Tecnologia de membrana e clarificação de vacinas (II)

No artigo anterior, tivemos algumas introduções preliminares a vacinas e estratégias de clarificação de vacinas, e continuaremos a explorá-las no restante deste artigo. Dando continuidade ao acima, continuaremos a compartilhar clarificações de vacinas e aplicações de tecido de membrana relacionadas.

 

2.2.2 Influência das propriedades físicas e químicas do vírus

Depois de considerar o sistema de produção e os métodos para remover os contaminantes relevantes na etapa de clarificação, é importante levar em conta as características do vírus e focar em maximizar o rendimento do vírus.

 

2.2.2.1 Fácil adsorção de vírus
Materiais carregados positivamente e auxiliares de filtragem (como diatomita) foram desenvolvidos para melhorar os efeitos de filtragem profunda. Embora a carga positiva aumente a captura de ácidos nucleicos e HCP, a diatomita é conhecida por ligar restos celulares e coloides. No entanto, esses materiais também podem reter o vírus por meio do mecanismo de adsorção. Como o vírus geralmente é carregado negativamente em solução, podem ocorrer interações eletrostáticas com o filtro carregado positivamente.
Os vírus também podem se ligar por suas interações hidrofóbicas ou não específicas com certos materiais de filtro (como diatomita ou fibras de vidro). Os vírus envelopados, devido ao seu envelope lipídico, são mais suscetíveis a essa adsorção. Se o vírus for adsorvido ao filtro por meio de interações eletrostáticas, e as partículas do vírus forem descoladas devido à competição com sal, enxaguar o filtro com um tampão altamente condutor pode recuperar parcialmente o vírus. No entanto, isso também pode eluir contaminantes como HCP ou ácidos nucleicos. Portanto, o uso de um material de filtro alternativo, como o polipropileno mais inerte, é preferível.
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%).
É bem conhecido que os vírus da gripe são propensos à perda de adsorção durante a clarificação. Portanto, o uso de um filtro sem carga, o filtro à base de polipropileno, é adequado para clarificar a coleção de gripe. Thompson et al relataram o uso de um filtro de polipropileno nominal de 1,2 μm seguido por membrana PVDF de 0,45 μm para clarificar o vírus da gripe baseado em células produzido por células MDCK. Um total de nove testes de purificação foram realizados na escala de 20L, carregando 111 L / m2 para filtro de polipropileno de 1,2 μm e 105 L / m2 para filtro PVDF de 0,45 μm. Os resultados mostraram que a maioria dos vírus em execução se recuperou bem (78-154%). Eles também relataram até 58% de remoção de hcDNA, mas nenhuma remoção significativa de HCP.

 

2.2.2.2 Recortando vírus sensíveis

Alguns vírus (encapsulados ou não encapsulados) apresentam baixa resistência mecânica e podem ser destruídos pela exposição ao cisalhamento durante as etapas de centrifugação e filtração por membrana. As forças de cisalhamento geradas durante as etapas de purificação envolvendo filtração ou cromatografia podem fazer com que o envelope viral caia, afetando assim a infectividade. Dependendo do tamanho, espessura e geometria do capsídeo, o capsídeo viral pode ser quebradiço ou, inversamente, resiliente a altas pressões. Alguns vírus envelopados, como os vírus influenza, são elásticos ao estresse mecânico e podem suportar grande deformação. Por outro lado, a força de cisalhamento pode fazer com que o envelope de vírus menos resistentes, como os retrovírus, caia, afetando assim a infectividade do vírus.

VLPs de envelope gerados extracelularmente também são muito vulneráveis. Altas taxas de cisalhamento são geradas no processo centrífugo, principalmente nas partes de entrada e saída (altas taxas de cisalhamento são geradas na interface gás-líquido). Quando o vírus foi purificado por centrifugação de gradiente, a capacidade de transdução de alguns retrovírus foi significativamente enfraquecida. Ao projetar a separação centrífuga, a instabilidade relativa das partículas virais às forças de cisalhamento deve ser considerada. A força centrífuga não é a única fonte de choque de cisalhamento, mais importante é o projeto do equipamento, especialmente na importação e exportação também têm choque de cisalhamento significativo. Diferenças no projeto de diferentes escalas podem levar a diferenças no rendimento e recuperação de vírus sensíveis ao cisalhamento em diferentes escalas.

