مونوکلونل اینٹی باڈی پیوریفیکیشن کے لیے جھلی کرومیٹوگرافی کے ساتھ روایتی کالم کرومیٹوگرافی کی تبدیلی پر مطالعہ

روایتی پیکڈ-بیڈ کرومیٹوگرافی پختہ اور قابل بھروسہ ہے، لیکن یہ کم بازی کی کارکردگی، ہائی بیک پریشر، اور سست پروسیسنگ کی رفتار جیسی محدودیتوں کی وجہ سے محدود ہے، جس سے اپ اسٹریم پروسیس کی مسلسل بڑھتی ہوئی پیداواری صلاحیت کے ساتھ رفتار برقرار رکھنا مشکل ہوتا جا رہا ہے۔ حال ہی میں، ایک مطالعہ شائع ہوابائیو ٹیکنالوجی کی پیشرفتصنعت کے لیے ایک ممکنہ پیش رفت لایا ہے: غیر معمولی اعلی پیداواری صلاحیت اور مضبوط پائیداری کے فوائد کے ساتھ، جھلی کی کرومیٹوگرافی پیکڈ-بیڈ کرومیٹوگرافی کا ایک مؤثر متبادل بن سکتی ہے اور نیچے کی طرف ایم اے بی پیوریفیکیشن کے منظر نامے کو بنیادی طور پر نئی شکل دے سکتی ہے۔

تحقیقی پس منظر

 

مطالعہ نے مختلف قسم کے جھلی کرومیٹوگرافی آلات کا منظم طریقے سے جائزہ لیا، بشمول آئن-متبادل اور پروٹین اے سے تعلق رکھنے والی جھلیوں، اور متعدد جہتوں میں روایتی پیکڈ-بیڈ کرومیٹوگرافی کے ساتھ ایک جامع موازنہ کیا، بشمول پابند کرنے کی صلاحیت، ناپاک زندگی، مجموعی طور پر خدمت کی صفائی، کارکردگی۔ مطالعہ کے لیے تین ریکومبیننٹ پروٹینز کا انتخاب کیا گیا تھا-ایک مونوکلونل اینٹی باڈی (mAb) اور دو Fc-فیوژن پروٹین-کیپچر سے پالش کرنے تک مکمل بہاو صاف کرنے کے عمل کا احاطہ کرتے ہیں۔ اہم ٹیسٹ کے نتائج درج ذیل ہیں:

 

1. کیپچر مرحلہ: مختصر رہائش کے اوقات میں پروٹین ایک جھلی کی کرومیٹوگرافی - ہائی بائنڈنگ کی صلاحیت

پروٹین اے کرومیٹوگرافی ایم اے بی کیپچر میں ایک اہم مرحلہ ہے۔ مطالعہ نے چار پروٹین A جھلیوں (تین تجارتی مصنوعات اور ایک پروٹوٹائپ جھلی) کی کارکردگی کا جائزہ لیا جس میں دو حوالہ جات سے بھرے-بیڈ ریزین:

