Влітку 2014 року відділ молекулярної та клітинної біології компанії «АЛТ Україна ЛТД» успішно реалізував найбільший в Україні проект по вдосконаленню системи хроматографічного очищення цільового продукту терапевтичного призначення на базі одного з передових фармацевтичних підприємств України – «БІОФАРМА».
Замовник
ООО «БІОФАРМА» – сучасне провідне українське фармацевтичне підприємство, що займається розробкою і виробництвом інноваційних високотехнологічних препаратів, вироблених з донорської крові людини, рекомбінантних препаратів та препаратів на основі спороутворюючих бактерій.
Розробка вищезазначених препаратів є надзвичайно складним завданням, особливо якщо йдеться про високоточну первинну/остаточну очистку цільового продукту на завершальному етапі роботи чи очищення/розділення препаратів з плазми крові людини.
Проблема
Як відомо, очистка протеїнів є «вузьким місцем» промислового процесу, що в першу чергу опосередковано обмеженнями роздільної здатності тих сорбентів, які застосовуються у промисловому виробництві біотехнологічних препаратів. Особливо це стосується іонообмінної хроматографії промислового масштабу.
Інші складності – варіабельність швидкості потоку хроматографічного буферу зумовлена як самим буфером, так і розмірами/формою застосованої промислової колонки, розмірами часток сорбенту, діаметром його пори в колонці та іншими змінними умовами. І якщо розмірами колонки та швидкістю потоку можна до повної межі варіювати, то фізичні параметри хроматографічних сорбентів не змінити – вони залишаються сталими незалежно від зовнішніх факторів (за умов дотримання умов технологічного процесу, вказаного виробником).
Біотехнологи «БІОФАРМИ» зіткнулися з проблемою нездатності збільшити обсяги виробництва свого терапевтичного продукту через низькі продуктивні показники (ємності) сорбентів, що застосовувалися на той момент у власному біотехнологічному процесі. Серед проблем також були озвучені високий рівень неспецифічної взаємодії сорбентів в поточному користуванні (особливо на етапі грубої первинної очистки), їх швидка зношуваність, перевикористання протокового буферу та іншої робочої витратної реагентики (що збільшувало матеріальні витрати) тощо.
Рішення
В результаті аналізу ситуації, що склалася на виробництві, клієнту було підібрано і запропоновано використати «демонстраційні» зразки певних хроматографічних смол POROS та колонок CaptureSelect для іонообмінної хроматографії.
Хроматографічні смоли POROS® бренду Thermo Fisher Scientific на сьогодні є найбільш ефективними хроматографічними сорбентами серед представлених на ринку.
POROS – це жорсткі полімерні гранули різного розміру, вкриті фірмовим гідрофільним полімером – дуже міцним, хімічно стабільним продуктом, що ідеально підходить для масштабних біофармацевтичних процесів. Він, зокрема, демонструє надзвичайну роздільну/зв’язуючу здатність, що перевищує цей показник порівняно з іншими хроматографічними сорбентами у 2-3 рази, паралельно забезпечуючи вищу швидкість потоку.
Крім того, хроматографічні смоли POROS® простіші у використанні та пакуванні у колонку, стійкі до забруднення та дії хімічних агентів – дозволяється промивка колони з сорбентом усіма загальновживаними засобами, що використовуються в біофармацевтичних процесах, у тому числі сильними кислотами, лугами, солями, органічними розчинниками.
Саме такі вимоги були висунуті спеціалістам відділу молекулярної та клітинної біології біотехнологами «БІОФАРМИ», які зіткнулися з проблемою нездатності збільшити обсяги виробництва свого терапевтичного продукту через низькі продуктивні показники (ємності) сорбентів, що застосовувалися на той момент у власному біотехнологічному процесі. Серед проблем також були озвучені високий рівень неспецифічної взаємодії сорбентів в поточному користуванні (особливо на етапі грубої первинної очистки), їх швидка зношуваність, перевикористання протокового буферу та іншої робочої витратної реагентики (що збільшувало матеріальні витрати) тощо.
Перші результати
Отримавши перші результати власних досліджень, клієнт безапеляційно визнав, що отримав надзвичайне збільшення швидкості потоку з паралельним підвищенням ємності сорбенту у 2(!) рази порівняно з конкурентними продуктами. У масштабах фармацевтичної промисловості це надзвичайно високі результати. Одночасно було отримано дані по зменшенню витрат супроводжуючої реагентики на хроматографічний етап виробництва майже у 3 рази. Крім того, було зведено до нуля неспецифічну взаємодію суміші, що розділялася.
Враховуючи результати первинної апробації, було прийнято рішення про придбання промислової партії хроматографічної смоли POROS – зокрема катіонообмінника Poros 50HS та аніонообмінника Poros 50HQ у кількості 10 л кожного. Для ринку України це найбільші партії хроматографічних сорбентів, придбані за останні роки. І підприємством «БІОФАРМА» було вкладено сотні тисяч гривень у вдосконалення та підвищення ефективності даного етапу виробництва.
Вигоди для клієнта
Наразі проект є реалізованим, успішно впровадженим і активно «працює» на підприємстві, показуючи надзвичайні результати. Таке вдосконалення промислового біотехнологічного процесу дозволило замовнику ООО «БІОФАРМА» підвищити якість, ефективність і безпеку лікарських засобів, забезпечити подальший розвиток виробництва і високу конкурентоспроможність не лише в Україні, а й у світі.
