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생명공학 기업인 Corixa 는 water-in-oil emulsion 을 기반으로 하는 Vaccine Adjuvant 를 개발 생산하는 회사로서
Microfluidizer High Shear Processor 를 이용하여 nanoemulsion type Vaccine Adjuvant 를 성공적으로 개발하였다.
Corixa 는 기존 High Pressure Homogenizer 를 사용하였을 때 입도가 균일하지 않았고 사이즈가 200nm 이상인
emulsion 입자가 많아 어려움을 겪고 있었다. Microfluidics 와의 미팅을 거친 후 Corixa 사는 Microfluidizer 장비의
fixed-geometry interaction chamber 를 사용하면 입도분포가 균일하고 emulsion 입자 사이즈는
훨씬 작은 결과를 구할 수 있다는 것을 알게 되었다.
Corixa 는 Microfluidizer 고압분산장비와 다른 일반 고압균질기의 성능을 비교하는 실험을 하였다.
OBJECTIVES
Corixa 는 Microfluidizer Processor 와 다른 High Pressure Homogenizer 중 어느 것이 emulsion 처리 공정에
가장 적절한 지를 비교하기 위해 다음과 같은 내용을 판단의 기준으로 하기로 하였다.
 Average particle size (평균 입도분포)
Polydispersity (입자 균일성)
Active concentration post-filtration
METHODS
3 batch 의 pre-emulsion material 을 준비하여 각각 반으로 나누어 각 장비로 테스트 하였다.
High Pressure Homogenization 한 후 sterile filtration 한 후 laser diffraction, fluorescence detector 를
사용하는 HPLC 그리고 gradual pore plugging model 실험을 하였다.
RESULTS
Microfluidizer Processor 가 모든 테스트 항목에서 월등히 좋은 결과를 보여 주었다.
Comparison of Critical Quality Attributes
Analysis conducted on average of three batches processed by each technology
What this data shows
① 위 테이블에서 Leading Homogenizer 는 일반 High Pressure Homogenizer (이하 HPH) 를 의미합니다.
② Corixa 사는 150nm 사이즈 이하의 water-in-oil emulsion 을 구하는 목표였다.
Microfluidizer 가 3 pass 를 통해 141nm 사이즈의 평균 입도분포를 가진 결과를
구할 수 있었으나 HPH 는 15 pass 를 하여도 185nm 입도를 가진 결과가 나왔다.
③ emulsion vaccine adjuvant 의 품질관리를 위해 200nm 이상의입자는 10% 이내로 존재하는
것을 목표로 하였다. Microfluidizer 를 이용하여 처리한 결과 200nm 이상의 입자는 단
0.51% 가 존재 했지만 HPH 는 43.1% 가 200nm 이상의 입자가 존재했다.
④ filteration 을 한 후 emulsion vaccine adjuvant 할성도는 이전과 비해 2% loss 가 되는 것을
목표로 하였다. Microfluidizer 의 경우 단 1% 의 loss 가 발생했으나 HPH 는 15% 의 loss 가
발생했다.
⑤ Microlfuidizer 를 이용한 emulsion vaccine adjuvant 의 경우 filter 를 하는데 Liter 당 17cm2 가
필요하였으나 HPH 의 경우 Liter 당 640cm2 가 필요하였다.
Average Particle Size and Polydispersity
As a function of homogenization method, operating pressure = 25,000psi (1720bar)
What this data shows
emulsion vaccine adjuvant 의 생산을 각각 3번씩 한 다음 Microfluidizer 와 HPH 의 평균 입도분포를 분석하였다.
Microfluidizer 에 의한 emulsion 의 평균 입도분포는 일반 HPH 에 비해 평균 50% 가 더 작았으며 또한
batch 사이의 입자 사이즈 편차는 매우 작았다.
Active Concentration Post-filtration
Recovery of active after filtration, averaged across three batches
What this data shows
Microfluidizer 의 fixed-geometry interaction chamber 와 uniform processing conditions 특성에 의해
batch 간 재현성이 탁월하고 입도분포가 매우 균일하였다. 반면에 다른 High Pressure Homogenizer 의 경우
입도분포가 매우 불균일하고 emulsion 의 사이즈가 매우 커 sample 의 loss 가 심하였다.
CONCLUSIONS
이러한 테스트 결과 뿐만 아니라 장비의 성능이 우수하여 Corixa 는 기존 사용하던
High Pressure Homogenizer 를 폐기하고 Microfluidizer High Shear Processor 를
생산현장에 이용하기 시작하였다.
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