoposte direttamente a filtrazione sterilizzante con filtri da 0,2 μm, le membrane filtranti sono soggette a un rapido intasamento, riducendo l'efficienza e potenzialmente influenzando la permeabilità e la resa dell'antigene bersaglio (particelle virali 146S).
Questo studio si concentra su tre domande chiave:
Confronto delle prestazioni della filtrazione superficiale e della filtrazione in profondità in termini di portata, riduzione della torbidità e protezione dei filtri di sterilizzazione a valle.
Verifica del vantaggio esclusivo dei filtri di profondità a carica positiva elevata nella rimozione dei detriti cellulari.
Realizzazione di sistemi di filtrazione scalabili e adattabili ai fluidi di coltura con diversi livelli di torbidità, al fine di soddisfare le esigenze della produzione industriale.
Esperimenti principali e risultati
Filtrazione superficiale vs. filtrazione in profondità
Sperimentare:I fluidi contenenti il vaccino inattivato contro l'afta epizootica sono stati filtrati utilizzando una membrana superficiale in polipropilene da 0,45 μm e fogli filtranti di profondità, seguiti da una filtrazione sterilizzante da 0,2 μm.
Risultati:
Torbidità iniziale: 77 NTU.
Filtrazione in profondità:Portata 641 L/m²; torbidità ridotta a 9,65 NTU (limpido e brillante).
Filtrazione superficiale:Portata di soli 46 L/m²; torbidità rimasta a 41 NTU.
Filtrazione sterilizzante a valle:Dopo la filtrazione in profondità, i filtri da 0,2 μm hanno mostrato una portata di 655 L/m², rispetto a soli 91 L/m² dopo la filtrazione superficiale: un miglioramento di 7,2 volte.
Resa 146S:Maggiore capacità di filtrazione in profondità rispetto alla filtrazione superficiale.
Conclusione:La filtrazione in profondità ha permesso di ottenere una resa 13,9 volte superiore rispetto alla filtrazione superficiale, la torbidità del filtrato è risultata inferiore del 76,5% e la durata del filtro sterilizzante è stata prolungata di oltre 7 volte. Sia in termini di costi che di resa, la filtrazione in profondità è superiore.
Filtrazione in profondità con carica positiva vs. con carica fortemente positiva
Sperimentare:Sono stati testati due tipi di fogli filtranti a profondità con la stessa dimensione dei pori ma diversa densità di carica (positiva normale vs. positiva forte) su fluidi FMD inattivati.
Risultati:
I profili di portata e di pressione erano simili.
profondità positiva normalefiltro:Torbidità del filtrato 25 NTU.
Forte profondità positivafiltro:Torbidità del filtrato 9,65 NTU (solo il 38,6% del valore normale).
L'elevata capacità di carica deriva da speciali leganti della resina che migliorano l'adsorbimento elettrostatico.
La letteratura scientifica conferma che i filtri a forte profondità positiva possono rimuovere anche le proteine delle cellule ospiti (HCP) e il DNA.
Conclusione:I filtri a profondità positiva ad alta efficienza garantiscono una riduzione della torbidità significativamente migliore (<10 NTU), proteggono i processi di ultrafiltrazione/sterilizzazione a valle e rimuovono ulteriori impurità correlate al processo.
1. Principi tecnici e vantaggi della filtrazione in profondità
Filtrazione superficiale:Cattura le particelle solo sulla superficie della membrana; si tratta principalmente di un processo di setacciatura basato sulle dimensioni.
Filtrazione in profondità:Rimuove le particelle presenti nella matrice sia per intrappolamento che per adsorbimento elettrostatico.
Principali vantaggi:
Senza amianto (a differenza dei primi materiali filtranti).
Realizzato con fibre di cellulosa ad elevata purezza, coadiuvanti di filtrazione e resine polimeriche.
I gruppi funzionali con carica positiva garantiscono un forte adsorbimento per particelle fini e impurità.
Pienamente conforme ai requisiti normativi biofarmaceutici.
2. Schemi di filtrazione scalabili per diversi livelli di torbidità
Sulla base di studi comparativi:
Bassotorbiditàfluidi:Una pre-filtrazione più leggera è sufficiente.
Mezzotorbiditàfluidi:Si consiglia un sistema di filtrazione a doppio strato.
Altotorbiditàfluidi:È necessaria una forte filtrazione in profondità positiva per ridurre la torbidità al di sotto di 10 NTU, garantendo un'efficiente lavorazione a valle e un'elevata resa di antigene.
3. Implementazione del prodotto: Filtri di profondità Great Wall Filtration
Great Wall Filtration offre sistemi di filtrazione a profondità progettati per i processi biofarmaceutici.
Caratteristiche principali:
Fogli filtranti a profondità elevata per la rimozione di cellule, detriti e solidi di grandi dimensioni.
Applicabile a colture di cellule di mammifero e lisati batterici/di lievito.
In grado di rimuovere HCP, DNA, virus, endotossine e agenti antischiuma.
Design compatto, scalabile linearmente, adatto per l'utilizzo in linea o in parallelo.
Portate stabili, lunga durata e bassi costi di esercizio.
Conclusione
La tecnologia di filtrazione profonda a carica positiva elevata migliora significativamente l'efficienza di chiarificazione e il recupero dell'antigene nella produzione del vaccino contro l'afta epizootica. Oltre ai vaccini contro l'afta epizootica, offre un metodo affidabile per la purificazione di altri prodotti biologici. Con il progredire dell'ottimizzazione dei bioprocessi, la tecnologia di filtrazione avanzata rimarrà essenziale per una produzione di vaccini sicura ed efficiente.
Questo articolo si basa su dati sperimentali reali ed è fornito a solo scopo di riferimento.ValidazioneSi raccomanda di utilizzarlo nelle effettive condizioni di produzione.
