Virusachtig deeltjesvaccin en het stroomafwaartse zuiveringsproces
Virus-achtig deeltjes (VLP) vaccin is een vaccintechnologie die is gebaseerd op de virusstructuur maar niet de virale genetische materialen bevat. Ze stimuleren een sterke immuunrespons door de morfologie en oppervlakte -antigenen van natuurlijke virussen na te bootsen en bieden een grotere veiligheid vanwege hun onvermogen om te repliceren. VLP -vaccins zijn een beter alternatief voor traditionele vaccins (live verzwakt en geïnactiveerd). VLP -vaccin kan niet repliceren in het lichaam, dus het is geschikt voor iedereen, inclusief zwangere vrouwen of mensen met een gecompromitteerd immuunsysteem. Bovendien kunnen capside -eiwitten (inclusief andere structurele eiwitten) van virussen met gesegmenteerde genomen, zoals griepvirussen, Afrikaanse paardenziektevirussen en Bluetongue -virussen, ook worden gebruikt om VLP -vaccins te ontwikkelen zonder zorgen te maken over genetische recombinatiekwesties zoals verzwakt live -vaccins. Ten tweede zijn VLP's in staat om de structuur van echte virussen na te bootsen, in tegenstelling tot geïnactiveerde vaccins, waarvan de structurele eiwitten kunnen worden gemodificeerd tijdens inactivering, wat resulteert in immunogene stoornissen.
Fig. 1. Formatiemechanisme van VLP's en chimere VLP's
Kenmerken van VLP -vaccin
1. Structuur vergelijkbaar met natuurlijke virussen: VLP's worden zelf geassembleerd door virale een of meer structurele eiwitten (zoals capside-eiwitten), en hun grootte en vorm zijn vergelijkbaar met echte virussen.
2. Niet-infectieus: bevat niet het virale genoom, kan niet repliceren of ziekten veroorzaken.
3. Hoge immunogeniteit: korrelige structuur kan worden herkend door het immuunsysteem efficiënt en activeren B -cel- en T -celreacties. Kan neutraliserende antilichamen en cellulaire immuniteit (bijv. HIV, HPV -vaccins) induceren.
4. Hoge veiligheid: geschikt voor mensen met een lage immuunfunctie (zoals hepatitis B VLP -vaccin).
Fig. 2. Beschikbare VLP -vaccins
VLP -vaccinproductiesysteem
VLP's kunnen worden geproduceerd via verschillende expressiesystemen, gemeenschappelijke platforms omvatten:
1. Insectencel-baculovirussysteem:
Voordelen: hoge opbrengst, lage kosten, geschikt voor complexe eiwitassemblage.
Toepassing: HPV -vaccin, ebola -vaccin.
2. zoogdiercellen (bijv. HEK293 -cellen):
Voordelen: post-translationele wijzigingen zijn dichter bij mensen en geschikt voor omhulde VLP's (zoals griepvaccins).
3. Gistsystemen (bijv. Pichia pastoris):
Voordelen: snel, lage kosten, zijn gebruikt in hepatitis B -vaccin.
4. Plantensystemen (bijv. Chloroplasten van tabak):
Milieuvriendelijk en schaalbaar, in ontwikkeling (bijv. Norovirus VLP -vaccin).
Stroomafwaarts zuiveringsproces van VLP -vaccin
De diversiteit van VLPS -expressiesystemen leidt tot de inuniversaliteit van stroomafwaartse zuiveringsprocessen.
Fig. 3 Een algemene stroomafwaarts processtroomdiagram
Oogst en verduidelijking:
In alle soorten kweekmedium, die door de celkweek wordt geleverd, zijn er een groot aantal virusdeeltjes, evenals vele celweefselafval, metabole producten en andere onzuiverheden, waardoor de kweekmedium bewolkt of semi-cloudy wordt geconcentreerd als het concentreren van het kweekmedium rechtstreeks, het ultrafiltratiemembraan zal worden geblokkeerd, resulteert dat de concentratie niet kan worden voltooid en het ultrafiltemembraan is. Daarom moet het eerst vóór de concentratie worden verduidelijkt om de grote deeltjes in het kweekmedium te verwijderen, zodat het een doorschijnende of transparante oplossing wordt, en de concentratie van het kweekmedium kan het concentratieproces normaal maken en de levensduur van het ultrafiltratiemembraan waarborgen. Verduidelijking vóór de concentratie van cultuuroplossing is een belangrijke technische link in het concentratieproces.
Een efficiënt verduidelijkingsproces vereist een combinatie van hoge capaciteit om vaste deeltjes, hoge productopbrengst, eenvoudige opschaling en bescherming te verwijderen voor stroomafwaartse bedrijfseenheden.
Methode
Centrifugatie: differentiële centrifugatie verwijdert grote deeltjes.
Diepe filtratie: gebruik een multistage -filter (bijv. 1,2μm → 0. 45μm) om het supernatant te verduidelijken.
Tangentiële stroomfiltratie (TFF): geschikt voor massaproductie, concentreert monsters en verwijdert kleine deeltjes van onzuiverheden.
Als de teeltschaal echter te groot is, duurt centrifugatie lang, een groot aantal diepe filtermembranen is vereist, dus de kosten van verbruiksartikelen stijgen sterk. Tegelijkertijd zal de hoge dichtheid van de celkweek de belasting van het diepe filtermembraan verminderen, wat resulteert in verhoogde kosten en overmatige productverdunning.