Vírus sensíveis ao cisalhamento devem ser cuidadosamente projetados porque a magnitude do estresse de cisalhamento e o tempo de exposição ao estresse (devido à recirculação) podem ser altos. Para vírus sensíveis ao cisalhamento, dispositivos de circuito aberto (dispositivos de fibra oca ou placa aberta) são preferidos para reduzir a turbulência e as forças de cisalhamento no canal de alimentação.

A escolha dos parâmetros operacionais também deve minimizar os danos às partículas do vírus: baixo fluxo cruzado, pressão transmembrana média (TMP) e tempo de processamento curto.

A contaminação da membrana sob alta pressão leva à perda de infectividade viral, possivelmente devido às forças que a ação de cisalhamento pode atuar no envelope viral. A separação baseada na membrana é baseada no tamanho, e o acúmulo de inibidores virais de grande peso molecular e partículas virais pode reduzir a infectividade dos vetores virais.

A degradação de vírus sensíveis ao cisalhamento durante a filtração profunda não é amplamente documentada. A perda de vírus na filtração profunda é mais frequentemente atribuída à captura, adsorção ou degradação viral dependente do tempo e da temperatura do produto. Na verdade, embora o estresse mecânico possa ocorrer em sistemas NFF, o tempo de exposição dos produtos NFF ao cisalhamento é muito curto em comparação com outras tecnologias devido à rápida passagem única experimentada em produtos NFF.

 

2.2.2.3 Interceptação de acordo com o tamanho da abertura

Vírus acima de 100 nm podem ser retidos removendo membranas de micoplasma ou de grau estéril (0.22 μm e abaixo). Neste caso, atenção especial deve ser dada à seleção de filtros. Para etapas de microfiltração TFF, membranas de 0.45μm ou 0,65μm são preferidas para bons canais de produto. Para filtragem multietapas NFF, a camada mais densa é maior ou igual a 0,45μm. Deve-se ter cuidado ao escolher um filtro profundo, pois alguns dispositivos de filtro profundo podem conter uma camada de filme, o que pode resultar em perda de produto devido à unidade de retenção. A agregação de vírus afeta negativamente a produção de vírus e aumenta a retenção de vírus devido ao tamanho do vírus.

De acordo com uma patente de Andre e Champluvier, a homogeneização pode prevenir ou limitar o entupimento do filtro reduzindo o tamanho do agregado, proporcionando um rendimento maior. A homogeneização também melhorou a capacidade de filtragem da colheita, que aumentou em 2.4-3 vezes.

Muita impureza pode interferir na recuperação do vírus. Impurezas tendem a obstruir o filtro, e poros de membrana obstruídos podem resultar em taxas de passagem de vírus reduzidas. Em uma patente de de Vocht e Veenstra, é mencionado que a clarificação direta de alta densidade celular Per. A coleta com TFF (membrana de {{0}}.65 ou 0.2 μm) resultou na recuperação do vírus livre de adenovírus. A recuperação pode ser obtida pela remoção seletiva por precipitação do DNA da célula hospedeira antes da etapa de TFF de 0,65 μm. 70% dos adenovírus.

 

 

2.3 Estudo de caso: Otimização da clarificação da vacina viral

Na Conferência Internacional sobre Processos Biológicos de 2011, a Sanofi Pasteur apresentou uma abordagem racional para filtros de triagem para o desenvolvimento de novas sequências clarificadas para vacinas virais candidatas. A pesquisa visa superar os problemas enfrentados na otimização de processos de cultura de células e vírus. Modificações no processo upstream resultaram em uma perda de rendimento de 20% e contaminação prematura do filtro durante a etapa de clarificação, resultando em nenhuma ampliação. Para estabelecer uma etapa de clarificação robusta e escalável, foi necessário um redesenvolvimento completo da sequência do filtro, com taxas de recuperação viral superiores a 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%. A taxa de recuperação de filtros de éster de celulose e fibra de vidro depende da avaliação do filtro (20% ou 90%).

