Процессы с бактериальными клетками

Бактериальная ферментация (брожение) используется для производства продуктов, таких как терапевтические белки, антибиотики, гормоны, ферменты, аминокислоты, заменители крови и спирт. Интересующий продукт может быть произведен с помощью E. coli или другими бактериальными клетками, или могут быть внутриклеточными.

Чтобы получить требуемый продукт, необходимо, во-первых, отделить его от клеток и других осколков из культуральной жидкости. В случае внутрикле-точных продуктов, лизат должен быть осветлен, чтобы удалить клеточные осколки и другие контаменанты. В зависимости от процесса могут понадобиться дополнительные этапы фильтрации с целью осветления. Мембранные фильтры также используются для стерилизации ферментационных добавок, таких как питательные среды и pH-регуляторы, перед введением их в ферментер.

Цели разделения

• Для внеклеточных продуктов необходимо сепарировать клетки и клеточные осколки от жидкости перед последующими операциями обработки.
• Для внутриклеточных продуктов необходимо удалить осколки и продукты, результирующие от стадии лизиса, а также снизить бионагрузку перед последующей очисткой и/или стерилизующей фильтрацией. В зависимости от процесса могут потребоваться многократные этапы осветления и фильтрации.
• При определенных применениях необходимо удалить белковую мутность (haze) для последующей защиты хроматографического сорбента.

Требования процесса

• Культуральные жидкости (смеси бактериологических клеток и среды) обычно характеризуются наличием от средней до высокой концентрации твердых частиц, а также высокими концентрациями коллоидных частиц. Предфильтры должны быть способны обеспечить высокую эффективность удержания и адсорбционную емкость.
• Добавки должны быть стерилизованы быстрым и эффективным способом. Фильтры должны быть крепкими, с высокой грязеемкостью и высоким уровнем скорости при относительно низком давлении.

Рекомендации по фильтрам

• В случае внеклеточных продуктов подбор технологии фильтрации определяется размером партии и частотой проведения процессов. Для малых (< 100 л) или нечасто обрабатываемых партий используются патронные фильтры Millistak+. При повышении размеров или частоты обработки партий рекомендуются модули для фильтрации в тангенциальном потоке Prostak MF.
• Durapore Multimedia обеспечивает стерильный фильтрат с высокой грязеемкостью и низким связыванием белков. 

• Для внутриклеточных продуктов, гомогенаты содержат высокие уровни коллоидов. Обширная (экстенсивная) фильтрация требуется для защиты последующих фильтров или колонок. Благодаря высокой грязеемкости при таких загрязнениях рекомендуются изделия Millistak+.
• Удаление белковой мутности требует удаления коллоидов, агрегатов и других субмикронных частиц. Для такого применения идеально подходит фильтр Millistak+ с электрическим зарядом фильтрационного материала.
• Понижение бионагрузки или стерилизация выполняется на 0,22 мкм мембранных фильтрах Durapore Multimedia, которые обеспечивают высокий выход и превосходную экономическую эффективность процессов.
• Для фильтрации воздуха наиболее часто используются фильтры Aervent, гарантирующие стерилизацию и удаление вирусов.