細胞培養培地のメタボロミクスプロファイリングリボフラビンの識別につながるトリプトファンの光感覚化された分解により、細胞培養の成長が遅くなります

より多くのタンパク質バイオ医薬品が哺乳類の細胞培養技術を使用して生産されるにつれて、バイオ医薬品産業が細胞培養培地を特徴付けるツールを持ち、細胞培養パフォーマンスへの影響を評価することがますます重要になります。細胞培養培地を、準備中の光、温度ストレス、または低レベルの生物の光、温度ストレス、または冒険的な導入に曝露すると、細胞培養プロセスに有害な可能性がある媒体成分の化学物質の生成または代謝物が生成される可能性があります。この作業では、哺乳類の細胞培養プロセスに使用された培地ロットの調査のために、液体クロマトグラフィマス分光法ベースのメタボロミクス方法論を適用しました。この研究は、ワーキングメディアロットと比較して、誤動作媒体中のトリプトファン酸化生成物とリボフラビン分解剤Lumichromeのレベルの増加を観察しました。作業媒体のロットで7倍高い化合物は、グルコースとトリプトファンの凝縮生成物であるテトラヒドロペントキシリンであるように見えました。高解像度質量分析（HRMS）分析からのC（21）H（17）N（3）O（3）の分子式が提案された誤動作媒体ロットで50倍以上のレベルで見つかった2番目の化合物は残っています不明ですが、それはメディアのトリプトファンの分解者であることが確認されていますが。蛍光灯と熱を使用してストレス条件下で実行された細胞培養培地の研究は、培地粉末が光誘発性分解に対して非常に耐性があることを示したが、溶液培地は短時間の光曝露後に簡単に分解される可能性があることが示された。したがって、準備と保管中に媒体を光に不注意に曝露すると、メディアのパフォーマンスが低下し、細胞培養プロセスの低い成長とVCDが生じると疑われています。

As more protein biopharmaceuticals are produced using mammalian cell culture techniques, it becomes increasingly important for the biopharmaceutical industry to have tools to characterize the cell culture media and evaluate its impact on the cell culture performance. Exposure of the cell culture media to light, temperature stress, or adventitious introduction of low-level organisms during preparation can lead to the generation of chemical degradants or metabolites of the media components, which are potentially detrimental to the cell culture process. In this work, we applied a liquid chromatography-mass spectrometry based metabolomics methodology for the investigation of a media lot used for a mammalian cell culture process that had resulted in low growth rate and failure to meet required viable cell density (VCD). The study led to the observation of increased levels of tryptophan oxidation products and a riboflavin degradant, lumichrome, in the malfunctioning media lot, relative to working media lots. A compound found 7-fold higher in the working media lots appeared to be tetrahydropentoxyline, a condensation product of glucose and tryptophan. A second compound found at an over 50-fold higher level in the malfunctioning media lot with a proposed molecular formula of C(21)H(17)N(3)O(3) from high-resolution mass spectrometry (HRMS) analysis remains unknown, although it is confirmed to be a degradant of tryptophan in the media. A study of the cell culture media performed under stress conditions using fluorescent light and heat showed that the media powder was highly resistant to light-induced degradation, while solution media could be easily degraded after brief light exposure. It is therefore suspected that inadvertent exposure of the media to light during preparation and storage has resulted in the poor performance of the media causing the low growth and VCD in the cell culture process.