Plant-Based Biologics'te Downstream Processing'ın Büyütmesi

Bitki bazlı biyologics, ayrıca moleküler tarım olarak da bilinir, tedavi proteinleri, aşılar, antikorlar ve diğer yüksek değerli biyomolecules. mamlian hücre kültürü ile ilişkili doğal protein sentez makinelerini kullanarak ortaya çıkabilir ([DQT:0Nicot) Benthamiana ), pirinç ve örttük, üreticiler yüksek sermaye maliyetlerini, karmaşık kültür medyalarını ve kirliliğini azaltabilir ve kontraseler için toplam% 80 oranındaki ekonomik ve düzenleyici viability.

Bu makale, yeni kromatografi, süreç entegrasyonu ve yeşil mühendislik için yeni bir dönüşüm tekniğinden, biyomanufacturers için pratik bir yol haritası sağlayarak temel yenilikleri araştırıyor.

Ekstraksiyon Teknikleri

Bitki bazlı biyologics DSP'de ilk adım - tıbbi biyokütlelerden hedef proteinin çıkarılması - düşük verimlerden gelen benzersiz sorunlar, yüksek prosiyonlar, fendi bileşikler ve diğer ikincil metabolitler, bu sınırlamaları daha yüksek seçici ve nazik koşullarla ele alır.

Aqueous Two-Phase Ekstraksiyon (ATPE)

En yakın iki fazlı ekstraksiyon, diğer birçok kirleticinin altında kaldığı bir aşamaya geçti.Bu hafif, non-denatlama yöntemi doğrudan homojen bitki ekstralarını, tek bir adımda kriminikasyon ve erken saflaştırmaya uygulanabilir.Son çalışmalar, ATPE bölümlerini tek bir aşamada göstermiştir.

Süperktik Akışkanlar Ekstraksiyon

Superkkkron dioksit (scCO2) Ekstraktif olarak lipofilik biyolojileri kurtarmak için organik çözücülere çevresel olarak samimi bir alternatif sunuyor veya küçük moleküller için daha yaygın olmasına rağmen, scCO2 pre-ted enzimler ve antijenler için incelenebilir. Teknik, altmış kolonyayı azaltmak ve diğer olumsuz olmayanlar için değerli.

Mikrodalga-Assisted ve Sıvı Ekstraksiyonu

Mikrodalga destekli sıvı ekstraksiyon (PLE) bitki hücre duvarları hızla bozmak için kontrollü ısıtma ve baskı kullanın. Bu yöntemler, rekalcitrant dokularından protein kurtarma süresini dakikalar ve rekalsiterant dokularını artırabilir ve böylece ısıtılma bozuklukları içeren bir endişe kalır.

Otomasyon ve Süreç Optimizasyonu

Biyomanufacturing'deki alt işlem tarihsel olarak, sütun paketlemesi, tampon hazırlama ve örnekleme için manuel müdahale ile karşı karşıyadır. Bitki bazlı biyologics endüstrisi, mevcut Good Manufacturing Practice (cGMP) ile hızla artan otomasyonunu kabul eder.

Robotik Sıvı İşleme ve Entegre Çalışma Hücreleri

Yüksek seviyeli süreç gelişimi için robotlar artık birçok laboratuarda standarttır. Otomatik sıvı eller tek bir kontrol sistemi altında tasarım-of-experiments (DoE) protokollerini çalıştırabilir, gerçek zamanlı veri girişi sağlar ve uzun arıtma sırasında sağlam işletim pencerelerini üretir.

Süreç Analytical Teknoloji (PAT) ve Gerçek Zaman İzleme

Süreç Analytical Teknolojisi (PAT) kabulü, DSP'yi gerçek zamanlı olarak dönüştürmektir, PAT özellikle de küçük ücretli (NIR) ve Raman spektroskopi bulguları ile bir araya getirir, eksografi hızlarının dinamikleştirilmesi ve korelasyon hızlarının belirlenmesi, PAT'ın sabitlenmesi ve tedarik edilmesi, PAT'ın tedarik edilmesi, sabit üründeki dalgalanmaların azaltılması için özellikle kullanışlıdır.

Sürekli İşleme

Sürekli alttan sürekli olarak alt işlemeye geçmek, biyofarklı endüstride bir megatrend ve bitki bazlı biyolojik sistemler istisna değildir. Sürekli olarak, periyodik karşı-sonsuz korelasyon sistemleri iki veya daha fazla sütunla sıralanır ve bir sütunu arttırılırken, bir sütunun yüklenmesine izin verir ve sürekli olarak üretilen 2 kat daha fazla verimsiz bir şekilde üretim ünitesine kadar verimsiz bir şekilde kesintiye uğramasına yardımcı olur.

