JP2023006419A - Filtering method for cell culture medium with high impurity removability - Google Patents

Filtering method for cell culture medium with high impurity removability Download PDF

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弘樹 谷口
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Abstract

To provide a filtering method for a cell culture medium having a high rate of recovery of a purification target material.SOLUTION: A filtering method for a cell culture medium includes the step of filtering a cell culture medium in which cells have been cultured, using a hollow fiber membrane, by tangential flow filtration, in which before the filtration, a chemical substance is added to the cell culture medium, the hollow fiber membrane having its average pore diameter being uniform in the thickness direction.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は細胞培養液のろ過方法に関する。 The present invention relates to a method for filtering cell culture fluid.

細胞培養技術は、ウイルスベクターを含むウイルス、抗体、成長ホルモン、及びインスリンなどの各種バイオ医薬品の製造において必須の技術であり、近年の医療の進歩に大きく貢献している。バイオ医薬品の中でも特にウイルス製剤やウイルスワクチンが注目を集めている。ウイルス産生細胞を培養することによって、ウイルス製剤やウイルスワクチンを高効率かつ安定的に産生することは、工業的に重要なテーマの一つである(例えば、特許文献1から4参照。)。 Cell culture technology is an essential technology in the production of various biopharmaceuticals such as viruses including viral vectors, antibodies, growth hormones, and insulin, and has greatly contributed to recent medical progress. Among biopharmaceuticals, viral preparations and viral vaccines are particularly attracting attention. Highly efficient and stable production of virus preparations and virus vaccines by culturing virus-producing cells is one of the important industrial themes (see, for example, Patent Documents 1 to 4).

バイオ医薬品の原料物質を製造する際、原料物質を産生する細胞を培養し、原料を産生する細胞を細胞培養液から除去し、原料物質を精製する必要がある。細胞培養液中から細胞を除去する従来の方法として、ゲルろ過法、遠心分離法、吸着分離法、沈澱法、及び膜ろ過法が挙げられる。しかし、ゲルろ過法は、ゲルろ過に用いられる溶媒により精製対象物質が希釈される問題や、大量処理に向かないなど問題があり、工業的に利用するのは困難である。遠心分離法は、溶液の粘度が小さい場合しか適用できず、大規模な設備導入が困難である。沈澱法は、単独では細胞を完全に除去することができないという問題がある。 When producing a raw material for a biopharmaceutical, it is necessary to culture cells that produce the raw material, remove the cells that produce the raw material from the cell culture medium, and purify the raw material. Conventional methods for removing cells from cell culture media include gel filtration, centrifugation, adsorption separation, sedimentation, and membrane filtration. However, the gel filtration method has problems such as dilution of the substance to be purified by the solvent used for the gel filtration and unsuitability for large-scale processing, making it difficult to use it industrially. The centrifugal separation method can only be applied when the viscosity of the solution is low, and it is difficult to introduce large-scale equipment. The sedimentation method alone has the problem that the cells cannot be completely removed.

特開2018-076291号公報JP 2018-076291 A 特許6530171号公報Japanese Patent No. 6530171 国際公開第2010/035793号WO2010/035793 国際公開第2020/023612号WO2020/023612

精密ろ過膜や限外ろ過膜を利用した膜ろ過法は、細胞の除去が容易で、しかも大量の溶液を連続的に処理することが可能であるため、工業利用に適している。しかし、従来の膜ろ過法では、細胞や細胞のデブリスの濃縮層が膜面上に形成されて膜面が閉塞し、ろ過圧の上昇、及びろ過速度の経時的な減少が生じるという問題がある。特に、細胞培養液に含まれる細胞の生存率が低く、細胞培養液が多くの死細胞を含む場合、細胞培養液に細胞のデブリスが多く存在し、細胞のデブリスが膜表面や膜内部に堆積して、精製対象物の透過が妨げられ、精製対象物の回収率が低下する問題がある。 Membrane filtration using a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane is suitable for industrial use because cells can be easily removed and a large amount of solution can be processed continuously. However, in the conventional membrane filtration method, there is a problem that a concentrated layer of cells and cell debris is formed on the membrane surface, clogging the membrane surface, causing an increase in filtration pressure and a decrease in filtration rate over time. . In particular, when the viability of cells contained in the cell culture medium is low and the cell culture medium contains many dead cells, there is a large amount of cell debris in the cell culture medium, and the cell debris accumulates on the membrane surface and inside the membrane. As a result, there is a problem that the permeation of the object to be purified is hindered, and the recovery rate of the object to be purified is lowered.

また、従来のろ過膜は、使用し続けると、精製対象物質の透過性が低下するという問題がある。ろ過膜における精製対象物の透過性が低下すると、精製対象物の回収率が低下し、タンパク質の凝集体などの不純物の割合が増加し得る。タンパク質の凝集体などの不純物は、後の工程における精製対象物質のさらなる精製を困難にし、後の工程における精製対象物の回収率が低下する。 In addition, the conventional filtration membrane has a problem that its permeability to the substance to be purified decreases with continued use. When the permeability of the purification target to the filtration membrane decreases, the recovery rate of the purification target decreases and the proportion of impurities such as protein aggregates may increase. Impurities such as protein aggregates make it difficult to further purify the substance to be purified in subsequent steps, and reduce the yield of the substance to be purified in subsequent steps.

精製対象物の回収率の低下は、細胞の産生物質を原料とする医薬品の製造コストの高騰、及び医療費の高騰につながり得る。タンパク質の凝集体などの不純物が人体に投与されると、中和抗体が誘導され、副作用の原因となり得る。 A decrease in the recovery rate of the object to be purified can lead to soaring manufacturing costs of pharmaceuticals made from cell-produced substances and soaring medical expenses. When impurities such as protein aggregates are administered to the human body, they can induce neutralizing antibodies and cause side effects.

そこで、本発明は、不純物の除去性が高い細胞培養液のろ過方法を提供することを目的の一つとする。例えば、本発明は、宿主細胞タンパク質(HCP)の除去性が高い細胞培養液のろ過方法を提供することを目的の一つとする。 Accordingly, one of the objects of the present invention is to provide a method for filtering a cell culture medium that is highly capable of removing impurities. For example, one of the objects of the present invention is to provide a method for filtering a cell culture solution that is highly capable of removing host cell proteins (HCPs).

本発明の態様に係る細胞培養液のろ過方法は、細胞を培養した細胞培養液を、中空糸膜を用いて、タンジェンシャルフローろ過によりろ過することを含み、ろ過前に、細胞培養液に化学物質を添加する工程を含み、中空糸膜において、膜厚方向において、平均孔径が均一である。 A method for filtering a cell culture solution according to an aspect of the present invention includes filtering a cell culture solution in which cells are cultured by tangential flow filtration using a hollow fiber membrane, and before filtering, the cell culture solution is chemically filtered. Including the step of adding a substance, the hollow fiber membrane has a uniform average pore size in the film thickness direction.

上記の細胞培養液のろ過方法において、細胞培養液をろ過する工程において、細胞が除去されてもよい。 In the method for filtering a cell culture medium described above, cells may be removed in the step of filtering the cell culture medium.

上記の細胞培養液のろ過方法において、細胞培養液をろ過する工程において、細胞のデブリスが除去されてもよい。 In the method for filtering a cell culture medium described above, cell debris may be removed in the step of filtering the cell culture medium.

上記の細胞培養液のろ過方法において、細胞培養液をろ過する工程において、細胞が産生した物質が精製されてもよい。 In the method for filtering a cell culture solution described above, substances produced by the cells may be purified in the step of filtering the cell culture solution.

上記の細胞培養液のろ過方法において、細胞培養液における細胞の生存率を低下させる工程が、化学的処理又は物理的処理により細胞の生存率を低下させる工程であってもよい。 In the method for filtering a cell culture medium described above, the step of reducing the viability of cells in the cell culture medium may be a step of reducing the viability of cells by chemical treatment or physical treatment.

上記の細胞培養液のろ過方法において、細胞培養液に化学物質を添加する工程が、細胞をトランスフェクションする工程であってもよい。 In the method for filtering a cell culture medium described above, the step of adding a chemical substance to the cell culture medium may be a step of transfecting the cells.

上記の細胞培養液のろ過方法において、細胞培養液に化学物質を添加する工程が、細胞培養液に界面活性剤、酸性物質、又は塩基性物質を添加する工程であってもよい。 In the method for filtering a cell culture solution described above, the step of adding a chemical substance to the cell culture solution may be a step of adding a surfactant, an acidic substance, or a basic substance to the cell culture solution.

上記の細胞培養液のろ過方法において、ろ過される前の細胞培養液における細胞生存率が60%以下であってもよい。 In the method for filtering a cell culture medium described above, the cell viability in the cell culture medium before filtration may be 60% or less.

上記の細胞培養液のろ過方法において、ろ過される前の細胞培養液における細胞生存率が30%以下であってもよい。 In the method for filtering a cell culture medium described above, the cell viability in the cell culture medium before filtration may be 30% or less.

上記の細胞培養液のろ過方法において、界面活性剤が、非イオン性界面活性剤又は両イオン性界面活性剤であってもよい。 In the method for filtering a cell culture solution described above, the surfactant may be a nonionic surfactant or an amphoteric surfactant.

上記の細胞培養液のろ過方法において、中空糸膜が有する孔の阻止孔径が0.05μm以上20μm以下であってもよい。 In the method for filtering a cell culture solution described above, the blocking pore size of the pores of the hollow fiber membrane may be 0.05 μm or more and 20 μm or less.

上記の細胞培養液のろ過方法において、中空糸膜が合成高分子膜からなっていてもよい。 In the method for filtering a cell culture solution described above, the hollow fiber membrane may be made of a synthetic polymer membrane.

上記の細胞培養液のろ過方法において、合成高分子がポリフッ化ビニリデンであってもよい。 In the method for filtering a cell culture solution described above, the synthetic polymer may be polyvinylidene fluoride.

