Teknologi Membran Dan Klarifikasi Vaksin (Ⅱ)

Pada artikel sebelumnya, kami telah memperkenalkan beberapa pengenalan awal mengenai vaksin dan strategi klarifikasi vaksin, dan kami akan terus mendalaminya pada sisa artikel ini. Menindaklanjuti penjelasan di atas, kami akan terus berbagi klarifikasi vaksin dan aplikasi jaringan membran terkait.

 

2.2.2 Pengaruh sifat fisik dan kimia virus

Setelah mempertimbangkan sistem produksi dan metode untuk menghilangkan kontaminan yang relevan pada langkah klarifikasi, penting untuk mempertimbangkan karakteristik virus dan fokus pada memaksimalkan hasil virus.

 

2.2.2.1 Adsorpsi virus yang mudah
Bahan bermuatan positif dan alat bantu filter (seperti diatomit) telah dikembangkan untuk meningkatkan efek filtrasi dalam. Meskipun muatan positif meningkatkan penangkapan asam nukleat dan HCP, diatomit diketahui mengikat sisa-sisa sel dan koloid. Namun, bahan-bahan ini juga dapat menahan virus melalui mekanisme adsorpsi. Karena virus biasanya bermuatan negatif dalam larutan, interaksi elektrostatis dengan filter bermuatan positif dapat terjadi.
Virus juga dapat berikatan melalui interaksi hidrofobik atau nonspesifiknya dengan bahan filter tertentu (seperti diatomit atau serat kaca). Virus yang berselubung, karena selubung lipidnya, lebih rentan terhadap adsorpsi ini. Jika virus terserap ke filter melalui interaksi elektrostatik, dan partikel virus terlepas karena persaingan garam, membilas filter dengan buffer yang sangat konduktif dapat memulihkan sebagian virus. Namun, bahan ini juga dapat mengelusi kontaminan seperti HCP atau asam nukleat. Oleh karena itu, penggunaan bahan penyaring alternatif, seperti polipropilena yang lebih inert, lebih disukai.
Adenovirus is easily adsorbed, but different results have been confirmed. Using positively charged diatomite and deep filters. Borosilicate glass fiber filter material is also very well recovered. On the other hand, a patent proposed by Weggeman involving clarification of 20 – 40% adenovirus losses at PER, et al. Cell cultures were prepared with similarly positively charged deep filters containing diatomite. In this case, the nominal polypropylene filter showed a very high viral recovery rate (> 90%).
Diketahui bahwa virus influenza rentan terhadap hilangnya adsorpsi selama klarifikasi. Oleh karena itu, penggunaan filter tanpa biaya, filter berbahan dasar polipropilen, cocok untuk memperjelas kumpulan influenza. Thompson et al melaporkan penggunaan filter polipropilen dengan nilai nominal 1,2 μm diikuti oleh membran PVDF 0,45 μm untuk memperjelas virus influenza berbasis sel yang diproduksi oleh sel MDCK. Sebanyak sembilan pengujian pemurnian dilakukan pada skala 20L, memuat 111 L/m2 untuk filter polipropilena 1,2 μm dan 105 L/m2 untuk filter PVDF 0,45 μm. Hasilnya menunjukkan bahwa sebagian besar virus yang berjalan pulih dengan baik (78-154%). Mereka juga melaporkan penghapusan hcDNA hingga 58%, namun tidak ada penghapusan HCP yang signifikan.

 

2.2.2.2 Memotong virus sensitif

Beberapa virus (yang dienkapsulasi atau tidak dienkapsulasi) menunjukkan ketahanan mekanis yang rendah dan dapat dihancurkan oleh paparan geser selama tahap sentrifugasi dan filtrasi membran. Kekuatan geser yang dihasilkan selama tahap pemurnian yang melibatkan filtrasi atau kromatografi dapat menyebabkan selubung virus terlepas, sehingga mempengaruhi infektivitas. Tergantung pada ukuran, ketebalan, dan geometri kapsid, kapsid virus mungkin rapuh atau, sebaliknya, tahan terhadap tekanan tinggi. Beberapa virus yang berselubung, seperti virus influenza, bersifat elastis terhadap tekanan mekanis dan dapat menahan deformasi yang besar. Di sisi lain, gaya geser dapat menyebabkan selubung virus yang kurang resisten, seperti retrovirus, terlepas, sehingga mempengaruhi daya menular virus.