Affinity ve Kromatografi Teknikleri Kullanımı

Kromatografi, biyolojik arıtmanın işhorları olarak kalır. Tesis temelli ürünler için, reklamlarorbesterlerin seçimi ve klorphyll, polisaccharides gibi bitki bazlı kirleticilerin varlığı için dikkate alınmalıdır.

Plant-Specific Affinity Ligands

Protein A gibi geleneksel varlık ligandları, antibody yakalama pahalıdır ve ürüne karışabilir. Bitki yapımı antikorlar için araştırmacılar, glycan yapılarını bitki ekspres sistemleri için eşsiz bir şekilde tanırlar (örneğin, beta-1,2-xylose ve alfa-1,3-fuse ve alfa-1,3-fuseler) Bu ligands, çapraz-reaktiviteden kaçınırken, aynı şekilde, organik olmayan hücre proteinleri tamamen azaltır.

Membran Kromatografi ve Monolithic Köşeler

Geleneksel paketlenmiş kromatografi sütunları yüksek basınç damlalarından muzdarip ve sınırlı akış oranları işlem vikoz veya katılımcı bitki ekleri ile çok daha yüksek akış oranlarına izin veren bir toplu taşıma mekanizması sunar. Membran kromatografisi özellikle de üretilen kertenkele veya poliethersulfone ile işlevselleştirilmiş olan, Monolitik gruplar için yüksek kapasitelidir. Monolitik sütunlar için tek bir parçaya benzer miktardaki yüksek çözünürlükte kullanılabilir.

Karma-Mode ve Multimodal Kromatografi

Karma-mode reçineler iki veya daha fazla etkileşim türü birleştirir (örneğin Capto MMC veya Nuvia cPrime gibi) aynı ligand. Bu ortogonal seçicilik, tek mod kromatografisini kullanarak, çok sayıda kimyasal maddeye yönelik trendleri çözebilecek şekilde çözebilir.

Downstream Adımları

Geleneksel DSP, ayrı ayrı bir birim operasyonlarının doğrusal bir sırasını içerir: clarification, yakalama, orta saflaştırma, parlatma ve formülasyon. Her adım ürün kaybı, dillendirme ve zaman gecikmeleri. adım entegrasyon yoluyla süreç, bu inefforities azaltır önemli bir trenddir.

Sürekli Doğrudan Feed ile Yakalayın

Novasep'ten BioSC® veya ÄKTATM scc gibi sistemler, Cytiva'dan ayrı bir yüzde elde etmek veya mikrofiltre ile doğrudan beslenmek için ayrı bir zemini ortadan kaldırmanıza izin verebilir.Çalışan sütunu kullanarak ve yüksek çözünürlükte bir filtre kullanarak.

Inline Filtration and Conditioning

Tanklarda eluates toplamak ve sonra bir sonraki kromatografi adımını önce pH ve iletkenliği ayarlamak yerine, modern DSP sistemleri dinamik karıştırıcıları kullanarak dilsel ve pH ayarlamalarını içerir ve betonlu akış filtrasyon modülleri kullanarak ürün sürekli olarak konsantre olabilir ve buffer-exchanges, doğrudan aşağı yukarı köşeye beslenir.

Entegre Tekil Çözümler Çözümleri

Tek kullanımlık teknolojiler erken faz üretiminde standart hale geldi ve şimdi de bitki bazlı biyolojilerin üretime giden bir platforma (örneğin, KUBioTM konsepti) bağlı olarak üreticilerin tam bir aşağı yukarı tren kurmasını sağlar ve ürün ve temizlik yükleri arasındaki biyo-play yapılandırması için biyoçeşitlilik yükleri azaltın.Bu esneklik özellikle de gelişmekte olan bir pazara veya hızla değişen bir pazara yönelik olarak değerli bir ürün-enerjik dönüşüm senaryoları için değerli.

Sürdürülebilirlik ve Yeşil İşlemeye Odaklı

Biyofarmasötik üretim çevresel profili giderek artan scrutiny. Plant bazlı biyologics zaten bu ayak izi en aza indirmek için yeşil bir yukarı doğru sunuyor.

