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
连续流层析
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。
超大孔单分散聚合物层析介质用于病毒分离纯化
传统生物层析介质不能有效用于病毒分离纯化很主要的原因是其孔径太小,病毒不能扩散到传统层析介质的内孔里,因此可及比表面积低,吸附载量低,而超大孔单分散层析介质由于粒径均匀,孔径大(>400 纳米)因此病毒可以有效的扩散到孔内部空间,使得静态吸附载量大幅度提升。超大孔结构还可以有效降低病毒与填料表面配基之间多位点结合,避免亚基的解聚,使得病毒结构稳定性得到大幅度的提高。另外超大孔聚合物层析介质用于病毒及类病毒(疫
l苗)分离纯化的优点是其分离模式与传统生物制药层析分离纯化方法基本一样,容易放大生产,重复性好。但超大孔层析介质制备技术难度大,且其机械强度差,耐压性差,容易破碎,导致筛板堵塞,压力升高等缺点。虽然纳微已经可以制备孔径大于高达800纳米的超大孔径聚合物微球,但要满足病毒大规模分离纯化,还需要进一步解决超大孔微球机械强度问题。
以下为纳微超大孔径DEAE离子交换层析介质在流
l感病毒(H5N2)纯化中的数据,结果显示超大孔介质对流
l感病毒的分离纯化比传统层析介质具有明显的优势。
表面亲水化改性微球替代亲水性微球 用于抗
l体或蛋白纯化分离的层析介质必须具有很好的表面亲水性,因此市场上主要的Protein A 产品要么是基于亲水多糖类材料,或者是用亲水单体做的基球,这种基球虽然亲水性能好,非特异性吸附低但机械强度差。为了保持基球的机械强度并解决介质亲水性问题,纳微采用先合成高机械强度高交联的聚丙
l烯酸酯微球,然后通过多步表面亲水化改性,再进行Protein A配件偶联。这种方法虽然工艺复杂,但生产的介质既有高机械强度,又有表面亲水性能好,非特异性吸附低等特性。因此UniMab在抗
l体分离过程中,HCP去除效果好, 可以达到软胶Protein A 的同等水平。
高柱床提高抗
l体批处理量和生产效率 目前GE 生产的Protein A 软胶占据抗
l体分离纯化的90%市场。由于软胶机械强度差,耐压受限(压力小于3公斤),为了防止柱床塌陷,一般柱床只装到15cm高度,严重限制抗
l体的生产效率,增加抗
l体的生产成本。柱床高不仅可以增加抗
l体的批处理量,提供抗
l体的生产效率,还可以减少QA及QC等配套人员的工作量,减少纯化系统的数量及设备投资。其实,通过高柱床提高生产效率的方法早在成本更加敏感的胰岛素、白蛋白、多肽等生物药生产上成功实现。但要增加柱床高度,Protein A 介质必须具有高机械强度性能,以满足高柱床高流速下产生的压力。纳微开发的新一代单分散Protein A 介质是以高交联的单分散聚丙
l烯酸酯为基质,机械强度高,耐压性能好。因此柱床可以装到40cm以上高度,使得抗
l体批处理量及生产效率可以提高一倍以上,不仅减少设备投资及厂房的占用面积,而且大幅度降低生产成本。另外实验证明提高柱床还可以提高介质有效载量和利用率,柱床提高一倍,抗
l体上样量至少增加2.2倍(见表)。高柱床可以解决因为上游发酵规模的扩大及蛋白表达量的增加而带来下游分离纯化生产瓶颈的问题。另外软胶放大往往只能通过等高放大,而纳微生产的高机械强度Protein A 可以等保留时间放大。
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