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經(jīng)典的技術(shù),創(chuàng)新的設(shè)計--培養(yǎng)基除菌過濾應(yīng)用

閱讀:1210      發(fā)布時間:2014-10-28
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     近十年,,生物技術(shù)的快速發(fā)展意味著如今能夠生產(chǎn)出治療一系列疾病的藥物和疫苗亦非難事,。生物技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程勢必也對生物制品生產(chǎn)加工工藝產(chǎn)生了一定的影響,比如不斷提高生產(chǎn)效率,,加強(qiáng)藥品質(zhì)量的可靠性,,又或是如單克隆抗體(MAbs)或疫苗以及血液制品的穩(wěn)定生產(chǎn)。在生物制品特別是重組藥物工藝中,,用于CHO細(xì)胞培養(yǎng)的細(xì)胞系特定培養(yǎng)基如今依然是代表著的技術(shù)水平,,同樣顯而易見的是細(xì)胞培養(yǎng)方面,產(chǎn)品表達(dá)量可高達(dá)5g/L,,細(xì)胞密度達(dá)到10-20X106cell/mL,。

    這么多技術(shù)的快速發(fā)展同時也為整個生物制藥過程中各個工藝技術(shù)帶來了極大的挑戰(zhàn),如培養(yǎng)基市場的發(fā)展或者以及其滅菌方式的挑戰(zhàn),。培養(yǎng)基的滅菌方法主要有兩種,,高壓除菌及0.2um微孔濾膜過濾除菌。與過濾相比,,高壓滅菌的工作強(qiáng)度小,成本較低,,但易造成營養(yǎng)成分的流失,,因此在工業(yè)培養(yǎng)基過濾領(lǐng)域,采用除菌過濾的方式進(jìn)行培養(yǎng)基滅菌已成為市場主流的趨勢,,在很多專業(yè)技術(shù)人士看來,,隨著幾十年過濾技術(shù)的發(fā)展,培養(yǎng)基過濾已然是一件很簡單的事情,,但事實又是怎樣呢,?是否真的如大多數(shù)人想象的那么簡單呢?其實并不然?,F(xiàn)如今,,“一款過濾器滿足所有應(yīng)用”的方法也僅僅在小部分工藝范圍內(nèi)有效。正是鑒于這個原因,,膜式過濾器的新生代產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生,,應(yīng)用于生物制藥產(chǎn)品與細(xì)胞培養(yǎng)基的無菌過濾,,或是預(yù)過濾及細(xì)菌降低方面,以可靠確保率的生產(chǎn)工藝,。 
    在重組生物技術(shù)制造藥品過程中,,用于細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基中均包含了高熱敏性的成分,如蛋白質(zhì),、營養(yǎng)素,、維生素、酶和多肽等多種成分,。這些培養(yǎng)基均是無法通過高溫滅菌,,只可采用除菌過濾的形式進(jìn)行除菌。隨著上世紀(jì)90年代末聚醚砜(PES)膜式過濾器濾芯的引進(jìn),,聚醚砜已然成為生物制藥生產(chǎn)中除菌過濾膜材的優(yōu)先選擇,,就在那時,我們研制并推出了的Sartopore® 2除菌過濾器濾芯,。 
    但是,,基于培養(yǎng)基成分的差異以及特性,“一款過濾器滿足所有培養(yǎng)基除菌過濾應(yīng)用”的策略也已經(jīng)滿足不了廣大用戶的需求,,為此,,我們從PES膜材以及過濾器設(shè)計開發(fā)的經(jīng)驗出發(fā),對培養(yǎng)基進(jìn)行有效的分類,,并對開發(fā)不來的不同設(shè)計的過濾器在培養(yǎng)基過濾上的截留性能做了系統(tǒng)的比對研究,。從細(xì)胞培養(yǎng)基的成分分析角度出發(fā),大致也可以分為以下三類(如下表),,組成成分的不同意味著化學(xué)及物理特性方面具有豐富的多樣性,,對過濾性能自然也產(chǎn)生了極大的影響。

     正是由于此原因,,我們致力于數(shù)十年過濾技術(shù)研究以及過濾器設(shè)計開發(fā)的經(jīng)驗基礎(chǔ)上,,進(jìn)一步開發(fā)研制了Sartopore® 2 XLG和Sartopore® 2 XLI,這兩款新型的除菌過濾器可應(yīng)用于傳統(tǒng)培養(yǎng)基以及新型無血清或化學(xué)限定培養(yǎng)基的更加經(jīng)濟(jì)可靠的除菌過濾,。

Sartopore® 2 XLG —復(fù)雜組分的培養(yǎng)基除菌過濾具有zui長的使用壽命

     在過濾測試中采用無血清(a)和含大豆(b)的細(xì)胞培養(yǎng)基,,測試結(jié)果顯示具有0.8µm+ 0.2µm的膜組合的Sartopore® 2 XLG過濾器與PES除菌過濾器濾芯相比,明顯具有更長的使用壽命(參見圖1和圖2),。