• بقایا متحرک پابند صلاحیت (DBC):دو جھلیوں نے DBC کی قدریں 50 g/L سے زیادہ حاصل کیں۔ کچھ جھلیوں نے 0.2 منٹ کے انتہائی مختصر رہائش کے وقت میں بھی 35–65 g/L کی پابند صلاحیتوں کو برقرار رکھا، روایتی پیکڈ-بیڈ ریزن (37–55 g/L) کے مقابلے۔
• پیداواری صلاحیت میں ڈرامائی اضافہ:جھلی کرومیٹوگرافی کا رہائشی وقت روایتی کالم کرومیٹوگرافی (0.13–0.33 منٹ بمقابلہ. 2–6 منٹ) کے مقابلے میں صرف 1/6–1/30 تھا، جس کے نتیجے میں ایکبیچ پروسیسنگ کی پیداواری صلاحیت میں 12–35 گنا اضافہ.
• مستحکم بحالی:تمام جھلیوں کے آلات کے لیے پروٹین کی وصولی 85% سے تجاوز کر گئی۔ GORE جھلی نے 96% کی سب سے زیادہ بحالی حاصل کی، بنیادی طور پر روایتی پیکڈ-بیڈ ریزن (94–98%) سے موازنہ۔
• غور کرنے کی حدود:جھلی کرومیٹوگرافی نے ایک الیوشن والیوم تیار کیا۔1.4–5 گنا زیادہروایتی پیکڈ-بیڈ ریزن سے، جبکہ HCP کلیئرنس قدرے کمتر تھا۔ کچھ جھلیوں کے لیے، ایلویٹ میں ایچ سی پی کی سطح 7,000 پی پی ایم تک پہنچ گئی، اس کے مقابلے میں روایتی پیکڈ بیڈ ریزن کے لیے 4,700 پی پی ایم کے مقابلے میں۔ لہذا،اس حد کی تلافی کے لیے پالش کرنے کے اضافی اقدامات کی ضرورت ہو سکتی ہے۔.

 

2. پالش کرنے کا مرحلہ: آئن-ایکسچینج / ملٹی موڈل جھلیوں - تیز رفتار پروسیسنگ کے ساتھ ناپاکی کو مؤثر طریقے سے ہٹانا

پالش کرنے کے مرحلے کا بنیادی مقصد بقایا نجاستوں کو دور کرنا ہے جیسے کہ زیادہ-سالماتی-وزن (HMW) ایگریگیٹس اور میزبان سیل پروٹین (HCP)۔ مطالعہ نے جھلی کی کرومیٹوگرافی کی تین اقسام کا جائزہ لیا: اینون ایکسچینج (AEX)، کیشن ایکسچینج (CEX)، اور ملٹی موڈل (MM) جھلی۔

• ریکارڈ-توڑنے والی پیداواری صلاحیت:جھلی کرومیٹوگرافی کے لیے رہائش کا وقت صرف تھا۔0.17 منٹکے مقابلے میں،2–4 منٹروایتی کالم کرومیٹوگرافی کے لیے، نمائندگی کرنے والا aرہائش کے وقت میں 12–24 گنا کمیاور پروسیسنگ کی کارکردگی میں ڈرامائی اضافہ۔
• نجاست کلیئرنس روایتی کالم کرومیٹوگرافی سے موازنہ:جھلی کرومیٹوگرافی حاصل کی گئی۔4.2–5.5 کے HMW کلیئرنس عوامل، Capto Adhere رال (6) کی کارکردگی کے قریب۔ دیHCP کلیئرنس فیکٹر 60 تک پہنچ گیا۔، کچھ جھلیوں کے ساتھ جو روایتی پیکڈ-بیڈ کرومیٹوگرافی سے بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتی ہیں۔
• مسابقتی پروٹین کی بحالی:زیادہ تر جھلیوں نے حاصل کیاپروٹین کی وصولی 90٪ سے زیادہ، اور کچھ Fc-فیوژن پروٹینز کے لیے، بحالی روایتی کالم کرومیٹوگرافی سے حاصل کی گئی اس سے بھی زیادہ تھی۔

 

3. مکمل-عمل کی توثیق: جھلی کی کرومیٹوگرافی اعلیٰ-پاکیزگی کو قابل بناتی ہے

مطالعہ نے ایک قائم کیامربوط جھلی-کی بنیاد پر صاف کرنے کا عمل جو پروٹین اے کیپچر کو پالش کے ساتھ ملاتا ہے، اور اسے ایک روایتی پیکڈ-بیڈ کرومیٹوگرافی کے عمل کے خلاف براہ راست بینچ مارک کیا:

• اعلی-پاکیزگی کی کارکردگی:مکمل جھلی پر مبنی تطہیر کے عمل کے بعد، Fc-فیوژن پروٹین میں HCP کی سطح کو کم کر دیا گیا50 پی پی ایم سے نیچے, مجموعی (HMW پرجاتیوں) کے ساتھ0.5% سے کم یا اس کے برابر. مونوکلونل اینٹی باڈی کے لیے، HCP کو کم کر دیا گیا تھا۔226 پی پی ایمپر مجموعوں کے ساتھ1.0%, روایتی پیکڈ-بیڈ کرومیٹوگرافی کے عمل کی کارکردگی تک پہنچنا (11 ppm HCP اور 0.7% مجموعی).
• اعلی مجموعی بحالی:Fc-فیوژن پروٹین کی مجموعی بحالی تک پہنچ گئی۔89%، جو تھا19% زیادہروایتی پیکڈ-بیڈ کرومیٹوگرافی کے عمل سے۔ مونوکلونل اینٹی باڈی کے لیے، بحالی تھی۔73%, روایتی پیکڈ-بستر کے عمل سے موازنہ۔
• مضبوط فاؤلنگ مزاحمت:جھلی کی کرومیٹوگرافی نے زیادہ ناپاک بوجھ والے فیڈ اسٹاکس کے لیے بہتر رواداری کا مظاہرہ کیا اور اس وقت بھی موثر رہا جبابتدائی HCP ارتکاز 150,000 ppm تک پہنچ گیا۔.

 

4. سروس لائف: 100+ سائیکلوں کے لیے مستحکم آپریشن مینوفیکچرنگ کی ضروریات کو پورا کرتا ہے

صنعتی استعمال کے لیے جھلی کی پائیداری ایک اہم عنصر ہے۔ مطالعہ کے ذریعے جھلی کے استحکام کا اندازہ کیا گیا۔201 لگاتار آپریٹنگ سائیکل:

• توسیعی سائیکل کی زندگی:آٹھ میں سے سات جھلی مکمل ہو گئیں۔100 سے زیادہ سائیکل، جبکہ پروٹوٹائپ ملٹی موڈل (MM) جھلی تک پہنچ گئی۔201 سائیکلنمایاں کارکردگی میں کمی کے بغیر۔
• مستحکم کارکردگی:سائیکلنگ کے مطالعہ کے دوران،پروٹین کی بحالی تقریباً 90 فیصد رہیHMW یا HCP ہٹانے کی کارکردگی میں کوئی خاص کمی کے بغیر۔ پریشر پروفائلز بھی مستحکم رہے۔
• مینوفیکچرنگ ایپلی کیشنز کے لیے موزوں:زیادہ تر جھلیوں کی حمایت کرنے کے قابل تھےکم از کم ایک مکمل پیداوار سائیکل، جبکہ کچھ متعدد بیچوں کی حمایت کر سکتے ہیں۔ جمع شدہ دباؤ میں اضافہ کو بہتر بنا کر کم کیا جا سکتا ہے۔کلین-ان-جگہ (سی آئی پی) حکمت عملی.

 

تکنیکی جھلکیاں: جھلی کی کرومیٹوگرافی روایتی کالم کرومیٹوگرافی کو کیوں بدل سکتی ہے؟

جھلی کرومیٹوگرافی کے بنیادی فوائد اس کی منفرد فلیٹ-شیٹ جھلی کی ساخت سے پیدا ہوتے ہیں۔ روایتی غیر محفوظ کرومیٹوگرافی رال کے مقابلے میں، جھلی کرومیٹوگرافی تین اہم فرق پیش کرتی ہے:

1. بڑے پیمانے پر منتقلی کا جدید طریقہ کار:جھلی بنیادی طور پر محرک بڑے پیمانے پر منتقلی پر انحصار کرتی ہے، غیر محفوظ میڈیا میں پھیلنے والی پروٹین کی ضرورت کو ختم کرتی ہے۔ یہ نمایاں طور پر رہائش کے وقت کو کم کرتا ہے اور بہت تیز پروسیسنگ کو قابل بناتا ہے۔
2. نمایاں طور پر کم بیک پریشر:فلیٹ-شیٹ کا ڈھانچہ کم بہاؤ مزاحمت فراہم کرتا ہے اور زیادہ بہاؤ کی شرح کو ایڈجسٹ کر سکتا ہے، عام طور پر روایتی کالم کرومیٹوگرافی کے ساتھ منسلک بیک پریشر کی حدود پر قابو پاتا ہے۔
3. مضبوط عمل کی موافقت:میمبرین کرومیٹوگرافی مسلسل مینوفیکچرنگ کے ساتھ مطابقت رکھتی ہے اور اپ اسٹریم پروسیس کی اعلی پیداواری صلاحیت سے بہتر طور پر میل کھاتی ہے۔ اس کے علاوہ، اس کے چھوٹے آلات کے نشانات اور نچلی جھلی میڈیا کی ضروریات مجموعی مینوفیکچرنگ لاگت کو کم کرنے میں مدد کر سکتی ہیں۔

بلاشبہ، جھلی کی کرومیٹوگرافی کی بھی کچھ حدود ہیں۔ ان میں شامل ہیں۔بڑے اخراج کے حجم، جس میں اضافی بفر کی کھپت کی ضرورت ہوتی ہے۔ چیلنجنگ نمونوں کے لیے ناپاکی کلیئرنس میں مزید بہتری کی ضرورت جیسےمخصوص اینٹی باڈیز (bsAbs); اور بڑے مینوفیکچرنگ پیمانوں پر کچھ جھلیوں کی مصنوعات کی محدود دستیابی۔ تاہم، ان چیلنجوں کو بتدریج بہتر آلات کے ڈیزائن، اضافی گہرائی-فلٹریشن کے اقدامات، اور دیگر عمل میں بہتری کے ذریعے حل کیا جا سکتا ہے۔

صنعت کا اثر: مونوکلونل اینٹی باڈی مینوفیکچرنگ اعلیٰ-کارکردگی صاف کرنے کے دور میں داخل ہو رہی ہے

اس مطالعے کے نتائج بائیو فارماسیوٹیکل انڈسٹری کو تکنیکی ترقی کے لیے واضح سمت فراہم کرتے ہیں۔ روایتی mAb اور Fc-فیوژن پروٹین پیوریفیکیشن کے عمل کے لیے جو اعلی پیداواری صلاحیت کو ترجیح دیتے ہیں،جھلی کی کرومیٹوگرافی میں روایتی پیکڈ-بیڈ کالم کرومیٹوگرافی کو مکمل طور پر تبدیل کرنے کی صلاحیت ہے. یہاں تک کہ زیادہ پیچیدہ فیڈ اسٹاکس کے لیے، روایتی کرومیٹوگرافی ریزن کے ساتھ مل کر جھلی کرومیٹوگرافی کا استعمال کرتے ہوئے ایک مشترکہ حکمت عملی پروسیسنگ کی کارکردگی اور مصنوعات کی پاکیزگی کے درمیان بہترین توازن حاصل کرنے میں مدد کر سکتی ہے۔

جیسا کہ جھلی کے مواد کی ٹیکنالوجیز آگے بڑھ رہی ہیں، مستقبل میں ہونے والی پیشرفت سے بفر کی کھپت کو مزید کم کرنے اور اسکیل ایبلٹی کو بہتر بنانے کی توقع کی جاتی ہے، جس سے بائیو فارماسیوٹیکل انڈسٹری کی طرف تیزی آئے گی۔مسلسل، اعلی-کارکردگی، اور لاگت-موثر مینوفیکچرنگ.

بائیو فارماسیوٹیکل مینوفیکچررز کے لیے،جھلی کرومیٹوگرافی کو جلد اپنانا اور اسٹریٹجک تعیناتی ابھرتی ہوئی مارکیٹ میں ایک اہم مسابقتی فائدہ بن سکتی ہے۔