細胞内の物質を細胞内から放出させることができれば特に限定は受けないが、上記の細胞培養液のろ過方法において、細胞培養液における非イオン性界面活性剤の濃度が0.005%以上であることが好ましく、細胞内の物質を放出させるという観点から、より好ましくは0.01%以上、0.02%以上、0.03%以上、0.04%以上、0.05%以上、0.06%以上、0.07%以上、0.08%以上、0.09%以上、あるいは0.1%以上であってもよい。さらに、下流の精製工程において使用した界面活性剤が除去できれば特に限定は受けないが、1%以下が好ましく、界面活性剤を除去するという観点から、より好ましくは0.9%以下、0.8%以下、0.7%以下、0.6%以下、0.5%以下、0.4%以下、0.3%以下、0.2%以下、あるいは0.1%以下であってもよい。ただし、界面活性剤の種類と細胞の関係により、界面活性剤の適当な濃度は変化してもよい。 Although there is no particular limitation as long as intracellular substances can be released from the cells, in the above method for filtering cell culture medium, the concentration of the nonionic surfactant in the cell culture medium is 0.005% or more. from the viewpoint of releasing intracellular substances, more preferably 0.01% or more, 0.02% or more, 0.03% or more, 0.04% or more, 0.05% or more, 0.05% or more, 06% or more, 0.07% or more, 0.08% or more, 0.09% or more, or 0.1% or more. Furthermore, although it is not particularly limited as long as the surfactant used in the downstream purification step can be removed, it is preferably 1% or less, and more preferably 0.9% or less and 0.8% from the viewpoint of removing the surfactant. % or less, 0.7% or less, 0.6% or less, 0.5% or less, 0.4% or less, 0.3% or less, 0.2% or less, or 0.1% or less . However, the appropriate concentration of surfactant may vary depending on the type of surfactant and the relationship between cells.

細胞内の物質を細胞内から放出させることができれば特に限定は受けないが、上記の細胞培養液のろ過方法において、細胞培養液における両イオン性界面活性剤の濃度が0.01%以上であることが好ましく、細胞内の物質を放出させるという観点から、より好ましくは0.02%以上、0.04%以上、0.06%以上、0.08%以上、0.1%以上、0.2%以上、0.3%以上、0.4%以上、あるいは0.5%以上であってもよい。さらに、下流の精製工程において使用した界面活性剤が除去できれば特に限定は受けないが、2%以下が好ましく、界面活性剤を除去するという観点から、より好ましくは1.8%以下、1.6%以下、1.4%以下、1.2%以下、1.0%以下、0.8%以下、0.6%以下、0.5%以下であってもよい。ただし、界面活性剤の種類と細胞の関係により、界面活性剤の適当な濃度は変化してもよい。 Although there is no particular limitation as long as intracellular substances can be released from the cells, in the above method for filtering cell culture medium, the concentration of the amphoteric surfactant in the cell culture medium is 0.01% or more. From the viewpoint of releasing intracellular substances, it is more preferably 0.02% or more, 0.04% or more, 0.06% or more, 0.08% or more, 0.1% or more, 0.1% or more. It may be 2% or more, 0.3% or more, 0.4% or more, or 0.5% or more. Furthermore, although it is not particularly limited as long as the surfactant used in the downstream purification step can be removed, it is preferably 2% or less, and more preferably 1.8% or less and 1.6% from the viewpoint of removing the surfactant. % or less, 1.4% or less, 1.2% or less, 1.0% or less, 0.8% or less, 0.6% or less, or 0.5% or less. However, the appropriate concentration of surfactant may vary depending on the type of surfactant and the relationship between cells.

細胞から物質を生産するために十分な細胞密度であれば特に限定は受けないが、上記の細胞培養液のろ過方法において、化学物質を添加する前の細胞培養液における細胞の密度が、下限として1.0×105cells/mL以上、2.0×105cells/mL以上、4.0×105cells/mL以上、6.0×105cells/mL以上、8.0×105cells/mL以上、あるいは1.0×106cells/mL以上、また、上限として1.0×108cells/mL以下、8.0×107cells/mL以下、6.0×107cells/mL以下、4.0×107cells/mL以下、2.0×107cells/mL以下、1.0×107cells/mL以下、8.0×106cells/mL以下、6.0×106cells/mL以下、4.0×106cells/mL以下、あるいは2.0×106cells/mL以下であってもよい。 There is no particular limitation as long as the cell density is sufficient to produce a substance from the cells, but in the above cell culture filtration method, the cell density in the cell culture before adding the chemical substance is the lower limit. 1.0×10 5 cells/mL or more, 2.0×10 5 cells/mL or more, 4.0×10 5 cells/mL or more, 6.0×10 5 cells/mL or more, 8.0×10 5 cells/mL or more, or 1.0×10 6 cells/mL or more, and as upper limits, 1.0×10 8 cells/mL or less, 8.0×10 7 cells/mL or less, 6.0×10 7 cells 6./mL or less, 4.0×10 7 cells/mL or less, 2.0×10 7 cells/mL or less, 1.0×10 7 cells/mL or less, 8.0×10 6 cells/mL or less; It may be 0×10 6 cells/mL or less, 4.0×10 6 cells/mL or less, or 2.0×10 6 cells/mL or less.

上記の細胞培養液のろ過方法において、細胞が遺伝子組み換え細胞であってもよい。 In the method for filtering a cell culture solution described above, the cells may be genetically modified cells.

上記の細胞培養液のろ過方法において、細胞が有用物質としてウイルスを産生する細胞であってもよい。有用物質とは、細胞培養により取得することを目的とする有用な細胞産生物を意味する。 In the method for filtering a cell culture solution described above, the cells may be cells that produce a virus as a useful substance. By useful substance is meant a useful cell product intended to be obtained by cell culture.

上記の細胞培養液のろ過方法において、細胞が有用物質としてタンパク質を産生する細胞であってもよい。 In the method for filtering a cell culture solution described above, the cells may be cells that produce a protein as a useful substance.

上記の細胞培養液のろ過方法において、細胞培養液がウイルスを含んでいてもよい。 In the cell culture medium filtering method described above, the cell culture medium may contain a virus.

上記の細胞培養液のろ過方法において、ろ過することにおいて、ウイルスが中空糸膜を透過してもよい。 In the method for filtering a cell culture solution described above, the virus may permeate the hollow fiber membrane during the filtration.

上記の細胞培養液のろ過方法において、ウイルスが、ノンエンベロープウイルスであってもよい。 In the cell culture medium filtration method described above, the virus may be a non-enveloped virus.

上記の細胞培養液のろ過方法において、ウイルスがパルボウイルスであってもよい。 In the method for filtering a cell culture solution described above, the virus may be a parvovirus.

上記の細胞培養液のろ過方法において、ウイルス粒子がアデノ随伴ウイルスであってもよい。 In the method for filtering a cell culture solution described above, the virus particles may be adeno-associated viruses.

上記の細胞培養液のろ過方法において、ウイルス粒子が、エンベロープウイルスであってもよい。 In the method for filtering a cell culture solution described above, the virus particles may be enveloped viruses.

上記の細胞培養液のろ過方法において、ウイルス粒子がレトロウイルスであってもよい。 In the method for filtering a cell culture solution described above, the virus particles may be retroviruses.

上記の細胞培養液のろ過方法において、ウイルス粒子がレンチウイルスであってもよい。 In the method for filtering a cell culture solution described above, the virus particles may be lentiviruses.

本発明によれば、不純物の除去性が高い細胞培養液のろ過方法を提供可能である。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the filtration method of the cell culture solution with high impurity removal property can be provided.

以下、本発明の形態(以下、本明細書において「実施形態」と略すことがある。)について具体的に説明する。なお以下の示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための方法等を例示するものであって、これらの例示に限定されるものではない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form (it may be abbreviate|abbreviated as "embodiment" hereafter in this specification.) of this invention is demonstrated concretely. It should be noted that the embodiments shown below are intended to exemplify methods and the like for embodying the technical idea of the present invention, and are not limited to these exemplifications.

実施形態に係る細胞培養液のろ過方法は、細胞を培養した細胞培養液を、中空糸膜を用いて、タンジェンシャルフローろ過によりろ過することを含み、ろ過前に、細胞培養液に化学物質を添加する工程を含み、中空糸膜において、膜厚方向において、平均孔径が均一である。 A method for filtering a cell culture medium according to an embodiment includes filtering a cell culture medium in which cells are cultured by tangential flow filtration using a hollow fiber membrane, and adding a chemical substance to the cell culture medium before filtration. Including the step of adding, the hollow fiber membrane has a uniform average pore size in the film thickness direction.

実施形態に係る細胞培養液のろ過方法は、細胞の生存率を低下させる工程を含み得る。細胞の生存率を低下させる工程は、積極的行為により細胞培養液中の細胞の生存率を低下させる工程であれば特に限定されないが、例えば、化学的処理又は物理的処理により細胞の生存率を低下させる工程である。例えば、細胞の単なる長時間培養は、化学的処理又は物理的処理を含まず、細胞の生存率を低下させる積極的行為に当たらない。一方、例えば、トランスフェクションは、細胞毒性があり得る物質を細胞に生産させることにより細胞の生存率を低下させる、積極的な細胞生存率低下工程であり、化学的処理により細胞の生存率を低下させる工程の一態様として例示される。細胞の破砕処理は、細胞膜にダメージを与え得る化学的処理又は物理的処理である。 A method for filtering a cell culture medium according to an embodiment may include a step of reducing cell viability. The step of reducing the viability of cells is not particularly limited as long as it is a step of reducing the viability of cells in a cell culture medium by a positive action. It is a process to lower. For example, mere long-term culturing of cells does not involve chemical or physical treatments and does not constitute a positive action to reduce cell viability. On the other hand, for example, transfection is an active cell viability-reducing process that reduces cell viability by causing the cells to produce substances that may be cytotoxic, and chemical treatment reduces cell viability. It is exemplified as one aspect of the step of causing. Cell disruption treatments are chemical or physical treatments that can damage cell membranes.

実施形態に係る化学的処理には、化学物質を添加することが含まれる。化学物質は、生存率を低下させる物質であれば特に限定されない。化学物質はとしては、トランスフェクション時に細胞に導入する、有用物質を産生する核酸等の因子、ベクター、及びトランスフェクション試薬の少なくともいずれかが例示される。また、化学物質の別の態様として、界面活性剤、酸性物質、又は塩基性物質が例示される。酸性物質は、溶媒(水又はアルコールが例示される)に溶解されて酸性溶液をなしていてもよい。また、塩基性物質は、溶媒(水又はアルコールが例示される)に溶解されて塩基性溶液をなしていてもよい。酸性物質としては、塩酸、硫酸、硝酸、又は酢酸等が例示される。また、塩基性物質としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、又はアンモニアが例示される。 Chemical treatment according to embodiments includes adding chemicals. The chemical substance is not particularly limited as long as it reduces the survival rate. Examples of chemical substances include at least one of factors such as nucleic acids that produce useful substances, vectors, and transfection reagents, which are introduced into cells during transfection. Another aspect of the chemical substance is a surfactant, an acidic substance, or a basic substance. The acidic substance may be dissolved in a solvent (water or alcohol is exemplified) to form an acidic solution. Also, the basic substance may be dissolved in a solvent (water or alcohol is exemplified) to form a basic solution. Examples of acidic substances include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, and the like. Examples of basic substances include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and ammonia.

