RSV、VZV等CHO重组蛋白疫苗膜过滤技术应用

RSV、VZV等CHO重组蛋白疫苗膜过滤技术应用 | 超滤篇

来源：Cytiva（思拓凡）分类：操作使用 2024-03-30 10:45:02 83阅读次数

在上期的膜过滤应用系列中，我们介绍了除病毒过滤在CHO重组蛋白疫苗中的应用。对于澄清后的料液，在经过捕获层析、中间纯化及精纯后经过纳滤膜过滤以进行病毒去除。在各工艺步骤之间应用切向流过滤技术进行超滤换液，可以将目的分子进行浓缩并进行缓冲液置换。在本期内容中，我们将着重介绍超滤技术在CHO重组蛋白疫苗中的应用。

切向流过滤技术介绍

切向流过滤 (TFF) 技术，液体流动方向和膜过滤方向相切，切向流不断冲刷膜表面，可以有效地缓解膜表面滤饼层和浓差极化层的形成，避免过滤阻力的快速增加，有利于保持相对稳定的过滤流速和压力。应用切向流过滤技术可以实现对目标分子的浓缩及缓冲液置换或者脱盐等。

实现高效率、高回收率和维持分子结构稳定是TFF工艺中面临的一个挑战，需要结合切向流过滤膜优化UF/DF工艺操作和系统设计。

切向流过滤关键工艺参数

在切向流过滤选择滤膜时，使用的工艺条件取决于具体应用，关键的工艺参数包括：

滤膜孔径：超滤浓缩工艺中，一般根据1/3–1/6目标分子量选择滤膜孔径。孔径选择越大，透过效率越高或杂质去除效果更好，但收率可能受到影响，反之亦然。重组RSV疫苗可以选择50 KD超滤膜包进行料液浓缩及缓冲液的置换，重组带状疱疹疫苗可以选择10/30 KD超滤膜包进行料液浓缩及缓冲液的置换。

切向流速 (CFF,Cross forward flow) ：液体流速在膜表面冲刷的速度，冲刷膜表面的分子或颗粒物防止其堆积。在跨膜压不变的情况下，提高切向流量可以增加切向流对滤膜表面的“清洗”作用，缓解浓差极化，从而使透过液的流量提高。但是，过高的切向流量也会使产品所受到的剪切力增加，从而可能导致产品的活性下降

跨膜压力(TMP,Trans membrane pressure) ：滤膜上下游的平均压差，控制液体透过滤膜的速度。需要在保证流体有冲刷力的前提下，提高跨膜压找到这一合适的点来进行实验，确保效率最高。

压差：进口端压力与回流端压力差值，与切向流速呈正相关。

此外，还需要确定工艺所需的浓缩倍数和洗滤倍数。其他如温度、产品特性（如浓度、粘度和添加剂）。以上参数任何一个发生变化，都会影响TFF工艺的质量和可重复性。

重组蛋白疫苗生产制备过程中，一般情况下，切向流浓缩换液较容易实现，需要注意的是过程中需要从流速、TMP、buffer等方面优化工艺避免蛋白失活或聚集。

超滤技术在CHO重组蛋白疫苗中的应用

Omega聚醚砜 (PES) 膜包具有1 KD、3 KD、5 KD、10 KD、30 KD、70 KD、100 KD、300 KD等不同截留分子量，过滤膜为不对称膜层结构，上层为过滤皮层，下层为多孔支撑层。在提高孔隙率和透过效率的同时，保证了膜的强度，并且易于清洗。规格为0.01、0.02及0.1㎡的膜包主要应用于研发或者工艺开发规模。规格为0.5及2.5㎡的膜包主要应用于中试规模或者放大生产。相同类型的膜包，具有相同的流路长度及设计，便于实现线性放大。

案例：CHO细胞收获澄清后料液，采用50 KD膜包 (OS050T12) 进行浓缩换液。浓缩6倍，换液10倍。浓缩过程滤速46.6 LMH，洗滤过程滤速46.71 LMH。超滤前后样品用SDS-PAGE检测，透过液中无目的蛋白条带。