圖1:不同的PES除菌過濾器使用壽命的比較,,過濾細(xì)胞培養(yǎng)基EX-CELL® 325 PF CHO,進(jìn)口壓力1 bar,,無預(yù)過濾,。

圖2:不同的PES除菌過濾器使用壽命的比較,過濾某用戶特定的無血清細(xì)胞培養(yǎng)基(含大豆),,進(jìn)口壓力1 bar,,無預(yù)過濾,。

     通過傳統(tǒng)的PES除菌過濾器與Sartopore® 2 XLG使用壽命的比較,清楚地顯示了專為復(fù)雜成分細(xì)胞培養(yǎng)基的過濾而開發(fā)的XLG過濾器,,可顯著確保更優(yōu)異的過濾性能以及更長的使用壽命,。Sartopore® 2 XLG除菌過濾器無疑是現(xiàn)今復(fù)雜成分細(xì)胞培養(yǎng)基的可靠、經(jīng)濟(jì),、過濾的*選擇,。

Sartopore® 2 XLI——化學(xué)限定的細(xì)胞培養(yǎng)基的除菌過濾

     新一代的化學(xué)限定培養(yǎng)基在MAbs和疫苗生產(chǎn)中應(yīng)用越來越廣泛,同時亦變得日益重要,,由于其不含蛋白并且*不含動物來源的組分,,不會存在病原性污染的風(fēng)險。與復(fù)雜的含蛋白胨的細(xì)胞培養(yǎng)基相比,,采用0.35µm+0.2µm的膜組合對化學(xué)限定的細(xì)胞培養(yǎng)基進(jìn)行過濾可獲得更長的使用壽命,。在本研究中我們也發(fā)現(xiàn), 0.35µm PES預(yù)過濾膜為0.2µm終端過濾膜提供了更為顯著而有效的保護(hù)效果,,成功開發(fā)除了0.35µm+0.2µm的PES膜組合的Sartopore® 2 XLI系列,,于化學(xué)限定的細(xì)胞培養(yǎng)基過濾。如圖3顯示所示,,當(dāng)采用市場上在售的化學(xué)限定細(xì)胞培養(yǎng)基進(jìn)行過濾時,,Sartopore® 2 XLI與傳統(tǒng)除菌過濾器相比,在使用壽命方面則更具優(yōu)勢,。

圖3:不同的PES除菌過濾器使用壽命的比較,,過濾化學(xué)限定細(xì)胞培養(yǎng)基,進(jìn)口壓力1 bar,,無預(yù)過濾,。

     通過傳統(tǒng)的PES除菌過濾器與Sartopore® 2 XLI使用壽命的比較,清楚地顯示了專為化學(xué)限定細(xì)胞培養(yǎng)基的過濾而開發(fā)的XLI過濾器,,可顯著確保更優(yōu)異的過濾性能以及更長的使用壽命,,再次證實了Sartopore® 2 XLI是過濾化學(xué)限定細(xì)胞培養(yǎng)基的*選擇。

     自從1923年德國研究人員Seitz開發(fā)了用于濾除藥品中的細(xì)菌和熱原的EK級濾板(石棉+纖維素)開始,,到1925年Richard Zsigmondy發(fā)明膜過濾器獲得諾貝爾獎,直至賽多利斯公司研制出*張0.45µm過濾精度的乙酸乙酯微孔過濾膜以來,,膜過濾分離技術(shù)孕育而生并應(yīng)用到藥品工業(yè)化生產(chǎn)中去,。近數(shù)十年來,除菌過濾膜技術(shù)一直在不斷地演化和發(fā)展,,到現(xiàn)如今,,針對特殊過濾應(yīng)用而開發(fā)的膜式除菌過濾器Sartopore® 2 XLG/XLI,一切都是膜過濾技術(shù)發(fā)展的見證,。

     二十一世紀(jì),,生物工藝生產(chǎn)技術(shù)的不斷革新以及新藥和診斷試劑的持續(xù)開發(fā)都將意味著過濾應(yīng)用正面臨著一個全新的挑戰(zhàn),。賽多利斯斯作為這一領(lǐng)域的技術(shù)*,也正積極面對并勇于迎接新一輪的挑戰(zhàn),。立足于經(jīng)典的膜過濾技術(shù),,采用創(chuàng)新的預(yù)過濾層設(shè)計,在過濾器開發(fā)過程中,,充分考慮特定料液的特性,,從中找尋出共性,針對其特定的理化性質(zhì)開發(fā)出更符合市場需求的,、性能的過濾器系列產(chǎn)品,,如Sartopore® 2 XLG & XLI,它們不僅展示了膜過濾技術(shù)不斷進(jìn)步和發(fā)展,,同時代表了生物制藥生產(chǎn)工藝過程中過濾應(yīng)用方面zui高的效率和性能,,同時具備了更優(yōu)勢的可靠性與經(jīng)濟(jì)性。

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