Intercambio de literatura|Discusión sobre estrategias de optimización para la filtración de virus
Jul 03, 2026| 
La filtración de virus es una parte importante del proceso de fabricación biofarmacéutica y garantiza la seguridad de los productos biofarmacéuticos. Los productos biológicos como los anticuerpos monoclonales y los anticuerpos biespecíficos son anticuerpos terapéuticos que normalmente se producen utilizando líneas celulares animales. Durante el cultivo celular y la purificación posterior, son muy susceptibles a la contaminación viral, lo que puede afectar gravemente la seguridad de los productos biofarmacéuticos.
El proceso de purificación posterior de anticuerpos monoclonales generalmente incluye captura por afinidad, inactivación viral con pH bajo-, purificación intermedia, purificación por pulido, filtración de virus y ultrafiltración/diafiltración (UF/DF). Entre estos pasos, los filtros de virus son costosos y se utilizan principalmente como consumibles de un solo-uso, lo que representa una proporción significativa de los costos de purificación posteriores. Por eso es especialmente importante optimizar la capacidad de carga de los filtros antivirus. Una mayor capacidad de carga puede reducir la depreciación del equipo, la validación de la limpieza y el consumo de servicios públicos, acortar los ciclos de producción, mejorar la solidez del proceso y respaldar el desarrollo de procesos de alta-concentración.
En la fabricación biofarmacéutica, normalmente se utilizan al menos dos métodos diferentes para eliminar virus. La filtración de virus y la inactivación viral con pH bajo-son los dos métodos más utilizados para la eliminación e inactivación de virus. La inactivación viral con pH bajo-se dirige principalmente a los virus envueltos, mientras que las membranas de filtración de virus pueden eliminar tanto los virus envueltos como los no-envueltos. Los filtros de virus funcionan en modo de filtración-sin salida y retienen partículas de virus más grandes que el tamaño de los poros de la membrana. Para productos proteicos con pesos moleculares inferiores a 170 kDa, la tasa de recuperación es generalmente superior al 98%.
Durante la filtración de virus, varios factores pueden provocar una disminución del flujo de filtración y de la capacidad de carga del filtro. Este artículo analiza cómo optimizar la capacidad de carga del filtro de virus mediante la selección de membranas, la optimización del pH y la conductividad de la muestra, la selección de la concentración de la muestra, la selección de aditivos y la selección del prefiltro, con el objetivo de reducir los costos de producción y acortar el tiempo de filtración.
Selección de membrana
Actualmente, las membranas de filtración de virus se clasifican generalmente en tres tipos según el material de la membrana: polietersulfona (PES), fluoruro de polivinilideno (PVDF) y fibra hueca de celulosa regenerada.
Cuando se utilizan filtros fabricados con estos tres materiales de membrana para filtrar la misma solución de proteína en la misma concentración, la capacidad de carga sigue el orden:
Celulosa Regenerada > PES > PVDF
Como se muestra en la Figura 1, para esta muestra de proteína en particular, una membrana de celulosa regenerada es la opción más adecuada.
Diferentes productos proteicos requieren diferentes materiales de membrana. Por lo tanto, se deben seleccionar materiales de membrana apropiados según las características de las diferentes muestras de proteínas.
Optimización del pH y la conductividad de la muestra
Tanto el pH como la conductividad de la muestra pueden afectar la capacidad de carga de los filtros de virus.
Se filtró el mismo producto de anticuerpo monoclonal a la misma concentración usando el mismo filtro de virus en condiciones de pH de 4,3 y 5,3, respectivamente. Los resultados mostraron que la capacidad de carga de filtración a pH 4,3 era mucho mayor que a pH 5,3.
La conductividad también puede tener un impacto significativo en el rendimiento del filtro de virus. Por lo tanto, el pH y la conductividad óptimos deben determinarse en función de las condiciones reales del proceso.
Selección de concentración de muestra
En las mismas condiciones de pH, se utilizó el mismo filtro de virus para filtrar la misma proteína en diferentes concentraciones.
Cuando aproximadamente1.500 g de proteína por metro cuadrado de superficie de membranahabía sido procesada, la solución de proteína con una concentración de10,25 mg/mlexperimentó una rápida disminución en el flujo de filtración de220 LMHa10 LMH. Por el contrario, la solución de proteína con una concentración de6,895 mg/mLtodavía mantenía un flujo de filtración de aproximadamente150 LMH.
Cuando aproximadamente3.800 g de proteína por metro cuadradohabía sido procesada, la solución de proteína con una concentración de6,895 mg/mLtodavía mantenía un flujo de aproximadamente75 LMH.
Por lo tanto, para este proceso se necesita una concentración de proteína de aproximadamente7 mg/mLProporciona una mejor capacidad de carga del filtro. Para determinar el rango de concentración óptimo, aún se requieren experimentos adicionales con otras concentraciones.
La filtración de virus debe identificar un rango de concentración adecuado teniendo en cuenta el tiempo del proceso, el coste de fabricación y otros factores para lograr el mejor equilibrio entre costes-rendimiento.
Selección de aditivos
Las muestras de proteínas son inherentemente inestables y tienden a formar agregados, lo que puede reducir significativamente la capacidad de carga de los filtros de virus.
La adición de aminoácidos, azúcares o tensioactivos puede estabilizar las proteínas y mejorar así la capacidad de carga del filtro de virus.
Selección de prefiltros
El uso adecuado de prefiltros puede reducir significativamente el área de membrana necesaria para la filtración de virus.
Los prefiltros pueden eliminar diversas impurezas y contaminantes, incluidos agregados de proteínas, ADN y otras sustancias traza. Diferentes prefiltros son adecuados para diferentes fluidos de proceso.
Al mismo tiempo, la superficie del prefiltro también influye en la capacidad de carga del filtro de virus. Un área de prefiltro más grande generalmente da como resultado una mayor capacidad de carga del filtro de virus.
En las mismas condiciones de pH, se utilizaron diferentes áreas de prefiltro para filtrar la misma solución de proteína a la misma concentración. cuando elLa proporción de área de prefiltro-a-filtro de virus fue de 4:1, el flujo de filtración fue significativamente mayor que cuando la relación era1:1.
Considerando los costos de los filtros, si el costo adicional de usar un prefiltro más grande a unaRelación 4:1es menor que el costo adicional de aumentar el área de filtro de virus requerida en unrelación 1:1, entonces elRelación 4:1debe considerarse para la filtración de virus.
Acerca deguiando
Guidling Technology es una empresa especializada en el desarrollo y fabricación de productos para procesamiento biofarmacéutico, cultivo celular, purificación y separación. Nuestros productos se utilizan ampliamente en los procesos de filtración, prueba, clarificación, purificación y concentración de productos biofarmacéuticos, diagnósticos y fluidos industriales.
Guidling ha desarrollado dispositivos de ultrafiltración centrífuga, casetes de ultrafiltración/microfiltración, filtros de virus, filtros estériles, sistemas de filtración de flujo tangencial (TFF), módulos de filtrado en profundidad y membranas de fibra hueca para aplicaciones en la fabricación biofarmacéutica y el cultivo celular.
Nuestras membranas y productos de filtración por membranas se utilizan ampliamente para prefiltración, microfiltración, ultrafiltración, nanofiltración, concentración, extracción y separación. Operamos múltiples líneas de producción que van desde productos de filtración de laboratorio desechables a pequeña-escala hasta sistemas de filtración a escala de producción-, sistemas de pruebas estériles, fermentación y equipos de cultivo celular, cumpliendo diversos requisitos tanto para la investigación como para la producción industrial.
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