VLP amplop yang dihasilkan ekstraseluler juga sangat rentan. Laju geser yang tinggi dihasilkan dalam proses sentrifugal, terutama pada bagian saluran masuk dan keluar (laju geser yang tinggi dihasilkan pada antarmuka gas-cair). Ketika virus dimurnikan dengan sentrifugasi gradien, kemampuan transduksi beberapa retrovirus melemah secara signifikan. Saat merancang pemisahan sentrifugal, ketidakstabilan relatif partikel virus terhadap gaya geser harus dipertimbangkan. Gaya sentrifugal bukan satu-satunya sumber guncangan geser, yang lebih penting adalah desain peralatan, terutama pada impor dan ekspor juga mempunyai guncangan geser yang signifikan. Perbedaan desain pada skala yang berbeda dapat menyebabkan perbedaan dalam hasil dan pemulihan virus yang sensitif terhadap geser pada skala yang berbeda.

Virus yang peka terhadap geseran harus dirancang secara hati-hati karena besarnya tegangan geser dan waktu pemaparan terhadap tegangan tersebut (akibat resirkulasi) bisa jadi tinggi. Untuk virus yang peka terhadap geser, perangkat sirkuit terbuka (serat berongga atau perangkat pelat terbuka) lebih disukai untuk mengurangi turbulensi dan gaya geser pada saluran umpan.

Pemilihan parameter pengoperasian juga harus meminimalkan kerusakan pada partikel virus: aliran silang rendah, tekanan transmembran sedang (TMP), dan waktu pemrosesan singkat.

Kontaminasi membran di bawah tekanan tinggi menyebabkan hilangnya infektivitas virus, kemungkinan disebabkan oleh kekuatan yang dapat bekerja pada selubung virus. Pemisahan berbasis membran didasarkan pada ukuran, dan akumulasi inhibitor virus dengan berat molekul besar serta partikel virus dapat mengurangi infektivitas vektor virus.

Degradasi virus yang sensitif terhadap geseran selama filtrasi mendalam tidak didokumentasikan secara luas. Hilangnya virus dalam filtrasi dalam paling sering disebabkan oleh terperangkapnya, adsorpsi, atau degradasi virus yang bergantung pada waktu dan suhu pada produk. Faktanya, meskipun tekanan mekanis dapat terjadi pada sistem NFF, waktu pemaparan produk NFF terhadap geseran sangat singkat dibandingkan dengan teknologi lain karena proses single pass yang cepat pada produk NFF.

 

2.2.2.3 Intersepsi menurut ukuran aperture

Virus yang berukuran lebih dari 100 nm dapat ditahan dengan menghilangkan mikoplasma atau membran tingkat steril (00,22 μm ke bawah). Dalam hal ini, perhatian khusus harus diberikan pada pemilihan filter. Untuk langkah TFF mikrofiltrasi, membran berukuran 0.45μm atau 0.65μm lebih disukai untuk saluran produk yang baik. Untuk filtrasi multi-langkah NFF, lapisan terpadat lebih besar dari atau sama dengan 0,45μm. Berhati-hatilah saat memilih filter dalam, karena beberapa perangkat filter dalam mungkin mengandung lapisan film, yang dapat mengakibatkan hilangnya produk karena drive retensi. Agregasi virus berdampak negatif terhadap produksi virus dan meningkatkan retensi virus karena ukuran virus.

Menurut paten Andre dan Champluvier, homogenisasi dapat mencegah atau membatasi penyumbatan filter dengan mengurangi ukuran agregat, sehingga memberikan hasil yang lebih tinggi. Homogenisasi juga meningkatkan kapasitas filtrasi hasil panen, yang meningkat sebesar 2.4-3 kali lipat.

