Studju dwar il-Karatterizzazzjoni tal-Proċess ta' Cassette tal-Membrana ta' Ultrafiltrazzjoni fil-Qasam Bijofarmaċewtiku (Parti 1)

Il-Karatterizzazzjoni tal-Proċess (PC) hija studjata prinċipalment fuq l-influwenza tal-input tal-proċess fuq l-output tal-proċess, u l-firxa ta 'kontroll tal-parametri tal-proċess tista' tiġi determinata bi studju, li jtejjeb l-istabbiltà tal-proċess, inaqqas id-differenzi tal-lott u jnaqqas ir-riskju ta 'falliment. Żgura li l-lottijiet tal-validazzjoni tal-prestazzjoni tal-proċess (PPQ) u l-lottijiet tal-produzzjoni kummerċjali jipproduċu b'mod konsistenti prodotti li jissodisfaw standards ta 'kwalità.

 

Għan speċifiku

Identifika l-parametri tal-proċess li jaffettwaw il-kwalità u r-rendiment tal-prodott: Il-karatterizzazzjoni tal-proċess tippermettilek tiddetermina liema parametri tal-proċess għandhom impatt sinifikanti fuq l-attributi ewlenin tal-kwalità tal-prodott (CQA).

‌Iddetermina l-firxa ta 'parametri operattivi u standards aċċettabbli: dan jinkludi d-determinazzjoni tal-firxa ta' kontroll tal-parametri tal-proċess biex jiġi żgurat li l-prodotti prodotti jissodisfaw l-istandards ta 'kwalità predeterminati.

‌Iddetermina r-relazzjoni bejn il-parametri tal-proċess u l-parametri ewlenin tal-kwalità: Billi tanalizza r-relazzjoni bejn il-parametri tal-proċess u l-parametri ewlenin tal-kwalità, il-fluss tal-proċess jista 'jiġi ottimizzat u l-kwalità tal-prodott tista' tittejjeb.

Hekk kif aktar u aktar bijofarmaċewtiċi jidħlu fl-istadju ta 'studji kliniċi kritiċi/reġistrati, Karatterizzazzjoni tal-Proċess, xogħol ta' Validazzjoni tal-Proċess (PV) jitqiegħed gradwalment fuq l-aġenda. Il-karatterizzazzjoni tal-proċess u l-validazzjoni tal-proċess ibbażata fuq il-kunċett QbD hija waħda mill-aktar kompiti importanti fir-riċerka farmaċewtika ta 'qabel il-kummerċjalizzazzjoni.

 

Il-proċess ta 'ultrafiltrazzjoni sar pass ta' proċess indispensabbli fil-proċess ta 'produzzjoni bijofarmaċewtika, u l-cassette tal-membrana ċatta għalhekk saret konsumabbli ewlieni fil-produzzjoni bijofarmaċewtika. L-istudju tal-karatterizzazzjoni tal-proċess ta 'cassettes tal-membrana tal-ultrafiltrazzjoni fil-qasam tal-applikazzjonijiet bijofarmaċewtiċi huwa bla dubju kruċjali, u huwa relatat mal-interessi ewlenin u l-iżvilupp fit-tul tal-prodotti. L-iskop tal-istudju tal-karatterizzazzjoni tal-proċess tal-cassette tal-membrana tal-ultrafiltrazzjoni huwa li jistudja l-influwenza tal-parametri operattivi tal-proċess tal-ultrafiltrazzjoni fuq il-prestazzjoni tal-proċess/kwalità tal-prodott, sabiex jiġu ddeterminati l-parametri ewlenin tal-proċess u l-punti stabbiliti u l-firxa aċċettabbli tagħhom. Il-cassette tal-membrana hija komponent importanti tal-membrana tas-sistema ta 'ultrafiltrazzjoni tal-fluss tanġenzjali. Il-proċess tal-produzzjoni tal-ultrafiltrazzjoni tan-nixxiegħa tanġenzjali huwa ddeterminat minn ħafna parametri, fosthom il-parametri ewlenin tal-proċess huma: għażla tal-materjal tal-membrana, għażla tad-daqs tal-pori tal-membrana, kontroll tanġenzjali tal-fluss, kontroll TMP effettiv, verifika tat-tagħbija, għażla taż-żona tal-membrana, tindif tas-sistema, ħajja tal-membrana verifika, ottimizzazzjoni tad-dijalisi, eċċ Dawn il-parametri mhux biss jaffettwaw lil xulxin iżda wkoll jirrestrinġu lil xulxin. Biex jinkiseb l-iskop li tittejjeb l-istabbiltà tal-proċess u l-effiċjenza tal-produzzjoni fl-istess ħin, huwa meħtieġ li jiġu ottimizzati dawn il-parametri l-ewwel. Hawn taħt aħna nintroduċu fil-qosor l-ideat ta 'ottimizzazzjoni ta' diversi parametri ewlenin tal-proċess.

