Značaj razvoja nizvodnog procesa (DSP).
Cijela fermentacijska smjesa sadrži ciljni protein ili plazmid, kao i nečistoće povezane s proizvodom i procesom, npr. agregate, supstrate mikrobnih stanica, proteine stanica domaćina (HCP), DNK stanice domaćina (HCD), endotoksin i antibiotike.
Stoga je ključno dizajnirati učinkovit DSP, proces pročišćavanja, kako bi se uklonile određene nečistoće i proizvela visoko pročišćena i visokokvalitetna ljekovita tvar. Dodatno, optimizacija procesa pročišćavanja može pomoći u povećanju povrata proizvoda, smanjenju troškova i poboljšanju skalabilnosti i ponovljivosti procesa.
Ključne riječi: razvoj procesa, optimizacija i validacija, proces pročišćavanja, kromatografija, eliminacija nečistoća, uklanjanje HCP, eliminacija HCD, uklanjanje endotoksina, denaturacija i ponovno savijanje proteina, sklapanje VLP, konjugacija
Primjena: Biofarmaceutska industrija, humana medicina, medicina za životinje, cjepiva, rekombinantni biološki lijekovi velikih molekula, rekombinantni biološki lijekovi, biološki reagens
DSP rješenja tvrtke Yaohai Bio-Pharma
Imamo veliko iskustvo u izolaciji ciljanih proteina ili plazmida iz složenih matrica razvojem i optimiziranjem procesa pročišćavanja nizvodno. Postoje različite vrste jediničnih operacija prikladnih za pročišćavanje bioloških lijekova, uključujući centrifugiranje, filtraciju, homogenizaciju, alkalnu lizu, ultrafiltraciju, taloženje, denaturaciju i ponovno presavijanje proteina, kromatografiju itd.
Naše dostupne usluge razvoja pročišćavanja uključuju:
- Razvoj cjelokupnog procesa pročišćavanja od prikupljanja stanica ili supernatanta do konačnog aktivnog sastojka.
- Optimizacija procesa pročišćavanja na temelju proizvoda i nečistoća povezanih s procesom za povećanje kvalitete i sigurnosti proizvoda, npr. HCP, HCD, endotoksin.
- Definicija i optimizacija ključnih parametara u jednoj ili nekoliko operacija jedinice, uključujući staničnu lizu, tangencijalnu filtraciju protoka, probir smole, kromatografiju, denaturaciju proteina i ponovno savijanje, itd.
- Optimizacija procesa u smislu kvalitete, prinosa, povrata, troškova i skalabilnosti.
- Validacija nizvodnog procesa pročišćavanja.
- Procjena raspona parametara temeljena na riziku i dizajn eksperimenata (DoE) u modeliranju procesa.
Pojedinosti usluge
Standardizirane platforme za pročišćavanje proteina ili plazmida temelje se na više grubih koraka pročišćavanja i manje od 4 kromatografska koraka, uključujući hvatanje, srednje pročišćavanje i poliranje.
Pojedinosti usluge |
Operacije jedinice |
Parametri |
Grubo pročišćavanje |
centrifugiranje |
Brzina rotacije, vrijeme |
Homogenizacija pod visokim pritiskom |
Ukupni sadržaj čvrste tvari, tlak, ciklusi |
Kontinuirana alkalna liza |
Omjer resuspendiranih stanica i otopine za lizu, vrijeme lize |
Tangencijalna filtracija protoka |
Materijal membrane i veličina pora, brzina protoka hrane, transmembranski tlak (TMP), omjer volumena filtrata i površine membrane |
Taloženje |
Tip i koncentracija taložnika, aditiv, pH, temperatura, vrijeme |
Denaturacija i presavijanje |
Solubilizacija proteina inkluzijskog tijela |
Koncentracija denaturanta (npr. urea, gvanidin HCl, jaki ionski deterdžent), deterdženti (npr. natrijev dodecil sulfat, SDS), redukcijski agensi (npr. ditiotreitol, DTT), kelirajući agensi (etilendiamintetraoctena kiselina, EDTA), temperatura, vrijeme |
Ponovno savijanje proteina |
Metode ponovnog savijanja (razrjeđivanje, dijaliza ili SEC ponovno savijanje), koncentracije proteina, puferi, pH, temperatura, vrijeme, oksidirajući i redukcijski agensi (npr. glutation, GSH/oksidirani glutation, GSSH, DTT/GSSH, cistein/cistin), aditivi malih molekula (L-arginin, urea, gvanidin/HCl i deterdženti) |
Hvatanje, srednje pročišćavanje i poliranje |
AC (afinitetna kromatografija) |
Nekoliko vrsta kromatografskih smola/kolona (npr. AC, IEX, HIC, SEC, RPC, MMC), duljina i promjer kolone, sastav pufera, volumen injekcije, sastav mobilne faze (adsorpcija i desorpcija), pH, brzina protoka, vezivanje, Uvjeti ispiranja i eluiranja. |
IEX (anionska ili kationska kromatografija) |
HIC (Hidrofobna interakcijska kromatografija) |
Odsoljavanje i/ili kromatografija za isključivanje veličine (SEC) |
RPC (kromatografija reverzne faze) |
MMC, mješovita kromatografija |
Case study
Slučaj 1
Dobili smo zadatak da razvijemo i optimiziramo daljnji proces pročišćavanja kako bismo povećali čistoću proteina s 85% na 90% uz smanjenje koraka kromatografije.
Yaohai je isporučio robustan i skalabilan proces pročišćavanja s 3 koraka kromatografije za ciljni protein, bakterijsku alergiju. I konačna čistoća dosegla je 95%.
Slučaj 2
Yaohai je imenovan od strane našeg klijenta da optimizira proces uklanjanja endotoksina cjepiva protiv čestica sličnih virusu (VLP).
Naš tim je izvršio optimizaciju parametara kromatografije i pripremio ljekovitu tvar čistoće 98% i ostatka endotoksina 12.8EU/mg.
Naša iskustva
- Sudjelovali smo u razvoju i proizvodnji raznih velikih molekula, uključujući rekombinantna podjedinična cjepiva, VLP, hormone (inzulin, GLP-1, hormon rasta), citokine (Interleukin-2/IL-2, IL-15, IL-21) ), čimbenici rasta (EGF, FGF, NGF), nanotijela/protutijela s jednom domenom (sdAbs), enzimi itd.
Oprema
Koristimo vodeće u industriji AKTA Pure, AKTA Avant i preparativne HPLC sustave za izvedbu različitih kromatografskih metoda uključujući afinitetnu, ionsku izmjenu, hidrofobnu interakciju, reverznu fazu i kromatografiju isključenja veličine.