Como um segundo passo, a Sanofi Pasteur avaliou várias combinações (sequências de fase 2 ou fase 3) dos sete filtros pré-selecionados no estudo de triagem. O teste de classificação de fluxo constante foi realizado com um pequeno filtro. Além disso, este experimento usou um rendimento maior do que o estudo de triagem. Com base nos resultados de recuperação viral e capacidade do filtro, a equipe escolheu as duas melhores combinações para estudo posterior.

- Sequência 1 (estágio 2): pré-filtro de polipropileno dobrado com capacidade nominal de 30 μm, seguido por um filtro multicamadas de éster de celulose composto e fibra de vidro (porosidade de 1/0,5 μm)

- Sequência 2 (estágio 3): o mesmo pré-filtro (filtro de polipropileno com capacidade nominal de 30 μm), seguido por um filtro intermediário de polipropileno multicamadas e, finalmente, um filme assimétrico de poliéter sulfona.

 

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%), conforme mostrado na Figura 1.

Figura 1 Recuperação média de vírus em cada etapa de filtragem. Estudos de estabilidade foram avaliados para três sequências de filtragem, das quais apenas a sequência 1 usando um polipropileno dobrado nominal de 30 μm e um filtro de éster de celulose e fibra de vidro de 1.0/0,5 μm atingiu a meta global de recuperação.

A centrifugação também foi avaliada como a etapa primária de clarificação, seguida pela filtração final de {{0}}.45 μm. Vários pares de velocidade/duração foram testados. Embora a taxa de filtração de 0,45 μm tenha sido aumentada em duas vezes, o rendimento final foi menor do que a meta de 85%. Como resultado, a centrifugação não foi estudada mais profundamente.

Finalmente, o desempenho das sequências de filtração de polipropileno e fibra de vidro foi avaliado em uma escala maior (tamanho de biorreator de 160 L). A sequência de filtros é mostrada na Figura 2.

Figura 2 Esclarece a combinação de filtros e uma representação gráfica do rendimento da etapa da sequência. O trem A é o processo tradicional e o trem B é o processo otimizado. A sequência otimizada B pode reduzir a área de pré-filtragem em 3 vezes, cancelar a etapa de filtragem intermediária e reduzir a área de filtragem final em 10 vezes, aumentando assim a recuperação global do vírus em 3%.

Vários lotes foram clarificados com sucesso, sem sinais de bloqueio do filtro, tempo de processo em linha com os limites de produção e rendimento de vírus de > oitenta e cinco por cento. A otimização da etapa de clarificação não teve efeito nas etapas posteriores e nos principais atributos de qualidade da vacina. Portanto, a sequência de clarificação selecionada foi usada no processo de produção da vacina (biorreator de tamanho 1000 L) e o desempenho foi confirmado com sucesso.

 

03 Esclarecimento sobre vacinas bacterianas

3.1 Considerações para esclarecimento de vacinas bacterianas

De acordo com o Medical Thesaurus (2015), uma vacina bacteriana é definida como uma suspensão de bactérias diluídas ou mortas ou seus derivados antigênicos que é usada para induzir uma resposta imune para prevenir ou tratar doenças bacterianas. Mais geralmente, as vacinas bacterianas podem ser divididas em quatro subcategorias com base no tipo de antígeno ativo. Este agente pode ser:

- Mata ou enfraquece todas as bactérias vivas. Também conhecida como vacina BCG.

- Purificação de determinantes antigênicos (vacinas de subunidade). Vacina contra antraz ou vacina contra coqueluche acelular.

- Toxinas bacterianas (toxoides). Toxoides diftéricos e tetânicos.

- Plasmídeo (pDNA).

Devido à ampla heterogeneidade dos produtos da família, os desafios do processo upstream e downstream dependem amplamente do tipo de vacina que está sendo produzida. Portanto, após a etapa de fermentação inicial pode ser purificado ou não purificado, para que a etapa de clarificação possa ser realizada.