 

Għażla tal-materjal tal-membrana

Il-materjali tal-cassette tal-membrana tal-ultrafiltrazzjoni huma polyether sulfone (PES), ċelluloża riġenerata (RC), polyvinylidene fluoride (PVDF) eċċ.

Polyether sulfone (PES)

Il-PES hija l-membrana ta 'ultrafiltrazzjoni l-aktar użata fil-preżent. PES għandu idrofobiċità jew lipofiliċità qawwija, għalhekk għandu fluss baxx ta 'ilma u kapaċità fqira kontra t-tniġġis. Għalhekk, il-biċċa l-kbira tal-membrana PES fis-suq huma polyether sulfone idrofiliku modifikat (PESU). Il-membrana PESU hija kkaratterizzata minn fluss għoli, reżistenza għall-aċidu u alkali, reżistenza għall-pressjoni, reżistenza għas-sħana u reżistenza għall-ossidazzjoni. Jintuża prinċipalment f'soluzzjonijiet ta 'proteini b'konċentrazzjoni għolja (bħal antikorp monoklonali, HSA, IgG, proteina rikombinanti, eċċ.), Ħsad taċ-ċelluli, vaċċini, antibijotiċi, aġenti ta' kuntrast, mediċina tradizzjonali Ċiniża, drogi sintetiċi, eċċ.

 

Ċelluloża riġenerata (RC)

Meta mqabbel ma 'materjali oħra, l-akbar vantaġġ ta' RC huwa l-assorbiment estremament baxx ta 'proteini. Barra minn hekk, iċ-ċelluloża hija aktar kompatibbli ma 'solventi organiċi minn polyether sulfone, iżda ma tistax titnaddaf u tiġi ppreservata b'konċentrazzjonijiet għoljin ta' NaOH. Il-membrana RC tintuża prinċipalment f'soluzzjoni ta 'proteina ta' konċentrazzjoni baxxa, ir-rendiment tal-proteini għandu rekwiżiti għoljin u s-soluzzjoni fiha solventi organiċi, iżda mhux is-solventi organiċi kollha jistgħu jiġu ultrafiltrati b'membrana taċ-ċelluloża, huwa meħtieġ li tagħżel kontra l-kompatibilità tal-membrana.

Fluworidu tal-poliviniliden (PVDF)

PVDF huwa materjal polimeru speċjali bi stabbiltà kimika eċċellenti, stabbiltà termali u reżistenza għat-temp, u għandu saħħa mekkanika tajba u reżistenza għall-kompressjoni. Din il-membrana għandha permeabilità għolja u kapaċità ta 'imblukkar baxxa, tista' tittrasferixxi b'mod effettiv molekuli żgħar u ilma, filwaqt li timblokka molekuli kbar u partiċelli solidi. Fil-qasam tal-bijomediċina, il-membrana PVDF tista 'tintuża għall-preparazzjoni ta' proteini purifikati, kultura taċ-ċelluli, separazzjoni tad-demm, eċċ Għalkemm il-membrana ta 'ultrafiltrazzjoni PVDF għandha prestazzjoni tajba, ħafna drabi tintuża fil-proċess ta' mikrofiltrazzjoni.

 

Għażla tal-apertura tal-membrana

Id-daqs tal-pori tal-ultrafiltrazzjoni huwa wieħed mill-indiċi tal-prestazzjoni importanti tal-membrana tal-ultrafiltrazzjoni, li taffettwa direttament l-effiċjenza tas-separazzjoni u l-fluss tal-membrana. Apertura kbira wisq twassal għal effett ta 'filtrazzjoni fqir u ma tistax tneħħi b'mod effettiv l-impuritajiet; L-apertura hija żgħira wisq tnaqqas il-veloċità tal-filtrazzjoni, u saħansitra twassal għal imblukkar, li taffettwa l-ħajja tas-servizz tal-membrana tal-ultrafiltrazzjoni. ‌

L-għażla tad-daqs tal-pori tal-membrana hija ġeneralment 3-6 darbiet tal-piż molekulari tas-sustanza fil-mira, preferibbilment 5 darbiet, u tinkiseb rata ta 'fluss għolja filwaqt li tiżgura rkupru għoli. It-tabella li ġejja turi l-aperturi użati b'mod komuni tal-cassette tal-membrana f'xi xenarji ta 'applikazzjoni.