細胞は、ヒトを含む動物由来であってもよいし、微生物由来であってもよい。動物の例としては、哺乳類、爬虫類、鳥類、両生類、魚類、及び昆虫が挙げられる。細胞は、例えば、有用物質を産生する細胞であるが、これに限定されない。細胞は、遺伝子組換え細胞であってもよい。細胞は、例えば、HEK293細胞、HEK911細胞、PER.C6細胞、Sf9細胞、及びCHO(Chinese Hamster Ovary)細胞であるが、これらに限定されない。 Cells may be derived from animals including humans, or may be derived from microorganisms. Examples of animals include mammals, reptiles, birds, amphibians, fish, and insects. Cells are, for example, cells that produce useful substances, but are not limited thereto. The cells may be genetically modified cells. Cells are, for example, HEK293 cells, HEK911 cells, PER. C6 cells, Sf9 cells, and CHO (Chinese Hamster Ovary) cells, but not limited thereto.

有用物質は、例えば、医薬品として使用される物質であるが、これに限定されない。有用物質の例としては、ウイルス、タンパク質、ホルモン、サイトカイン成長因子、酵素、及び血漿タンパク質が挙げられるが、これらに限定されない。ウイルスは、ウイルス様粒子(VLP)を含む。ウイルスは、ウイルスベクターを含む。ウイルスは、腫瘍溶解性ウイルスを含む。ウイルスは、ウイルスワクチンを含む。ウイルスワクチンは、バイオエンジニアリングワクチンを含む。タンパク質の例としては、抗体が挙げられるが、これに限定されない。抗体は、例えば、モノクローナル抗体である。有用物質には、細胞から細胞培養液中に放出される有用物質と、細胞が内部に蓄積する有用物質がある。 Useful substances are, for example, substances used as pharmaceuticals, but are not limited thereto. Examples of useful substances include, but are not limited to, viruses, proteins, hormones, cytokine growth factors, enzymes, and plasma proteins. Viruses include virus-like particles (VLPs). Viruses include viral vectors. Viruses include oncolytic viruses. Viruses include viral vaccines. Viral vaccines include bioengineered vaccines. Examples of proteins include, but are not limited to, antibodies. Antibodies are, for example, monoclonal antibodies. Useful substances include useful substances released from cells into cell culture medium and useful substances accumulated inside cells.

ウイルスは、ノンエンベロープウイルスであってもよいし、エンベロープウイルスであってもよい。ノンエンベロープウイルスの例としては、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、及びパルボウイルスが挙げられるが、これらに限定されない。エンベロープウイルスの例としては、レトロウイルス、レンチウイルス、センダイウイルス、狂犬病ウイルス、シンドビスウイルス、及び単純ヘルペスウイルスが挙げられるが、これらに限定されない。 The virus may be a non-enveloped virus or an enveloped virus. Examples of non-enveloped viruses include, but are not limited to, adenoviruses, adeno-associated viruses, and parvoviruses. Examples of enveloped viruses include, but are not limited to, retroviruses, lentiviruses, Sendai virus, rabies virus, Sindbis virus, and herpes simplex virus.

細胞は、例えば、トランスフェクションされていてもよい。トランスフェクションにより、細胞に有用物質を産生する核酸等の因子が導入される。トランスフェクションの際に、細胞の生存率が低下する。核酸等の因子は、化学物質である。トランスフェクションによる因子導入は、例えば、エレクトロポレーションによる因子導入、リポフェクションによる因子導入、及びウイルスベクターによる因子導入を含む。 Cells may be transfected, for example. Factors such as nucleic acids that produce useful substances are introduced into cells by transfection. Cell viability is reduced upon transfection. Agents such as nucleic acids are chemical entities. Factor introduction by transfection includes, for example, factor introduction by electroporation, factor introduction by lipofection, and factor introduction by viral vectors.

細胞は、付着培養法により培養されてもよいし、懸濁培養法(浮遊培養法)により培養されてもよい。付着培養法においては、細胞が、培養槽の内表面に付着する。懸濁培養法においては、細胞が、細胞培養液中に浮遊させられる。 Cells may be cultured by an adherent culture method or by a suspension culture method (floating culture method). In the adherent culture method, cells adhere to the inner surface of the culture vessel. In suspension culture methods, cells are suspended in a cell culture medium.

懸濁培養によって細胞を培養する方法においては、例えば、スピナーフラスコなどの培養槽中に撹拌機構を設けて細胞を浮遊させる。撹拌機構としては、マグネティックスターラー又は機械的に駆動されるシャフト状の羽根車などが用いられる。懸濁培養中、新鮮な培地を培養槽中へ供給しつつ、育成阻害物質等の不純物を含んだ古い細胞培養液を培養槽外へ排出しながら細胞を培養する方法は、連続培養と呼ばれる。 In the method of culturing cells by suspension culture, for example, a stirring mechanism is provided in a culture vessel such as a spinner flask to float the cells. As the stirring mechanism, a magnetic stirrer, a mechanically driven shaft-shaped impeller, or the like is used. During suspension culture, a method of culturing cells while supplying fresh medium into a culture tank and discharging old cell culture medium containing impurities such as growth inhibitors to the outside of the culture tank is called continuous culture.

培養方法は、バッチ培養方法、流加培養方法、あるいは連続培養方法であってもよい。バッチ培養方法とは、新しい細胞培養液を培養槽内に供給しない培養方法である。流加培養方法とは、新しい細胞培養液を培養槽内に供給する培養方法である。連続培養方法とは、培養槽内の細胞培養液の量を一定に保ちながら、新しい細胞培養液を培養槽内に供給し、かつ古い細胞培養液を培養槽から排出する培養法である。生存率を低下させる工程は培養後に行ってもよいし、培養中に行ってもよい。タンジェンシャルフローろ過操作は培養後に行ってもよいし、培養中に連続的に行ってもよい。 The culture method may be a batch culture method, a fed-batch culture method, or a continuous culture method. A batch culture method is a culture method in which no new cell culture solution is supplied into the culture tank. The fed-batch culture method is a culture method in which fresh cell culture medium is supplied into the culture vessel. The continuous culture method is a culture method in which a new cell culture solution is supplied into the culture tank and an old cell culture solution is discharged from the culture tank while keeping the amount of the cell culture solution in the culture tank constant. The step of decreasing viability may be performed after culturing or during culturing. The tangential flow filtration operation may be performed after culturing, or may be performed continuously during culturing.

細胞からウイルス等の有用物質を回収する際には、細胞を破砕してもよい。細胞を破砕することにより、細胞内部の有用物質が、細胞培養液中に拡散する。細胞を破砕する際に、細胞の生存率が低下する。細胞に界面活性剤、酸性物質、及び塩基性物質等の化学物質を添加して、細胞を溶解する化学的処理をしてもよい。ただし、エンベロープウイルスは、細胞外に産生されるため、細胞を溶解しなくともよい。また、ノンエンベロープウイルスは、一般的には、細胞内に産生されるが、アデノ随伴ウイルス(AAV)は、AAV8及びAAV9等、セロタイプ(血清型)の違いによっては、細胞外に産生される。この場合、細胞を溶解しなくともよい。 When recovering useful substances such as viruses from cells, the cells may be disrupted. By crushing the cells, useful substances inside the cells diffuse into the cell culture medium. Cell viability is reduced when the cells are disrupted. Cells may be chemically treated by adding chemicals such as surfactants, acidic substances, and basic substances to lyse the cells. However, since enveloped viruses are produced extracellularly, the cells do not need to be lysed. Non-enveloped viruses are generally produced intracellularly, but adeno-associated viruses (AAV), such as AAV8 and AAV9, are produced extracellularly depending on the difference in serotypes. In this case, the cells may not be lysed.

細胞培養液中の不純物の例としては、宿主細胞由来不純物である宿主細胞タンパク質(HCP)や宿主細胞核酸(ゲノムDNA,RNA)、工程由来不純物であるプラスミドDNAや培地成分、目的生成物由来不純物である有用物質としてのタンパク質凝集体やウイルス凝集体が例示される。HCP及びDNAは、本実施形態で効果的に除去できる不純物の例である。 Examples of impurities in cell culture media include host cell protein (HCP) and host cell nucleic acid (genomic DNA, RNA), which are host cell-derived impurities, plasmid DNA and medium components, which are process-derived impurities, and target product-derived impurities. Examples of useful substances are protein aggregates and virus aggregates. HCP and DNA are examples of impurities that can be effectively removed in this embodiment.

界面活性剤は、非イオン性界面活性剤であってもよいし、両イオン性界面活性剤であってもよい。非イオン性界面活性剤と両イオン性界面活性剤を適当な濃度で混合していてもよい。界面活性剤は適当な溶媒中に存在していてもよい。非イオン性及び両イオン性界面活性剤は、一般的に、イオン性界面活性剤よりタンパク質を変性させにくい傾向がある。 Surfactants may be nonionic surfactants or zwitterionic surfactants. Nonionic surfactants and amphoteric surfactants may be mixed at appropriate concentrations. A surfactant may be present in a suitable solvent. Nonionic and zwitterionic detergents generally tend to denature proteins less than ionic detergents.

非イオン性界面活性剤の例としては、Triton X-100、Triton X-114、NP-40、Brij-35、Brij-58、Tween-20、Tween-80、Octyl Glucoside、及びOctylthio Glucosideが挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of nonionic surfactants include Triton X-100, Triton X-114, NP-40, Brij-35, Brij-58, Tween-20, Tween-80, Octyl Glucoside, and Octylthio Glucoside. but not limited to these.

両イオン性界面活性剤の例としては、CHAPS(3-[(3-Cholamidopropyl)dimethylammonio]propanesulfonate)及びCHAPSO(3[(3-Cholamidopropyl)dimethylammonio]-2-hydroxypropanesulfonic acid)が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of zwitterionic surfactants include CHAPS (3-[(3-Cholamidopropyl)dimethylammonio]propanesulfonate) and CHAPSO (3[(3-Cholamidopropyl)dimethylammonio]-2-hydroxypropanesulfonic acid), which include Not limited.

