病毒相对于宏观世界物质甚至与细菌相比都是极其微小的生物体,但与传统蛋白及核酸生物分子相比,其尺寸又大很多,结构也复杂得多。病毒结构通常由蛋白质组成外衣壳,由核酸组成内芯,因此比蛋白和核酸分子都要复杂很多。病毒尺寸一般在20-100纳米之间,而细菌尺寸一般在1000纳米以上,蛋白分子尺寸往往在10纳米以下。人们只能借助电子显微镜才能看到病毒的结构和形貌。虽然多肽,蛋白,核酸等生物
连续流层析
病毒相对于宏观世界物质甚至与细菌相比都是极其微小的生物体,但与传统蛋白及核酸生物分子相比,其尺寸又大很多,结构也复杂得多。病毒结构通常由蛋白质组成外衣壳,由核酸组成内芯,因此比蛋白和核酸分子都要复杂很多。病毒尺寸一般在20-100纳米之间,而细菌尺寸一般在1000纳米以上,蛋白分子尺寸往往在10纳米以下。人们只能借助电子显微镜才能看到病毒的结构和形貌。虽然多肽,蛋白,核酸等生物大分子都有成熟的分离纯化方法,但病毒到目前也没有一个比较理想的分离方法。
以纯化溶瘤病毒为例,由于其在生产过程中存在宿主蛋白等杂质,纯化前 SEC测试纯度为6.5%。纯化采用两种基质相同的介质,其表面化学功能也很一致,主要区别是前者是无孔实心的层析介质,而后者是传统的多孔层析介质。层析纯化的方法是阴离子交换吸附然后梯度洗脱(Bind-elute)模式。从层析图谱可以看出,在洗脱及CIP过程中无孔介质洗脱杂质更小,峰值更低,意味着上样过程中结合的杂质会更少,有利于表面结合的病毒分子纯化。通过对层析洗脱液SEC纯度分析比较,发现用传统的多孔层析介质实验得到的病毒样品纯度为54%(图 ),而用无孔的同类型介质实验得到的病毒纯度达到接近90%(图 )。
为了解决传统整体柱制备技术难题,纳微与台湾材料合作开发出孔径及孔隙率可精
l确控制的新方法(Tantti整体柱)。这种方法是利用单分散聚合物微球为模板填充在整体柱中,然后把单体及交联剂填充到微球的空隙中,加热聚合后,再把模板微球清洗掉留下尺寸与微球模板大小一致的多孔整体柱。整体柱的孔径大小可以通过模板微球大小进行精
l确调节,不受反应条件影响,因此,柱与柱重复性好,且容易放大生产等。以单分散微球为模板制备孔径可以精
l确控制整体柱的孔径大小,克服了传统整体柱制备方法依靠相分离形成孔道结构不稳定的缺陷。这种的整体柱将极大提升其病毒的分离纯化性能,甚至为病毒、病毒类(疫
l苗)、腺伴随病毒(AAV)等生物大分子的分离纯化带来革命性的影响。
抗
l体的层析分离步骤基本都可以采用标准化的三步曲:步用Protein A介质进行抗
l体捕获和浓缩;第二步用离子交换进行中间纯化以去除多聚体,宿主蛋白等杂质;第三步是精纯去除剩余DNA,Endotoxin,Protein A 等微量杂质。在这三步抗
l体的分离纯化过程中,步的Protein A亲和捕获占据分离纯化成本80%以上,也是下游分离纯化的瓶颈所在。亲和层析之所以成本高的主要原因:首先是Protein A 价格昂贵,其价格是普通层析介质十几倍;第二,Protein A使用寿命短,一般离子交换填料使用寿命多达1000次,而亲和填料寿命通常在100-200次;第三,Protein A 用于抗
l体的捕获和浓缩,需要处理大体积的发酵液,而亲和步骤载量往往又阴阳离子交换层析,使得亲和层析介质使用量比中间纯化或精纯的要多得多。因此,要降低抗
l体的生产成本,解决抗
l体的生产瓶颈关键在于改进步Protein A 亲和捕获。
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