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絮凝技術在高細胞密度和高產物滴度的細胞培養中的應用

瀏覽次數:2110 發布日期:2020-3-17  來源:本站 僅供參考,謝絕轉載,否則責任自負
純化工藝精選|解決高細胞密度甜蜜的煩惱絮凝技術

隨著生物制藥技術的發展,高細胞密度和高產物滴度的細胞培養已經成為一種趨勢,這給傳統下游澄清工藝帶來了越來越大的負擔,使得我們傳統深層過濾器載量下降,整體純化效率降低。

什么是絮凝技術?
絮凝技術,是通過改變pH值或離子環境,誘導小的易堵塞雜質絮凝或沉淀的方法,從而增加雜質顆粒粒徑,減少難以通過離心方式分離且會堵塞下游過濾器的微小顆粒,進一步通過Clarisolve®深層過濾器一步澄清,實現高細胞密度料液(>10^7/ml)的高效澄清。

絮凝原理示意圖:

不同絮凝方式處理后粒徑變化:

絮凝方案如何實現?
針對高密度細胞收獲液,默克可提供兩款GMP級別絮凝劑:pDADMAC和mPAA。二者均為陽離子聚合物,料液可在絮凝劑加入后30分鐘內高效完成絮凝過程。

絮凝劑& Clarisolve®深層過濾器:

經過絮凝處理后的料液,顆粒物直徑會提高2-4倍,往往會大于傳統深層過濾器的截留孔徑,容易造成濾器的迅速堵塞,載量降低。
Clarisolve® 深層過濾器是首款針對絮凝處理后料液的粒徑分布而特別設計的,具有梯度密度結構的澄清濾器。
Clarisolve® 深層過濾器示意圖
 


優點:
孔徑分布范圍大,適用于顆粒粒徑范圍廣的雜質去除
梯度過濾,載量高
單級過濾即可有效降低濁度,減少深層過濾使用面積
對于HCP/DNA有較高的去除能力

傳統澄清過濾VS絮凝技術
相較于傳統深層過濾而言,采用絮凝技術進而進行深層過濾,可達到更高的過濾載量,從而降低深層過濾膜包的使用面積和使用前沖水量。同時,絮凝所需時間在30-60min,相比于兩級深層過濾,大大降低了澄清過濾的時間成本。
2000L生產工藝為例,對兩種技術進行對比:

* 細胞密度>20*10^6 cells/mL

絮凝劑的殘留
絮凝劑通常是一類帶正電荷高分子聚合物,在抗體純化的工藝中,每一個步驟都會對絮凝劑有一定去除作用,大部分的絮凝劑會在陽離子層析后被大量去除,在最終制劑前的蛋白料液中,絮凝劑殘留量滿足毒理要求,經過細胞血紅蛋白釋放檢測,殘留的絮凝劑劑量不具有細胞毒性。
 
絮凝劑pDADMAC通過層析工藝后的殘留:

絮凝劑mPAA通過層析工藝后的殘留:

絮凝劑毒性反應對比:

隨著上游培養技術的迅速發展,高密度細胞培養將成為趨勢,在這種情況下,采用傳統深層過濾會迅速堵塞,造成澄清工藝的載量大幅度降低。而采用絮凝技術,則能夠有效地解決澄清濾器低載量的挑戰,與此同時,對HCP和DNA有更好的去除能力。


 
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發布者:默克生命科學
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