Значення розвитку процесу видобутку
Вихідний процес (USP), також відомий як процес бродіння, є одним із початкових етапів попереднього біоперероблення. Процес мікробної ферментації має вирішальне значення для культури клітин високої щільності та експресії екзогенних генів, що безпосередньо впливає на вихід і вартість біопрепаратів.
На ранніх стадіях розробки біопрепаратів (доклінічні або фаза 1/2) основна увага зосереджена на розробці масштабованих процесів без тварин із проміжним виходом і відповідністю всім стандартам якості продукції.
На пізніх етапах (етап 3 або комерційний) ми зосередимося на продуктивності, надійності, масштабованості та відтворюваності, створюючи економічно ефективний процес. Діяльність, спрямована на вирішення цих питань, полягає в дослідженні характеристики процесу та перевірці процесу. Тим часом зазвичай застосовуються інструменти якості за проектом (QbD) і планування експериментів (DoE).
Ключові слова: розробка процесу, оптимізація та валідація, процес бродіння, ферментація мікробних клітин, ферментація бактерій, дріжджова ферментація, бродіння високої щільності, ферментація інженерного штаму
Застосування: біофармацевтична промисловість, медицина людини, медицина тварин, вакцина, рекомбінантні біопрепарати з великою молекулою, рекомбінантні біопрепарати, біологічний реагент
USP Solutions компанії Yaohai Bio-Pharma
Завдяки більш ніж 10-річному досвіду мікробної ферментації Yaohai Bio-Pharma має досвід, щоб допомогти вирішити проблеми процесу ферментації. Ми можемо швидко розробити стратегії бродіння високої щільності Кишкова паличка (кишкова паличка) периплазматичну секрецію, внутрішньоклітинну експресію розчинних тілець або тілець включення та позаклітинну або внутрішньоклітинну експресію дріжджів.
Наші загальні послуги з розробки бродіння включають:
- Розробка процесу бродіння виконується в невеликому масштабі 7 л у режимі періодичної підживлення
- Перевірка трисерійного процесу в ферментерах об’ємом 7 л
- Проміжне масштабування процесу до 30 л/70 л
Ми можемо гнучко виконувати багатопараметричну оптимізацію для досягнення бажаного врожаю або пропорції за допомогою одноразового фактора (OTAF) або планування експериментів (DoE).
Основні параметри бродіння перераховані нижче:
Композиції ферментаційних середовищ без тваринного походження
Без антибіотиків чи ні, об’єм інокулята
Температура росту, pH, рівень розчиненого кисню (DO).
Режим годування (наприклад, порційний)
Концентрація індуктора (наприклад, IPTG, метанол), точка індукції (волога маса клітини/OD600),
Температура індукції, час індукції
і т.п.
Сервісні деталі
Послуги |
Процес потоку |
Культивування у колбі для струшування (500 мл) |
Підготовка середовищ без тварин → Культивування мікробного насіння → Культивування в шейкері → Індукція → Збір врожаю |
Вирощування в ферментері (7 л) |
Підготовка середовищ без тварин → Культивування мікробного насіння → Ферментація клітин високої щільності в біореакторі 7 л → Індукція → Збір врожаю |
Контроль якості білків/пептидів |
Попередня обробка Внутрішньоклітинна розчинна експресія: Збір мікробних клітин і ресуспендування → Ультразвукове дроблення → Видалення залишків клітин → Неочищений екстракт Експресія тільця включення: Збір мікробних клітин і ресуспендування → Ультразвукове подрібнення → Підготовка тільця включення→ Неочищений екстракт Позаклітинна розчинна експресія: Збір супернатанту культури → Концентрація та буфер обмін → Неочищений екстракт Аналіз якості Неочищений екстракт як зразок → Аналіз цільового білка за допомогою SDS PAGE або Вестерн-блот (WB) |
Контроль якості плазмід |
Попередня обробка та аналіз якості Екстракція плазміди → аналіз ДНК за допомогою електрофорезу в агарозному гелі |
Вивчення проблеми
За дорученням нашого клієнта ми збільшили вихід цільового поліпептидного гормону з 8 г/л до 10 г/л.
На основі повного факторного дизайну та дизайну поверхні відгуку в інструментах DoE ми швидко розпізнали та оптимізували ключові параметри бродіння. Під час оптимізованого процесу ферментації з високою щільністю клітин рівень експресії зріс до 10 г/л.
Наш досвід
- Ми працювали над різними типами мікробних господарів, наприклад, E.coli DH5α, TOP10, Trans10, BL21; Пічія пастора (P. pastoris) SMD1168H, X-33, GS115, PichiaPink штам 1/2/3/4; сахароміцети (S. cerevisiae) та Гансенула поліморфна (H. polymorpha).
- Ми маємо досвід E. палички периплазматична секреція, експресія розчинних тілець і тілець включення, а також дріжджова внутрішньоклітинна або позаклітинна експресія. Вихід тільця включення становить до 10 г/л, а вихід розчинного білка коливається від 0.5 до 15 г/л.
- Ми брали участь у розробці та виробництві різних великих молекул, включаючи рекомбінантні субодиничні вакцини, вірусоподібні частинки (VLP), гормони (інсулін, GLP-1, гормон росту), цитокіни (інтерлейкін-2/IL-2, IL -15, IL-21), фактори росту (EGF, FGF, NGF), нанотіла/однодоменні антитіла (sdAbs), ферменти тощо.
- Обладнання
Система ферментації 7L*16
Cedex Bio Analyzer, аналізатор Bioprocess