Terlalu banyak pengotor dapat mengganggu pemulihan virus. Kotoran cenderung menyumbat filter, dan pori-pori membran yang tersumbat dapat mengurangi laju aliran virus. Dalam paten de Vocht dan Veenstra disebutkan bahwa klarifikasi langsung dari kepadatan sel yang tinggi Per. Pengumpulan dengan membran TFF({{0}}.65 atau 0.2 μm) menghasilkan pemulihan virus bebas adenovirus. Pemulihan dapat dicapai dengan penghilangan presipitasi DNA sel inang secara selektif sebelum langkah TFF 0,65 μm. 70% dari adenovirus.

 

 

2.3 Studi kasus: Optimalisasi klarifikasi vaksin virus

Pada Konferensi Internasional tentang Proses Biologis tahun 2011, Sanofi Pasteur mempresentasikan pendekatan rasional terhadap filter penyaringan untuk pengembangan rangkaian klarifikasi baru untuk calon vaksin virus. Penelitian tersebut bertujuan untuk mengatasi permasalahan yang dihadapi dalam optimalisasi proses kultur sel dan virus. Modifikasi pada proses hulu mengakibatkan hilangnya hasil sebesar 20% dan kontaminasi filter dini selama langkah klarifikasi, sehingga tidak ada peningkatan skala. Untuk menetapkan langkah klarifikasi yang kuat dan terukur, diperlukan pengembangan ulang rangkaian filter secara menyeluruh, dengan tingkat pemulihan virus lebih tinggi dari 85%.

Based on internal experience and scientific publications, the team selected 27 filters for an initial screening study. Small scale virus adsorption tests were performed on various filter media (polypropylene, nylon, cellulose ester, glass fiber, charged adsorption filter) and structures (pleated or deep filter). The virus yield was measured by ELISA and the clarifying efficiency of the preselected filtrate was compared by checking the reduction of turbidity. Preliminary screening studies showed that nylon and charged filters retained viral particles and virus recovery. Ten percent. The virus recovery rate of polypropylene and polyether sulfone filter was >. 80%. Tingkat perolehan kembali filter selulosa ester dan serat kaca bergantung pada evaluasi filter (20% atau 90%).

Sebagai langkah kedua, Sanofi Pasteur mengevaluasi beberapa kombinasi (urutan fase 2 atau fase 3) dari tujuh filter yang telah dipilih sebelumnya dalam studi penyaringan. Uji klasifikasi aliran konstan dilakukan dengan filter kecil. Selain itu, percobaan ini menggunakan hasil yang lebih tinggi dibandingkan penelitian skrining. Berdasarkan hasil pemulihan virus dan kapasitas filter, tim memilih dua kombinasi terbaik untuk dipelajari lebih lanjut.

- Urutan 1 (Tahap 2):30 μm dengan nilai nominal prafilter polipropilen terlipat, diikuti oleh ester selulosa komposit dan filter multilapis serat kaca (porositas 1/0,5 μm)

- Urutan 2 (tahap 3): pra-filter yang sama (filter polipropilen dengan nilai nominal 30 μm), diikuti oleh filter polipropilen multilapis perantara dan terakhir film polieter sulfon asimetris.

 

The robustness of these two clarified sequences has been challenged by repeated constant flow sizing experiments with different harvest batches. While both potential sequences demonstrated enhanced capabilities compared to the reference sequence, only sequence 1 achieved virus recovery objectives (>85%), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1 Rata-rata pemulihan virus pada setiap langkah pemfilteran. Studi stabilitas dievaluasi untuk tiga rangkaian filtrasi, yang mana hanya rangkaian 1 yang menggunakan polipropilena terlipat dengan nilai nominal 30 μm dan ester selulosa 1.0/0,5 μm dan filter serat kaca yang memenuhi target pemulihan global .

Sentrifugasi juga dievaluasi sebagai langkah klarifikasi utama, diikuti dengan filtrasi akhir sebesar {{0}},45 μm. Beberapa pasangan kecepatan/durasi diuji. Meskipun laju filtrasi 0,45 μm ditingkatkan dua kali lipat, hasil akhir lebih rendah dari target 85%. Akibatnya, sentrifugasi belum diteliti lebih lanjut.