細胞を破砕する前の細胞培養液における細胞の密度は、例えば、1.0×105cells/mL以上、2.0×105cells/mL以上、4.0×105cells/mL以上、6.0×105cells/mL以上、8.0×105cells/mL以上、あるいは1.0×106cells/mL以上、かつ、1.0×108cells/mL以下、8.0×107cells/mL以下、6.0×107cells/mL以下、4.0×107cells/mL以下、2.0×107cells/mL以下、1.0×107cells/mL以下、8.0×106cells/mL以下、6.0×106cells/mL以下、4.0×106cells/mL以下、あるいは2.0×106cells/mL以下である。細胞培養液における細胞の密度は、細胞数自動計測装置(GE Healthcare製 CYTORECON)により計測可能である。 The density of cells in the cell culture medium before crushing the cells is, for example, 1.0×10 5 cells/mL or more, 2.0×10 5 cells/mL or more, 4.0×10 5 cells/mL or more, 6.0×10 5 cells/mL or more, 8.0×10 5 cells/mL or more, or 1.0×10 6 cells/mL or more and 1.0×10 8 cells/mL or less, 8.0 ×10 7 cells/mL or less, 6.0 × 10 7 cells/mL or less, 4.0 × 10 7 cells/mL or less, 2.0 × 10 7 cells/mL or less, 1.0 × 10 7 cells/mL 8.0×10 6 cells/mL or less, 6.0×10 6 cells/mL or less, 4.0×10 6 cells/mL or less, or 2.0×10 6 cells/mL or less. The cell density in the cell culture solution can be measured by an automatic cell counting device (CYTORECON manufactured by GE Healthcare).

細胞培養液における細胞の密度が上記の場合、細胞培養液における非イオン性界面活性剤の濃度は、例えば、0.005%以上が好ましく、細胞内の物質を放出させるという観点から、より好ましくは0.01%以上、0.02%以上、0.03%以上、0.04%以上、0.05%以上、0.06%以上、0.07%以上、0.08%以上、0.09%以上、あるいは0.1%以上であってもよい。さらに、1%以下が好ましく、下流の精製工程において使用した界面活性剤が除去できるという観点から、より好ましくは0.9%以下、0.8%以下、0.7%以下、0.6%以下、0.5%以下、0.4%以下、0.3%以下、0.2%以下、あるいは0.1%以下である。 When the density of cells in the cell culture medium is the above, the concentration of the nonionic surfactant in the cell culture medium is preferably, for example, 0.005% or more, and more preferably from the viewpoint of releasing intracellular substances. 0.01% or more, 0.02% or more, 0.03% or more, 0.04% or more, 0.05% or more, 0.06% or more, 0.07% or more, 0.08% or more, 0.08% or more 09% or more, or 0.1% or more. Furthermore, it is preferably 1% or less, and more preferably 0.9% or less, 0.8% or less, 0.7% or less, 0.6% from the viewpoint that the surfactant used in the downstream purification step can be removed. 0.5% or less, 0.4% or less, 0.3% or less, 0.2% or less, or 0.1% or less.

細胞培養液における細胞の密度が上記の場合、細胞培養液における両イオン性界面活性剤の濃度は、例えば、0.01%以上が好ましく、細胞内の物質を放出させるという観点から、より好ましくは0.02%以上、0.04%以上、0.06%以上、0.08%以上、0.1%以上、0.2%以上、0.3%以上、0.4%以上、あるいは0.5%以上であってもよい。さらに、2%以下が好ましく、下流の精製工程において使用した界面活性剤を除去するという観点から、より好ましくは1.8%以下、1.6%以下、1.4%以下、1.2%以下、1.0%以下、0.8%以下、0.6%以下、あるいは0.5%以下であってもよい。 When the cell density in the cell culture medium is as described above, the concentration of the amphoteric surfactant in the cell culture medium is preferably, for example, 0.01% or more, and more preferably from the viewpoint of releasing intracellular substances. 0.02% or more, 0.04% or more, 0.06% or more, 0.08% or more, 0.1% or more, 0.2% or more, 0.3% or more, 0.4% or more, or 0 It may be 0.5% or more. Furthermore, it is preferably 2% or less, and more preferably 1.8% or less, 1.6% or less, 1.4% or less, 1.2% from the viewpoint of removing the surfactant used in the downstream purification step. 1.0% or less, 0.8% or less, 0.6% or less, or 0.5% or less.

細胞を破砕する方法は、化学的処理に限定されない。例えば、酵素により細胞を破砕してもよい。あるいは、細胞に圧力を加える機械的あるいは物理的処理により、細胞を破砕してもよい。高圧ホモジナイザーやミルなどの機械を用いて、細胞を破砕してもよい。圧力は超音波、キャビテーション、あるいは浸透圧による圧力であってもよい。あるいは、細胞に熱を加える加熱処理により、細胞を破砕してもよい。またあるいは、細胞に凍結溶融法により熱ショックを加えて、細胞を破砕してもよい。細胞を破砕した後は、新しい細胞培養液を培養槽内に供給しないバッチ培養で細胞を保持してもよい。 Methods for disrupting cells are not limited to chemical treatments. For example, cells may be disrupted by enzymes. Alternatively, cells may be disrupted by mechanical or physical treatment that applies pressure to the cells. Machines such as high-pressure homogenizers and mills may be used to disrupt cells. The pressure may be ultrasonic, cavitational, or osmotic pressure. Alternatively, the cells may be disrupted by heat treatment in which heat is applied to the cells. Alternatively, the cells may be disrupted by subjecting the cells to heat shock by the freeze-thaw method. After disrupting the cells, the cells may be retained by batch culture without supplying new cell culture medium into the culture vessel.

ある形態においては、細胞産生物質の製造は、細胞培養、トランスフェクション、細胞培養、細胞の界面活性剤処理、細胞培養液のバッチろ過の順で行うことができる。また、別の形態においては、細胞産生物質の製造は、細胞培養、トランスフェクション、細胞培養、細胞培養液のバッチろ過の順で行うこともできる。さらに、別の形態においては、細胞産生物質の製造は、細胞培養、トランスフェクション、連続培養の順で行うこともできる。 In one aspect, the production of cell products can be performed in the order of cell culture, transfection, cell culture, detergent treatment of cells, and batch filtration of cell culture fluid. In another form, the production of cell products can also be carried out in the order of cell culture, transfection, cell culture, batch filtration of the cell culture fluid. Furthermore, in another form, production of cell products can be performed in the order of cell culture, transfection, and continuous culture.

ある形態においては、細胞の生存率を低下させる1つの工程の前の細胞の生存率は、例えば、60%以上、65%以上、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、あるいは99%以上であり、細胞の生存率を低下させる1つの工程の後でタンジェンシャルフローろ過直前の細胞の生存率は、例えば、50%以下、45%以下、40%以下、35%以下、30%以下、25%以下、20%以下、15%以下、10%以下、あるいは5%以下である。ここで、細胞の生存率を低下させる1つの工程は、たとえば、上述したトランスフェクションであるが、これに限定されない。 In some embodiments, cell viability prior to a step of decreasing cell viability is, for example, 60% or more, 65% or more, 70% or more, 75% or more, 80% or more, 85% or more, 90% or more, 95% or more, or 99% or more, and the cell viability immediately before tangential flow filtration after one step of decreasing the cell viability is, for example, 50% or less, 45% or less, 40% or less, 35% or less, 30% or less, 25% or less, 20% or less, 15% or less, 10% or less, or 5% or less. Here, one step that reduces cell viability is, for example, but not limited to, transfection as described above.

ある形態においては、細胞の生存率を低下させる1つの工程の前の細胞の生存率は、例えば、30%以上、35%以上、40%以上、45%以上、50%以上、55%以上、60%以上、65%以上、あるいは70%以上であり、細胞の生存率を低下させる1つの工程の後でタンジェンシャルフローろ過直前の細胞の生存率は、例えば、25%以下、20%以下、15%以下、10%以下、あるいは5%以下である。ここで、細胞の生存率を低下させる1つの工程は、たとえば、上述した細胞を破砕する処理であり、かつ、トランスフェクションの後の工程であるが、これに限定されない。 In some embodiments, cell viability prior to a step of decreasing cell viability is, for example, 30% or more, 35% or more, 40% or more, 45% or more, 50% or more, 55% or more, 60% or more, 65% or more, or 70% or more, and the cell viability immediately before tangential flow filtration after one step of decreasing cell viability is, for example, 25% or less, 20% or less, 15% or less, 10% or less, or 5% or less. Here, one step for reducing cell viability is, for example, the above-described cell disruption treatment and a step after transfection, but is not limited thereto.

ある形態においては、細胞の生存率を低下させる1つの工程の前の細胞の生存率は、例えば、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、あるいは99%以上であり、細胞の生存率を低下させる1つの工程の後でタンジェンシャルフローろ過直前の細胞の生存率は、例えば、75%以下、70%以下、65%以下、60%以下、55%以下、50%以下、45%以下、40%以下、35%以下、30%以下、25%以下、20%以下、15%以下、10%以下、あるいは5%以下である。ここで、細胞の生存率を低下させる1つの工程は、たとえば、連続培養と組み合わされた、上述したトランスフェクションであるが、これに限定されない。 In some embodiments, the cell viability prior to a step of reducing cell viability is, for example, 80% or greater, 85% or greater, 90% or greater, 95% or greater, or 99% or greater; The viability of the cells immediately before tangential flow filtration after one step of reducing the viability of is, for example, 75% or less, 70% or less, 65% or less, 60% or less, 55% or less, 50% or less, 45% or less, 40% or less, 35% or less, 30% or less, 25% or less, 20% or less, 15% or less, 10% or less, or 5% or less. Here, one step that reduces cell viability is for example, but not limited to, transfection as described above in combination with continuous culture.

なお、細胞の生存率を低下させる工程が複数ある場合、上記の細胞の生存率は、細胞培養液を、中空糸膜を用いて、タンジェンシャルフローろ過によりろ過する工程に最も近い、細胞の生存率を低下させる1つの工程の前後における細胞の生存率を指す。 In addition, when there are multiple steps that reduce the cell viability, the above cell viability is the closest to the step of filtering the cell culture solution by tangential flow filtration using a hollow fiber membrane. Refers to cell viability before and after one step of decreasing rate.

