首先分离是从无序到有序的过程,热力学第二定律说明从无序到有序的分离过程是一个熵减过程,因此不是一个自发的过程。分离技术不断面临新的挑战和机遇,尤其是随着生物技术的不断发展,越来越多,越来越复杂的生物分子需要进行分离。生物分子具有种类多、结构复杂、稳定性差、浓度低等特点。从简单到只有一个单元的氨基酸,到几十个氨基酸组成的多肽,再到上百个氨基酸组成的三维结构的蛋白,其分子量越来越大
Protein A亲和捕获
首先分离是从无序到有序的过程,热力学第二定律说明从无序到有序的分离过程是一个熵减过程,因此不是一个自发的过程。分离技术不断面临新的挑战和机遇,尤其是随着生物技术的不断发展,越来越多,越来越复杂的生物分子需要进行分离。生物分子具有种类多、结构复杂、稳定性差、浓度低等特点。从简单到只有一个单元的氨基酸,到几十个氨基酸组成的多肽,再到上百个氨基酸组成的三维结构的蛋白,其分子量越来越大,结构也越来越复杂,对环境越来越敏感,也越来越不稳定,因此分离难度也随着分子量的增加而增加。由于多肽及蛋白被广泛地用于生物制药,随着生物制药的发展,其分离方法也相对成熟。
层析介质材料种类及其对生物分离性能的影响
目前市场上用于生物分离层析介质主要由两大类材料组成:类是以琼脂糖,葡聚糖为代表的天然高分子层析介质;第二类是以聚乙烯和聚丙
l烯酸酯为代表的合成高分子层析介质。其中合成高分子微球可以精
l确控制其粒径大小,粒径均匀性,并更多范围调节孔径大小,因此具有通透性高,分子传质速度快,有利于于生物大分子分离纯化。合成高分子层析介质的缺点是其疏水往往比软胶大,导致非特异性吸附大,容易使使生物分子失去活性。因此聚合物微球表面需要进行亲水化改性以降低其非特异性吸附才能满足层析分离的需求。
Tantti系列的阴离子整体柱已在流
l感病毒纯化中取得不错的验证效果,该系列产品批次稳定性好,且大到能做到9cm直径规模,可满足中试级病毒纯化需求。可以预期,孔径可精
l确控制且批次重复性好的整体柱一定成为病毒分离纯化的理想材料。
层析分离效果很大程度上取决于层析介质材料,层析技术重大进步往往是随着新的材料的出现而发展的。高机械强度超大孔结构微球研究成功将推动传统层析介质在病毒及类病毒(疫
l苗)分离纯化的广泛应用;单分散无孔层析介质开发成功可以极大提高病毒的纯度;而以单分散微球为模板制备孔径可控的整体柱将变革病毒分离纯化技术。纳微将一如既往引
l领分离纯化介质的,促进病毒分离技术的应用。
目前市场上主流Protein A产品是GE生产的以琼脂糖为基质的产品,也是早商业化的产品。琼脂糖为基质的Protein A 介质具有载量高,亲水性能好,非特异性吸附低等优点,但琼脂糖介质天然缺陷是机械强度差,因此也被称为软胶。由于该介质耐压性能差,生产中需要降低柱高、减小流速以防止压力过高造成柱床塌陷,限制了抗
l体批处理量及抗
l体生产效率。软胶Protein A 另外一个缺陷是传质速度慢,主要原因是软胶孔径较小,排阻大。因此软胶Protein A 都需要驻保留时间长,流速慢条件下,抗
l体吸附载量才会比较高,但在高流速下动态载量下降的非常快。因此一个理想的抗l体纯化用Protein A 介质需要具有高流速,高载量,高机械强度,及更长的使用寿命等特点。Protein A 介质载量是由微球孔径,比表面积,配基密度来决定的;机械强度则是由Protein A基球材料化学组成,交联度及孔隙率来决定的;Protein A 配基脱落及使用寿命主要由配基,基球性能及偶联方式来决定。实现Protein A 亲和介质的国产化需要从底层开始。
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