Terakhir, kinerja rangkaian filtrasi polipropilen dan serat kaca dievaluasi pada skala yang lebih besar (ukuran bioreaktor 160 L). Urutan filter ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 2 Memperjelas kombinasi filter dan representasi grafis dari langkah hasil string. Train A adalah proses tradisional dan train B adalah proses yang dioptimalkan. Urutan B yang dioptimalkan dapat mengurangi area pra-filtrasi sebanyak 3 kali lipat, membatalkan langkah filtrasi perantara, dan mengurangi area filtrasi akhir sebanyak 10 kali lipat, sehingga meningkatkan pemulihan virus global sebesar 3%.

Beberapa batch berhasil diklarifikasi tanpa tanda-tanda penyumbatan filter, waktu proses sesuai batas produksi, dan rendemen virus > Delapan puluh lima persen. Optimalisasi langkah klarifikasi tidak berpengaruh pada langkah hilir dan atribut kualitas utama vaksin. Oleh karena itu, urutan klarifikasi yang dipilih digunakan dalam proses produksi vaksin (bioreaktor berukuran 1000 L) dan kinerjanya berhasil dikonfirmasi.

 

03 Klarifikasi vaksin bakteri

3.1 Pertimbangan untuk klarifikasi vaksin bakteri

Menurut Medical Thesaurus (2015), vaksin bakteri didefinisikan sebagai suspensi bakteri yang diencerkan atau dibunuh atau turunan antigeniknya yang digunakan untuk menginduksi respons imun guna mencegah atau mengobati penyakit akibat bakteri. Secara umum, vaksin bakteri dapat dibagi menjadi empat subkategori berdasarkan jenis antigen aktifnya. Agen ini dapat berupa:

- Membunuh atau melemahkan seluruh bakteri hidup. Juga dikenal sebagai vaksin BCG.

- Pemurnian determinan antigenik (subunit vaksin). Vaksin antraks atau vaksin pertusis aselular.

- Racun bakteri (toksoid). Toksoid difteri dan tetanus.

- Plasmid (pDNA).

Karena heterogenitas produk-produk keluarga ini, tantangan proses hulu dan hilir sangat bergantung pada jenis vaksin yang diproduksi. Oleh karena itu, setelah tahap fermentasi awal dapat dimurnikan atau tidak dimurnikan, sehingga dapat dilakukan tahap klarifikasi.

 

3.2 Strategi klarifikasi vaksin bakteri

3.2.1 Toksoid

Dua toksoid yang paling umum diproduksi untuk penggunaan vaksin adalah difteri dan tetanus, yang masing-masing diproduksi oleh Corynebacterium diphtheriae dan Clostridium tetani. Produksi kedua vaksin ini tunduk pada persyaratan peraturan yang ketat. Laporan teknis WHO dan lampirannya memberikan rekomendasi yang jelas untuk menjamin kualitas, keamanan dan efektivitas vaksin tetanus dan difteri. Praktik Manufaktur Umum yang Baik berlaku untuk produksi kedua vaksin tersebut, dan karyawan harus dilatih dengan benar dan menerima imunisasi booster terhadap kedua penyakit tersebut.

GMP secara ketat mensyaratkan bahwa kemurnian dan kualitas produk akhir harus ditunjukkan. Menurut WHO dan EP, kemanjuran vaksin tetanus akhir harus ditentukan melalui perbandingan in vivo atau dengan metode lain yang telah terbukti dengan bahan referensi yang sesuai dan dikalibrasi dalam satuan internasional sesuai dengan Standar Internasional untuk toksoid tetanus. Persyaratan terkini untuk kemanjuran diterbitkan pada tahun 2011 dan dapat bervariasi tergantung pada metode penilaian. Keamanan (bebas toksin dan toksisitas restoratif) dari setiap batch vaksin juga harus dibuktikan. Terakhir, stabilitas vaksin, terutama yang bersifat real time, harus diperhatikan.

 

3.2.2 Vaksin DNA plasmid

Vaksin DNA plasmid digunakan untuk tujuan kesehatan hewan, dan beberapa vaksin DNA plasmid untuk digunakan manusia sedang dalam berbagai tahap pengembangan dan evaluasi klinis. Setelah fermentasi E. coli, bakteri dikumpulkan dan dibelah untuk melepaskan DNA plasmid.

