抗體下游純化之聚集體去除策略
在治療性抗體生產(chǎn)中,聚集體雜質(zhì)是一個普遍存在的問題。細(xì)胞培養(yǎng)過程中形成的聚集體是產(chǎn)品相關(guān)雜質(zhì)的重要類別,不僅會降低抗體藥物的生物活性,還可能誘發(fā)免疫反應(yīng)。聚集通常源于暴露的疏水區(qū)域相互作用、二硫鍵異構(gòu)化以及分子間結(jié)構(gòu)域交換,因此抗體自身的理化特性在聚集體形成過程中往往起主導(dǎo)作用。盡管聚集體可能在整個生產(chǎn)過程中產(chǎn)生,但細(xì)胞培養(yǎng)收獲液中的聚集體含量通常最高。除抗體本身固有的性質(zhì)外,細(xì)胞株、培養(yǎng)基、培養(yǎng)條件、輕重鏈比例等多種因素也會影響聚集體的形成。對于易于聚集的抗體,即便對上述因素進行了優(yōu)化,收獲液中的聚集體水平仍可能偏高。因此,在控制聚集形成的同時,還需建立高效、穩(wěn)健的下游純化工藝,以確保將聚集體去除至安全水平。
抗體純化過程中,不溶性與可溶性聚集體的去除方式各異:前者可通過過濾直接去除,后者則需依靠層析技術(shù)。蛋白A親和層析作為捕獲步驟,雖有一定去除聚集體的能力,但其效果往往不夠穩(wěn)健。洗脫條件的輕微波動便會影響去除率,如低pH洗脫液會帶來聚集體的潛在風(fēng)險。因此,確保抗體藥物純度的核心環(huán)節(jié),主要在于后續(xù)的精純層析步驟。本文通過不同層析方法對聚集體的去除案例,探究抗體藥物中聚集體去除的填料選擇策略。
陽離子交換層析
陽離子交換層析(CEX)被廣泛用作抗體藥物下游純化的精純步驟之一,能夠有效去除聚集體、電荷異質(zhì)體等產(chǎn)品相關(guān)雜質(zhì)。賽分科技陽離子交換填料Proteomix POR50-XS以親水化改性聚苯乙烯/二乙烯基苯(PS/DVB)為基質(zhì),粒徑均一,具有高分辨率、高柱效和高回收率的特點,廣泛應(yīng)用于抗體、疫苗、核酸等樣品的下游純化。
純化案例
樣品信息:某雙抗樣品,上樣載量:60 mg/mL


疏水層析
疏水層析是去除抗體聚集體的有效手段,常以流穿模式運行。由于聚集體通常較單體疏水性更強,可通過優(yōu)化上樣條件(如鹽濃度),使聚集體選擇性結(jié)合至填料,而單體則保留在流穿液中。對于中等疏水性的填料,需在一定鹽濃度范圍內(nèi)進行篩選以實現(xiàn)該分離;而對于疏水性更強的填料,即使在較低鹽濃度(如0.05 M NaCl)下也能實現(xiàn)同等去除效果。低鹽條件可避免高鹽對目標(biāo)蛋白活性或下游步驟的潛在不利影響,從而更具優(yōu)勢。
賽分科技疏水層析填料Agarosix HC45-HIC Phenyl以高剛性瓊脂糖為基質(zhì),其表面具有高度親水性,最大程度地避免了與生物類樣品的非特異性吸附。疏水層析條件溫和,不易引起生物分子的變性與失活,生物大分子的疏水性基團在高鹽條件下與填料表面的疏水配基結(jié)合,在低鹽條件下解吸附,從而分離疏水性差異的不同生物分子。Agarosix HC45-HIC Phenyl填料分辨率高、反壓低,可廣泛適用于抗體、重組蛋白、質(zhì)粒等生物樣品的中純和精純階段。
純化案例
樣品信息:某雙抗樣品,上樣載量:14 mg/mL


復(fù)合模式層析
復(fù)合模式陽離子交換填料是一款專為高效去除聚集體而設(shè)計的填料。除了離子相互作用外,其配體還可介導(dǎo)疏水相互作用和氫鍵作用。不同粒徑的復(fù)合模式陽離子交換填料,由于其的顆粒尺寸和配體密度均有所差異,從而使填料在單體與聚集體之間具有不同的選擇性。在去除聚集體時,復(fù)合模式陽離子層析通常以結(jié)合-洗脫模式進行操作。
賽分科技復(fù)合陽離子交換填料Agarosix MC75-MMC的基質(zhì)為6%交聯(lián)度瓊脂糖凝膠,同時具有疏水及陽離子交換性能,合適的間隔臂選擇使生物分子更加有效地與可及的配位體結(jié)合,可廣泛適用于抗體、蛋白等生物樣品的分離和純化。
純化案例
樣品信息:某單抗樣品,上樣載量:50 mg/mL


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注:包裝規(guī)格為1 L,5 L, 10 L, 50 L,預(yù)裝柱規(guī)格為1 mL, 4.2 mL, 5 mL

*參考文獻:
[1] Zhang X, Chen T, Li Y. A parallel demonstration of different resins' antibody aggregate removing capability by a case study. Protein Expr Purif. 2019 Jan;153:59-69. doi: 10.1016/j.pep.2018.08.011.


