ПРИМЕНЕНИЕ
КУЛЬТУРЫ МЛЕКОПИТАЮЩИХ КЛЕТОК
Млекопитающие клетки культивируются разнообразными методами и в разных объемах для производства терапевтических и диагностических белков. Клетки выращиваются в биореакторе или ферментере.
Первым этапом в процессе очистки является удаление целых клеток, клеточных осколков и частиц перед дальнейшими единичными операциями разделения. Используются как фильтрация в тангенциальном потоке (TFF), так и фильтрация в нормальном потоке (NFF, или тупиковая фильтрация).
Фильтрация в нормальном потоке
Насос |
Фильтр с нормальным |
|
потоком |
Фильтрация в тангенциальном потоке
|
|
|
Насос для |
|
|
|
TFF- |
регулирования |
|
|
|
потока |
||
|
|
модуль |
||
Емкость |
Питающий |
фильтрата |
||
|
||||
|
|
|||
|
насос |
|
|
Выбор TFF или NFF для первого осветления зависит, в основном, от размера обрабатываемой партии и их количества в году. При малых объемах (партии меньше 1000 литров) или редких обработках, NFF обычно является лучшим выбором, поскольку стоимость одноразовых фильтров ниже, в сравнении с капитальными инвестициями в оборудование для TFF и затратами на валидацию многократного использования мембран. Обратно, TFF является более экономичным выбором для больших объемов и частых обработок, так что затраты на мембрану распределяются на очень большой объем производства.
(Примечание: дополнительную информацию можно найти в брошюре MILLIPORE «Mammalian Cell Culture Clarification», Lit. № A1511EN00)
Цели разделения
Осветление/предфильтрация (первичная и вторичная стадии)
удалить целые клетки, осколки клеток и частицы с высоким выходом и низкой стоимостью.
Стерилизующая фильтрация
понизить биологическую нагрузку или стерилизовать перед дальнейшими этапами очистки потока.
Требования процесса
Благодаря высокой концентрации частиц и широкому распределению их размеров, трудно удалить все частицы одним этапом фильтрации. Во многих случаях распределение нагрузки от частиц на два или три последовательных этапа фильтрации является более экономичным методом.
ООО "МикроТех" 8(495)943-13-99 8(495)778-68-00 www.ecolabmicrotex.ru
Рекомендации по фильтрам |
|
|
Стерилизующая |
фильтрация используется |
перед |
|||||
Первичное разделение |
удаляет целые |
клетки и |
|
хранением или |
прямой |
загрузкой в колонку. |
||||
|
Стерилизующие |
фильтры |
используются, |
чтобы |
||||||
осколки. Фильтры Prostak™ MF или |
глубинные |
|
||||||||
|
сохранить низкое количество бактерий и |
|||||||||
фильтры Millistak+™ могут быть использованы для |
|
|||||||||
|
уменьшить в дальнейшем проблемы с пирогенами. |
|||||||||
первичного удаления целых клеток и их осколков. |
|
Используются стерилизующие фильтры Durapore® |
||||||||
Вторичная фильтрация (так называемая доочистка) |
|
0,22 мкм. |
|
|
|
|||||
снижает |
коллоидальную |
нагрузку на |
стерили- |
|
|
|
|
|||
|
Для фильтрации воздуха наиболее часто |
|||||||||
зующие |
фильтры |
или |
хроматографические |
|||||||
|
используются фильтры Aervent™, гарантирующие |
|||||||||
колонки. Обычно глубинные фильтры Millistak+™ |
|
стерильность и удаление вирусов. |
|
|||||||
используются как промежуточный этап перед |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
||||||
хромотографией или стерилизующей фильтрацией. |
|
|
|
|
|
|||||
Рекомендации по фильтрам |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Размер партии < 1000 л или |
|
Размер партии > 1000 л |
|
||||
|
|
|
размер партии > 1000 л , но |
|
или более |
|
||||
|
|
|
меньше 10 партий в год |
|
|
10 партий в год |
|
|||
|
|
|
Фильтрация |
|
|
Фильтрация |
|
|||
|
Удаление |
Этап |
Стерили- |
Удаление |
Этап |
Стерили- |
|
цельных |
доочистки |
зующая |
цельных |
доочистки |
зующая |
|
клеток |
|
фильтрация |
клеток |
|
фильтрация |
|
NFF |
NFF |
NFF |
TFF |
NFF |
NFF |
Фильтр |
Millistak + |
Millistak + |
Durapore |
Prostak |
Millistak + |
Durapore |
|
|
|
Multimedia |
|
|
Multimedia |
Рабочий ресурс, л/м2 |
200-400 |
200-500 |
500-1500 |
100-300 |
200-500 |
500-1500 |
Каталожный № |
L20DE или |
L60DE или |
CVSS серия |
PSDV серия |
L60DE или |
CVSS серия |
|
L40DE |
L75DE |
|
|
L75DE |
|
Альтернативный |
|
Milligard |
|
|
Milligard |
|
фильтр |
|
|
|
|
|
|
Рабочий ресурс, л/м2 |
|
100-200 |
|
|
100-200 |
|
Каталожный № |
|
CWSS серия |
|
|
CWSS серия |
|
Цельные клетки |
Коллоиды |
Бионагрузка |
Белки |
|
||
ООО "МикроТех" 8(495)943-13-99 8(495)778-68-00 www.ecolabmicrotex.ru
ПРИМЕНЕНИЕ
ПРОЦЕССЫ С БАКТЕРИАЛЬНЫМИ КЛЕТКАМИ
Бактериальная ферментация (брожение) используется для производства продуктов, таких как терапевтические белки, антибиотики, гормоны, ферменты, аминокислоты, заменители крови и спирт. Интересующий продукт может быть произведен с помощью E. coli или другими бактериальными клетками, или могут быть внутриклеточными.