Penghapusan sisa-sisa sel biasanya dilakukan dengan sentrifugasi atau filtrasi. Subjek ini telah dibahas secara luas dalam publikasi terbaru. Dalam publikasi ini, proses dan tantangan pDNA hulu, hilir, dan formulasi saat ini.

Para penulis juga memberikan wawasan mengenai kesenjangan pada setiap langkah proses pembuatan pDNA dan potensi inovasi di masa depan dan/atau kesenjangan teknologi saat ini yang dapat mengarah pada optimalisasi proses lebih lanjut.

Vaksin DNA plasmid disiapkan dalam dua langkah. Pertama, sel-sel bakteri dikeluarkan dari media kultur, dan kedua, sisa-sisa sel setelah lisis sel dihilangkan. Tergantung pada skalanya, sel dikumpulkan menggunakan sentrifugasi atau mikrofiltrasi TFF. Centrifuge tumpukan cakram dikeluarkan sebentar-sebentar dengan kecepatan tinggi, dan hasil plasmid superkoil buruk karena kerusakan geser selama pelepasan. Jika sentrifugasi harus digunakan, centrifuge mangkuk padat adalah yang terbaik. Saluran terbuka, perangkat TFF datar dengan membran mikrofiltrasi 0.1 atau 0.2 μm atau perangkat serat berongga dapat bekerja dengan baik.

Karena perangkat serat berongga memiliki kapasitas beban padat yang tinggi, terkadang perangkat tersebut diberi prioritas. Biasanya proses ini beroperasi pada 3-5 kali konsentrasi, diikuti dengan 3-5 volume transfiltrasi. Untuk mengurangi geser dan mengontrol polarisasi membran dengan lebih baik, operasi kontrol penetrasi sangat disarankan. Meskipun sentrifugal lebih hemat biaya dalam operasi komersial skala besar, proses skala kecil cenderung menggunakan filtrasi karena portabilitas dan kemudahan pengoperasian.

Flokulan telah digunakan untuk memudahkan pemrosesan, namun hal ini dapat menyebabkan hilangnya produk. Beberapa juga merekomendasikan penggunaan partikel tanah diatom inert, diikuti dengan penyaringan kantong.

Cell lysis produces viscous products, including large particles, cell fragments, soluble impurities, fine colloidal particles, and pDNA. Due to the complexity of the material, removing such fine solids is a difficult separation. Gradient density deep filter or open hole structure (>0.45m) filter membran bagus dalam menghilangkan sisa-sisa sel. Karena penyumbatan yang kuat oleh puing-puing sel, filtrasi aliran rendah atau tekanan rendah lebih disukai. Mikrofilter berbasis TFF telah digunakan untuk langkah ini dan bag filter skala industri. Perengkahan statis (dalam bejana pencampur) dan kontinu (menggunakan mixer statis in-line) memerlukan filter yang berbeda.

 

3.3 Studi kasus: Perbandingan kemanjuran metode sentrifugasi, NFF dan TFF untuk mengklarifikasi racun tetanus

Muniandi dkk. membandingkan tiga metode berbeda untuk mengklarifikasi racun tetanus dan toksoid dari cairan fermentasi, yaitu sentrifugasi, filtrasi dalam (NFF), dan TFF. Bahan uji diproduksi dalam fermentor 400L menggunakan media Miller yang dimodifikasi (MMM). Dalam studi sentrifugasi, sel dipisahkan dari jantung pada 4000 RPM dalam wadah 6 × 1L selama 60 menit. Sampel supernatan diambil untuk mendeteksi pemulihan toksoid. Filtrasi dalam menggunakan filter sedalam 0,45μm dan 0,22μm yang mengandung tanah diatom dan selulosa untuk memperjelas kaldu fermentasi. Prosesnya dilakukan pada suhu 35 derajat dan 12psi.

