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生物咖啡茶

本帖最后由 汇研生物 于 2019-7-29 14:06 编辑

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生物下游工艺放大中,生物分子纯化设备配置的确定是关键因素之一,那么我们如何确定纯化层析设备的配置呢?

第一:有确定的小试或中试工艺
放大过程依据小试及中试工艺进行放大,层析工艺可以实现线性方法。
1.在放大之前通过小试确定所用的填料(如纯化昆虫细胞-杆状病毒表达的Cap蛋白用汇研生物的SP Focurose HPR),
2.单位体积填料可以处理的原液量(如SP Focurose HPR 每L可以处理25L的昆虫细胞-杆状病毒表达的Cap蛋白原液),
3.所用填料的压缩比(如SP Focurose HPR装填时的压缩比是1.15)
4.填料保养及层析过程所接触的溶液的特性,若用有机溶剂如70%乙醇处理,接触有机溶剂,层析柱的柱管材质就要避免使用有机玻璃材质的。
5.了解层析填料的属性,装柱高度的要求等,如离子交换层析装柱高度通常在10-30cm,直径超过450mm的层析柱通常只能装到20cm以内,并要了解不同装填高度对流速及柱管材质压力的要求。


第二:确定的放大批量
在放大时要明确设计的产能并确定放大后的批量
1.了解细胞发酵放大过程,放大后和小试的偏差。
2.根据细胞发酵放大过程的偏差,确定放大后需要下游纯化的批量。
3.系统的了解工艺过程,放大后上游一个批次的一次纯化还是分批纯化,这就涉及到人员配置,工作效率,上游培养周期等多方面因素的考量。

第三:进行初步计算
根据确定的小试工艺及放大后批量进行初步计算。
先根据确定的填料和批量,计算放大后需要多少填料,如计算的填料是20L,那么20在除以压缩比1.15,就是装柱后的体积大约17.4L,离子交换层析装填高度10-30cm,根据这些,就可以初步确定用直径300mm的层析柱,填料是软胶,柱管材质选择玻璃的即可。根据层析柱我们就可以确定用3L/min流量的层析系统,在根据其它要求确定层析系统的传感器配置,其它辅助配件。


第四:偏差评估
在放大的过程和预期的偏差是不可避免的,那么我们在设计放大配置时就要预留偏差,特别是在计算填料用量时,我们把偏差设计进去,若计算的用量是20L,那么我们在预留5%的偏差,就是放大后所需填料是21L.在设计偏差时,放大过程填料预估宁可多不可少。

第五:系统评估
要从整个放大后的工艺过程,产线设计,空间布局,人员配置,成本预算等全方面的进行系统的评估,然后在设备配置选型上做适当的调整。

第六:举例说明
放大项目:昆虫细胞-杆状病毒表达Cap蛋白
小试所用填料:汇研生物SP Focurose HPR
小试单位体积填料处理原液量:25L/L填料
放大后批量:1000L原液
此填料压缩系数:1.15
层析过程所需在线检测传感器:电导,pH,压力,温度
此层析过程不涉及有机溶剂
上游工艺周期:2周时间
层析设备预算:100万

开始计算:
需要填料:1000/25+1000/25*5%=42L
填料装柱后体积:42/1.15=36.5L
填料装填高度:20cm以内
计算所需层析柱:630mm直径的层析柱
层析设备价格了解:630mm直接的层析柱加配套层析系统远超100万!!!

那么怎么办??

系统评估调整方案:每个上游批次的培养液分两次下游层析纯化,此处要兼顾考虑上游培养周期及预算等。
调整后所需配置
层析填料:21L
压缩后体积:21/1.15=18.26L
装填高度:20cm以内
所需层析柱:450mm直径有机玻璃层析柱,层析过程不需要连续
梯度,3L/min单泵层析系统即可,100万预算即可完成1000L的下游纯化设备配置,且上游培养周期很长,层析周期短,不影响整个工艺过程的完成。若预算是300万,还可以配套自动配液系统,等辅助设备。

一家之言,难免疏误!请您指正。

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发表于 2019-7-29 14:05:09 | 显示全部楼层 |阅读模式

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