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干貨 | 常見病毒滅活/去除工藝盤點及解讀

發布時間(jian):2022-04-25 08:53 信息來源: 閱讀次數(shu):  次


生物制品的生產通常以微生物或人/動物源的細胞、組織和體液等為起始原材料,其制備過程或制劑中可能添加人或動物來源的原材料或輔料,這些起始原材料、原材料或輔料存在被病毒污染的可能性。因此,國內外的(de)相關(guan)法規都要求生物制品在生產(chan)過程中應包含至(zhi)少一步或多步具備滅活(huo)/去除病毒能力的(de)生產(chan)工(gong)藝步驟(zou)。


本期,小珈將帶大家了解下當前常用的幾種病毒滅活/去除技術。

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珈創生物病毒顆粒▲


常用的(de)病毒滅活技(ji)術(shu)


01

干熱滅活法


干熱處理是在(zai)制品(pin)凍(dong)干(gan)后進行的熱(re)處理該技術處理溫度(du)為60~100℃,持續時間為30min~4d,需(xu)要加入穩(wen)定劑,防止蛋白過度(du)變性。一般,溫度(du)越高,病毒滅(mie)(mie)活(huo)時間越短。影響干(gan)熱(re)法(fa)病毒滅(mie)(mie)活(huo)效果的因素有很多,如制(zhi)品中組分(fen)/蛋白質(zhi)濃度(du)/凍干(gan)穩定劑(ji)成分(fen)和濃度(du)的差(cha)異,制(zhi)品最終容器(qi)的大(da)小/分(fen)裝(zhuang)量/凍干(gan)曲線(xian)和封口(kou)形式的差(cha)異等,因此,實(shi)際生產(chan)過程需要嚴格操作(zuo)。

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02

巴氏消毒法


巴氏(shi)消(xiao)毒法是指(zhi)在(zai)60±0.5℃的環境下,將蛋(dan)白(bai)質溶液進行連續加熱(re)處理(≥10小時),從而破壞病毒蛋(dan)白(bai)質及核酸分子(zi)結構,使(shi)其因變性而無法復制,從而失去傳染性。該(gai)方法所采用的高(gao)溫(wen)條件會(hui)使制品(pin)中蛋(dan)白產品(pin)過(guo)度變(bian)性,因此需要(yao)加入穩定劑(ji)以保護蛋(dan)白聚(ju)合及功(gong)能活性。


03

有機溶劑/去(qu)污劑(S/D)法


S/D(solvent/detergent)法是(shi)指利用有機溶劑(ji)和(he)非(fei)離(li)子表面活(huo)性劑(ji)的(de)(de)組(zu)合分解脂包(bao)膜(mo)病(bing)(bing)毒(du)的(de)(de)類(lei)(lei)脂膜(mo),破壞(huai)脂包(bao)膜(mo)病(bing)(bing)毒(du)的(de)(de)類(lei)(lei)脂膜(mo),類(lei)(lei)脂從病(bing)(bing)毒(du)表面脫落,使病(bing)(bing)毒(du)失(shi)去(qu)粘附和(he)感染細胞的(de)(de)能力來達到(dao)滅活(huo)病(bing)(bing)毒(du)的(de)(de)效果。


有機溶劑常用磷酸三丁酯(TNBP);非離子表面活性劑如Triton X-100或Tween80,有報道也用Triton X-45等。S/D處理可以滅活脂包膜病毒,對非脂包膜病毒無效。

使用S/D滅活,下(xia)游必(bi)須有工(gong)藝能夠把S/D試劑(ji)去除,另外S/D試劑(ji)對動物細胞有較強(qiang)毒(du)性,會(hui)影響指示病(bing)(bing)毒(du)滴度測(ce)定檢(jian)測(ce)限,因此該工(gong)藝的(de)驗(yan)證需要盡可(ke)能提高(gao)加入指示病(bing)(bing)毒(du)的(de)初始滴度或提高(gao)病(bing)(bing)毒(du)檢(jian)測(ce)方法的(de)靈敏度。

04

低  pH  孵放(fang)技術

低pH孵(fu)放法是重組蛋(dan)白(bai)藥物純化工藝(yi)中常用的關(guan)鍵步(bu)驟,其操作(zuo)過程簡單、病毒滅活效果好,其利用有脂(zhi)包(bao)膜(mo)類病毒的囊膜(mo)和(he)病毒衣殼蛋(dan)白(bai)在低pH條件下(xia)會逐漸(jian)變性而使病毒顆粒失(shi)去感(gan)染能力,從而達到病毒滅活效果。


