抗体药物,如单抗、双抗、抗体片段、抗体偶联药物和抗体融合蛋白等,因其靶向性强、特异性高及低毒副作用而在自身免疫疾病和抗肿瘤治疗领域取得了显著成就。面对日益扩大的市场需求,开发新型抗体药物和优化下游生产工艺不仅具有极大的经济价值,也对社会发展意义重大。
抗体的纯化过程相对复杂,需要结合多种分离技术来设计合理的纯化流程,以高效获得高质量的抗体产品。一般来说,抗体的下游工艺包括以下几个步骤:
1. 细胞澄清
通过离心和过滤等方法去除细胞及其碎片,以获取清澈的发酵液。
2. 亲和捕获
采用ProteinA亲和层析技术专门捕获目标抗体,通常能在一步纯化中达到超过90%的纯度,且可以有效捕获人源抗体和FC融合蛋白,是最有效的抗体纯化手段。
3. 低pH孵育
在低pH条件下进行孵育,以有效去除病毒,通常可减少7-8个数量级的病毒,并在后续的步骤中,依赖1-2次纯化即可完成整个抗体的净化。
4. 中间纯化与精纯
去除与产品及过程相关的杂质,如宿主蛋白、宿主DNA、聚集体、抗体片段及内毒素等。此步骤一般使用离子交换层析和疏水层析进行。
离子交换层析
离子交换层析通过抗体与杂质带电差异实现分离纯化,是抗体纯化过程中的关键步骤。阴离子交换层析通常采用流穿模式去除内毒素和病毒等,而阳离子交换层析则多使用结合洗脱模式,在酸性条件下抗体与介质结合,通过调节洗脱缓冲液的盐浓度或pH来实现洗脱,尤其是高分辨率与高选择性的阳离子交换介质如MegaPolyBXS、DiamondCD-S及DiamondSPMustang在去除聚集体和宿主蛋白方面表现优异。
疏水层析
疏水层析与离子交换层析互为补充,能在大多数情况下有效去除抗体聚集体和HCP等杂质。疏水性介质的选择对纯化效果有显著影响,常用的疏水性层析配基的强度顺序包括:Butyl-S<Butyl<Octyl<Phenyl。近年来,结合疏水作用与离子交换作用的多模式填料如DiamondMMC和DiamondMIX-A也受到重视,这类新型介质能够有效去除宿主蛋白、配基及多聚体等杂质,有助于简化纯化流程,提升纯化效率。
随着抗体药物在临床治疗中的广泛应用,下游纯化工艺的开发显得愈加重要。灵活运用各种层析模式并正确选择层析填料,将可能为抗体纯化提供更加经济、高效的工艺路线。
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