Modul TFF panel datar terbuka diikat secara termal ke membran PVDF berukuran 0.22μm dalam metode TFF. Proses klarifikasi berbasis TFF dilakukan pada laju aliran silang 2000 L/jam pada 23 derajat, dan filtrat yang diklarifikasi dipekatkan pada laju aliran silang 1000 L/jam pada 25 derajat menggunakan membran PES sandwich 30kD TFF konvensional. Cairan daging yang telah diklarifikasi (sekitar 6L) dipekatkan 10 kali dalam proses ultrafiltrasi ini. Tes toksoid tetanus dilakukan pada sampel penahan terkonsentrasi untuk menilai pemulihan produk.

Filtrasi mendalam menghasilkan tingkat pemulihan produk sekitar 89%, dengan unit TFF menghasilkan tingkat pemulihan produk lebih dari 97%. Proses mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi secara konsisten menghasilkan perolehan produk yang lebih tinggi dibandingkan proses NFF. Hasil ini berdasarkan uji flokulasi (Lf).

 

04Klarifikasi vaksin polisakarida

4.1 Pertimbangan klarifikasi vaksin polisakarida

Proses produksi vaksin polisakarida uncoupling/free dan vaksin polisakarida gandeng diawali dengan pembiakan bakteri inang di dalam fermentor. Di akhir fermentasi, bakteri dapat diobati dengan bahan pembersih seperti DOC(natrium deoksikolat), Triton®X-100, atau bahan lain yang sesuai untuk menghancurkan bakteri dan mendorong pelepasan polisakarida. Karena kapasitas baterai yang besar, pengumpulan secara langsung melalui NFF tidak layak secara ekonomi karena keluarannya bisa sangat rendah. Oleh karena itu, pilihan ideal adalah menggunakan centrifuge untuk memisahkan gumpalan sel. Kisaran mikrofiltrasi TFF juga dapat digunakan. Pusat/penetran bebas sel yang mengandung polisakarida yang diinginkan diklarifikasi lebih lanjut dengan sistem filtrasi dalam NFF, diikuti dengan filtrasi biobatter, dan kemudian dilanjutkan ke pengolahan hilir untuk pemurnian lebih lanjut.

 

4.2 Strategi klarifikasi vaksin polisakarida

4.2.1 Prosedur Klarifikasi Pertama

Sentrifugasi adalah salah satu teknik paling umum untuk memisahkan sel dari cairan fermentasi. Tergantung pada skalanya, sentrifugasi kontinyu atau sentrifugasi batch dapat dipilih. Penting untuk dicatat bahwa optimalisasi kondisi sentrifugasi dan pengoperasiannya sangat penting untuk keberhasilan pemurnian hilir. Saat memilih membran TFF dan ukuran pori tertentu, penting untuk mengingat berat molekul polisakarida, yang sering kali berukuran besar dan memiliki struktur yang kompleks, dengan berat molekul berkisar antara 500kDa hingga lebih dari 1000kDa. Karena ukuran pori terbuka yang besar, penggunaan membran MF 0,22μm, 0,45μm, 0,65μm dapat memastikan keberhasilan pemulihan molekul PS dalam larutan osmotik.

 

4.2.2 Prosedur Klarifikasi Sekunder

Kejernihan/kekeruhan larutan fermentasi bebas sel yang mencapai tahap klarifikasi sekunder bergantung pada bakteri spesifik, jenis pembelahan, jenis serum individu, dan teknik yang digunakan untuk langkah klarifikasi primer. Kekeruhan di bagian tengah dapat berkisar antara 50 hingga 150 NTU. Filter dalam dengan kepadatan fraksional bermuatan positif yang terbuat dari diatomit yang diresapi dengan serat selulosa terisi dapat digunakan untuk memperjelas dan mengurangi kekeruhannya hingga <5NTU.

Throughput volume filter dalam ini dapat berkisar dari sekitar 150 L/m3 hingga 250 L/m3. Biasanya, larutan produk yang telah diklarifikasi disaring melalui tingkat reduksi biosupported 0,45 μm atau membran kelas steril 0,22 μm untuk menghilangkan partikel sel, koloid, dan mikroorganisme potensial yang tersisa.