 

3.2 Estratégia de clarificação da vacina bacteriana

3.2.1 Toxóide

Os dois toxoides mais comuns produzidos para uso em vacinas são difteria e tétano, que são produzidos por Corynebacterium diphtheriae e Clostridium tetani, respectivamente. A produção de ambas as vacinas está sujeita a requisitos regulatórios rigorosos. O relatório técnico da OMS e seus anexos fazem recomendações claras para garantir a qualidade, segurança e eficácia das vacinas contra tétano e difteria. As Boas Práticas Gerais de Fabricação se aplicam à produção de ambas as vacinas, e os funcionários devem ser devidamente treinados e receber imunização de reforço contra ambas as doenças.

O GMP exige estritamente que a pureza e a qualidade do produto final sejam demonstradas. De acordo com a OMS e EP, a eficácia de uma vacina final contra o tétano deve ser determinada por comparação in vivo ou com qualquer outro método comprovado com uma substância de referência apropriada calibrada em unidades internacionais de acordo com o Padrão Internacional para toxoide tetânico. Requisitos atualizados para eficácia foram publicados em 2011 e podem variar dependendo do método de avaliação. A segurança (toxidade livre de toxinas e restauradora) de cada lote de vacina também deve ser demonstrada. Finalmente, a estabilidade das vacinas, especialmente em tempo real, deve ser abordada.

 

3.2.2 Vacina de DNA plasmídeo

As vacinas de DNA plasmídeo são usadas para fins de saúde animal, e várias vacinas de DNA plasmídeo para uso humano estão em vários estágios de desenvolvimento e avaliação clínica. Após a fermentação de E. coli, as bactérias são coletadas e clivadas para liberar o DNA plasmídeo.

A remoção de resíduos celulares é geralmente realizada por centrifugação ou filtração. O assunto foi amplamente abordado em publicações recentes. Nesta publicação, processos e desafios atuais de pDNA upstream, downstream e de formulação.

Os autores também fornecem insights sobre as lacunas em cada etapa do processo típico de fabricação de pDNA e potenciais inovações futuras e/ou lacunas tecnológicas atuais que podem levar a uma maior otimização do processo.

As vacinas de DNA plasmídeo são preparadas em duas etapas. Primeiro, as células bacterianas são removidas do meio de cultura e, segundo, os restos celulares após a lise celular são removidos. Dependendo da escala, as células são coletadas usando centrifugação ou microfiltração TFF. A centrífuga de disco-pilha é ejetada intermitentemente em alta velocidade, e o rendimento de plasmídeos superenrolados é baixo devido a danos por cisalhamento durante a descarga. Se a centrifugação deve ser usada, uma centrífuga de tigela sólida é melhor. Dispositivos TFF planos de canal aberto com membranas de microfiltração de 0.1 ou 0.2 μm ou dispositivos de fibra oca podem funcionar bem.

Como os dispositivos de fibra oca têm uma alta capacidade de carga sólida, às vezes eles recebem prioridade. Normalmente, esses processos operam em 3-5 vezes a concentração, seguidos por 3-5 volumes de transfiltração. Para reduzir o cisalhamento e controlar melhor a polarização da membrana, as operações de controle de penetração são altamente recomendadas. Embora as centrífugas sejam mais econômicas em operações comerciais de larga escala, os processos de menor escala tendem a usar filtragem devido à portabilidade e facilidade de operação.

Floculantes têm sido usados ​​para facilitar o processamento, mas podem levar à perda do produto. Alguns também recomendam o uso de partículas de terra diatomácea inertes, seguido por filtração em bolsa.

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) filtros de membrana são bons para remover detritos celulares. Devido ao forte entupimento de detritos celulares, a filtragem de baixo fluxo ou baixa pressão é preferida. Microfiltros baseados em Tff foram usados ​​para esta etapa e filtros de bolsa em escala industrial. A rachadura estática (em um recipiente de mistura) e contínua (usando um misturador estático em linha) requer filtros diferentes.

