ナノフィルトレーション

ウイルス除去フィルター(ナノフィルトレーション)

ウイルス除去フィルターは、数十ナノメートルの孔径をもつ膜でウイルスをサイズ排除し、製品溶液から物理的に取り除くフィルターです。バイオ医薬品では、原料や細胞由来のウイルス混入リスクに備え、不活化と除去を組み合わせた多重のウイルスクリアランス戦略がとられます。ナノフィルトレーションはその中で、低pHや溶媒・界面活性剤処理では効きにくいノンエンベロープウイルスにも有効な、堅牢な除去ステップとして位置づけられます。

ウイルスクリアランスナノフィルトレーション下流精製ICH Q5A
分類
ナノフィルトレーション
主な用途
ウイルスクリアランス / ナノフィルトレーション / 下流精製 / ICH Q5A
関連モダリティ
抗体医薬 / Fc融合・組換えタンパク質 / 二重特異性抗体 / ADC / ワクチン / 血漿分画製剤
代表メーカー
Asahi Kasei Medical・Merck / MilliporeSigma・Sartorius・Pall ほか計10社
関連キーワード
ウイルスクリアランス / ナノフィルトレーション / Protein A精製 / デプスフィルター / メンブレンフィルター / UF/DF

用途・特徴

ウイルス除去フィルターは、抗体やタンパク質は通過させ、ウイルスは膜内に保持するサイズ排除を原理とします。一般にパルボウイルスなどの小型ウイルス(約18〜26nm)まで除去する小孔径グレード(20nm前後)と、レトロウイルスなどの大型ウイルス(約80〜100nm)を対象とする大孔径グレード(35nm前後)に分かれ、対象ウイルスとプロセス適合性に応じて使い分けます。性能はLRV(log10での対数除去率)で評価し、小型ウイルスでLRV4以上、大型ウイルスでLRV6以上を目安とすることが多くあります。

実運用では、ウイルス自体の保持に加え、製品凝集体や不純物による目詰まり(ファウリング)への対処が要点になります。多くの場合、ロード液をあらかじめ前処理フィルター(プレフィルター)で整えてから本体に通し、流量低下を抑えます。GMP工程では除去性能をウイルススパイク試験で検証し、ろ過後にはバブルポイント試験や金コロイド・拡散流などの完全性試験を行って、膜が健全であったことを確認します。これらはICH Q5A(R2)に沿ったウイルスバリデーションの一部として文書化されます。

Point
  • 膜孔径によるサイズ排除でウイルスを物理的に除去するフィルター
  • 小孔径(パルボ対応・約20nm)と大孔径(レトロ対応・約35nm)に大別される
  • 性能はLRV(対数除去率)で評価し、ウイルススパイク試験で検証する
  • 不活化(低pH・S/D)と組み合わせる多重のウイルスクリアランス戦略の一翼
  • ろ過前後の完全性試験(バブルポイント・拡散流・金コロイド等)が必須
  • 製品凝集体や不純物による流量低下対策にプレフィルターを併用する
  • ICH Q5A(R2)に沿ったウイルスバリデーション・文書化の対象
  • 中空糸膜と平膜(フラットシート)の構造があり、製品適合性で選定する

使用方法

基本的には、精製の後半でロード液の条件を整えてからウイルス除去フィルターに通し、ろ過後に完全性を確認します。

1対象ウイルスと必要LRVを確認する
2孔径グレード(20nm/35nm系)を選定する
3ロード液のpH・導電率・濃度・凝集体を確認する
4プレフィルターでロード液を前処理する
5フィルターを湿潤・フラッシュし使用前完全性試験を行う
6規定の差圧または流量でろ過する
7差圧・フラックス・処理量を監視する
8バッファーでポストフラッシュし回収率を確認する
9使用後完全性試験で膜の健全性を確認する
10結果を記録しウイルスバリデーション文書に反映する
実際の運用は、対象ウイルス、製品の凝集傾向、ロード液条件、必要LRV、スケール、GMP要件、各社フィルターの推奨運転条件によって変わります。完全性試験の判定値はフィルターごとの規格に従います。

掲載情報の確認日:2026年7月(メーカー公開情報をもとに編集部が確認。最新・正確な仕様は各社公式をご確認ください)