层析介质功能基团对生物分离性能的影响
功能基团的物理和化学性能是影响层析介质与目标分子的作用的主要因素,主要决定了生物分离模式并影响其分离的选择性和载量,因此选择合适功能配基及密度尤其重要。另外配基与基球表面距离也会影响其介质的分离性能,配基与基球表面距离可以通过链接配基和基球的手臂分子来调节。
病毒分离纯化的挑战与解决方案
Protein A亲和捕获
层析介质功能基团对生物分离性能的影响
功能基团的物理和化学性能是影响层析介质与目标分子的作用的主要因素,主要决定了生物分离模式并影响其分离的选择性和载量,因此选择合适功能配基及密度尤其重要。另外配基与基球表面距离也会影响其介质的分离性能,配基与基球表面距离可以通过链接配基和基球的手臂分子来调节。
病毒分离纯化的挑战与解决方案
病毒结构通常由蛋白质为衣壳及核酸为内芯组成,其尺寸在20-100纳米之间,与单一蛋白或核酸生物分子相比其结构复杂得多,分子量也大很多。因此用于蛋白分离纯化的层析介质很难满足病毒的分离纯化的要求。主要原因是病毒尺寸大,而传统蛋白分离纯化的介质孔径小,因此病毒在传统层析介质的扩散速度慢,病毒在常规蛋白层析介质上的吸附只限于外表面一薄层区域,导致载量低,并使得病毒在操作中大量失活。为了满足病毒分离纯化需求,纳微开发出三种病毒分离纯化介质及解决方案,分别为超大孔单分散聚合物层析介质用于病毒分离纯化;小粒径无孔层析介质分离纯化病毒;孔径均一的整体柱分离纯化病毒。
之二:通透大孔径基球微替代小孔微球 Protein A 基球孔径大小会影响生物分子在介质的传质速度和有效载量,孔径越大,分子传质速度越快,在高流速下具有高载量。基于软胶基质的GE Protein A亲和介质孔径较小,比表面积高,其静态吸附载量高,但传质阻力大,在驻留时间短,流速快的条件下,动态载量下降的很快。纳微经过优化筛选,专门设计的大孔结构基球,其孔径达到GE Protein A 介质的一倍左右。因此该介质传质速度快,使得介质在高流速下具有高载量。从实验测试数据可以看到,纳微UniMab与GE MabSelectSuRe在驻留时间大于4分钟时,载量都差不多,当驻留时间小于2分钟时UniMab的载量比MabSelectSuRe载量高50%以上, 而且速度越快UniMab载量优势越明显。生产效率是由动态载量和流速共同决定,流速越快载量越高,生产效率越高,成本越低,但亲和层析介质的动态载量与流速成反比,流速越快,载量越低,因此对于每个Protein A亲和介质纯化效率都会随着流速升率逐步提高,到了一个的流速后,如果继续增加流速,纯化效率反而降低。林东强实验证明对于批次亲和层析,驻留时间是2分钟时生产效率达到,而驻留时间在2分钟条件,UniMab的动态载量比MabSelectSuRe 高50%以上。对于连续层析驻留时间是1分钟时生产效率,而这个保留时间,UniMab的动态载量更是MabSelectSuRe一倍以上。另外从流穿曲线对比图也可以看出具有大孔结构及高度粒径均匀性的单分散Protein A亲和层析介质与多分散软胶PorteinA 介质相比具有更陡的穿透曲线,说明纳微单分散层析介质具有更畅通的孔道结构,分子扩散速度快,流穿少,回收率高。因此利用纳微大孔结构微球不仅可以提高分子传质速度,提高生产效率,降低成本,而且在连续层析中,具有更明显的优势。
连续层析提高生产效率 随着细胞培养技术的迅猛发展,蛋白表达量不断增加以及新兴的连续灌流培养技术的发展对下游纯化效率提出越来越高的要求。批次层析越来越难以满足生产的需求,而连续层析由多根串联的层析柱组成,因为第二根柱子可以承接并吸附从根层析柱流穿的,因此根柱子可以持续上样到更高的蛋白穿透从而显著提高层析柱的使用载量,进而提高介质利用率,降低生产成本。连续层析可以极大提高设备的利用率,缩短生产周期,还可以减少缓冲液的消耗。
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