Su ve Buffer Tüketiminin Azaltılması

DSP'deki su kullanımı önemli olabilir - orta ölçekli bir bitki için birkaç bin litre. Sürekli kromatografi sistemleri, yüksek kapasiteli reçinelerin ve membran reklamcılarının kullanımı, doğrudan daha düşük su talepleriyle dolu hacimleri azaltır.Inline konsantrasyon ve diafiltrasyon aynı zamanda dilsel çevrimlerin sayısını azaltır.

Yeşil Şükrüler ve Tekil Modüller

Çabalar geleneksel çözücüleri değiştirmek için otoyol altındadır (örneğin, HPLC cihmi için acetonitrile) eh, isopropanol veya süperkkritik karbon dioksit üretmek için. Bitki ekstraklamalar için, etanol bazlı yağış veya kristalizasyon adımları, tek kullanımlık proteinlerin ilk yakalaması için dışsal alternatifler olarak araştırılır.

Atık Valorizasyon

Başka bir sürdürülebilirlik eğilimi, bitki biyokütmelerinden sonra bitki materyalinden ziyade, şirketler ikincil metabolitlerin, diyet liflerinin veya biyoyakıtların kalıntı biyokütlelerinin geri kazanılmasıdır. Örneğin,TELFLT:0).

Meydanlar ve Future Outlook

Önemli ilerlemeye rağmen, birçok engel bitki bazlı biyologics, endüstriyel ölçekdeki mumya platformlarıyla pariteye girmeden önce kalır.En acil zorluklar, yeni ekstraksiyon ve kromatografi tekniklerinin ölçeklenebilirliğini, özel varlık ligandlarının maliyeti ve bitkiye özgü boşlukların standartlaştırılmasını içerir.

Yeni Teknolojilerin Kolaylığı

ATPE, membran kromatografisi ve sürekli işlem iyi tezgahta ve pilot ölçeklerde, doğrudan viral vektörler için binlerce yıllık membran yığınları için ölçeklendirme işlemi her zaman basit değildir. ekipman satıcılar ve bitki biyologic geliştiricileri arasındaki işbirliği bu boşluğun köprülenmesi önemlidir.

Özel Ligands ve Media

Bitki bazlı speküleler ölçeklendirme ve üretim yapmak pahalıdır. erken-fay ürünleri için, tasarlanmış bir protein sayısına (DARPins) sahip olduğu gibi özel bir reçinenin maliyeti yeniden kullanılabilir.

Düzenlemeler

FDA ve EMA gibi düzenleyici kurumlar giderek artan bir şekilde bitki bazlı sistemlere sahiptir, çünkü Elelyso® (taliglucerase alfa) ve DSP sırasındaki acil durum tespiti çalışmaları gerektirir.

Future Yol Tarifi

Önümüzdeki sefere, yüksek kodlu süreç geliştirme ile ilgili makine öğreniminin yakınlığı, DSP'nin her bitki tabanlı biyolojik için optimizasyonu hızlandırma sözü veriyor.Ayrıntılı olarak, büyük veri setleri reçine ekranları, atılım eğrileri ve yetersiz profiller, standartlaştırılmış DSP kayaklı koşulları ile donatılmış ve uzun yıllar boyunca hazırlanabilecek olan, biyoenerji tabanlı alanlarda hızlı dağıtım için tasarlanmış tek kullanımlık üretim tesislerinin gelişini öneren merkezi olmayan üretim modelleriyle uyumlu hale getirebilir.

Özetle, bitki bazlı biyologics için alt işleme hızla yeni bir nesil, otomasyon, kromatografi, süreç entegrasyonu ve sürdürülebilirlik yoluyla gelişiyor.Bu ortaya çıkan eğilimleri benimsemekte, geliştiriciler yeni bir nesil için uygun maliyetli, güvenli ve erişilebilir bir biyologics için yol katlayabilirler.

Ayrıca okuma

  • [0]BioPharm International – Sürekli İşleme Hedefleri).
  • [0]Doğa Biyoteknolojisi – Bitki bazlı Platformlar: Endüstrinin Devleti[Döntilmiş 1]
  • [FONT:0]ACS Sürdürülebilir Kimya veamp; Mühendislik – Yeşil Downstream İşleme[Döntme: 1)
  • [0]Gazeteci A (Sırıklık Ligands for Plant-Made Proteinleri için Tanıklık[Dön 1: 1)
  • [0]Pharmaceutical Online – Monoclonal Antibodies Bitkilerden: Overcoming DSP Hurdles).