小奕说药 | 串联病毒过滤：产品依赖性工艺控制策略

奕安济世生物药

研究背景

• 病毒过滤是生物制药中确保病毒安全的关键步骤。

• 单级病毒过滤器在面对高浓度或易污染产品时，或者长时间暂停时可能存在病毒穿透（breakthrough）风险，导致病毒清除效率（LRV）下降。

• 串联病毒过滤（Serial Virus Filtration）可提高清除效率，但存在操作复杂、成本高、时间长等顾虑。

研究目的

• 优化串联病毒过滤工艺，探索产品依赖性（N型：非污染分子 vs. F型：易污染分子）的控制策略。

• 比较不同过滤器配置（1:1 vs 2:1）与控制策略（恒压 vs 恒跨膜压TMP）对工艺效率的影响。

•评估风险控制与经济效益，为不同产品提供工艺优化方案。

恒定进口压力策略

➡ 1:1串联滤器配置：✖

🔸 N型蛋白：

    ▪ 两级滤器压力相同并降低为进口总压力的一半（14→7 psi）；

    ▪ Flux降低为单滤器的一半 (60→30 LMH)。

🔸 F型蛋白：

    ▪ 两级滤器压力相同并降低，一级滤器压力较高（14→9&5 psi)；

    ▪ Flux降低显著（30→14 LMH）。

恒定滤器TMP策略

➡1:1串联滤器配置：

🔸 N型蛋白：✔

    ▪ 滤器压力和Flux和单滤器一致，相比恒进口压控制Flux翻倍（ 30→60 LMH）。

🔸 F型蛋白：✖

    ▪ 一级压力大（恒TMP），Flux降低明显，相比恒进口压控制Flux提升较小（14→20 LMH）。

➡ 2:1串联滤器配置：

🔸 N型蛋白：✖

    ▪ 滤器压力和Flux和单滤器一致，因此没有必要增加一个滤器。

🔸 F型蛋白：✔

    ▪ 二级压力大（恒TMP），Flux降低较小，恒进口压控制Flux翻倍（14→30 LMH）。

关键发现：产品类型决定最优配置与策略

🔸 恒TMP控制优于恒压，性能更稳定；

🔸 采用最佳串联配置，可以提高病毒清除稳健性，降低验证失败风险。

总结

🔸 串联过滤可提高病毒清除稳健性，降低验证失败风险；

🔸 恒TMP控制优于恒压，性能更稳定；

🔸 2:1配置对易污染产品更有效，减少堵塞、提高通量；

🔸 经济效益：串联配置成本 x1.5-2倍。

应用价值

🔸 为不同产品和特殊情形提供定制化病毒过滤策略。

参考文献

Kozaili, J., Shah, A., Robbins, D.,Brinkman, N., Burdick, M., & Strauss, D. (2023). Serial virusfiltration: A case study evaluating the product-dependentimpact of control strategies on process efficiency. Biotechnology Journal, 18, e2200599.

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xqliu

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