中空纤维 抗体浓缩澄清

灌流培养 HF澄清 抗体纯化
中 科 院 生 物 物 理 所 临 床 前 无 热 原 抗 体 生 产 系 统
工业生产用户Bioproducer
客户关注点：快，收率高，从细胞培养到纯化蛋白 策略： 介入 技改升级项目，新项目启动 WAVE +HF+AKTAprime HF 30-200L样品￥30k
WATERSEP不堵的过滤柱
•E.Coli裂解液澄清不堵膜 •能用注射器浓缩，洗滤100ml蛋白 •10-400ml抗体无菌超滤、脱盐交换缓冲液 •捕获清洗细胞，包含体复性 •实验室无热源/RNA缓冲液制备
澄清，浓缩，洗滤
菌体收集澄清：比膜包透过速度快
Concentrate Membrane
Process Feed Permeate
UF Retentate Viscosity
Low
Concentration Factor 20-60 X
鸡胚尿囊液微滤超滤后
Allantonic
MF
60 x Concentrated UF
5x体积洗滤除去99%小蛋白
10
Microsolute removal as a function of diafiltration volume
最擅长病毒浓缩洗滤
Concentrate Membrane
Process Feed Permeate
与GE PS中空纤维比流速/产率
抗污染PES vs PS
浓缩含油香料比其他PS中空纤维
微滤循环流速影响病毒收率
Flow velocity shear rate Sec -1
8000
1000
Permeate flow rate LMH
From Sheehan et.al. 1989
切向流膜包：不耐颗粒物、大分子
•膜包中有分流网，剪切力大损伤大分子；样 品中不能有颗粒；细胞碎片嵌在分流网中 •不是开放通道设计，清洗不干净
•需要夹具组成膜包，成本高
•需要大流速泵
切向流中空纤维膜技术(CFF)
或交叉流技术
透过液 循环流
P1
进液
项目进展
• WATERSEP 独家代理July2012 • 测试样品定货 • 样品测试（肺炎多糖，卡介苗，酵母， E.coli裂解液浓缩洗滤，杂交瘤腹水澄清） • 配套国产无菌储液袋定制 • 生产级HF预订，测试美国出口管制 • 销售培训 • 销售+Demo
中空纤维线性平行放大
细胞收集 •细菌 (E.Coli) •酵母 •哺乳动物细胞(包括灌流) •昆虫细胞 包含体裂解澄清复性
Recovery %
30
<50
30
80-90
or above
0.45 m Hollow Fiber
病毒浓缩洗滤除杂蛋白
Membrane Porosity
Viral Recovery
750 KDa
>80% >90% ( including flush collection)
Egg protein clearance >99%
容易堵：死端过滤囊式滤器
比细胞洗滤，菌体裂解液澄清，无菌多糖浓缩
#1
Cell Concentration vs. Cell Washing
#2
Washing increases enzyme yield and provides more consistent yields from run to run
P2
回流端
中空纤维管
透过液 液流平行膜表面（切向流）， 小分子随液体透出膜
中空纤维膜
抗污染PES中空纤维膜柱，4产品线，11种膜孔径 ，3高度，4种纤维管直径
超滤 ： 5k,10,30,50,100,300,500,750 微滤 ：0.1um，0.2um, 0.45um 高度：30cm, 60cm, 110cm 样品体积：ml – 2000L Discover: 18-108cm2 Explorer: 154-600cm2 Investigator: 0.12-0.5m2 Producer: 1.2-5 m2
Diafiltration Volumes
8 6 4 2 0 20%
Volumes 1 2 3 4 5 10
Solute removal 63.2121% 86.4665% 95.0213% 98.1684% 99.3262% 99.9995%
