মনোক্লোনাল অ্যান্টিবডি পরিশোধনের জন্য মেমব্রেন ক্রোমাটোগ্রাফি দিয়ে ঐতিহ্যবাহী কলাম ক্রোমাটোগ্রাফি প্রতিস্থাপনের উপর অধ্যয়ন

প্রথাগত প্যাকড-বেড ক্রোমাটোগ্রাফি পরিপক্ক এবং নির্ভরযোগ্য, কিন্তু এটি নিম্ন প্রসারণ দক্ষতা, উচ্চ ব্যাকপ্রেশার এবং ধীর প্রক্রিয়াকরণ গতির মতো সীমাবদ্ধতা দ্বারা সীমাবদ্ধ, যা আপস্ট্রিম প্রক্রিয়াগুলির ক্রমাগত ক্রমবর্ধমান উত্পাদনশীলতার সাথে তাল মিলিয়ে চলা ক্রমশ কঠিন করে তোলে। সম্প্রতি একটি গবেষণায় প্রকাশিত হয়েছেবায়োটেকনোলজির অগ্রগতিশিল্পে একটি সম্ভাব্য অগ্রগতি এনেছে: ব্যতিক্রমীভাবে উচ্চ উত্পাদনশীলতা এবং দৃঢ় স্থায়িত্বের সুবিধার সাথে, ঝিল্লি ক্রোমাটোগ্রাফি প্যাক করা{0}}বেড ক্রোমাটোগ্রাফির একটি কার্যকর বিকল্প হয়ে উঠতে পারে এবং ডাউনস্ট্রিম এমএবি পরিশোধনের ল্যান্ডস্কেপকে মৌলিকভাবে নতুন আকার দিতে পারে৷

গবেষণার পটভূমি

 

অধ্যয়নটি আয়ন-এক্সচেঞ্জ এবং প্রোটিন এ অ্যাফিনিটি মেমব্রেন সহ বিভিন্ন ধরনের মেমব্রেন ক্রোমাটোগ্রাফি ডিভাইসের পদ্ধতিগতভাবে মূল্যায়ন করেছে, এবং বাঁধাই ক্ষমতা, অশুদ্ধতা এবং সার্বিক কর্মক্ষমতা, পরিচ্ছন্নতা, পরিষেবা ক্লিয়ারেন্স সহ একাধিক মাত্রা জুড়ে ঐতিহ্যবাহী প্যাকড-বেড ক্রোমাটোগ্রাফির সাথে একটি ব্যাপক তুলনা পরিচালনা করেছে৷ তিনটি রিকম্বিনেন্ট প্রোটিন অধ্যয়নের জন্য নির্বাচন করা হয়েছিল-একটি মনোক্লোনাল অ্যান্টিবডি (mAb) এবং দুটি Fc-ফিউশন প্রোটিন-যা ক্যাপচার থেকে পলিশিং পর্যন্ত সম্পূর্ণ ডাউনস্ট্রিম পরিশোধন প্রক্রিয়াকে কভার করে৷ মূল পরীক্ষার ফলাফল নিম্নরূপ:

 

1. ক্যাপচার স্টেপ: প্রোটিন একটি ঝিল্লি ক্রোমাটোগ্রাফি - সংক্ষিপ্ত বসবাসের সময়ে উচ্চ বাঁধাই ক্ষমতা

প্রোটিন একটি ক্রোমাটোগ্রাফি এমএবি ক্যাপচারের একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ। গবেষণায় দুটি রেফারেন্স প্যাক করা-বেড রেজিনের বিপরীতে চারটি প্রোটিন A ঝিল্লির (তিনটি বাণিজ্যিক পণ্য এবং একটি প্রোটোটাইপ ঝিল্লি) কর্মক্ষমতা মূল্যায়ন করা হয়েছে:

