均质是基于对物料的挤压、剪切、涡 流、泄压、空穴作用,使物料颗粒变小、分散均匀。
高压均质机从最早的食品乳化行业,到现在的生物细胞破碎行业,再到药物制剂的脂肪乳、脂质体、纳米粒项目,以及化工、化妆品等,渗透进了各行各业,是目前为止市面上的主流均质设备。
高压均质机用于生物制药过程中,放大生产阶段均质工序可能存在的风险及应对如下:
1、均质操作由于通过压力增加达到破碎效果,过程中温度上升。小试阶段均质机通过增加制冷设备,可以将温度控制在理想状态(如2℃-8℃)。放大生产时,设备体积变大,温控效果较难完全重现小试数据,需要依据蛋白稳定性情况评估操作的可行性;
2、均质后,蛋白混悬液成分比较复杂,部分能使蛋白降解的酶释放出来,因此从均质执行开始至捕获层析结束,工艺时长要严格控制,降低蛋白降解风险。
3、设备性能差异可能导致最终均质效果不一致,进而导致后续工艺受到挑战。因此要求在放大生产过程中慎重选择小试设备规定的工艺参数(如均质压力及次数)。例如:小试设备性能低于放大生产设备性能,放大按照小试参数执行,导致均质效率变高,菌体碎片变小(类似破壁料理机),后续澄清工艺无法成功拦截菌体碎片,澄清后浊度依旧较高,最终导致捕获层析阶段工艺压力较大,工艺重现风险较大。因此在放大生产阶段,需要充分评估小试与放大生产设备差异性,也需要依据过程中镜检观察活菌数量(经验)来评判均质效果,进而确认均质压力及次数等工艺参数。