 

4.3 Studi kasus: Klarifikasi pusat fermentasi kaldu Streptococcus pneumoniae setelah sentrifugasi

Sel-sel dipisahkan dengan menambahkan kaldu fermentasi {{0}}.1% (v/v) tipe 8 Streptococcus pneumoniae (20 L) dengan sentrifugasi terus menerus. Bagian tengah koleksi disaring melalui dua filter dalam tanah diatom dan bermuatan positif yang mengandung serat selulosa. Filtrat filter dalam individu kemudian disaring melalui membran PVDF tingkat reduksi bioloaded 0,45μm. Semua tes filtrasi dilakukan dalam mode aliran konstan dengan pompa peristaltik. Uji filtrasi menggunakan filter dalam bermuatan dan kaldu fermentasi Streptococcus pneumoniae serotipe 8 menghasilkan penurunan kekeruhan dari sekitar 120 NTU menjadi 3 NTU. Pengujian dilakukan pada laju aliran 140.150 L/m2 /jam dan perbedaan tekanan titik akhir sebesar 20-25 psi, dengan keluaran volume sekitar 180-200 L/m2.

Tes filtrasi serupa dilakukan pada kaldu fermentasi Streptococcus pneumoniae serotipe 19A. Cairan 19A yang disentrifugasi diklarifikasi melalui filter dalam bermuatan, yang mengurangi kekeruhan dari sekitar 40 NTU menjadi 3 NTU. Pengujian dilakukan pada laju aliran konstan sekitar 140-160 L/ m2 /jam, dan keluaran volumetrik sebesar 200-230L/ m2 dicapai pada tekanan titik akhir sekitar 15 psid. Analisis HLPC terhadap sampel produk yang dikumpulkan selama uji evaluasi filtrasi tidak menunjukkan kehilangan hasil yang signifikan untuk filtrasi dalam atau membran berukuran 0,45 μm (atau 0,22 μm).

 

05 Kesimpulan

Perkembangan proses klarifikasi memerlukan integrasi beberapa unit proses seperti sentrifugasi, TFF-MF, filtrasi dalam dan filtrasi aseptik. Optimalisasi proses klarifikasi memerlukan pemahaman tentang bagaimana unit operasi yang berbeda mempengaruhi satu sama lain. Tantangannya adalah memilih teknologi dan alat (peralatan dan perlengkapan) untuk memenuhi kebutuhan cairan proses yang semakin kompleks yang dihasilkan oleh bioreaktor yang lebih efisien saat ini. Peningkatan produktivitas hulu (titer virus, kepadatan sel, dll.), sisa-sisa sel, dan produk lisis sel meningkatkan kesulitan proses klarifikasi dan membingungkan pilihan peralatan pemisahan dan filtrasi.

Desain peralatan, kemudahan penggunaan dan kebersihan harus dipertimbangkan ketika membuat pemilihan skala proses. Hal ini akan memastikan konversi yang efisien dan keselamatan operator saat menangani filter yang dibuang. Untuk mengembangkan proses klarifikasi, integrasi yang kuat dari langkah-langkah klarifikasi adalah penting untuk memastikan bahwa pengolahan hasil panen di hulu hemat biaya. Berbagai unit filtrasi tersedia untuk memfasilitasi pengujian laboratorium, produksi percontohan, dan pemrosesan ukuran penuh. Dengan menerapkan rencana kerja peningkatan skala yang dirancang dengan baik yang mengevaluasi beberapa opsi klarifikasi, seseorang dapat dengan yakin memilih dan mengukur filter klarifikasi untuk melindungi operasi unit hilir sekaligus mengurangi biaya pengoperasian.

Klarifikasi vaksin menghadirkan beberapa tantangan. Biasanya, proses filtrasi perlu disesuaikan dengan sistem produksi, agen inaktivasi atau lisis, dan penyajian antigen, tidak harus pada vaksin. Proses vaksin tradisional biasanya menggunakan sentrifugasi untuk mengklarifikasi vaksin terlebih dahulu. Vaksin modern dengan berbagai platform teknologi dan volume pemrosesan yang lebih kecil menjadikan vaksin lebih cocok untuk diklarifikasi dengan teknologi berbasis membran. Vaksin yang baru dikembangkan menggunakan garis sel dan sistem ekspresi modern serta menggunakan kondisi kultur sel yang lebih pasti membuat banyak proses vaksin lebih kondusif untuk penyaringan.