Чтобы получить требуемый продукт, необходимо, во-первых, отделить его от клеток и других осколков из культуральной жидкости. В случае внутриклеточных продуктов, лизат должен быть осветлен,
Бактериальная ферментация
чтобы удалить клеточные осколки и другие контаменанты. В зависимости от процесса могут понадобиться дополнительные этапы фильтрации с целью осветления. Мембранные фильтры также используются для стерилизации ферментационных добавок, таких как питательные среды и pH-регуляторы, перед введением их в ферментер.
Цели разделения
Для внеклеточных продуктов необходимо сепарировать клетки и клеточные осколки от жидкости перед последующими операциями обработки.
Для внутриклеточных продуктов необходимо удалить осколки и продукты, результирующие от стадии лизиса, а также снизить бионагрузку перед последующей очисткой и/или стерилизующей фильтрацией. В зависимости от процесса могут потребоваться многократные этапы осветления и фильтрации.
При определенных применениях необходимо удалить белковую мутность (haze) для последующей защиты хроматографического сорбента.
Требования процесса
Культуральные жидкости (смеси бактериологических клеток и среды) обычно характеризуются наличием от средней до высокой концентрации твердых частиц, а также высокими концентрациями коллоидных частиц. Предфильтры должны быть способны обеспечить высокую эффективность удержания и адсорбционную емкость.
Добавки должны быть стерилизованы быстрым и эффективным способом. Фильтры должны быть крепкими, с высокой грязеемкостью и высоким уровнем скорости при относительно низком давлении.
Рекомендации по фильтрам
В случае внеклеточных продуктов подбор технологии фильтрации определяется размером партии и частотой проведения процессов. Для малых (< 100 л) или нечасто обрабатываемых партий используются патронные фильтры Millistak+. При повышении размеров или частоты обработки партий рекомендуются модули для фильтрации в тангенциальном потоке Prostak MF.
Durapore Multimedia обеспечивает стерильный фильтрат с высокой грязеемкостью и низким связыванием белков.
ООО "МикроТех" 8(495)943-13-99 8(495)778-68-00 www.ecolabmicrotex.ru
Для внутриклеточных продуктов, гомогенаты содержат высокие уровни коллоидов. Обширная (экстенсивная) фильтрация требуется для защиты последующих фильтров или колонок. Благодаря высокой грязеемкости при таких загрязнениях рекомендуются изделия Millistak+.
Удаление белковой мутности требует удаления коллоидов, агрегатов и других субмикронных частиц. Для такого применения идеально подходит фильтр Millistak+ с электрическим зарядом фильтрационного материала.
Понижение бионагрузки или стерилизация выполняется на 0,22 мкм мембранных фильтрах Durapore Multimedia, которые обеспечивают высокий выход и превосходную экономическую эффективность процессов.
Для фильтрации воздуха наиболее часто используются фильтры Aervent, гарантирующие стерилизацию и удаление вирусов.