40%
60%
80%
100%
Percent Solute Removed
WATERSEP 初次培训
实验室缓冲液除热源 细胞收集洗滤，菌体裂解多糖澄清 管道化蛋白无菌浓缩，疫苗浓缩洗滤 抗污染PES膜，高回收率、长寿命
优化组合产品，不拒绝任何需求
中国生物技术发展趋势 全国科技创新大会7-8Jul2012
• 改革的核心是 科技与经济结合； 科技成果尽快转化为生产力。 • 企业是技术创新的主体，支持企业建设高水平研发中心
重组蛋白浓缩、洗滤 病毒浓缩洗滤
WATERSEP 初次培训
实验室缓冲液除热源 细胞收集洗滤，菌体裂解多糖澄清 管道化蛋白无菌浓缩，疫苗浓缩洗滤 抗污染PES膜，高回收率、长寿命
路演测试
WAVE + HF + AKTAprime
培养—纯化
封闭安全体系
培养基无热源过滤
连续灌流培养
缓冲液无热源过滤
细菌裂解澄清， 多糖浓缩 细胞洗滤， 疫苗浓缩
蛋白浓缩更换缓冲液
竞争技术：死端过滤、囊式滤器、离心机、切向流超滤膜包， 国产中空纤维
高耗能离心机
大于6L样品，实验室很难离心处理 0.1m2 中空纤维柱可处理10-20L样品
离心机采购成本大，保养成本高（密封件） 耗能大 细胞碎片去除不干净，还需过滤 不能洗细胞，影响收率
科学研究客户--DISCOVER
方式：注射器演示DISCOVER 中空纤维柱 100ml, ￥2628 客户关注点：慢，堵 ，浓缩 替代超滤离心管， 超滤浓缩50-100ml蛋白，管道 化无菌浓缩，无热源缓冲液制备 细胞收集洗滤 HF 替代 离心机 细菌/细胞裂解液过滤替代过滤器
抗体/重组蛋白封闭系统平台 Wave + HF + AKTA
截留比膜大5-6倍的分子
保留/浓缩 5k 10k 30k 50k 100k 300k 500k 750k 0.1um 0.2um 0.45um >20K蛋白浓缩/缓冲液更换 浓缩人血白蛋白，无嘌呤血清CHO Mab浓缩/平衡液更换 VIII因子、纤维蛋白原浓缩/平衡液更换 IgM浓缩洗滤 病毒浓缩洗滤 乙脑疫苗浓缩洗滤 狂犬、流感、HIV疫苗浓缩洗滤 酵母细胞收集清洗 细胞收集 细菌&细菌裂解液澄清，蛋白收集 细菌&细菌裂解液澄清，蛋白收集 无支原体血清 除菌过滤，培养基，缓冲液，多糖疫苗 抗体收集除细胞碎片（细胞培养、腹水） 杂交瘤培养用少牛IgG血清 无热源缓冲液 无热源缓冲液，氨基酸透过 透过/洗滤
Water (or other buffer) permeates through the cartridge as the protein retentate solution continues to recirculate. This model is assuming complete passage of microsolute (low mw protein, salt, etc.) to be removed.
工艺研发用户EXPLORER
样品200-2000ml HF ￥6k 无菌袋 ￥200
客户关注：拿到无菌样品 策略： 无菌袋+HF demo 应用：腹水澄清、浓缩 gator
• • • • • 30L反应器小量生产 细胞澄清，蛋白浓缩 速度，替代离心 HF 10-20L样品 ￥9k 先小试再放大
企业研发中心具备足够能力 把握创新机会
选择创新方向和技术路线 组织 技术研发，产品创新 推广利用，转化 科技成果
• •
2020全社会研发经费占GDP 2.5% 大中型企业研发占主营业务收入0.9-1.5%
2011年全国科研经费8600亿， 2015年 达到15000亿
中空纤维膜技术 从头到尾 贯穿生物工艺
抗污染PES中空纤维：低成本、长寿命
WATERSEP 其他中空纤维
抗污染 PES ，消除膜表面电荷，疏水基团，不沾污 低吸附，高回收率； 油脂,易清洗 透过速度高，生产效率高，使用小柱导致配套泵系 统变小，采购成本降低； 易清洗，寿命长，成本低； 不沾污可处理含油液体
密实孔隙结构，膜孔径分布均一 防样品分子泄漏 膜结构强韧，耐清洗，寿命长