抗体下游纯化之聚集体去除策略
在治疗性抗体生产中,聚集体杂质是一个普遍存在的问题。细胞培养过程中形成的聚集体是产品相关杂质的重要类别,不仅会降低抗体药物的生物活性,还可能诱发免疫反应。聚集通常源于暴露的疏水区域相互作用、二硫键异构化以及分子间结构域交换,因此抗体自身的理化特性在聚集体形成过程中往往起主导作用。尽管聚集体可能在整个生产过程中产生,但细胞培养收获液中的聚集体含量通常最高。除抗体本身固有的性质外,细胞株、培养基、培养条件、轻重链比例等多种因素也会影响聚集体的形成。对于易于聚集的抗体,即便对上述因素进行了优化,收获液中的聚集体水平仍可能偏高。因此,在控制聚集形成的同时,还需建立高效、稳健的下游纯化工艺,以确保将聚集体去除至安全水平。
抗体纯化过程中,不溶性与可溶性聚集体的去除方式各异:前者可通过过滤直接去除,后者则需依靠层析技术。蛋白A亲和层析作为捕获步骤,虽有一定去除聚集体的能力,但其效果往往不够稳健。洗脱条件的轻微波动便会影响去除率,如低pH洗脱液会带来聚集体的潜在风险。因此,确保抗体药物纯度的核心环节,主要在于后续的精纯层析步骤。本文通过不同层析方法对聚集体的去除案例,探究抗体药物中聚集体去除的填料选择策略。
阳离子交换层析
阳离子交换层析(CEX)被广泛用作抗体药物下游纯化的精纯步骤之一,能够有效去除聚集体、电荷异质体等产品相关杂质。赛分科技阳离子交换填料Proteomix POR50-XS以亲水化改性聚苯乙烯/二乙烯基苯(PS/DVB)为基质,粒径均一,具有高分辨率、高柱效和高回收率的特点,广泛应用于抗体、疫苗、核酸等样品的下游纯化。
纯化案例
样品信息:某双抗样品,上样载量:60 mg/mL
疏水层析
疏水层析是去除抗体聚集体的有效手段,常以流穿模式运行。由于聚集体通常较单体疏水性更强,可通过优化上样条件(如盐浓度),使聚集体选择性结合至填料,而单体则保留在流穿液中。对于中等疏水性的填料,需在一定盐浓度范围内进行筛选以实现该分离;而对于疏水性更强的填料,即使在较低盐浓度(如0.05 M NaCl)下也能实现同等去除效果。低盐条件可避免高盐对目标蛋白活性或下游步骤的潜在不利影响,从而更具优势。
赛分科技疏水层析填料Agarosix HC45-HIC Phenyl以高刚性琼脂糖为基质,其表面具有高度亲水性,最大程度地避免了与生物类样品的非特异性吸附。疏水层析条件温和,不易引起生物分子的变性与失活,生物大分子的疏水性基团在高盐条件下与填料表面的疏水配基结合,在低盐条件下解吸附,从而分离疏水性差异的不同生物分子。Agarosix HC45-HIC Phenyl填料分辨率高、反压低,可广泛适用于抗体、重组蛋白、质粒等生物样品的中纯和精纯阶段。
纯化案例
样品信息:某双抗样品,上样载量:14 mg/mL
复合模式层析
复合模式阳离子交换填料是一款专为高效去除聚集体而设计的填料。除了离子相互作用外,其配体还可介导疏水相互作用和氢键作用。不同粒径的复合模式阳离子交换填料,由于其的颗粒尺寸和配体密度均有所差异,从而使填料在单体与聚集体之间具有不同的选择性。在去除聚集体时,复合模式阳离子层析通常以结合-洗脱模式进行操作。
赛分科技复合阳离子交换填料Agarosix MC75-MMC的基质为6%交联度琼脂糖凝胶,同时具有疏水及阳离子交换性能,合适的间隔臂选择使生物分子更加有效地与可及的配位体结合,可广泛适用于抗体、蛋白等生物样品的分离和纯化。
纯化案例
样品信息:某单抗样品,上样载量:50 mg/mL
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订购信息
注:包装规格为1 L,5 L, 10 L, 50 L,预装柱规格为1 mL, 4.2 mL, 5 mL
*参考文献:
[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.