Filtracja z przepływem stycznym w procesie produkcji koniugatów przeciwciał i leków (ADC)

Filtracja z przepływem stycznym (TFF) jest niezbędna w produkcji koniugatów przeciwciał i leków (ADC), rodzaju leku, w którym lek cytotoksyczny jest połączony z przeciwciałem monoklonalnym w celu ukierunkowanego rozpoznania. Ultrafiltracja (UF) służy do zagęszczania produktu białkowego, a diafiltracja (DF) do wymiany buforu i/lub usuwania zanieczyszczeń związanych z procesem z roztworu ADC, w tym pozostałości łącznika, rozpuszczalnika organicznego i/lub wolnego leku (Rysunek 1).

Rysunek 1. Przykład procesu produkcyjnego ADC.

Konserwacja rozpuszczalnika organicznego jest wymagana podczas przetwarzania roztworu ADC bezpośrednio po koniugacji, dla którego filtr TFF musi być kompatybilny z rozpuszczalnikiem. Produkcja ADC wymaga również strategii hermetyzacji podczas etapów TFF po koniugacji, aby chronić operatorów przed zagrożeniami dla zdrowia związanymi z narażeniem na bardzo silną cząsteczkę ADC i wolny lek, jednocześnie zapobiegając zanieczyszczeniu produktu i środowiska. W rezultacie samodzielne, jednorazowe urządzenia TFF są naturalnym wyborem dla operacji UF/DF w produkcji ADC (dowiedz się więcej o różnych metodach filtracji z przepływem stycznym tutaj).

Poniżej opisujemy najlepsze praktyki dotyczące stosowania naszych kapsułek Pellicon^® w przetwarzaniu ADC i udostępniamy dwa badania z wykorzystaniem kapsułek Pellicon^® i kaset Pellicon^® w procesie produkcji ADC.

• TFF Filter Organic Solvent Clearance and Compatibility
• Best practices for ADC processing with Pellicon® Capsule
• Studium przypadku ADC Mimic
• Odkryj powiązane produkty

TFF Filter Organic Solvent Clearance and Compatibility

Etap koniugacji ADC zachodzi w obecności rozpuszczalnika organicznego, takiego jak dimetylosulfotlenek (DMSO) lub dimetyloacetamid (DMAc). Aby przetworzyć surowy roztwór ADC, filtr TFF musi zapewniać kompatybilność z rozpuszczalnikami organicznymi i skuteczne usuwanie zanieczyszczeń.

Użyliśmy kapsułek Pellicon^® Capsules i kaset Pellicon^® 3, aby zademonstrować klirens 20% DMAc i 20% DMSO przez diafiltrację (odpowiednio Rysunki 2 i 3). Oba filtry działały z wydajnym usuwaniem rozpuszczalnika i śledziły teoretyczny proces, w którym nie zakłada się zatrzymywania rozpuszczalnika przez membranę, obliczony przy użyciu współczynnika przesiewania (S) równego 1. Spadek szybkości usuwania DMSO po ~ 8 diavolumes może wynikać z obecności martwych nóg w systemie i interakcji ładunku.

Rysunek 2. Diafiltracja 20% DMAc z roztworu wodnego.

Rysunek 3. Diafiltracja 20% DMSO z roztworu wodnego.

Porównanie parametrów przed i po diafiltracji, w tym dyfuzji powietrza, spadku ciśnienia, przepuszczalności membrany i retencji białka, wskazuje na stabilność kapsułki do DMAc i DMSO w badanych warunkach (Rysunki 4 i 5).

Rysunek 4. Zgodność kapsułki Pellicon^® z DMAc.

Rysunek 5. Zgodność kapsułki Pellicon^® z DMSO.

Best Practices for ADC Processing with Pellicon^® Capsule

.

Podczas stosowania kapsułek Pellicon^® Capsule do surowców ADC, poniższe wytyczne operacyjne powinny generalnie skutkować dobrą wydajnością procesu. Wytyczne te mogą być modyfikowane w razie potrzeby w oparciu o wyniki prac rozwojowych nad procesem.