Er zijn twee soorten TFF -membraancomponenten: platte cassette en holle vezel. Tangentiële stroomfiltratie (TFF) wordt aangedreven door het transmembraandrukverschil. Stoffen en onzuiverheden die kleiner zijn dan de membraanporie door het membraan passeren, terwijl onzuiverheden zoals cellen met grotere deeltjes gevangen zitten. De poriegrootte van het membraan dat wordt gebruikt voor microfiltratie is {{{0}}. 45/0.22μm. Holle vezel kan rechtstreeks vaste vaste inhoud verwerken, zoals celkweekmedium met hoge dichtheid, het kan centrifugatie- en pre-filtratiestappen, minder stappen, eenvoudige werking, membraan, membraan worden gebruikt, kan herhaaldelijk worden gebruikt door reiniging, het verminderen van investeringen en bedrijfskosten van apparatuur en bedrijfskosten, in lijn met de vereisten van modulaire geautomatiseerde productie.
Ultrafiltration Concentration (TFF):
Doel: om de hoeveelheid chromatografische behandeling te verminderen, verbetert u de chromatografische efficiëntie en beschermen de chromatografische kolom.
Over het algemeen kan ultrafiltratie (TFF) meer dan 100 keer VLP concentreren en kan de verwijderingssnelheid van heteroproteïne 99%bereiken. Onder hen heeft holle vezelmembraanfiltratietechnologie de voordelen van milde en lage afschuifkracht, niet gemakkelijk aan te sluiten, flexibele werking, lange levensduur, lage kosten en gemakkelijke versterking, dus het wordt aanbevolen om holle vezel te kiezen voor geconcentreerde en gezuiverde VLP.
Wanneer ultrafiltratiemethode wordt gebruikt voor concentratie en zuivering, is het erg belangrijk om de rechter membraanporiegrootte te selecteren, die de efficiëntie en kwaliteit van de concentratie direct bepaalt. Aan de ene kant is het noodzakelijk om het membraanopening te selecteren om de doelmoleculen effectief te vangen om de opbrengst te garanderen, en anderzijds moeten het verwijderingseffect en de verwerkingssnelheid van heteroproteïnen volledig worden overwogen. Daarom is het beste principe om het membraan te selecteren met de grootste poriegrootte die het doelmolecuul kan vangen en proberen het filtermembraan te selecteren met uniforme poriegrootteverdeling.
Primaire zuivering:
1. Neerslagmethode
Polyethyleenglycol (PEG) neerslag: selectieve neerslag van VLP's vereist een geoptimaliseerde PEG -concentratie en zoutconcentratie om de opbrengst en zuiverheid in evenwicht te brengen.
2. Chromatografie
Affinity -chromatografie:
Heparine -affiniteit: gebruik van VLPS -eigenschappen van oppervlakte -negatieve lading (bijv. HPV VLP).
Antilichaamkoppelingchromatografie: hoge specificiteit maar duur.
Ionuitwisselingchromatografie (IEX): kies Anionuitwisseling (bijv. Q -kolom) of kationuitwisseling (bijv. SP -kolom) Afhankelijk van de VLP -oppervlakteladingskarakteristieken en optimaliseer de pH- en zoutgradiënt om deeltjesaggregatie te voorkomen.
Hydrofobe interactiechromatografie (HIC): op basis van VLPS-oppervlakte-hydrofobiciteit, geschikt voor sommige niet-ingekapselde VLP's.
Fijne zuivering:
Moleculaire uitsluitingschromatografie (SEC, gelfiltratie):
Verwijdering van resterende gastheer -eiwitten, nucleïnezuren of aggregaten, vergezeld van buffervervanging. Hoge resolutie maar lage flux, vaak gebruikt als de uiteindelijke verfijningsstap.
Multi-mode chromatografie:
Capo Core Series -harsen, gecombineerd met ionenuitwisseling en moleculair zeefeffect, kunnen bijvoorbeeld een verscheidenheid aan onzuiverheden in één stap verwijderen.
Virusinactivering/nucleïnezuurverwijdering (indien nodig):
Nuclease -behandelingen: zoals benzonase degraderen gastheer -DNA/RNA.
UF/DF: Coördinatie van het TFF -systeem om kleine fragmenten van nucleïnezuren en enzymen te verwijderen.
Concentratie en voorbereiding:
Tangentiële stroomfiltratie (TFF):
Concentreer u op titers terwijl u buffers verplaatst (zoals PBS of formuleringsbuffers).
Steriele filtratie:
0. 22μm membraanfiltratie zorgt voor steriliteit.
Typisch geval
Hierna volgen de stroomafwaartse zuiveringsprocessen voor typische VLP -vaccins.
Over geleiding
Guiding Technology is een productiegerichte en hightech onderneming die zich richt op de downstream-verduidelijking, scheiding en zuivering van biofarmaceuticals. De producten worden veel gebruikt in het filtratieproces van mAb, vaccin, diagnose, bloedproducten, serum, endotoxine en andere biologische producten; Guidling Technology has "cassettes filter and tangential flow filtration device", "hollow fiber membrane", "virus filter", "deep membrane", "sterilizaation filter", "centrifugal filter devices" and other products, and has a large number of product lines, from small disposable laboratory filtration to production filtration system, meet the needs of testing and production. Guidling Technology kijkt ernaar uit om met u samen te werken!