 

3.3 Estudo de caso: Comparação da eficácia dos métodos de centrifugação, NFF e TFF para clarificação de toxinas do tétano

Muniandi et al. compararam três métodos diferentes para clarificar toxinas tetânicas e toxoides de fluidos de fermentação, a saber, centrifugação, filtração profunda (NFF) e TFF. O material de teste foi produzido em um fermentador de 400L usando um meio Miller modificado (MMM). No estudo de centrifugação, as células foram separadas do coração a 4000 RPM em um recipiente de 6 × 1L por 60min. Amostras de sobrenadante foram coletadas para detectar a recuperação de toxoides. A filtração profunda usa filtros profundos de 0,45μm e 0,22μm contendo terra diatomácea e celulose para clarificar o caldo de fermentação. O processo é realizado a uma temperatura de 35 graus e 12psi.

Um módulo TFF de painel plano aberto é termicamente ligado a uma membrana PVDF de 0.22μm no método TFF. O processo de clarificação baseado em TFF foi realizado a uma taxa de fluxo cruzado de 2000 L/h a 23 graus, e o filtrado clarificado foi concentrado a uma taxa de fluxo cruzado de 1000 L/h a 25 graus usando uma membrana PES de 30kD de sanduíche TFF convencional. O líquido de carne clarificado (cerca de 6L) é concentrado 10 vezes neste processo de ultrafiltração. Testes de toxoide tetânico foram realizados em amostras de retentores concentrados para avaliar a recuperação do produto.

A filtragem profunda resultou em uma taxa de recuperação de produto de aproximadamente 89%, com unidades TFF resultando em uma taxa de recuperação de produto de mais de 97%. Os processos de microfiltração e ultrafiltração produzem consistentemente recuperações de produto mais altas do que o processo NFF. Esses resultados são baseados em testes de floculação (Lf).

 

04Esclarecimento sobre vacinas polissacarídicas

4.1 Consideração da clarificação da vacina polissacarídica

O processo de produção de vacinas de polissacarídeos livres/desacopladas e vacinas de polissacarídeos acoplados começa com a cultura da bactéria hospedeira em um fermentador. No final da fermentação, as bactérias podem ser tratadas com agentes de limpeza como DOC (desoxicolato de sódio), Triton®X-100 ou outros reagentes adequados para destruir as bactérias e promover a liberação de polissacarídeos. Devido à grande capacidade da bateria, a coleta diretamente via NFF não é economicamente viável, pois o rendimento pode ser muito baixo. Portanto, a escolha ideal é usar uma centrífuga para separar os aglomerados de células. A faixa de microfiltração TFF também pode ser usada. O centro/penetrante livre de células contendo o polissacarídeo de interesse é posteriormente clarificado por um sistema de filtragem profunda NFF, seguido por filtragem com biobateria e, em seguida, prosseguido para tratamento a jusante para posterior purificação.

 

4.2 Estratégia de clarificação da vacina polissacarídica

4.2.1 Primeiro procedimento de esclarecimento

A centrifugação é uma das técnicas mais comuns para separar células de fluidos de fermentação. Dependendo da escala, centrifugação contínua ou centrifugação em lote podem ser selecionadas. É importante observar que a otimização adequada das condições de centrifugação e sua operação é essencial para uma purificação bem-sucedida a jusante. Ao selecionar uma membrana TFF específica e tamanho de poro, é importante ter em mente o peso molecular dos polissacarídeos, que geralmente são grandes e estruturalmente complexos, com pesos moleculares variando de aproximadamente 500kDa a mais de 1000kDa. Devido ao grande tamanho de poro aberto, o uso de membranas MF de 0,22μm, 0,45μm, 0,65μm pode garantir a recuperação bem-sucedida de moléculas de PS na solução osmótica.