 

Namun, heterogenitas komponen antigenik atau “antigen target” produk vaksin meningkatkan kompleksitas klarifikasi filtrasi. Antigen bervariasi dalam ukuran, kimia permukaan, dan muatan. Karakteristik ini mempengaruhi hasil dan perolehan antigen. Vaksin menghadirkan tantangan unik untuk diklarifikasi, terutama karena ukuran makromolekulnya. Hal ini, ditambah dengan permasalahan kemampuan seputar klarifikasi, meningkatkan kebutuhan akan panduan mengenai strategi pengembangan proses.

Ukuran dan skala operasi produksi vaksin skala komersial memiliki dampak signifikan terhadap pilihan teknologi klarifikasi. Karena terletak di bagian hulu proses, optimalisasi klarifikasi yang tepat sangat penting bagi keberhasilan operasi unit hilir, sehingga memaksimalkan hasil, pemulihan, dan ketahanan proses. Meskipun sentrifugasi tetap menjadi pilihan teknis yang layak untuk klarifikasi primer, unit mikrofiltrasi saluran terbuka (TFF) untuk klarifikasi primer dan filter dalam atau filter membran untuk klarifikasi sekunder mulai diterima di industri vaksin. Perubahan ini didorong oleh kebutuhan akan pemrosesan yang lebih cepat, pengembangan proses yang cepat, proses portabel, dan implementasi sekali pakai. NFF menawarkan proses ekonomis yang cocok untuk pilihan sekali pakai skala kecil hingga besar. Karena perubahan kebutuhan peraturan, ketersediaan perangkat atau modul pra-aseptik iradiasi gamma yang dirancang untuk autoklaf mendorong adaptasi yang lebih cepat terhadap teknologi berbasis NFF atau TFF.

Banyak proses vaksin klasik yang melibatkan evolusi operasi unit klarifikasi, sebagian besar disebabkan oleh kendala peraturan dan tingginya biaya validasi ulang dan pengiriman ulang atau uji klinis. Proses platform menggunakan skema klarifikasi berbasis filtrasi telah banyak digunakan di beberapa agen hayati dengan tingkat keberhasilan yang tinggi. Contoh dan kasus yang diuraikan dalam dokumen ini menunjukkan bahwa produsen vaksin mempunyai potensi untuk mencapai tingkat stabilitas, kelayakan ekonomi, dan utilitas sekali pakai dengan mengikuti pendekatan template.

Keuntungan lain dari filtrasi dibandingkan sentrifugasi adalah virus yang sensitif terhadap geseran atau virus yang cenderung terakumulasi pada antarmuka udara. Ketika produsen perangkat membawa produk baru ke pasar, produsen vaksin akan semakin siap dalam proses klarifikasi.

 

Sebagai perusahaan pertama di bidang lokalisasi, Guidling Technology telah mengumpulkan cukup pengalaman relevan dalam klarifikasi vaksin. Guidling Technology adalah perusahaan pengembangan dan produksi yang berfokus pada biofarmasi dan kultur sel, pemurnian dan pemisahan. Produk banyak digunakan dalam biomedis, diagnosis, penyaringan cairan industri, deteksi, klarifikasi, pemurnian dan proses konsentrasi; Guidling telah berhasil mengembangkan tabung sentrifugasi ultrafiltrasi, kaset membran ultrafiltrasi/mikrofiltrasi, filter penghilang virus, perangkat filter aliran tangensial, tumpukan membran dalam, dll., yang sepenuhnya memenuhi skenario penerapan biofarmasi dan kultur sel.

Membran dan filter membran kami banyak digunakan dalam konsentrasi, ekstraksi dan pemisahan pra-filtrasi, mikrofiltrasi, ultrafiltrasi, dan nanofiltrasi. Berbagai lini produk kami, mulai dari filtrasi laboratorium kecil sekali pakai hingga sistem filtrasi jenis produksi, pengujian sterilitas, fermentasi, kultur sel, dan banyak lagi, dapat memenuhi kebutuhan pengujian dan produksi.