低(di)(di)pH孵放不僅可以滅(mie)活(huo)(huo)有脂包膜(mo)(mo)類病毒,還可以沉淀HCP、DNA等(deng)雜質,對(dui)純(chun)化工藝中(zhong)的雜質去(qu)除也起到重要作用(yong)。本(ben)方法對(dui)于(yu)無脂包膜(mo)(mo)類病毒則作用(yong)微弱(ruo),但在工藝中(zhong)的低(di)(di)pH(如pH4)處理(li)(有時(shi)(shi)加胃酶(mei))能(neng)滅(mie)活(huo)(huo)幾種(zhong)脂包膜(mo)(mo)病毒。除此之外(wai),病毒滅(mie)活(huo)(huo)效(xiao)果還可能(neng)受pH值、孵放時(shi)(shi)間和(he)溫度(du)(du)、胃酶(mei)含量、蛋白質濃度(du)(du)、溶質含量等(deng)因素影(ying)響,滅(mie)活(huo)(huo)效(xiao)果隨著pH升高滅(mie)活(huo)(huo)效(xiao)果降(jiang)低(di)(di),隨著溫度(du)(du)升高滅(mie)活(huo)(huo)效(xiao)果升高。


常用的病毒去(qu)除(chu)技術


01

柱層析(xi)法


柱層析(xi)法(也稱(cheng)色譜)根據(ju)蛋(dan)白(bai)質(zhi)的(de)理化性質(zhi)的(de)不同,進行蛋(dan)白(bai)分(fen)離純化,從而(er)有(you)效分(fen)離雜蛋(dan)白(bai)及消除病毒等污染物。柱層(ceng)析(xi)(xi)(xi)法包括親(qin)和層(ceng)析(xi)(xi)(xi)、離子交(jiao)換層(ceng)析(xi)(xi)(xi)、疏水(shui)層(ceng)析(xi)(xi)(xi)、反相(xiang)層(ceng)析(xi)(xi)(xi)等。使用親(qin)和層(ceng)析(xi)(xi)(xi)去除病毒(du)主要依靠病毒(du)在親(qin)和填料中和其(qi)他非目(mu)標蛋白的(de)雜質發酵液成分一起流穿,并且不受填料壽命的(de)影響(xiang)。

離(li)子(zi)交換層(ceng)析(xi)去(qu)除(chu)病毒的(de)(de)能(neng)力(li)主(zhu)要(yao)是以(yi)(yi)靜電作用為(wei)主(zhu)導(dao)作用,以(yi)(yi)陰離(li)子(zi)層(ceng)析(xi)(流穿模式)為(wei)例(li),在緩沖液為(wei)中性或弱堿性(如pH8.0)條件下,病毒帶負(fu)電荷(he),可以(yi)(yi)和填(tian)料(liao)帶正(zheng)電荷(he)的(de)(de)季銨陽離(li)子(zi)結合(he)(he),從而(er)結合(he)(he)到(dao)層(ceng)析(xi)填(tian)料(liao)上,而(er)目(mu)的(de)(de)蛋(dan)白則流穿,最終達(da)到(dao)病毒去(qu)除(chu)的(de)(de)作用。

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02

納米膜過濾技(ji)術


病(bing)毒膜過濾是利(li)用(yong)病(bing)毒和蛋白大(da)(da)小(xiao)的不同,使小(xiao)于平均(jun)孔(kong)徑的蛋白通(tong)過濾膜,將(jiang)大(da)(da)于平均(jun)孔(kong)徑的病(bing)毒截留在(zai)膜內,從而達到(dao)去除病(bing)毒的效果。