 

4.2.2 Procedimento de esclarecimento secundário

A clareza/turbidez da solução de fermentação sem células que atinge a etapa de clarificação secundária depende das bactérias específicas, do tipo de clivagem, do tipo de soro individual e da técnica usada para a etapa de clarificação primária. A turbidez do centro pode variar de cerca de 50 a 150 NTU. Um filtro profundo de densidade fracionada carregado positivamente feito de diatomita impregnada com fibras de celulose preenchidas pode ser usado para clarificar e reduzir sua turbidez para < 5NTU.

O volume de produção deste filtro profundo pode variar de aproximadamente 150 L/m3 a 250 L/m3. Normalmente, a solução do produto clarificado é filtrada através de uma membrana de redução biossuportada subsequente de 0,45 μm ou de uma membrana de grau esterilizado de 0,22 μm para remover quaisquer partículas celulares, coloides e microrganismos potenciais restantes.

 

4.3 Estudo de caso: Clarificação do centro do caldo de fermentação de Streptococcus pneumoniae após centrifugação

As células foram separadas pela adição de {{0}}.1% (v/v) de caldo de fermentação de Streptococcus pneumoniae tipo 8 (20 L) por centrifugação contínua. O centro da coleta é filtrado por dois filtros profundos separados de terra diatomácea e carregados positivamente contendo fibras de celulose. O filtrado do filtro profundo individual foi então filtrado por uma membrana PVDF de 0,45 μm de grau de redução biocarregada. Todos os testes de filtragem foram realizados em modo de fluxo constante com bombas peristálticas. Os testes de filtragem usando um filtro profundo carregado e caldo de fermentação de Streptococcus pneumoniae sorotipo 8 resultaram em queda de turbidez de aproximadamente 120 NTU para 3 NTU. Os testes foram realizados a uma vazão de 140.150 L/m2 /h e uma diferença de pressão de ponto final de 20-25 psi, com um volume de transferência de aproximadamente 180-200 L/m2.

Testes de filtragem semelhantes foram realizados no caldo de fermentação do Streptococcus pneumoniae sorotipo 19A. O líquido 19A centrifugado é clarificado por meio de um filtro profundo carregado, o que reduz a turbidez de cerca de 40 NTU para 3 NTU. Os testes foram realizados a uma vazão constante de cerca de 140-160 L/ m2 /h, e uma vazão volumétrica de 200-230 L/ m2 foi obtida a uma pressão final de cerca de 15 psid. A análise HLPC de amostras de produtos coletadas durante os testes de avaliação de filtragem não mostrou perda significativa de rendimento para filtração profunda ou membranas de 0.45 μm (ou 0,22 μm).

 

05 Conclusão

O desenvolvimento de processos de clarificação requer a integração de vários processos unitários, como centrifugação, TFF-MF, filtração profunda e filtração asséptica. A otimização do processo de clarificação requer uma compreensão de como diferentes operações unitárias afetam umas às outras. O desafio é selecionar tecnologias e ferramentas (equipamentos e acessórios) para atender aos requisitos cada vez mais complexos de fluidos de processo produzidos pelos biorreatores mais eficientes de hoje. O aumento da produtividade upstream (título viral, densidade celular, etc.), detritos celulares e produtos de lise celular aumenta a dificuldade do processo de clarificação e confunde a escolha do equipamento de separação e filtração.

O design do equipamento, a facilidade de uso e a limpeza devem ser considerados ao fazer a seleção da escala do processo. Isso garantirá a conversão eficiente e a segurança do operador ao lidar com filtros descartados. Para desenvolver o processo de clarificação, a forte integração das etapas de clarificação é importante para garantir que o processamento da colheita a montante seja econômico. Uma variedade de unidades de filtragem está prontamente disponível para facilitar os testes de laboratório, a produção piloto e o processamento em tamanho real. Ao implementar um plano de trabalho de aumento de escala bem projetado que avalia várias opções de clarificação, pode-se selecionar e dimensionar com confiança os filtros de clarificação para proteger as operações da unidade a jusante, reduzindo os custos operacionais.