細胞の生存率は、細胞数自動計測装置(Beckman Coulter製 Vi-CELL XR)により計測可能である。 The viability of cells can be measured by an automatic cell counting device (Vi-CELL XR manufactured by Beckman Coulter).

生存率を低下させられた細胞を含む細胞培養液を収容する培養槽には、中空糸膜の一次側表面へ細胞培養液を送液するための流出口と、中空糸膜内部を透過せず中空糸膜の一次側表面を通過した細胞培養液を当該培養槽へ戻すための流入口と、が設けられていてもよい。流出口と流入口は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。 The culture tank containing the cell culture solution containing the cells with reduced viability has an outlet for sending the cell culture solution to the primary side surface of the hollow fiber membrane and a and an inlet for returning the cell culture solution that has passed through the primary side surface of the hollow fiber membrane to the culture tank. The outlet and inlet may be the same or different.

ろ過される細胞培養液が供給される面を、中空糸膜の一次側という。また、中空糸膜を透過した透過液が流れ出る面を、中空糸膜の二次側という。 The surface to which the filtered cell culture medium is supplied is called the primary side of the hollow fiber membrane. Further, the surface from which the permeated liquid that has permeated the hollow fiber membrane flows is called the secondary side of the hollow fiber membrane.

内周面にろ過される細胞培養液が供給される実施形態では、中空糸膜の内周面が一次側、中空糸膜の外周面が二次側となる。外周面にろ過される細胞培養液が供給される実施形態では、中空糸膜の外周面が一次側、中空糸膜の内周面が二次側となる。 In an embodiment in which the cell culture solution to be filtered is supplied to the inner peripheral surface, the inner peripheral surface of the hollow fiber membrane is the primary side, and the outer peripheral surface of the hollow fiber membrane is the secondary side. In an embodiment in which the cell culture solution to be filtered is supplied to the outer peripheral surface, the outer peripheral surface of the hollow fiber membrane is the primary side, and the inner peripheral surface of the hollow fiber membrane is the secondary side.

複数の中空糸膜が、例えば、ろ過モジュールに含まれる。ろ過モジュールには、培養槽から送液されてきた細胞培養液が流入するための流入口であって、中空糸膜の一次側表面に連通している細胞培養液流入口と、中空糸膜内部を透過せず、中空糸膜の一次側表面を通過した細胞培養液を培養槽へ戻すための細胞培養液流出口と、が設けられていてもよい。細胞培養液流入口と細胞培養液流出口は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、ろ過モジュールには、中空糸膜内部を透過し、中空糸膜の二次側表面から流出した、有用物質を含む透過液を流出するための透過液流出口が設けられていてもよい。 A plurality of hollow fiber membranes are included in, for example, a filtration module. The filtration module has an inflow port for inflowing the cell culture solution sent from the culture tank, and is a cell culture solution inflow port that communicates with the primary side surface of the hollow fiber membrane, and the inside of the hollow fiber membrane and a cell culture medium outlet for returning the cell culture medium that has passed through the primary side surface of the hollow fiber membrane to the culture vessel without permeating the hollow fiber membrane. The cell culture medium inlet and the cell culture medium outlet may be the same or different. In addition, the filtration module may be provided with a permeated liquid outlet port for discharging the permeated liquid containing useful substances, which has permeated the inside of the hollow fiber membrane and flowed out from the secondary side surface of the hollow fiber membrane.

培養槽とろ過モジュールは、例えば、流路及びポンプを備える送液機構により接続される。送液機構は、圧力計及び重量計を備えていてもよい。ポンプの例としては、ダイヤフラムポンプ、チューブポンプ、及びロータリーポンプが挙げられるが、これらに限定されない。 The culture tank and the filtration module are connected by, for example, a liquid-sending mechanism including a channel and a pump. The liquid delivery mechanism may include a pressure gauge and a weighing scale. Examples of pumps include, but are not limited to, diaphragm pumps, tube pumps, and rotary pumps.

細胞を培養した細胞培養液を、中空糸膜を用いて、タンジェンシャルフローろ過によりろ過することにより、細胞培養液中の細胞が除去され、細胞培養液中の有用物質が中空糸膜を透過し、精製される。 By filtering the cell culture medium in which cells are cultured by tangential flow filtration using a hollow fiber membrane, cells in the cell culture medium are removed and useful substances in the cell culture medium permeate the hollow fiber membrane. , refined.

タンジェンシャルフローろ過(TFF)法とは、中空糸膜一次側表面において、細胞培養液を中空糸膜一次側表面と平行な方向に流すろ過法である。タンジェンシャルフローろ過(TFF)法は、交互タンジェンシャルフローろ過(ATF)法を含む。本実施形態において、単にタンジェンシャルフローろ過(TFF)法という場合は、中空糸膜の中空部において、細胞培養液を一方向に流すろ過法を指す場合がある。交互タンジェンシャルフローろ過(ATF)法とは、中空糸膜の中空部において、往復するように細胞培養液を流すろ過法を指す。 The tangential flow filtration (TFF) method is a filtration method in which a cell culture solution is flowed in a direction parallel to the primary side surface of the hollow fiber membrane on the primary side surface of the hollow fiber membrane. Tangential flow filtration (TFF) methods include alternating tangential flow filtration (ATF) methods. In the present embodiment, the tangential flow filtration (TFF) method may refer to a filtration method in which a cell culture solution flows in one direction in the hollow portion of the hollow fiber membrane. The alternating tangential flow filtration (ATF) method refers to a filtration method in which a cell culture solution is reciprocated in the hollow portion of a hollow fiber membrane.

中空糸膜の多孔質構造は、均一構造を有していてもよい。均一構造を有する中空糸膜においては、平均孔径が、中空糸膜の全体にわたって実質的に均一であり、中空糸膜の膜厚方向において実質的に均一である。したがって、均一構造を有する中空糸膜においては、膜厚方向において、孔径の分布が対称である。均一構造を有する中空糸膜の阻止孔径は、例えば、0.05μm以上20μm以下、0.1μm以上10μm以下、0.1μm以上5μm以下、0.1μm以上3μm以下、あるいは0.1μm以上1μm以下である。阻止孔径が0.05μm以上であると、透過抵抗を抑制し、ろ過に要する圧力を抑制し、微生物粒子の破壊変形による膜面閉塞、及びろ過効率の低下等を抑制できる傾向にある。また、阻止孔径が20μm以下であると、十分な分画性が得られる傾向にある。 The porous structure of the hollow fiber membrane may have a uniform structure. In a hollow fiber membrane having a uniform structure, the average pore size is substantially uniform throughout the hollow fiber membrane and substantially uniform in the thickness direction of the hollow fiber membrane. Therefore, in a hollow fiber membrane having a uniform structure, the pore size distribution is symmetrical in the film thickness direction. The blocking pore size of the hollow fiber membrane having a uniform structure is, for example, 0.05 μm or more and 20 μm or less, 0.1 μm or more and 10 μm or less, 0.1 μm or more and 5 μm or less, 0.1 μm or more and 3 μm or less, or 0.1 μm or more and 1 μm or less. be. When the blocking pore size is 0.05 μm or more, the permeation resistance is suppressed, the pressure required for filtration is suppressed, and there is a tendency to be able to suppress membrane clogging due to destruction and deformation of microbial particles, a decrease in filtration efficiency, and the like. Moreover, when the blocking pore size is 20 μm or less, there is a tendency that sufficient fractionation is obtained.

阻止孔径とは、多孔質中空糸膜を用いて、一定孔径の粒子が分散した粒子分散液をろ過した場合に、当該粒子の透過阻止率が90%であるときの粒子の孔径として例示される。最小孔径と呼ばれることもある。阻止孔径を決定する際には、ポリスチレンラテックス粒子(JSR株式会社製、SIZE STANDARD PARTICLES)を、0.5質量%のドデシル硫酸ナトリウム水溶液(和光純薬工業株式会社製)に、粒子濃度が0.01質量%になるように分散させ、ラテックス粒子分散液を調製する。多孔質中空糸膜を用いてラテックス粒子分散液のろ過を行い、ろ過前後のラテックス粒子の濃度変化を測定する。この測定を、0.1μmから約0.1μm刻みでラテックス粒子径を変えながら行い、ラテックス粒子の阻止曲線を作成する。この阻止曲線から、90%透過阻止可能な粒子径を読み取り、その径を阻止孔径とする。 The blocking pore size is exemplified as the pore size of the particles when the permeation blocking rate of the particles is 90% when a particle dispersion in which particles with a certain pore size are dispersed is filtered using a porous hollow fiber membrane. . Sometimes called the minimum pore size. When determining the blocking pore size, polystyrene latex particles (SIZE STANDARD PARTICLES manufactured by JSR Corporation) were added to a 0.5% by mass sodium dodecyl sulfate aqueous solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the particle concentration was 0.5%. 01% by mass to prepare a latex particle dispersion. A latex particle dispersion liquid is filtered using a porous hollow fiber membrane, and the concentration change of latex particles before and after filtration is measured. This measurement is performed while varying the latex particle size in steps of 0.1 μm to about 0.1 μm to generate an inhibition curve for the latex particles. From this blocking curve, the particle diameter that can block 90% permeation is read, and the obtained diameter is taken as the blocking pore size.

中空糸膜の平均孔径を求める際には、中空糸膜を凍結乾燥し、電子顕微鏡(株式会社キーエンス製、VE-9800)を用いて1視野において100個以上の孔を観測する。観測した100個の孔のそれぞれを円形近似処理して、円形近似された100個の孔の面積から求めた直径の平均値を、平均孔径として算出する。 When determining the average pore size of the hollow fiber membrane, freeze-dry the hollow fiber membrane and observe 100 or more pores in one field of view using an electron microscope (manufactured by Keyence Corporation, VE-9800). Each of the 100 observed pores is subjected to circular approximation, and the average diameter obtained from the areas of the 100 circularly approximated pores is calculated as the average pore size.

中空糸膜の中空部の内径は、例えば1000μm以上2000μm以下、1000μm以上1500μm以下、あるいは1100μm以上1400μm以下である。中空部の内径が1000μm以上であると、中空部の入り口が細胞によって閉塞されにくい傾向にある。中空部の内径が2000μm以下であると、ろ過モジュールを構成する中空糸膜の数が多くなり、ろ過モジュールあたりの有効な断面積が大きくなり、ろ過性能が優れる傾向にある。 The inner diameter of the hollow portion of the hollow fiber membrane is, for example, 1000 μm or more and 2000 μm or less, 1000 μm or more and 1500 μm or less, or 1100 μm or more and 1400 μm or less. When the inner diameter of the hollow portion is 1000 μm or more, the opening of the hollow portion tends to be less likely to be clogged with cells. When the inner diameter of the hollow portion is 2000 μm or less, the number of hollow fiber membranes constituting the filtration module increases, the effective cross-sectional area per filtration module increases, and the filtration performance tends to be excellent.