 

Kontroll tanġenzjali tal-fluss

Fluss tanġenzjali‌ hija l-veloċità ta 'fluwidu li jgħaddi minn u parallel mal-wiċċ ta' membrana, ġeneralment espressa f'litri kull minuta (L/min) jew litri kull metru kwadru fis-siegħa (L/㎡/h) ‌. Il-fluss tanġenzjali għandu rwol ewlieni fl-ultrafiltrazzjoni tal-fluss tanġenzjali, li jiddetermina l-mod tal-fluss tal-fluwidu fuq il-wiċċ tal-membrana, u b'hekk jaffettwa l-effiċjenza tal-filtrazzjoni u l-ħajja tas-servizz tal-membrana. Il-fluss tanġenzjali għandu effett ta '"tindif" fuq il-wiċċ tal-membrana tal-filtru, u ż-żieda xierqa tar-rata tanġenzjali tal-fluss tgħin biex ittaffi l-polarizzazzjoni tal-konċentrazzjoni u żżid il-Fluss. Madankollu, fluss tanġenzjali għoli wisq se jżid ukoll il-forza ta 'shear soġġetta għall-prodott, li tista' twassal għal tnaqqis fl-attività tal-prodott. Għalhekk, l-għażla tar-rata tanġenzjali xierqa tal-fluss teħtieġ tikkunsidra t-tolleranza tal-kampjun u r-rekwiżiti tal-proċess ta 'filtrazzjoni ‌.

Ir-rata tanġenzjali tal-fluss tiddependi ħafna fuq l-istruttura tal-cassette tal-membrana u t-tip tal-iskrin magħżula. Fornituri differenti se jirrakkomandaw rati tanġenzjali tal-fluss differenti skont il-karatteristiċi tal-cassettes tal-membrana tagħhom stess. Ir-rata tanġenzjali tal-fluss rakkomandata mill-membrana tal-ultrafiltrazzjoni Guidling hija 4-6L/m²/min, iżda għal xi kampjuni sensittivi, tista 'tkun aktar baxxa b'mod xieraq mill-medda rakkomandata skont is-sitwazzjoni attwali.

 

Kontroll effettiv tal-pressjoni transmembrana (TMP).

TMP huwa parametru ewlieni fil-proċess ta 'ultrafiltrazzjoni tal-fluss tanġenzjali‌. Pressjoni transmembrana effettiva (TMP, unità: bar jew psi) tirreferi għad-differenza medja tal-pressjoni bejn iż-żewġ naħat tal-membrana. Fluss (L/m²/h, L/m²/h, LMH) huwa l-ammont ta 'fluwidu li jgħaddi mill-membrana għal kull unità ta' ħin għal kull unità ta 'żona tal-membrana. Fil-proċess ta 'ultrafiltrazzjoni tan-nixxiegħa tanġenzjali, TMP huwa relatat mill-qrib mal-Fluss.

Fil-proċess ta 'ultrafiltrazzjoni tal-fluss tanġenzjali tal-fluss kostanti, ir-relazzjoni bejn Fluss u TMP tista' tinqasam f'żewġ stadji.

TMP= (Pin+Pout) /2-Pp (Pin= pressjoni tal-għalf, Pout= pressjoni tar-ritorn, Pp= pressjoni tat-trażmissjoni).

Reġjun relatat mal-pressjoni: Inizjalment, Flux huwa affettwat biss mir-reżistenza tal-membrana tal-filtru, għalhekk Flux se jiżdied b'mod lineari meta jiżdied it-TMP.

 

Żona indipendenti tal-pressjoni jew żona ta 'kontroll tas-saff tal-ġel: Biż-żieda kontinwa ta' TMP, il-membrana tal-filtru hija polarizzata gradwalment bil-konċentrazzjoni, u parti mit-TMP miżjuda hija kkumpensata mir-reżistenza tas-saff tal-polarizzazzjoni tal-konċentrazzjoni, għalhekk iż-żieda fil-Fluss tnaqqas gradwalment . Sa fl-aħħar, il-membrana tal-filtru hija kompletament polarizzata bil-konċentrazzjoni, u t-TMP miżjud huwa kompletament ikkumpensat mir-reżistenza tas-saff polarizzat tal-konċentrazzjoni. F'dan iż-żmien, il-Fluss m'għadux jiżdied.

