Partajarea literaturii|Discuție despre strategiile de optimizare pentru filtrarea virușilor
Jul 03, 2026| 
Filtrarea virusului este o parte importantă a procesului de fabricație biofarmaceutică și asigură siguranța produselor biofarmaceutice. Produsele biologice cum ar fi anticorpii monoclonali și anticorpii bispecifici sunt anticorpi terapeutici produși în mod obișnuit folosind linii celulare animale. În timpul culturii celulare și al purificării în aval, acestea sunt foarte sensibile la contaminarea virală, ceea ce poate afecta grav siguranța produselor biofarmaceutice.
Procesul de purificare din aval pentru anticorpii monoclonali include, în general, captarea afinității, inactivarea virală cu pH scăzut-, purificarea intermediară, purificarea prin lustruire, filtrarea virusului și ultrafiltrarea/diafiltrarea (UF/DF). Printre acești pași, filtrele de viruși sunt scumpe și sunt utilizate în principal ca consumabile de unică-utilizare, reprezentând o proporție semnificativă a costurilor de purificare în aval. Prin urmare, optimizarea capacității de încărcare a filtrelor de viruși este deosebit de importantă. Capacitatea de încărcare mai mare poate reduce amortizarea echipamentelor, validarea curățării și consumul de utilități, poate scurta ciclurile de producție, poate îmbunătăți robustețea procesului și poate sprijini dezvoltarea proceselor de-concentrație ridicată.
În producția biofarmaceutică, cel puțin două metode diferite sunt utilizate în mod obișnuit pentru a elimina virușii. Filtrarea virușilor și inactivarea virală cu -pH scăzut sunt cele două metode cel mai frecvent utilizate pentru eliminarea și inactivarea virusului. Inactivarea virală cu pH scăzut-vizează în principal virușii înveliți, în timp ce membranele de filtrare a virusului pot elimina atât virușii înveliți, cât și virușii ne-încapsulați. Filtrele de virus funcționează în modul de filtrare-funcțional și rețin particulele de virus mai mari decât dimensiunea porilor membranei. Pentru produsele proteice cu greutăți moleculare sub 170 kDa, rata de recuperare este în general mai mare de 98%.
În timpul filtrării virusului, diverși factori pot duce la o scădere a fluxului de filtrare și a capacității de încărcare a filtrului. Acest articol discută despre modul de optimizare a capacității de încărcare a filtrului de virus prin selectarea membranei, optimizarea pH-ului și conductibilitatea probei, selectarea concentrației probei, selectarea aditivilor și selectarea prefiltrului, cu scopul de a reduce costurile de producție și de a scurta timpul de filtrare.
Selectarea membranei
În prezent, membranele de filtrare a virusului sunt în general clasificate în trei tipuri în funcție de materialul membranei: polietersulfonă (PES), fluorură de poliviniliden (PVDF) și fibre goale de celuloză regenerată.
Când filtrele realizate din aceste trei materiale membranare sunt folosite pentru a filtra aceeași soluție de proteine la aceeași concentrație, capacitatea de încărcare urmează ordinea:
Celuloză regenerată > PES > PVDF
După cum se arată în Figura 1, pentru această probă de proteină particulară, o membrană de celuloză regenerată este cea mai potrivită alegere.
Diferite produse proteice necesită diferite materiale membranare. Prin urmare, materialele membranare adecvate trebuie selectate în funcție de caracteristicile diferitelor probe de proteine.
Optimizarea pH-ului și conductibilității probei
Atât pH-ul, cât și conductivitatea probei pot afecta capacitatea de încărcare a filtrelor de virus.
Același produs anticorp monoclonal la aceeași concentrație a fost filtrat folosind același filtru de virus în condiții de pH de 4,3 și, respectiv, 5,3. Rezultatele au arătat că capacitatea de încărcare de filtrare la pH 4,3 a fost mult mai mare decât cea la pH 5,3.
Conductibilitatea poate avea, de asemenea, un impact semnificativ asupra performanței filtrului de viruși. Prin urmare, pH-ul și conductibilitatea optime ar trebui determinate pe baza condițiilor reale ale procesului.