中空糸膜の膜厚は、例えば300μm以上1000μm以下、350μm以上800μm以下、350μm以上500μm以下である。膜厚が300μm以上であると、膜内部の除去物を保持可能であり、デプス濾過の効果を発揮しやすい傾向にある。さらに、適当なろ過速度を維持しやすい傾向にある。また、膜厚が1000μm以下であると、ろ過モジュールを構成する中空糸膜の数が多くなり、ろ過モジュールあたりの有効な断面積が大きくなり、ろ過性能が優れる傾向にある。 The thickness of the hollow fiber membrane is, for example, 300 μm or more and 1000 μm or less, 350 μm or more and 800 μm or less, or 350 μm or more and 500 μm or less. When the film thickness is 300 μm or more, the removed substances can be retained inside the film, and the effect of depth filtration tends to be exhibited easily. Furthermore, it tends to be easy to maintain an appropriate filtration rate. Further, when the film thickness is 1000 μm or less, the number of hollow fiber membranes constituting the filtration module increases, the effective cross-sectional area per filtration module increases, and the filtration performance tends to be excellent.

中空糸膜の内径(μm)及び外径(μm)は、中空糸膜を円管状に薄く切り、切片を光学顕微鏡(株式会社キーエンス製、VH6100)で観察することにより測定することができる。また、内径DI及び外径DOから、下記の式を用いて、中空糸膜の膜厚Th(μm)を算出することができる。
h=(DO-DI)/2
The inner diameter (μm) and outer diameter (μm) of the hollow fiber membrane can be measured by slicing the hollow fiber membrane thinly into a cylindrical shape and observing the section with an optical microscope (manufactured by Keyence Corporation, VH6100). Also, the thickness T h (μm) of the hollow fiber membrane can be calculated from the inner diameter D I and the outer diameter D O using the following formula.
T h = (D o −D I )/2

不純物の透過率は、ろ過工程後の透過液における不純物の濃度と、ろ過工程前の細胞培養液もしくは細胞溶解液における不純物の濃度と、を、ELISA法で定量して比較することにより測定することができる。また、不純物が核酸である場合、不純物の濃度を吸光光度計(例えば吸収波長260nm)で測定することもできる。例えば、不純物の透過率は、下記の式を用いて算出することができる。
透過率X=(透過液における不純物濃度)/(ろ過前の細胞培養液もしくは細胞溶解液における不純物濃度)×100
Impurity permeability is measured by quantifying and comparing the concentration of impurities in the permeated liquid after the filtration process and the concentration of impurities in the cell culture medium or cell lysate before the filtration process by ELISA. can be done. Moreover, when the impurity is nucleic acid, the concentration of the impurity can also be measured with an absorptiometer (for example, an absorption wavelength of 260 nm). For example, the impurity transmittance can be calculated using the following formula.
Transmittance X = (concentration of impurities in permeate)/(concentration of impurities in cell culture medium or cell lysate before filtration) x 100

中空糸膜は、例えば、合成高分子膜からなる。合成高分子は、例えば、疎水性である。合成高分子の例としては、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)が挙げられるが、これらに限定されない。一般的に、細胞培養液に含まれる細胞やデブリス(細胞片)等の夾雑物は、疎水性である。夾雑物は、疎水性相互作用により、中空糸膜に捕捉される。これにより、有用物質を含む細胞培養液を精製することが可能である。実施形態に係る中空糸膜は、例えば特開2019-048290号公報に記載の方法を参考に製造することができる。 A hollow fiber membrane consists of a synthetic polymer membrane, for example. Synthetic polymers are, for example, hydrophobic. Examples of synthetic polymers include, but are not limited to, polyvinylidene fluoride (PVDF). Contaminants such as cells and debris (cell fragments) contained in a cell culture medium are generally hydrophobic. Contaminants are trapped in the hollow fiber membrane through hydrophobic interactions. This makes it possible to purify a cell culture medium containing useful substances. The hollow fiber membrane according to the embodiment can be produced, for example, by referring to the method described in JP-A-2019-048290.

なお、中空糸膜で処理する前の培養液、あるいは中空糸膜を透過した培養液を、ヌクレアーゼで処理して、培養液に含まれるDNAを分解してもよい。 The culture solution before being treated with the hollow fiber membrane or the culture solution that has passed through the hollow fiber membrane may be treated with a nuclease to decompose the DNA contained in the culture solution.

以下、実施例、比較例、及び実験例により本発明を詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例、比較例、及び実験例に限定されるものではない。実施例、比較例、及び実験例の試験方法は以下の通りである。
(実施例1)
阻止孔径が0.2μmであり、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)からなり、均一構造を有する中空糸型マイクロフィルター(Microza UMP、登録商標、旭化成)を用意した。膜面積が3cm2となるように、Microza UMPのミニモジュールを作製した。
The present invention will be described in detail below with reference to Examples, Comparative Examples, and Experimental Examples, but the present invention is not limited to the following Examples, Comparative Examples, and Experimental Examples. The test methods for Examples, Comparative Examples, and Experimental Examples are as follows.
(Example 1)
A hollow fiber microfilter (Microza UMP, registered trademark, Asahi Kasei Corporation) having a blocking pore size of 0.2 μm, made of polyvinylidene fluoride (PVDF) and having a uniform structure was prepared. Mini-modules of Microza UMP were made such that the membrane area was 3 cm 2 .

阻止孔径が0.65μmであり、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)からなり、均一構造を有する中空糸型マイクロフィルター(Microza UJP、登録商標、旭化成)を用意した。膜面積が3cm2となるように、Microza UJPのミニモジュールを作製した。 A hollow fiber microfilter (Microza UJP, registered trademark, Asahi Kasei Corporation) having a blocking pore size of 0.65 μm, made of polyvinylidene fluoride (PVDF) and having a uniform structure was prepared. Mini-modules of Microza UJP were made such that the membrane area was 3 cm 2 .

医薬品物質の原料を製造するための細胞培養液として、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞を培養した無血清培地(Irvine Scientific社、IS CHO-CD培地)を用意した。細胞培養液は、密度約2.0×106cells/mLで細胞を含んでおり、細胞の生存率は約57%であった。 A serum-free medium (Irvine Scientific, IS CHO-CD medium) in which Chinese hamster ovary (CHO) cells were cultured was prepared as a cell culture medium for producing raw materials for pharmaceutical substances. The cell culture medium contained cells at a density of about 2.0×10 6 cells/mL and had a cell viability of about 57%.

細胞培養液に、終濃度が0.05%のTritonX-100(Merck)を添加し、37℃1時間インキュベートして、細胞を溶解し、細胞生存率を低下させた細胞培養液を調製した。 Triton X-100 (Merck) was added to a final concentration of 0.05% to the cell culture medium and incubated at 37° C. for 1 hour to lyse the cells and prepare a cell culture medium with reduced cell viability.

ミニモジュールのそれぞれに、ずり速度3000/秒(UMP:48.5mL/min,UJP:23.5mL/min)でペリスタポンプにより水を送液し、その際の膜間差圧を中空糸膜の1次側出口のバルブを使い20kPaに調整した。バルブの状態を維持し、膜間差圧を維持したまま、チューブやモジュール内部の水を除去した後、細胞培養液、及び細胞を溶解し細胞生存率を低下させた細胞培養液のそれぞれをミニモジュールに送液し、150分以上経過後に細胞由来タンパク質(Host Cell Protein;HCP)の透過率を測定した。HCPの濃度はCHO HCP ELISA Kit(CYGNUS製F550)を用いて測定した。結果を表1に示す。不純物であるHCPの透過率が低いことから、不純物除去性が高いことが示された。

Figure 2023006419000001
Water was sent to each of the mini-modules by a peristaltic pump at a shear rate of 3000/sec (UMP: 48.5 mL/min, UJP: 23.5 mL/min), and the transmembrane pressure at that time was 1 of the hollow fiber membrane. The pressure was adjusted to 20 kPa using the valve at the outlet on the secondary side. After removing the water inside the tubes and modules while maintaining the valve state and maintaining the transmembrane pressure difference, the cell culture medium and the cell culture medium in which the cells were lysed and the cell viability was reduced were placed in miniaturized cells. The liquid was sent to the module, and after 150 minutes or more, the permeability of the cell-derived protein (Host Cell Protein; HCP) was measured. The concentration of HCP was measured using a CHO HCP ELISA Kit (F550 manufactured by CYGNUS). Table 1 shows the results. Since the transmittance of HCP, which is an impurity, was low, it was shown that the impurity removability was high.
Figure 2023006419000001

(比較例1)
阻止孔径が0.4μmであり、ポリスルホンからなり、傾斜構造を有する中空糸型マイクロフィルター(BioOptimal MF-SL、登録商標、旭化成)を用意した。傾斜構造を有する中空糸膜においては、一次側表面の孔径が、二次側表面の孔径より大きく、一次側表面から二次側表面に向かって、孔径が連続的に小さくなっていく。したがって、傾斜構造を有する中空糸膜においては、膜厚方向において、孔径の分布が非対称的である。膜面積が3cm2となるように、BioOptimal MF-SLのミニモジュールを作製した。
(Comparative example 1)
A hollow fiber microfilter (BioOptimal MF-SL, registered trademark, Asahi Kasei Corporation) having a blocking pore size of 0.4 μm, made of polysulfone and having a gradient structure was prepared. In a hollow fiber membrane having an inclined structure, the pore size on the primary side surface is larger than the pore size on the secondary side surface, and the pore size continuously decreases from the primary side surface to the secondary side surface. Therefore, in a hollow fiber membrane having a gradient structure, the pore size distribution is asymmetrical in the film thickness direction. A mini-module of BioOptimal MF-SL was prepared so that the membrane area was 3 cm 2 .