Fil-proċess ta 'ottimizzazzjoni tal-fluss tanġenzjali TMP, il-Fluss tal-Fluss u t-TMP huma plottjati biex isibu l-punt tal-inflessjoni tat-TMP (il-fluss ma jinbidilx biż-żieda tat-TMP), u 70-80% tal-valur tal-inflessjoni punt tat-TMP ġeneralment jittieħed bħala l-aħjar punt TMP. F'dan iż-żmien, il-membrana tal-filtru ma ġietx polarizzata kompletament bil-konċentrazzjoni, u l-valur tal-fluss huwa relattivament għoli.

 

Verifika tat-tagħbija

Il-kapaċità (L/m² jew g/m²) tirreferi għall-volum jew il-massa tal-likwidu tal-filtru għal kull metru kwadru ta 'żona tal-membrana. Dan huwa wieħed mill-indikaturi l-aktar importanti biex titkejjel il-prestazzjoni tal-filtrazzjoni. It-tagħbija ta 'likwidi differenti tvarja ħafna, anki jekk jintuża l-istess likwidu (bħal vaċċini), minħabba l-proċessi differenti ta' diversi manifatturi, l-għażla tal-filtru u t-tagħbija u indikaturi oħra ta 'prestazzjoni mhumiex l-istess.

 

Din li ġejja hija l-kapaċità rakkomandata tal-cassettes tal-membrana tal-ultrafiltrazzjoni Guidling għal żoni differenti tal-membrana.

Qabel ma jiġi ddeterminat il-proċess, jeħtieġ li jsiru esperimenti ta 'riċerka u żvilupp, u kasetts tal-membrana ta' {{0}}.11m² jew 0.5m² ġeneralment jintużaw fl-istadju ta 'riċerka u żvilupp. Meta tieħu t-test inizjali billi tuża 1{{10}}kd 0.11m² cassette tal-membrana għal 45min biex tipproċessa likwidu 2L bħala eżempju, sabiex tiddetermina t-tagħbija ta 'cassette tal-membrana 10kd 0.11㎡, il- l-ewwel ġie ddeterminat il-ħin tal-proċess, u l-ħin tal-ipproċessar ta '4L, 5L u 6L ġie rreġistrat rispettivament bil-pressjoni tat-test ta' TMP < 1.0bar sakemm intlaħaq il-ħin tal-proċess speċifikat. F'dan iż-żmien, il-kapaċità tal-ipproċessar korrispondenti hija t-tagħbija massima ta 'cassette tal-membrana 10kd 0.11m² fil-ħin tal-proċess stmat. Fil-produzzjoni attwali, amplifikazzjoni proporzjonali tista 'ssir.

Jekk trid tkun taf aktar dwar it-tagħbija tal-cassettes tal-membrana tal-ultrafiltrazzjoni Guidling, tista 'tikkuntattjana għal aktar diskussjoni fil-fond.

 

Dwar Guidling

Guidling Technology hija intrapriża nazzjonali ta 'teknoloġija għolja li tiffoka fuq bijofarmaċewtiċi, kultura taċ-ċelluli, purifikazzjoni u konċentrazzjoni ta' bijomediċina, dijanjosi u fluwidi industrijali. Aħna żviluppajna b'suċċess apparati ta 'filtru ċentrifugali, kasetts ta' ultrafiltrazzjoni u mikrofiltrazzjoni, filtru tal-virus, sistema TFF, filtru tal-fond, fibra vojta, eċċ Li jissodisfaw bis-sħiħ ix-xenarji ta 'applikazzjoni ta' bijofarmaċewtiċi, kultura taċ-ċelluli, eċċ. Il-membrani u l-filtri tal-membrana tagħna jintużaw ħafna f'konċentrazzjoni, estrazzjoni u separazzjoni ta 'prefiltrazzjoni, mikrofiltrazzjoni, ultrafiltrazzjoni u nanofiltrazzjoni. Il-ħafna linji ta 'prodotti tagħna, minn filtrazzjoni żgħira tal-laboratorju li tintuża darba għal sistemi ta' filtrazzjoni ta 'produzzjoni, ittestjar ta' sterilità, fermentazzjoni, kultura taċ-ċelluli u aktar, jissodisfaw il-ħtiġijiet tal-ittestjar u l-produzzjoni. Guidling Technology qed jistenna bil-ħerqa li jikkopera miegħek!