1. Zainstaluj kapsułki Pellicon^® Capsule z membraną Ultracel^® 30 kDa w systemie jednorazowego użytku TFF do filtracji zmodyfikowanych mAb lub ADC o masie cząsteczkowej ~150 kDa. Instalacja kapsułki nie wymaga uchwytu kompresyjnego ani jednorazowych wkładek/płytek do przechowywania roztworu zasilającego.¹
2. W razie potrzeby potwierdź integralność kapsułki Pellicon^®.
3. Uzdatnić system TFF i membranę poprzez przepłukanie buforem zasilającym w ilości 20 l/m² (sanityzacja nie jest wymagana). Po kondycjonowaniu należy zapobiec przedostawaniu się powietrza do kapsułki, aby uniknąć tworzenia się piany i uszkodzenia białka przez interfejs powietrze/ciecz.
4. Dodaj roztwór zasilający do zbiornika zasilającego. Jeśli objętość wsadu przekracza pojemność zbiornika, należy kontynuować dodawanie w trybie wsadowym o stałej objętości (natężenie przepływu wsadu do zbiornika równe natężeniu przepływu permeatu).
5. Stężać do momentu osiągnięcia stężenia docelowego dla diafiltracji przy użyciu natężenia przepływu wsadu 5 l/min/m², TMP 10-20 psi (optymalne TMP określone przez uruchomienie skoków TMP), w temperaturze pokojowej. W przypadku ADC typowe stężenia docelowe dla diafiltracji mieszczą się w zakresie od 25 do 30 g/l.
6. Przeprowadź diafiltrację w trybie recyrkulacji o stałej objętości (natężenie przepływu buforu równe natężeniu przepływu permeatu); ta metoda zazwyczaj zapewnia najbardziej wydajną wymianę buforu.
7. Przeprowadź końcowe zatężanie. Nadmierne stężenie w razie potrzeby, aby zrekompensować wszelkie rozcieńczenia spodziewane podczas odzyskiwania i etapów formułowania.
8. Odzyskaj produkt z systemu Pellicon^® Capsule i TFF w sposób zapewniający pożądaną wydajność, jakość i stężenie. Rozsądnym podejściem do odzyskiwania jest depolaryzacja membrany, opróżnienie zbiornika zasilającego do pojemnika zbiorczego, a następnie przeprowadzenie wypierania buforu (z najwyższego punktu systemu, w dół przez kapsułę) lub recyrkulacji buforu z jedną minimalną objętością roboczą.^2,3
9. Usuń kapsułę i pozostałą część zwilżonej ścieżki przepływu razem z jednorazowego użytku systemu TFF, aby utrzymać ścieżkę przepływu zamkniętą, zmniejszając ryzyko narażenia operatora na płyn procesowy.
10. Aby zwiększyć skalę, zwiększ powierzchnię proporcjonalnie do objętości wsadu, zachowując to samo znormalizowane natężenie przepływu wsadu, TMP i temperaturę.

Studium przypadku ADC Mimic

Z powodu toksyczności związanej z ADC, "mimetyki" ADC są często używane do badania ADC. Te mimetyki są nietoksyczne i mogą być traktowane tak samo jak cytotoksyczne ADC podczas koniugacji i oczyszczania.

Zastosowanie Pellicon^® Capsule w przetwarzaniu ADC zostało zaprezentowane w badaniu zgłoszonym przez Czapkowskiego i wsp.⁴ Oczyszczony w kolumnie mimetyk ADC (~150 kDa) został użyty do oceny i porównania parametrów wydajności Pellicon^® Capsule i kasety Pellicon^® 3 z membraną Ultracel^® 30 kDa. Roztwór mimetyku ADC został wzbogacony DMSO i poddany diafiltracji przy natężeniu przepływu 5 l/min/m², TMP 15 psi i temperaturze pokojowej. Wyniki wskazują na skuteczny klirens DMSO z roztworu zasilającego ADC naśladującego zarówno format kapsułki, jak i kasety (Rysunek 6). Ponadto strumienie permeatu były stabilne podczas całego etapu diafiltracji dla obu filtrów, wydajność była wysoka i porównywalna, a poziomy agregatów były również podobne (Tabela 1).

Rysunek 6. Usunięcie 6,8% DMSO przez diafiltrację 26-28 g/L ADC mimic. Dane z Czapkowski et al.⁴.

Tabela 1. Podsumowanie wydajności dla diafiltracji mimetyku ADC. Dane z Czapkowski et al.⁴

Parametr wydajności	Pellicon® Kapsułka	Pellicon® 3 Kaseta
DMSOPellicon® 3 Cassette
DMSO Clearance	4 log przy 10 diavolumes	4 log przy 10 diavolumes
Przepływ permeatu	68-92 L/m2/h	73-84 L/m2/h
ADC Mimic Yield	91-95% retentatu 95-98% z płukaniem	91-96% retentatu 93-98% z płukaniem
Kregaty (wsad 0.875%)	0,93-1,16% retentatu	0,91-1,16% retentatu

Referencje

1. Pellicon^® Capsule and Pellicon^® Capsule Stand. Lit. No. UG1549EN.

2. Lutz, H. Ultrafiltration for Bioprocessing. Woodhead Publishing (Elsevier), Waltham, MA, USA, 2015.

3. Recovery optimization of process scale ultrafiltration/diafiltration systems. Lit. No. TB5882EN00.

4. Czapkowski, B. et al. Trial of high efficiency TFF capsule prototype for ADC purification. ADC Review, 2017.