• অসামান্য গতিশীল বাঁধাই ক্ষমতা (DBC):দুটি ঝিল্লি 50 g/L ছাড়িয়ে DBC মান অর্জন করেছে। কিছু মেমব্রেন 35-65 g/L বাঁধাই করার ক্ষমতা বজায় রাখে এমনকি 0.2 মিনিটের একটি অতি অল্প সময়ের মধ্যেও, যা ঐতিহ্যগত প্যাক করা-বেড রেজিনের (37-55 g/L) সাথে তুলনীয়।
• উত্পাদনশীলতা নাটকীয় বৃদ্ধি:মেমব্রেন ক্রোমাটোগ্রাফির বসবাসের সময়টি ঐতিহ্যবাহী কলাম ক্রোমাটোগ্রাফির (0.13–0.33 মিনিট বনাম. 2–6 মিনিট) থেকে মাত্র 1/6–1/30 ছিল, যার ফলে একটিব্যাচ প্রক্রিয়াকরণের উত্পাদনশীলতায় 12-35-গুণ বৃদ্ধি.
• স্থিতিশীল পুনরুদ্ধার:সমস্ত মেমব্রেন ডিভাইসের জন্য প্রোটিন পুনরুদ্ধার 85% ছাড়িয়ে গেছে। GORE মেমব্রেন 96% সর্বোচ্চ পুনরুদ্ধার অর্জন করেছে, যা মূলত ঐতিহ্যগত প্যাক করা-বেড রেজিনের (94-98%) সাথে তুলনীয়।
• বিবেচনা করার সীমাবদ্ধতা:মেমব্রেন ক্রোমাটোগ্রাফি একটি ইলুশন ভলিউম তৈরি করে1.4-5 গুণ বেশিপ্রথাগত প্যাক করা-বেড রেজিনের তুলনায়, যখন HCP ক্লিয়ারেন্স ছিল সামান্য নিকৃষ্ট। কিছু ঝিল্লির জন্য, ইলুয়েটে এইচসিপি স্তর 7,000 পিপিএমে পৌঁছেছে, যা ঐতিহ্যবাহী প্যাক করা-বেড রেজিনের জন্য 4,700 পিপিএমের তুলনায়। অতএব,এই সীমাবদ্ধতার জন্য ক্ষতিপূরণের জন্য অতিরিক্ত পলিশিং পদক্ষেপের প্রয়োজন হতে পারে.

 

2. পলিশিং ধাপ: আয়ন-এক্সচেঞ্জ / মাল্টিমোডাল মেমব্রেন - দ্রুত প্রক্রিয়াকরণের মাধ্যমে কার্যকরী অপরিষ্কার অপসারণ

পলিশিং ধাপের প্রাথমিক উদ্দেশ্য হল অবশিষ্ট অমেধ্য যেমন উচ্চ-আণবিক-ওজন (HMW) সমষ্টি এবং হোস্ট সেল প্রোটিন (HCP) অপসারণ করা। গবেষণায় তিন ধরনের মেমব্রেন ক্রোমাটোগ্রাফি মূল্যায়ন করা হয়েছে: অ্যানিয়ন এক্সচেঞ্জ (AEX), ক্যাশন এক্সচেঞ্জ (CEX), এবং মাল্টিমোডাল (MM) মেমব্রেন।

• রেকর্ড-উৎপাদনশীলতা:মেমব্রেন ক্রোমাটোগ্রাফির জন্য বসবাসের সময় ছিল শুধুমাত্র0.17 মিনিট, সঙ্গে তুলনা2-4 মিনিটপ্রথাগত কলাম ক্রোমাটোগ্রাফির জন্য, একটি প্রতিনিধিত্ব করেবসবাসের সময় 12-24-গুণ হ্রাসএবং প্রক্রিয়াকরণ দক্ষতা একটি নাটকীয় বৃদ্ধি.
• প্রথাগত কলাম ক্রোমাটোগ্রাফির সাথে তুলনীয় অপবিত্রতা ছাড়পত্র:মেমব্রেন ক্রোমাটোগ্রাফি অর্জিত4.2-5.5 এর HMW ক্লিয়ারেন্স ফ্যাক্টর, Capto Adhere রজন (6) এর কর্মক্ষমতার কাছে পৌঁছেছে। দHCP ক্লিয়ারেন্স ফ্যাক্টর 60 পর্যন্ত পৌঁছেছে, কিছু ঝিল্লি প্রথাগত প্যাকড-বেড ক্রোমাটোগ্রাফিকে ছাড়িয়ে যায়।
• প্রতিযোগিতামূলক প্রোটিন পুনরুদ্ধার:সর্বাধিক ঝিল্লি অর্জনপ্রোটিন পুনরুদ্ধার 90% এর উপরে, এবং কিছু Fc-ফিউশন প্রোটিনের জন্য, পুনরুদ্ধার প্রথাগত কলাম ক্রোমাটোগ্রাফি দিয়ে প্রাপ্ত হওয়ার চেয়েও বেশি ছিল।

 

3. সম্পূর্ণ-প্রক্রিয়া বৈধকরণ: মেমব্রেন ক্রোমাটোগ্রাফি উচ্চ-বিশুদ্ধতা বিশুদ্ধকরণ সক্ষম করে

গবেষণা একটি প্রতিষ্ঠিতসমন্বিত ঝিল্লি-ভিত্তিক বিশুদ্ধকরণ প্রক্রিয়া যা প্রোটিন এ ক্যাপচারকে পালিশ করার সাথে একত্রিত করে, এবং এটিকে একটি প্রচলিত প্যাক করা{0}}বেড ক্রোমাটোগ্রাফি প্রক্রিয়ার বিরুদ্ধে সরাসরি বেঞ্চমার্ক করেছে:

• উচ্চ-বিশুদ্ধতা কর্মক্ষমতা:সম্পূর্ণ ঝিল্লি ভিত্তিক পরিশোধন প্রক্রিয়া অনুসরণ করে, Fc-ফিউশন প্রোটিনে HCP মাত্রা কমে গিয়েছিল50 পিপিএম এর নিচে, সমষ্টি সহ (HMW প্রজাতি) এ0.5% এর কম বা সমান. মনোক্লোনাল অ্যান্টিবডির জন্য, এইচসিপি হ্রাস করা হয়েছিল226 পিপিএম, এ সমষ্টি সহ1.0%, প্রচলিত প্যাক করা{0}}বেড ক্রোমাটোগ্রাফি প্রক্রিয়ার কার্যক্ষমতার দিকে এগিয়ে যাচ্ছে (11 পিপিএম HCP এবং 0.7% সমষ্টি).
• উচ্চতর সামগ্রিক পুনরুদ্ধার:Fc-ফিউশন প্রোটিনের সামগ্রিক পুনরুদ্ধারে পৌঁছেছে৷89%, যা ছিল19% বেশিপ্রচলিত প্যাকড-বেড ক্রোমাটোগ্রাফি প্রক্রিয়ার চেয়ে। মনোক্লোনাল অ্যান্টিবডির জন্য, পুনরুদ্ধার ছিল73%, প্রচলিত প্যাকড-বেড প্রক্রিয়ার সাথে তুলনীয়।
• শক্তিশালী ফাউলিং প্রতিরোধ:মেমব্রেন ক্রোমাটোগ্রাফি উচ্চ অপরিষ্কার লোড সহ ফিডস্টকের প্রতি আরও ভাল সহনশীলতা প্রদর্শন করে এবং কার্যকর থাকে এমনকি যখনপ্রাথমিক HCP ঘনত্ব 150,000 পিপিএমে পৌঁছেছে.

 

4. পরিষেবা জীবন: 100+ সাইকেলগুলির জন্য স্থিতিশীল অপারেশন উত্পাদনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে

ঝিল্লি স্থায়িত্ব শিল্প প্রয়োগের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ ফ্যাক্টর। গবেষণা মাধ্যমে ঝিল্লি স্থায়িত্ব মূল্যায়ন201 টানা অপারেটিং চক্র:

• বর্ধিত চক্র জীবন:আটটি ঝিল্লির মধ্যে সাতটি সম্পন্ন হয়েছে100 টিরও বেশি চক্র, যখন প্রোটোটাইপ মাল্টিমোডাল (MM) ঝিল্লি পৌঁছেছে201 চক্রউল্লেখযোগ্য কর্মক্ষমতা অবনতি ছাড়া।
• স্থিতিশীল কর্মক্ষমতা:সাইক্লিং অধ্যয়ন জুড়ে,প্রোটিন পুনরুদ্ধার প্রায় 90% রয়ে গেছে, HMW বা HCP অপসারণ কর্মক্ষমতা কোন উল্লেখযোগ্য পতন ছাড়া. চাপ প্রোফাইলগুলিও স্থিতিশীল ছিল।
• উত্পাদন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত:বেশিরভাগ ঝিল্লি সমর্থন করতে সক্ষম ছিলকমপক্ষে একটি সম্পূর্ণ উত্পাদন চক্র, যখন কিছু একাধিক ব্যাচ সমর্থন করতে পারে. সঞ্চিত চাপ বৃদ্ধি অপ্টিমাইজ করে প্রশমিত করা যেতে পারেপরিষ্কার-জায়গায়-(সিআইপি) কৌশল.

 

প্রযুক্তিগত হাইলাইটস: কেন মেমব্রেন ক্রোমাটোগ্রাফি ঐতিহ্যগত কলাম ক্রোমাটোগ্রাফি প্রতিস্থাপন করতে পারে?

মেমব্রেন ক্রোমাটোগ্রাফির মূল সুবিধাগুলি এর অনন্য সমতল{0}}শীট মেমব্রেন গঠন থেকে উদ্ভূত হয়। প্রচলিত ছিদ্রযুক্ত ক্রোমাটোগ্রাফি রেজিনের সাথে তুলনা করে, ঝিল্লি ক্রোমাটোগ্রাফি তিনটি মূল পার্থক্য প্রদান করে:

1. উদ্ভাবনী ভর স্থানান্তর প্রক্রিয়া:ঝিল্লি প্রধানত নির্ভর করে কনভেক্টিভ ভর স্থানান্তরের উপর, প্রোটিনকে ছিদ্রযুক্ত মিডিয়াতে ছড়িয়ে দেওয়ার প্রয়োজনীয়তা দূর করে। এটি উল্লেখযোগ্যভাবে বসবাসের সময় হ্রাস করে এবং অনেক দ্রুত প্রক্রিয়াকরণ সক্ষম করে।
2. উল্লেখযোগ্যভাবে নিম্ন ব্যাকচাপ:ফ্ল্যাট-শীট গঠন কম প্রবাহ প্রতিরোধের প্রদান করে এবং প্রচলিত কলাম ক্রোমাটোগ্রাফির সাথে সাধারণত যুক্ত ব্যাকপ্রেশার সীমাবদ্ধতা অতিক্রম করে উচ্চ প্রবাহ হার মিটমাট করতে পারে।
3. শক্তিশালী প্রক্রিয়া অভিযোজনযোগ্যতা:মেমব্রেন ক্রোমাটোগ্রাফি ক্রমাগত উত্পাদনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং আপস্ট্রিম প্রক্রিয়াগুলির উচ্চ উত্পাদনশীলতার সাথে আরও ভালভাবে মেলে। উপরন্তু, এর ছোট সরঞ্জামের পদচিহ্ন এবং নিম্ন ঝিল্লি মিডিয়া প্রয়োজনীয়তা সামগ্রিক উত্পাদন খরচ কমাতে সাহায্য করতে পারে।

অবশ্যই, মেমব্রেন ক্রোমাটোগ্রাফিরও কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে। এই অন্তর্ভুক্তবড় ইলুশন ভলিউম, যা অতিরিক্ত বাফার খরচ প্রয়োজন; যেমন চ্যালেঞ্জিং নমুনার জন্য অপবিত্রতা ছাড়পত্রের আরও উন্নতির প্রয়োজনদ্বি-নির্দিষ্ট অ্যান্টিবডি (bsAbs); এবং বড় উত্পাদন স্কেলে কিছু ঝিল্লি পণ্যের সীমিত প্রাপ্যতা। যাইহোক, এই চ্যালেঞ্জগুলি ধীরে ধীরে অপ্টিমাইজ করা সরঞ্জাম ডিজাইন, অতিরিক্ত গভীরতা- পরিস্রাবণ পদক্ষেপের অন্তর্ভুক্তি এবং অন্যান্য প্রক্রিয়া উন্নতির মাধ্যমে মোকাবেলা করা যেতে পারে৷

শিল্পের প্রভাব: মনোক্লোনাল অ্যান্টিবডি উত্পাদন উচ্চ-দক্ষতা বিশুদ্ধকরণের যুগে প্রবেশ করে

এই গবেষণার ফলাফল বায়োফার্মাসিউটিক্যাল শিল্পকে প্রযুক্তিগত অগ্রগতির জন্য একটি স্পষ্ট দিকনির্দেশনা প্রদান করে। প্রচলিত mAb এবং Fc-ফিউশন প্রোটিন পরিশোধন প্রক্রিয়ার জন্য যা উচ্চ উৎপাদনশীলতাকে অগ্রাধিকার দেয়,মেমব্রেন ক্রোমাটোগ্রাফিতে ঐতিহ্যগত প্যাক করা{0}}বেড কলাম ক্রোমাটোগ্রাফি সম্পূর্ণরূপে প্রতিস্থাপন করার সম্ভাবনা রয়েছে. এমনকি আরও জটিল ফিডস্টকের জন্য, প্রচলিত ক্রোমাটোগ্রাফি রেজিনের সাথে মেমব্রেন ক্রোমাটোগ্রাফি ব্যবহার করে একটি সংমিশ্রণ কৌশল প্রক্রিয়াকরণের দক্ষতা এবং পণ্যের বিশুদ্ধতার মধ্যে একটি সর্বোত্তম ভারসাম্য অর্জন করতে সহায়তা করতে পারে।

মেমব্রেন ম্যাটেরিয়াল টেকনোলজির অগ্রগতি অব্যাহত থাকায়, ভবিষ্যতের উন্নয়নগুলি বাফারের ব্যবহারকে আরও কমিয়ে আনবে এবং মাপযোগ্যতা উন্নত করবে বলে আশা করা হচ্ছে, যা বায়োফার্মাসিউটিক্যাল শিল্পের দিকে ত্বরান্বিত করবে।ক্রমাগত, উচ্চ-দক্ষতা, এবং খরচ-কার্যকর উত্পাদন.

বায়োফার্মাসিউটিক্যাল নির্মাতাদের জন্য,ঝিল্লি ক্রোমাটোগ্রাফির প্রাথমিক গ্রহণ এবং কৌশলগত স্থাপনা বিবর্তিত বাজারে একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রতিযোগিতামূলক সুবিধা হয়ে উঠতে পারে।