Руководство по выбору |
Фильтры-капсулы |
|
Патронные фильтры или |
|||
|
|
|
|
|
TFF модули |
|
Тип |
Объем, л |
Предфильтр A |
Стерил. B |
|
Предфильтр A |
Стерил. B |
Удаление |
1-10 |
Opticap 10 |
Millipak 200 |
|
для этих объемов |
для этих объемов |
клеток |
|
Millistak+ 50 DE |
Durapore 0,22 мкм |
|
рекомендуются |
рекомендуются |
|
|
K50DE10TC1 |
MPGL2GCA3 |
|
капсулы |
капсулы |
|
10-100 |
Opticap 10 |
Opticap 10 |
|
Millistak+ 50 DE |
Durapore |
|
|
Millistak+ 50 DE |
Durapore Multimedia |
|
12 |
Multimedia 10 |
|
|
K50DE10TC1 |
0,22 мкм |
|
9 дисков |
0,22 мкм |
|
|
|
SN2M013A99 |
|
L50DEJ2S3 |
CVSS71TP3 |
|
100-1000 |
для этих объемов |
для этих объемов |
|
Prostak TFF Module |
Durapore |
|
|
рекомендуется TFF |
рекомендуются |
|
Durapore 0,22 мкм |
Multimedia 30 |
|
|
|
патроны |
|
20-стек |
0,22 мкм |
|
|
|
|
|
PSGVAG101 |
CVSS73TP3 |
|
более |
для этих объемов |
для этих объемов |
|
Prostak TFF Module |
Durapore |
|
1000 |
рекомендуются |
рекомендуются |
|
Durapore 0,22 мкм |
Multimedia 30 |
|
|
TFF |
патроны |
|
20-стек |
0,22 мкм |
|
|
|
|
|
PSGVAG101 |
CVSS73TP3 |
|
|
|
|
|
|
|
Осветление |
1-10 |
Opticap 10 |
Millipak 200 |
|
для этих объемов |
для этих объемов |
лизатов |
|
Millistak+ 50 DE |
Durapore 0,22 мкм |
|
рекомендуются |
рекомендуются |
|
|
K50DE10TC1 |
MPGL2GCA3 |
|
капсулы |
капсулы |
|
10-100 |
Opticap 10 |
Opticap 10 |
|
Millistak+ 50 DE |
Durapore |
|
|
Millistak+ 50 DE |
Durapore Multimedia |
|
12 |
Multimedia 10 |
|
|
K50DE10TC1 |
0,22 мкм |
|
16 дисков |
0,22 мкм |
|
|
|
SN2M013A99 |
|
L50DER2S2 |
CVSS71TP3 |
|
100-1000 |
для этих объемов |
для этих объемов |
|
Millistak+ 50 DE |
Durapore |
|
|
рекомендуются |
рекомендуются |
|
12 |
Multimedia 30 |
|
|
патроны |
патроны |
|
16 дисков |
0,22 мкм |
|
|
|
|
|
L50DER2S2 |
CVSS73TP3 |
|
более |
для этих объемов |
для этих объемов |
|
Millistak+ 50 DE |
Durapore |
|
1000 |
рекомендуются |
рекомендуются |
|
16 |
Multimedia 30 |
|
|
патроны |
патроны |
|
16 дисков |
0,22 мкм |
|
|
|
|
|
L50DET6S1 |
CVSS71TP3 |
Осветление |
1-10 |
Opticap 10 |
Millipak 200 |
|
для этих объемов |
для этих объемов |
после рена- |
|
Millistak+ 60 DE |
Durapore 0,22 мкм |
|
рекомендуются |
рекомендуются |
турации |
|
K60DE10TC1 |
MPGL2GCA3 |
|
капсулы |
капсулы |
белков |
10-100 |
Opticap 10 |
Opticap 10 |
|
Millistak+ 60 DE |
Durapore |
|
|
Opticap 10 |
Durapore Multimedia |
|
12 |
Multimedia 10 |
|
|
K60DE10TC1 |
0,22 мкм |
|
9 дисков |
0,22 мкм |
|
|
|
SN2M013A99 |
|
L60DEJ2S3 |
CVSS71TP3 |
|
100-1000 |
Opticap 10 |
Millipak 200 |
|
Millistak+ 50 DE |
Durapore |
|
|
Opticap 10 |
Durapore 0,22 мкм |
|
12 |
Multimedia 30 |
|
|
K60DE10TC1 |
MPGL2GCA3 |
|
16 дисков |
0,22 мкм |
|
|
|
|
|
L60DEJ2S2 |
CVSS73TP3 |
|
более |
для этих объемов |
Opticap 10 |
|
Millistak+ 50 DE |
Durapore |
|
1000 |
рекомендуются |
Durapore Multimedia |
|
12 |
Multimedia 30 |
|
|
патроны |
0,22 мкм |
|
16 дисков |
0,22 мкм |
|
|
|
SN2M013A99 |
|
L60DEJ2S3 |
CVSS73TP3 |
ООО "МикроТех" 8(495)943-13-99 8(495)778-68-00 www.ecolabmicrotex.ru