小粒徑無(wú)孔單分散層析介質(zhì)用于病毒的分離純化

傳統(tǒng)的層析介質(zhì)填料都是多孔的微球，因?yàn)槎嗫孜⑶虿牧系谋缺砻娣e大，因而可以對(duì)一般生物分子分離提供較高的吸附載量。層析介質(zhì)的孔徑一般都小于2000?（通常都小于100納米）。而很多病毒顆粒的粒徑一般都大于20納米，有的甚至都超過(guò)100納米。由于體積排阻的原因，病毒顆粒無(wú)法擴(kuò)散進(jìn)入層析介質(zhì)的孔內(nèi)，因而在層析吸附病毒顆粒時(shí)只有介質(zhì)微球的外表面可以利用，孔內(nèi)表面積由于體積排阻的原因而無(wú)法吸附病毒顆粒。然而，病毒樣品中的雜質(zhì)分子一般都比病毒小，因而可以擴(kuò)散進(jìn)入層析介質(zhì)孔內(nèi)被吸附在里面。由于傳統(tǒng)層析介質(zhì)孔內(nèi)表面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于介質(zhì)微球外表面積，雜質(zhì)吸附往往由于孔內(nèi)表面積的存在而非常顯著，吸附洗脫時(shí)雜質(zhì)含量因而較高，病毒顆粒純化效果往往不理想。無(wú)孔層析介質(zhì)由于沒(méi)有大量只能容納雜質(zhì)進(jìn)入而病毒顆粒無(wú)法擴(kuò)散進(jìn)入的內(nèi)孔，病毒顆粒在介質(zhì)外表面的層析吸附量雖然不會(huì)有明顯變化，但樣品中的雜質(zhì)被層析吸附的量會(huì)顯著減少。因此經(jīng)無(wú)孔層析填料層析洗脫后，病毒樣品的分離純度顯著提高。

   在全球和中國(guó)醫(yī)l藥市場(chǎng)上，抗l體藥l物已連續(xù)多年占據(jù)銷(xiāo)售榜單前幾位。當(dāng)前，隨著國(guó)家醫(yī)改政策的改革和完善，國(guó)際、打通，抗l體市場(chǎng)也開(kāi)始進(jìn)入“你方唱罷我登場(chǎng)”群雄逐鹿的競(jìng)爭(zhēng)階段，生產(chǎn)企業(yè)如何在確保產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，通過(guò)改進(jìn)工藝，來(lái)降低成本、提高生產(chǎn)效率和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力？江博士文章給讀者提供了一條切實(shí)可行的思路和方法，請(qǐng)看“如何突破抗l體生產(chǎn)瓶頸”。

抗l體的層析分離步驟基本都可以采用標(biāo)準(zhǔn)化的三步曲：步用Protein A介質(zhì)進(jìn)行抗l體捕獲和濃縮；第二步用離子交換進(jìn)行中間純化以去除多聚體，宿主蛋白等雜質(zhì)；第三步是精純?nèi)コＳ郉NA，Endotoxin,Protein A 等微量雜質(zhì)。在這三步抗l體的分離純化過(guò)程中，步的Protein A親和捕獲占據(jù)分離純化成本80%以上，也是下游分離純化的瓶頸所在。親和層析之所以成本高的主要原因：首先是Protein A 價(jià)格昂貴，其價(jià)格是普通層析介質(zhì)十幾倍；第二，Protein A使用壽命短，一般離子交換填料使用壽命多達(dá)1000次，而親和填料壽命通常在100-200次；第三，Protein A 用于抗l體的捕獲和濃縮，需要處理大體積的發(fā)酵液，而親和步驟載量往往又低于陰陽(yáng)離子交換層析，使得親和層析介質(zhì)使用量比中間純化或精純的要多得多。因此，要降低抗l體的生產(chǎn)成本，解決抗l體的生產(chǎn)瓶頸關(guān)鍵在于改進(jìn)步Protein A 親和捕獲。

分離純化抗l體的目的。野l生型Protein A蛋白是金黃色葡l萄球菌細(xì)胞壁錨釘?shù)鞍?。三維空間上，抗l體FC端CH2-CH3區(qū)域與Protein A蛋白B結(jié)構(gòu)域上兩條反相平行的α螺旋結(jié)構(gòu)相互結(jié)合。因此Protein A與抗l體分子特別是與IgG1、IgG2、IgG4有特異性結(jié)合，使得抗l體分子與發(fā)酵液中不具FC端結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)如宿主蛋白與核酸等有效分離，進(jìn)而達(dá)到純化目的。Protein A 親和層析介質(zhì)是通過(guò)把ProteinA 配基偶聯(lián)到微球介質(zhì)上制備而成的。因?yàn)镻rotein A配基與目標(biāo)抗l體的作用的專(zhuān)一性，因此親和層析的分離純化工藝和方法與抗l體樣品雜質(zhì)含量和種類(lèi)多少影響不大，使用Protein A 介質(zhì)一步純化目標(biāo)抗l體就可以達(dá)到95%以上純度，回收率達(dá)到90%以上。親和純化效率也基本不受雜質(zhì)多少影響，而其它分離模式如離子交換，疏水，分子篩等的分離工藝方法及效率大多取決于與目的蛋白同時(shí)存在的雜質(zhì)種類(lèi)和含量。因此，只要樣品雜質(zhì)不同，即使是純化同樣的目標(biāo)生物分子，采用的分離工藝和方法就不同。以重組胰島素分離純化為例，不同廠家雖然生產(chǎn)的是同一目標(biāo)胰島素，但采用分離純化方法完全不一樣，主要原因就是每家生產(chǎn)的胰島素雜質(zhì)組成和含量不一樣，因此需要不同的純化工藝。而比胰島素分子量更大，結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的抗l體基本可以采用標(biāo)準(zhǔn)化的三步曲，主要原因就是Protein A 親和介質(zhì)的出現(xiàn)大大簡(jiǎn)化抗l體的分離純化工藝，但Protein A 價(jià)格昂貴讓抗l體生產(chǎn)廠家愛(ài)恨交加。