医薬品物質の原料を製造するための細胞培養液として、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞を培養した無血清培地(Irvine Scientific社、IS CHO-CD培地)を用意した。細胞培養液は、密度約2.0×106cells/mLで細胞を含んでおり、細胞の生存率は約57%であった。 A serum-free medium (Irvine Scientific, IS CHO-CD medium) in which Chinese hamster ovary (CHO) cells were cultured was prepared as a cell culture medium for producing raw materials for pharmaceutical substances. The cell culture medium contained cells at a density of about 2.0×10 6 cells/mL and had a cell viability of about 57%.

細胞培養液に、終濃度が0.05%のTritonX-100(Merck)を添加し、37℃1時間インキュベートして、細胞を溶解し、細胞生存率を10%に低下させた細胞培養液を調製した。TritonX-100が加えられた細胞培養液における細胞の密度は、1.8×106cells/mLであった。 Triton X-100 (Merck) with a final concentration of 0.05% was added to the cell culture medium and incubated at 37° C. for 1 hour to lyse the cells and reduce the cell viability to 10%. prepared. The cell density in the cell culture medium to which Triton X-100 was added was 1.8×10 6 cells/mL.

BioOptimal MF-SLのミニモジュールに、ずり速度3000/秒(48.5mL/min)で水を送液し、その際の膜間差圧を中空糸膜の1次側出口のバルブを使い20kPaに調整した。バルブの状態を維持し、膜間差圧を維持したまま、チューブやモジュール内部の水を除去した後、細胞生存率を低下させた細胞培養液をミニモジュールに送液し、100分以上経過後におけるHCPの透過率を測定した。結果を表2に示す。

Figure 2023006419000002
Water was sent to the BioOptimal MF-SL mini-module at a shear rate of 3000/sec (48.5 mL/min), and the transmembrane pressure at that time was reduced to 20 kPa using the valve at the primary side outlet of the hollow fiber membrane. It was adjusted. After removing the water inside the tube and module while maintaining the valve state and maintaining the transmembrane pressure difference, transfer the cell culture medium with reduced cell viability to the mini module, and after 100 minutes or more. was measured. Table 2 shows the results.
Figure 2023006419000002

(実施例2)
実施例1と同じMicroza UMPとMicroza UJPのミニモジュールを作製した。
(Example 2)
The same Microza UMP and Microza UJP mini-modules as in Example 1 were fabricated.

医薬品物質の原料を製造するための細胞培養液として、抗体産生チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞を培養した無血清培地(Irvine Scientific社、IS CHO-CD培地)を用意した。細胞培養液は、密度約2.2×106cells/mLで細胞を含んでおり、細胞の生存率は約84%であった。 A serum-free medium (Irvine Scientific, IS CHO-CD medium) in which antibody-producing Chinese hamster ovary (CHO) cells were cultured was prepared as a cell culture medium for producing raw materials for pharmaceutical substances. The cell culture medium contained cells at a density of about 2.2×10 6 cells/mL and had a cell viability of about 84%.

細胞培養液に、終濃度が0.05%のTritonX-100(Merck)を添加し、37℃1時間インキュベートして、細胞を溶解し、細胞生存率を低下させた細胞培養液を調製した。 Triton X-100 (Merck) was added to a final concentration of 0.05% to the cell culture medium and incubated at 37° C. for 1 hour to lyse the cells and prepare a cell culture medium with reduced cell viability.

モジュールに、バイオ医薬培養液の溶解液60mLをずり速度3000/秒(UMP:48.5mL/min,UJP:23.5mL/min)で送液しながら、膜間差圧を1次側出口のバルブを使い20kPaに調整し、膜間差圧を維持したまま、細胞を溶解し細胞生存率を低下させた細胞培養液をそれぞれのミニモジュールに送液し、250分以上経過後におけるHCPの透過率を測定した。結果を表3に示す。 While sending 60 mL of the solution of the biopharmaceutical culture solution to the module at a shear rate of 3000 / sec (UMP: 48.5 mL / min, UJP: 23.5 mL / min), the transmembrane pressure is applied to the primary side outlet. Adjusted to 20 kPa using a valve, while maintaining the transmembrane pressure, cell lysed and cell viability reduced cell culture solution was sent to each mini module, HCP permeation after 250 minutes or more. rate was measured. Table 3 shows the results.

(比較例2)
比較例1と同じBioOptimal MF-SLのミニモジュールを作製した。
(Comparative example 2)
The same BioOptimal MF-SL mini-module as in Comparative Example 1 was fabricated.

実施例2と同様に、細胞を溶解し、細胞生存率を低下させた細胞培養液と、を調製した。 Cells were lysed in the same manner as in Example 2 to prepare a cell culture solution with reduced cell viability.

BioOptimal MF-SLのミニモジュールを用い、ずり速度3000/秒(48.5mL/min)を使用した以外は、実施例2と同様に、細胞を溶解し細胞生存率を低下させた細胞培養液をミニモジュールに送液し、全量ろ過後におけるHCPの透過率を測定した。結果を表3に示す。

Figure 2023006419000003
Cells were lysed in the same manner as in Example 2, except that a BioOptimal MF-SL minimodule was used and a shear rate of 3000/sec (48.5 mL/min) was used. The liquid was sent to the mini-module, and the HCP permeability was measured after dead-end filtration. Table 3 shows the results.
Figure 2023006419000003

(実施例3)
実施例1と同じMicroza UMPとMicroza UJPのミニモジュールを作製した。
(Example 3)
The same Microza UMP and Microza UJP mini-modules as in Example 1 were fabricated.

医薬品物質の原料を製造するための細胞培養液として、抗体産生チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞を培養した無血清培地(Irvine Scientific社、IS CHO-CD培地)を用意した。細胞培養液は、密度約2.2×106cells/mLで細胞を含んでおり、細胞の生存率は約26%であった。さらに、密度約2.0×106cells/mLで細胞を含んでおり、細胞の生存率が約13%である細胞培養液を用意した。 A serum-free medium (Irvine Scientific, IS CHO-CD medium) in which antibody-producing Chinese hamster ovary (CHO) cells were cultured was prepared as a cell culture medium for producing raw materials for pharmaceutical substances. The cell culture medium contained cells at a density of about 2.2×10 6 cells/mL and had a cell viability of about 26%. Furthermore, a cell culture medium containing cells at a density of about 2.0×10 6 cells/mL and having a cell viability of about 13% was prepared.

それぞれの細胞培養液に、終濃度が0.05%のTritonX-100(Merck)を添加し、37℃1時間インキュベートして、細胞を溶解し、細胞生存率を低下させた細胞培養液を調製した。 Triton X-100 (Merck) was added to each cell culture medium at a final concentration of 0.05% and incubated at 37°C for 1 hour to lyse the cells and prepare a cell culture medium with reduced cell viability. bottom.

モジュールに、バイオ医薬培養液の溶解液をずり速度3000/秒(UMP:48.5mL/min,UJP:23.5mL/min)で送液しながら、膜間差圧を1次側出口のバルブを使い20kPaに調整し、膜間差圧を維持したまま、細胞を溶解し細胞生存率を低下させた細胞培養液のそれぞれをミニモジュールのそれぞれに送液し、100分以上経過後におけるHCPの透過率を測定した。結果を表4に示す。 While feeding the biopharmaceutical culture solution solution to the module at a shear rate of 3000 / sec (UMP: 48.5 mL / min, UJP: 23.5 mL / min), the transmembrane pressure is applied to the primary outlet valve was adjusted to 20 kPa using , and while maintaining the transmembrane pressure, each of the cell culture solutions in which the cells were lysed and the cell viability was reduced was sent to each of the mini modules, and after 100 minutes or more, HCP Transmittance was measured. Table 4 shows the results.

(比較例3)
比較例1と同じBioOptimal MF-SLのミニモジュールを作製した。
(Comparative Example 3)
The same BioOptimal MF-SL mini-module as in Comparative Example 1 was fabricated.

実施例3と同様に、細胞を溶解し、細胞生存率を低下させた細胞培養液と、を調製した。 Cells were lysed in the same manner as in Example 3 to prepare a cell culture medium with reduced cell viability.

モジュールに、バイオ医薬培養液の溶解液をずり速度3000/秒(48.5mL/min)で送液しながら、膜間差圧を1次側出口のバルブを使い20kPaに調整し、膜間差圧を維持したまま、100分以上ろ過後にHCPの透過率を測定した。結果を表4に示す。

Figure 2023006419000004
The transmembrane pressure difference was adjusted to 20 kPa using the valve on the primary side outlet while feeding the dissolved solution of the biopharmaceutical culture solution to the module at a shear rate of 3000/sec (48.5 mL/min). The HCP permeability was measured after filtration for 100 minutes or more while maintaining the pressure. Table 4 shows the results.
Figure 2023006419000004

(比較例4)
比較例1と同じBioOptimal MF-SLのミニモジュールを作製した。
(Comparative Example 4)
The same BioOptimal MF-SL mini-module as in Comparative Example 1 was fabricated.

医薬品物質の原料を製造するための細胞培養液として、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞を培養した無血清培地(Irvine Scientific社、IS CHO-CD培地)を用意した。細胞培養液は、密度約2.3×106cells/mLで細胞を含んでおり、細胞の生存率は約69%であった。 A serum-free medium (Irvine Scientific, IS CHO-CD medium) in which Chinese hamster ovary (CHO) cells were cultured was prepared as a cell culture medium for producing raw materials for pharmaceutical substances. The cell culture medium contained cells at a density of about 2.3×10 6 cells/mL and had a cell viability of about 69%.

細胞培養液に、終濃度が0.05%、0.1%のTritonX-100(Merck)、終濃度が0.5%、1%のCHAPS(富士フィルム和光)を添加し、37℃1時間インキュベートして、細胞を溶解し、細胞生存率を15%以下に低下させた細胞培養液を調製した。 TritonX-100 (Merck) with a final concentration of 0.05% and 0.1% and CHAPS (Fujifilm Wako) with a final concentration of 0.5% and 1% were added to the cell culture medium and incubated at 37°C for 1 hour. After incubation, the cells were lysed to prepare a cell culture medium in which the cell viability was reduced to 15% or less.

