在下游生物制造中模拟杂质沉的可扩展性

科学领域:

• 生物制药制造业 生物制药制造业
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 过程开发 过程开发

背景情况:

• 沉是单克隆抗体 (mAb) 净化中的关键步骤,用于去除杂质.
• 由于缺乏代表性的杂质沉缩小模型,商业化实施受到阻碍.
• 了解扩大规模的挑战对于强大的生物工艺设计至关重要.

研究的目的:

• 为了比较一个mAb产品在不同的制造规模 (板块到飞行员) 的同电杂质沉行为.
• 为了研究缩放参数 (如振动和容器几何) 对降水的影响.
• 开发和验证在mAb净化扩大过程中杂质沉的预测模型.

主要方法:

• 使用度和流量成像显微镜对沉量和颗粒大小分布 (PSD) 的表征.
• 调研缩放参数,包括能量消耗率 (EDR),动和容器几何.
• 使用计算流体动力学 (CFD) 与人口平衡模型集成的振动模拟.
• 开发一个两混合模型,以捕捉不同流下的降水动态.

主要成果:

• 一致的能量消散率 (EDR) 提供了一个大致的方法来缩放容器几何和机速度.
• 在CFD和人口平衡建模中,成功模拟了各种尺度上的沉物颗粒大小分布轨迹.
• 一个分叉模型准确地捕获了降水期间粒子大小的时间变化.
• 开发的模型增强了对过程扩展的机制理解和预测能力.

结论:

• 集成CFD和人口平衡的缩放模型对于预测mAb净化中的杂质沉是有效的.
• 这些模型有助于机械的理解,并支持模型辅助的过程扩展.
• 这些发现有助于在生物制药制造中将沉作为单元操作的强有力的商业实施.