病(bing)毒(du)去(qu)(qu)除膜(mo)(mo)過(guo)濾可以(yi)同(tong)時(shi)滿足(zu)病(bing)毒(du)去(qu)(qu)除效果好、目(mu)(mu)的(de)(de)蛋(dan)白質(zhi)通過(guo)性(xing)高(回收量、過(guo)濾時(shi)間)、目(mu)(mu)的(de)(de)蛋(dan)白質(zhi)不(bu)變性(xing)的(de)(de)特(te)點(dian),另外不(bu)管是(shi)(shi)(shi)脂包膜(mo)(mo)病(bing)毒(du)還是(shi)(shi)(shi)非脂包膜(mo)(mo)病(bing)毒(du),無(wu)論病(bing)毒(du)基(ji)因(yin)組是(shi)(shi)(shi) RNA還是(shi)(shi)(shi)DNA,基(ji)本靠孔(kong)徑大(da)小(xiao)來去(qu)(qu)除病(bing)毒(du),所以(yi)是(shi)(shi)(shi)當前(qian)最可靠的(de)(de)病(bing)毒(du)去(qu)(qu)除技術。根據目(mu)(mu)的(de)(de)蛋(dan)白的(de)(de)大(da)小(xiao),可以(yi)選擇平均孔(kong)徑不(bu)同(tong)的(de)(de)濾膜(mo)(mo),其中(zhong)平均孔(kong)徑為20nm左右的(de)(de)產品被稱為細小(xiao)病(bing)毒(du)濾膜(mo)(mo)。平均孔(kong)徑 35~ 50 nm的(de)(de)濾膜(mo)(mo)被稱為逆(ni)轉錄酶(mei)病(bing)毒(du)濾膜(mo)(mo)。

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珈創生(sheng)物納(na)米膜過濾▲

根據(ju)PDA Technical Report 41,高TMP(跨(kua)膜(mo)壓差)是病毒過濾的(de)最劣條件之一。近年來(lai)的(de)報告表明,過濾過程中的(de)壓力(li)釋放以及之后的(de)再加壓會影(ying)響病毒去(qu)除效果。


幾種病毒滅(mie)活/去(qu)除(chu)方(fang)法(fa)對(dui)比


不同的病毒滅活/去除工藝有著不同的優劣勢與應用領域,實際生產中,應根據潛在污染病毒的特性,結合產品特性和生產工藝、病毒清除工藝的作用機制和清除能力的綜合評估,選擇適宜的病毒清除工藝

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珈創生物病毒清除工藝驗證服務優勢


武(wu)漢珈創生(sheng)(sheng)物技(ji)術(shu)股份有限公(gong)司,創建于2011年,是一家集生(sheng)(sheng)物技(ji)術(shu)服務(wu)與研發為一體(ti)的(de)高新技(ji)術(shu)企業(ye),專注于為生(sheng)(sheng)物藥品/制品的(de)生(sheng)(sheng)產企業(ye)及研發機構提供各類細(xi)胞(bao)(含(han)重組細(xi)胞(bao)、干細(xi)胞(bao)、免疫細(xi)胞(bao)等(deng))及原輔料的(de)質量(liang)檢測、病(bing)毒清(qing)除(chu)工藝驗證技(ji)術(shu)服務(wu)。

公司實力

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質量管

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職業健

管(guan)理體(ti)系


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毒種(zhong)優質:背景清楚,純度高,滴度可(ke)達(da)8~9Log10/ml。

服務可靠(kao):可驗(yan)證客(ke)戶下游工藝對病毒(du)的去除/滅活效果,為客(ke)戶提供定制(zhi)的病毒(du)清除工藝驗(yan)證服務。

高(gao)效(xiao)無憂:保證(zheng)客(ke)戶驗(yan)證(zheng)工藝(yi)無障礙開展且(qie)60天(tian)(常規IND申(shen)報項目(mu))即可(ke)完成相關驗(yan)證(zheng),并(bing)提供(gong)權(quan)威的檢測(ce)報告。

符合法(fa)規:依據中(zhong)國(guo)(guo)藥典2020年版、國(guo)(guo)藥監注、國(guo)(guo)家食品(pin)藥品(pin)監督管理(li)局、ICH、USP等相關要求進(jin)行技術服務,包括(kuo)《生物制品(pin)病(bing)毒安全性控制》、《動(dong)物源性醫療(liao)器(qi)械(xie)病(bing)毒滅活/去除有(you)效性驗證的原則》、Viral Safety Evaluation of Biotechnology Products Derived from Cell Lines of Human or AnimalOrigin. 1999. ICH Q5A(R1)、Design, Evaluation, and Characterization of Viral Clearance Procedure.2016. USP General Chapter: <1050.1>等。


別走開(kai),下期更(geng)精彩~


【參考資料(liao)】

1、楊春(chun)暉,容(rong)新宗.《病毒滅活技術及產業發展報告》. ChinMedBiotechnol,August2020,Vol.15,No.4

2、中(zhong)國食品(pin)藥品(pin)國際(ji)交流中(zhong)心.《治療用(yong)生物制品(pin)病毒污染風險(xian)控制要點(dian)》.中(zhong)國醫藥科技出版社(she)