モジュールに、バイオ医薬培養液の溶解液をずり速度3000/秒(48.5mL/min)で送液しながら、膜間差圧を1次側出口のバルブを使い20kPaに調整し、膜間差圧を維持したまま、150分以上経過後におけるHCPの透過率を測定した。結果を表5に示す。

Figure 2023006419000005
The transmembrane pressure difference was adjusted to 20 kPa using the valve on the primary side outlet while feeding the dissolved solution of the biopharmaceutical culture solution to the module at a shear rate of 3000/sec (48.5 mL/min). While maintaining the pressure, the HCP permeability was measured after 150 minutes or longer. Table 5 shows the results.
Figure 2023006419000005

(実施例4)
医薬品物質の原料を製造するための細胞培養液として、ヒト胎児腎細胞(HEK)293細胞(293AAV,Cell Biolabs)を培養した培地を用意した。細胞培養液は、密度約2.0×106cells/mLで細胞を含んでいた。
(Example 4)
A medium in which human embryonic kidney cells (HEK) 293 cells (293AAV, Cell Biolabs) were cultured was prepared as a cell culture medium for producing raw materials for pharmaceutical substances. The cell culture medium contained cells at a density of approximately 2.0 x 106 cells/mL.

細胞培養液に、終濃度が0.05%のTritonX-100(Sigma-Aldrich)を添加し、37℃1時間インキュベートして、細胞を溶解し、細胞生存率を低下させた細胞培養液を調製した。 Triton X-100 (Sigma-Aldrich) with a final concentration of 0.05% was added to the cell culture medium and incubated at 37°C for 1 hour to lyse the cells and prepare a cell culture medium with reduced cell viability. bottom.

それぞれのモジュールに、KrosFlo KR2i TFF System(Repligen)を用いて、ずり速度3000/sec(MF-SL,UMP:48.5mL/min.UJP:23.5mL/min)、膜間差圧を中空糸膜の1次側出口のバルブを使い20kPaに調整した。バルブの開閉具合は、膜間差圧を20kPaに保つように自動で調整される。細胞生存率を低下させた細胞培養液のそれぞれを約100mLミニモジュールに送液し、全量ろ過時もしくは120分ろ過後におけるHCPの透過率を測定する。HCPの濃度はHEK 293 HCP ELISA Kit(CYGNUS製F650S)を用いて測定する。 A KrosFlo KR2i TFF System (Repligen) was used for each module, and a shear rate of 3000/sec (MF-SL, UMP: 48.5 mL/min. UJP: 23.5 mL/min) and a transmembrane pressure difference were measured through hollow fibers. The pressure was adjusted to 20 kPa using the valve on the primary side outlet of the membrane. The opening/closing condition of the valve is automatically adjusted so as to keep the transmembrane pressure difference at 20 kPa. About 100 mL of each of the cell culture solutions with reduced cell viability is sent to a mini-module, and the HCP permeability is measured at dead end filtration or after filtration for 120 minutes. The concentration of HCP is measured using HEK 293 HCP ELISA Kit (F650S manufactured by CYGNUS).

(実験例1)
実験例1と同じMicroza UMPとMicroza UJPのミニモジュールと、比較例1と同じBioOptimal MF-SLのミニモジュールと、を作製する。
(Experimental example 1)
The same Microza UMP and Microza UJP mini-modules as in Experimental Example 1, and the same BioOptimal MF-SL mini-modules as in Comparative Example 1 are produced.

医薬品物質の原料を製造するための細胞培養液として、ヒト胎児腎細胞(HEK)293細胞を培養した培地を用意する。 A medium in which human embryonic kidney (HEK) 293 cells are cultured is prepared as a cell culture medium for producing a raw material for a pharmaceutical substance.

細胞培養液に、プラスミドDNAをトランスフェクションし、数日間培養した後に、TritonX-100、CHAPSをそれぞれ添加し、37℃1時間インキュベートして、細胞を溶解し、細胞生存率を低下させた細胞培養液を調製する。 Plasmid DNA was transfected into the cell culture medium, and after culturing for several days, Triton X-100 and CHAPS were added and incubated at 37°C for 1 hour to lyse the cells and reduce cell viability. Prepare liquid.

それぞれのモジュールに、細胞生存率を低下させた細胞培養液をずり速度3000/秒で送液しながら、膜間差圧を1次側出口のバルブを使い20kPaに調整し、膜間差圧を維持したまま、全量ろ過もしくは100分以上ろ過後におけるHCPの透過率を測定する。 The transmembrane pressure difference was adjusted to 20 kPa using the primary outlet valve while sending the cell culture medium with reduced cell viability to each module at a shear rate of 3000/sec. While maintaining, the HCP permeability is measured after dead end filtration or filtration for 100 minutes or more.

(実験例2)
実験例1と同じBioOptimal MF-SLのミニモジュールと、比較例1と同じMicroza UMP及びMicroza UJPのミニモジュールと、を作製する。
(Experimental example 2)
The same BioOptimal MF-SL mini-modules as in Experimental Example 1 and the same Microza UMP and Microza UJP mini-modules as in Comparative Example 1 are produced.

医薬品物質の原料を製造するための細胞培養液として、ヒト胎児腎細胞(HEK)293細胞を培養した培地を用意する。 A medium in which human embryonic kidney (HEK) 293 cells are cultured is prepared as a cell culture medium for producing a raw material for a pharmaceutical substance.

細胞培養液に、プラスミドDNAをトランスフェクションし、数日間培養して細胞生存率を低下させた細胞培養液を調製する。 A cell culture medium is transfected with plasmid DNA and cultured for several days to prepare a cell culture medium in which the cell viability is reduced.

それぞれのモジュールに、細胞生存率を低下させた細胞培養液をずり速度3000/秒で送液しながら、膜間差圧を1次側出口のバルブを使い20kPaに調整し、膜間差圧を維持したまま、全量ろ過もしくは100分以上ろ過後におけるHCPの透過率を測定する。 The transmembrane pressure difference was adjusted to 20 kPa using the primary outlet valve while sending the cell culture medium with reduced cell viability to each module at a shear rate of 3000/sec. While maintaining, the HCP permeability is measured after dead end filtration or filtration for 100 minutes or more.

(実験例3)
実験例1と同じBioOptimal MF-SLのミニモジュールと、比較例1と同じMicroza UMP及びMicroza UJPのミニモジュールと、を作製する。
(Experimental example 3)
The same BioOptimal MF-SL mini-modules as in Experimental Example 1 and the same Microza UMP and Microza UJP mini-modules as in Comparative Example 1 are produced.

医薬品物質の原料を製造するための細胞培養液として、ヒト胎児腎細胞(HEK)293細胞を培養した培地を用意する。 A medium in which human embryonic kidney (HEK) 293 cells are cultured is prepared as a cell culture medium for producing a raw material for a pharmaceutical substance.

細胞培養液に、プラスミドDNAをトランスフェクションし、数日間培養した後に、酸性物質を添加し、37℃1時間インキュベートして、細胞を溶解し、細胞生存率を低下させた細胞培養液を調製する。 Plasmid DNA is transfected into the cell culture medium, and after culturing for several days, an acidic substance is added and incubated at 37° C. for 1 hour to lyse the cells and prepare a cell culture medium with reduced cell viability. .

それぞれのモジュールに、細胞生存率を低下させた細胞培養液をずり速度3000/秒で送液しながら、膜間差圧を1次側出口のバルブを使い20kPaに調整し、膜間差圧を維持したまま、全量ろ過もしくは100分以上ろ過後におけるHCPの透過率を測定する。 The transmembrane pressure difference was adjusted to 20 kPa using the primary outlet valve while sending the cell culture medium with reduced cell viability to each module at a shear rate of 3000/sec. While maintaining, the HCP permeability is measured after dead end filtration or filtration for 100 minutes or more.

Claims (10)

細胞培養液のろ過方法であって、細胞を培養した細胞培養液を、中空糸膜を用いて、タンジェンシャルフローろ過によりろ過することを含み、
前記ろ過前に、前記細胞培養液に化学物質を添加する工程を含み、
前記中空糸膜において、膜厚方向において、平均孔径が均一である、
細胞培養液のろ過方法。
A method for filtering a cell culture medium, comprising filtering a cell culture medium in which cells are cultured by tangential flow filtration using a hollow fiber membrane,
adding a chemical to the cell culture medium prior to the filtration;
In the hollow fiber membrane, the average pore size is uniform in the film thickness direction,
A method for filtering a cell culture medium.
前記細胞培養液に前記化学物質を添加する工程が、前記細胞をトランスフェクションする工程である、請求項1に記載の細胞培養液のろ過方法。 2. The method for filtering a cell culture medium according to claim 1, wherein the step of adding the chemical substance to the cell culture medium is a step of transfecting the cells. 前記細胞培養液に前記化学物質を添加する工程が、前記細胞培養液に界面活性剤、酸性物質、又は塩基性物質を添加する工程である、請求項1に記載の細胞培養液のろ過方法。 The method for filtering a cell culture solution according to claim 1, wherein the step of adding the chemical substance to the cell culture solution is a step of adding a surfactant, an acidic substance, or a basic substance to the cell culture solution. ろ過される前の前記細胞培養液における前記細胞の生存率が60%以下である、請求項1から3のいずれかに記載の方法。 4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the viability of the cells in the cell culture medium before being filtered is 60% or less. ろ過される前の前記細胞培養液における前記細胞の生存率が30%以下である、請求項1から3のいずれかに記載の方法。 4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the viability of the cells in the cell culture medium before being filtered is 30% or less. 前記化学的処理が、界面活性剤による前記細胞の溶解である、請求項3に記載の細胞培養液のろ過方法。 4. The method for filtering a cell culture fluid according to claim 3, wherein the chemical treatment is lysis of the cells with a surfactant. 前記界面活性剤が、非イオン性界面活性剤又は両イオン性界面活性剤である、請求項6に記載の細胞培養液のろ過方法。 7. The method for filtering a cell culture fluid according to claim 6, wherein the surfactant is a nonionic surfactant or a zwitterionic surfactant. 前記中空糸膜が有する孔の阻止孔径が0.05μm以上20μm以下である、請求項1から7のいずれか1項に記載の細胞培養液のろ過方法。 The method for filtering a cell culture solution according to any one of claims 1 to 7, wherein the hollow fiber membrane has a blocking pore size of 0.05 µm or more and 20 µm or less. 前記中空糸膜が合成高分子膜からなる、請求項1から8のいずれか1項に記載の細胞培養液のろ過方法。 The method for filtering a cell culture solution according to any one of claims 1 to 8, wherein the hollow fiber membrane is made of a synthetic polymer membrane. 前記合成高分子がポリフッ化ビニリデンである、請求項9に記載の細胞培養液のろ過方法。 10. The method for filtering a cell culture solution according to claim 9, wherein the synthetic polymer is polyvinylidene fluoride.
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