Titelaufnahme

Titel
Prozessentwicklung einer Fermentation zur rekombinanten Herstellung von scFV mittels E.coli
Weitere Titel
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VerfasserEichmeir, Stephanie
Betreuer / BetreuerinBliem, Rudolf Friedrich ; Maurer, Michael
Erschienen2015
Datum der AbgabeJuni 2015
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)scFV / E.coli / Fermentation
Schlagwörter (EN)--
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Im Rahmen der Bachelorarbeit wurde ein kompletter Produktionsprozess in seinen Grundzügen zur Herstellung von humanem scFv durch Fermentation von rekombinantem E. coli. ausgelegt. Diese Gruppenarbeit wurde in mehrere Arbeitspakete aufgeschlüsselt und von allen Studenten eigenständig erarbeitet.

Dieser Teilprozess behandelt den Vorgang des Homogenisierens im Anschluss an die Gewinnung des Bakterienkonzentrates aus E. coli mit dem Tellerseparator.

Der Hochdruckhomogenisator besteht im Wesentlichen aus einer Hochdruckpumpe, einem Homogenisierventil und einem Wärmetauscher.

Zur Gewinnung der intrazellulären Stoffe müssen die Mikroorganismen aufgeschlossen werden. Die konzentrierte Zellsuspension wird durch eine Hochdruck-Kolbenpumpe auf einen Druck zwischen 750-850 bar verdichtet und die Lösung mit hoher Geschwindigkeit (300m/s) über ein Ventil gepresst und in einem Aufschlussventil wieder auf Atmosphärendruck entspannt. Beim Passieren des Hochdruckventiles wird die Zelle einer sehr hohen Turbulenz-Kavitation und Scherung ausgesetzt. Dieser schlagartige Aufbau einer extrem hohen Energiedichte kann neben dem Druckabfall und der Kavitation als Haupteinflussfaktor für den Zellaufschluss gesehen werden. Die erhaltene Zellsuspension enthält am Ende des Vorgangs das gewünschte Protein „single-chainantibodyfragment (scFv)“in der Lösung und die übrigen Zellfragmente, welche anschließend abgetrennt werden müssen.

Der nachgeschaltene Wärmetauscher dient zur Kühlung des Zellaufschlusses, da aufgrund der energetischen Einwirkung Wärme frei wird, die das Produkt schadet und abgeführt werden muss.

Der anschließende Puffertank dient zur Zwischenlagerung für die Weiterverarbeitung in der Filtrationsanlage.

Zuerst wurde ein RI-Schema zur Darstellung des Teilprozesses erstellt, um wesentliche Bestandteile festzulegen und zu definieren. Mess- und Regeleinheiten sowie Amaturen und Einbauten wurden nummeriert und eingezeichnet.

Die erstellte Dokumente Lasten-, Pflichtenheft und Spezifikation beinhalten die wesentlichen charakteristischen Eigenschaften von Homogenisator und anschließendem Puffertank.

Die SOP (Standard Operation Procedure) gibt den Hauptprozess und die Durchführung der einzelnen Arbeitsschritte wieder. Der dazugehörende Master Batch Record dient dabei der Kontrolle der einzelnen Arbeitsschritte und deren Dokumentation.

Als eigenes Teilprojekt wurde eine Inprozesskontroll-SOP zum Thema Endotoxintestung erstellt. Da die Endotoxintestung während des ganzen Prozesses an verschiedenen Probenahmestellen in der Praxis durchgeführt wird, wurde zur Vereinfachung nur WFI und Endprodukt als Probenmatrix festgelegt.

Zusammenfassung (Englisch)

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