A clarificação de vacinas apresenta vários desafios. Normalmente, o processo de filtragem precisa ser adaptado ao sistema de produção, agente de inativação ou lise e apresentação de antígeno, não necessariamente vacinas. Os processos tradicionais de vacinas normalmente usam centrifugação para clarificar inicialmente a vacina. Vacinas modernas com múltiplas plataformas tecnológicas e volumes menores de processamento tornam as vacinas mais adequadas para clarificação por tecnologias baseadas em membrana. Vacinas recentemente desenvolvidas usando linhas celulares modernas e sistemas de expressão e usando condições de cultura celular mais definidas tornam muitos processos de vacinas mais propícios à filtragem.

 

No entanto, a heterogeneidade no componente antigênico ou "antígeno alvo" dos produtos de vacina aumenta a complexidade da clarificação da filtração. Os antígenos variam em tamanho, química de superfície e carga. Essas características afetam o rendimento e a recuperação de antígenos. As vacinas apresentam desafios únicos para a clarificação, principalmente devido ao tamanho de suas macromoléculas. Isso, combinado com problemas de capacidade em torno da clarificação, aumenta a necessidade de orientação sobre estratégias de desenvolvimento de processo.

O tamanho e a escala de uma operação em escala comercial para produção de vacinas têm um impacto significativo na escolha da tecnologia de clarificação. Estando localizada a montante do processo, a otimização adequada da clarificação é crítica para o sucesso das operações unitárias a jusante, maximizando o rendimento, a recuperação e a robustez do processo. Embora a centrifugação continue sendo uma opção técnica viável para clarificação primária, unidades de microfiltração de canal aberto (TFF) para clarificação primária e filtros finos profundos ou filtros de membrana para clarificação secundária estão ganhando aceitação na indústria de vacinas. Essa mudança é motivada pela necessidade de processamento mais rápido, desenvolvimento rápido de processos, processos portáteis e implementações de uso único. O NFF oferece um processo econômico adequado para opções de uso único de pequena a grande escala. Devido às necessidades regulatórias em mudança, a disponibilidade de dispositivos ou módulos pré-assépticos de irradiação gama projetados para autoclavagem promove uma adaptação mais rápida de tecnologias baseadas em NFF ou TFF.

Muitos processos clássicos de vacinas envolvem a evolução de operações de unidade de clarificação, em grande parte devido a restrições regulatórias e aos altos custos associados de revalidação e reenvio ou ensaios clínicos. O processo de plataforma usando o esquema de clarificação baseado em filtração tem sido amplamente usado em vários agentes biológicos com alto grau de sucesso. Os exemplos e casos descritos neste documento mostram que os fabricantes de vacinas têm o potencial de atingir esse nível de estabilidade, viabilidade econômica e utilidade de uso único seguindo a abordagem de modelo.

Outras vantagens da filtragem sobre a centrifugação são vírus sensíveis ao cisalhamento ou vírus que tendem a se acumular na interface do ar. À medida que os fabricantes de dispositivos trazem novos produtos ao mercado, os fabricantes de vacinas continuarão a estar mais bem equipados para o processo de clarificação.

 

Como a primeira empresa no circuito de localização, a Guidling Technology acumulou experiência relevante suficiente em clarificação de vacinas. A Guidling Technology é uma empresa de desenvolvimento e produção com foco em biofarmacêutica e cultura de células, purificação e separação. Os produtos são amplamente utilizados em biomedicina, diagnóstico, filtragem de fluidos industriais, detecção, clarificação, purificação e processo de concentração; A Guidling desenvolveu com sucesso tubo de centrífuga de ultrafiltração, cassete de membrana de ultrafiltração/microfiltração, filtro de remoção de vírus, dispositivo de filtro de fluxo tangencial, pilha de membrana profunda, etc., que atendem totalmente aos cenários de aplicação de biofarmacêutica e cultura de células.

Nossas membranas e filtros de membrana são amplamente utilizados em concentração, extração e separação de pré-filtração, microfiltração, ultrafiltração e nanofiltração. Nossa ampla gama de linhas de produtos, desde pequena filtragem de laboratório de uso único até sistemas de filtragem do tipo produção, testes de esterilidade, fermentação, cultura de células e muito mais, pode atender às necessidades de testes e produção.