Selectarea concentrației probei
În aceleași condiții de pH, același filtru de virus a fost folosit pentru a filtra aceeași proteină la concentrații diferite.
Când aproximativ1.500 g de proteine pe metru pătrat de suprafață a membraneifusese procesată, soluția de proteine cu o concentrație de10,25 mg/mla cunoscut o scădere rapidă a fluxului de filtrare din220 LMHla10 LMH. În schimb, soluția de proteine cu o concentrație de6,895 mg/mla menţinut totuşi un flux de filtrare de aproximativ150 LMH.
Când aproximativ3.800 g de proteine pe metru pătratfusese procesată, soluția de proteine cu o concentrație de6,895 mg/mlmenţinut încă un flux de aproximativ75 LMH.
Prin urmare, pentru acest proces, o concentrație de proteine de aproximativ7 mg/mloferă o capacitate mai bună de încărcare a filtrului. Pentru a determina intervalul optim de concentrație, sunt încă necesare experimente suplimentare cu alte concentrații.
Filtrarea virușilor ar trebui să identifice un interval de concentrație adecvat, luând în considerare timpul de proces, costul de producție și alți factori, pentru a obține cel mai bun echilibru cost-performanță.
Selectarea aditivilor
Probele de proteine sunt în mod inerent instabile și tind să formeze agregate, care pot reduce semnificativ capacitatea de încărcare a filtrelor de virus.
Adăugarea de aminoacizi, zaharuri sau agenți tensioactivi poate stabiliza proteinele și, prin urmare, poate îmbunătăți capacitatea de încărcare a filtrului de virus.
Selectarea prefiltrelor
Utilizarea corectă a prefiltrelor poate reduce semnificativ suprafața membranei necesară pentru filtrarea virusului.
Prefiltrele pot elimina diverse impurități și contaminanți, inclusiv agregatele proteice, ADN-ul și alte urme de substanțe. Prefiltre diferite sunt potrivite pentru diferite fluide de proces.
În același timp, suprafața prefiltrului afectează și capacitatea de încărcare a filtrului de virus. O zonă de prefiltru mai mare are ca rezultat, în general, o capacitate mai mare de încărcare a filtrului de virus.
În aceleași condiții de pH, au fost utilizate diferite zone de prefiltru pentru a filtra aceeași soluție de proteine la aceeași concentrație. CândRaportul prefiltru-la-zona de filtrare a virusului a fost de 4:1, fluxul de filtrare a fost semnificativ mai mare decât atunci când a fost raportul1:1.
Luând în considerare costurile filtrului, dacă costul suplimentar al utilizării unui prefiltru mai mare la aRaport 4:1este mai mic decât costul suplimentar de creștere a zonei de filtrare a virusului necesar la aRaport 1:1, apoiRaport 4:1ar trebui luate în considerare pentru filtrarea virusului.
DespreGhidul
Guidling Technology este o companie specializată în dezvoltarea și fabricarea de produse pentru procesarea biofarmaceutică, cultura celulară, purificare și separare. Produsele noastre sunt utilizate pe scară largă în procesele de filtrare, testare, clarificare, purificare și concentrare a produselor biofarmaceutice, diagnostice și fluide industriale.
Guidling a dezvoltat dispozitive de ultrafiltrare centrifugă, casete de ultrafiltrare/microfiltrare, filtre de virus, filtre sterile, sisteme de filtrare cu flux tangențial (TFF), module de filtrare în adâncime și membrane cu fibre goale pentru aplicații în fabricarea biofarmaceutică și cultura celulară.
Membranele noastre și produsele noastre de filtrare cu membrană sunt utilizate pe scară largă pentru prefiltrare, microfiltrare, ultrafiltrare, nanofiltrare, concentrare, extracție și separare. Operăm mai multe linii de producție, de la produse de filtrare de laborator de unică folosință-la scară mică până la sisteme de filtrare-producție, sisteme de testare sterilă, fermentație și echipamente de cultură celulară, îndeplinind diverse cerințe atât pentru cercetare, cât și pentru producția industrială.
GhidulTehnologia așteaptă cu nerăbdare să coopereze cu tine!