pDNA质粒在一次性生物反应器中的放大生产研究

作     者：杨红艳 韩筱 杨建军 YANG Hong-yan;HAN Xiao;YANG Jian-jun

作者机构：格来赛生命科技(上海)有限公司上海201203 

出 版 物：《生物技术通报》 (Biotechnology Bulletin)

年 卷 期：2024年第40卷第1期

页      面：168-175页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 090102[农学-作物遗传育种] 

主　　题：大肠杆菌 一次性反应器 工艺放大 pDNA质粒生产 

摘      要：【目的】探索大肠杆菌(***)菌种复苏后跳过三角摇瓶直接接种一次性WAVE生物反应器进行菌种扩增,并放大至一次性XDR生物反应器进行质粒放大生产的可行性,建立GMP级质粒在全一次性上游平台进行工业化放大生产的工艺。【方法】通过碳氮比优化,筛选并获得不含任何动物源成分的基础培养基和补料培养基;菌种冻存管室温融化后以低密度接种三角摇瓶和WAVE反应器,考查菌种低密度接种的可行性,比较三角摇瓶和WAVE反应器进行菌种扩增的差异,建立菌种在WAVE反应器中的扩增工艺;随后将菌种扩增至50LXDR生物反应器进行质粒的放大生产。【结果】与LB培养基相比,优化的不含任何动物源成分的基础培养基使菌体最高密度和质粒产量分别提高43%和77%;以1∶1000-1∶8000低密度接种WAVE反应器,菌种比生长速率达到(0.65±0.065)/h,WAVE反应器展现了更好的过程参数控制,通过一级WAVE种子罐可直接为50-200 L生产罐提供种子细胞;质粒在一次性50LXDR反应器中的放大生产,最高菌体密度和质粒产量分别达到53OD和340mg/L,质粒比生产速率达到6.42 mg/L/OD_(600),比常规质粒比生产速率提高2倍以上,超螺旋质粒比例达到90%,较高的上游收获超螺旋比例为下游质粒两步层析纯化提供了可能。【结论】建立了大肠杆菌通过WAVE反应器进行菌种扩增,通过一级种子罐直接接种生产罐进行质粒放大生产的工艺,为GMP级别质粒在50-200L一次性生产平台中的放大生产建立了生产工艺。