The development of buffering systems for the purification of biologics

Abstract

The manufacturing of biologics is an expensive process divided among many different processes, from research and discovery to production and purification, with purification being among the most expensive one. The purification process is divided into multiple purifications methods, these vary in expense, depending on which type. One common factor in purification is the use of buffers. Buffers are simple but have an important purpose, that is to, stabilize pH and control conditions for the biologics that is to be purified. A large volume of various types of buffers are utilized in the different types of purification methods. Simplifying buffer usage with the development of a buffering system could lower some of the expenses in the purification of biologics, whether it’s the number of components, manpower required to make them or their storage. The focus of this study is to compare different types of buffering systems to a reference one that is commonly used in the purification of biologics. The compatibility of the buffering system to biologic material, its cost, and its preparation were examined. The buffering systems were then tested by purification of harvest material utilizing protein A purification, viral inactivation, neutralization, and finally multimodal flowthrough purification. The samples after various purification were then analyzed for protein concentration, HCP concentration and the amount of aggregates and degraded proteins in the samples. The results of this study showed statistically comparable results with some complication with the development of the buffering systems themselves. The results of flow-through purification showed comparable results with no statistical difference in purification performance between the buffering systems and reference buffers

Framleiðsla á líftæknilyfjum er mjög kostnaðarsamur ferill sem er skiptur í mismunandi tegundir af ferlum, frá rannsókn og þróun til framleiðslu og hreinsun, þar sem hreinsun er eitt af dýrustu ferlunum. Hreinunarferillinn er skiptur niður mismunandi hreinsunaraðferðir, þar sem hver aðferð er með mismunandi kostnað. Einn sameiginlegur þáttur í hreinsunarferlum er notkun búffera. Búfferar eru einfaldir en hafa mikilvægt hlutverk, það er að, viðhalda sýrustigi og hreinsunarástandi líftæknilyfja. Mikið magn, og mismunandi tegundir af búfferum eru notaðir í mismunandi hreinsunarferlum. Að einfalda notkun búffera með þróun búfferkerfa er möguleg leið til þess að draga úr kostnaði í hreinsun á líftæknilyfjum, hvort sem það er að fækka hráefnum, mannafli til að framleiða þá eða geymsluskilyrði. Meginmarkmið rannsóknarverkefnisins er að bera saman mismunandi búfferkerfi við viðmiðunarbúffera sem eru algengir í hreinsunum á líftæknilyfjum. Það er skoðað samræmi þeirra við líffræðilega kerfi, kostnað og framleiðslu. búfferkerfin eru svo prófuð með því að hreinsa prótein, með því að nota protein A hreinsun, veiru óvirkjun, hlutleysingu, og að lokum fjölkerfa gegnumflæðishreinsun. Sýni eftir hverja hreinsunartegund voru mæld fyrir próteinstyrk, HCP styrk, fjölda prótein þyrpingar og fyrir niðurbrotnum próteinum. Niðurstöður sem liggja fyrir eftir þessa rannsókn eru tölfræðilega sambærilegar, þó að vandamál hafi komið upp í þróun búfferkerfa. Lokaniðurstöður sem liggja fyrir eftir gegnumflæðisheinsun sýna sambærilega niðurstöður með engum tölfræðilegum mun á gæði hreinsunar milli búfferakerfa og viðmiðunarbúffera