抗体片段纯化策略 案例分享

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2018.4.04

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抗体片段（例如Fab, scFv, Dab）因其小巧的结构和优秀的组织浸润能力，可以使用廉价的大肠杆菌和酵母等表达平台成为了新一代诊断和治疗的明星产品，与普通的单抗不同，抗体片段的种类非常多，缺少平台工艺，有一定的开发难度。然而，用了哥家的填料，亲们会发现原来抗体片段的纯化也可以变的如此简单。

抗体片段的种类

下面，小编就来普及下哥家的抗体片段纯化平台工艺。

Capto L 进行捕获

首先是抗体片段的亲和捕获，哥家亲和填料种类繁多，结合靶点也各有不同，可以根据自己的抗体片段种类和下图选择适合自己的应用，当然也可以跟哥家产品应用及技术专线--智荟专线联系获取更多帮助。

抗体片段的工业层析亲和填料

为了解决头疼的大肠杆菌宿主蛋白残留问题，切和工艺开发QbD的理念，可以运用哥家高大上的Avant内置的DOE功能，快速的找到合适的工艺操作空间。以Capto L 捕获Dab为例，初始的ECP为204000 ppm,DOE实验考察参数如下，采用CCC模型进行实验。

实验结果发现在考察的load 条件下，收率都在92%以上；ECP等杂质的去除也找到了相应的操作空间，即在低pH或者高pH下使用高盐缓冲液淋洗。

ECP响应曲面图

Capto MMC ImpRes精度纯化

精纯阶段，运用哥家高通量的PreDictor™ plates进行结合条件摸索，发现相比较普通的阳离子交换层析，Capto MMC ImpRes这款复合模式层析填料的操作空间及ECP的去除能力都更优秀。

高通量筛选考察Dab的结合条件

 Capo SP ImpRes和Capto MMC ImpRes对

ECP的去除对比 

有了高通量筛选板的结果，基于哥家的一贯严谨性，同样也进行了DOE实验进行洗脱条件的研究，以50%-70%的动态结合载量为上样量考察范围，同时进行了洗脱pH和洗脱盐浓度的考察。

根据响应等高线图的输出，可以发现三个考察因子的低值即低pH，低上样量，低电导条件下进行洗脱，可以获得较高的收率；而对于ECP的去除pH因子最为关键，上样量和电导不显著。

 Capto MMC ImpRes洗脱条件的DoE实验结果

根据DOE的结果，依靠蒙特卡洛模拟，固定洗脱盐浓度500mM NaCl实验条件，可以找到ECP去除的稳健操作空间即pH控制在5.3-5.6，上样量为18-20g/l；在这个空间内操作可以保证收率大于83%，ECP残留小于75ppm，失败的风险小于1%。

蒙特卡洛模拟结果

Capto Adhere ImpRes进一步精纯

为了彻底的去除残余DNA、内毒素以及病毒、色素等杂质，还需要再进行一步阴离子精纯，基于单抗平台的一些经验，一般此步骤会采用流穿模式。在同样的层析条件下比较了哥家的普通阴离子和复合模式阴离子填料，发现Capto adhere ImpRes在色素的去除上效果更优

有了阳离子复合模式填料的DOE实验经验，更可以得心应手的设计阴离子复合模式填料流穿模式的实验条件；固定上样NaCl浓度为0，以上样量，实验pH和样品浓度为考察因素，以收率 、ECP和色素的去除能力作为响应进行实验设计。

根据输出的结果，同样可以找到每个响应的关键影响因子及其范围，关于收率，可以发现所有的实验条件均可得到95%以上的收率；而对于色素的去除，较低的上样量和在pH在8.3附近可以得到较好的色素去除效果。

Capto Adhere ImpRe的收率DoE结果

Capto Adhere ImpRes的色素去除DoE结果

使用蒙特卡洛模拟，固定样品浓度为4.5g/l，设定收率大于97%，色素去除大于40%的响应标准，亲们同样可以得到失败风险小于1%的稳健操作空间即pH在8.0-8.5，上样量为80-140g/l。

蒙特卡洛模拟结果

有如此优秀表现的Capto MMC ImpRes和Capto adhere ImpRes究竟有什么样的特点呢？一起来探秘吧~

Capto MMC ImpRes的特点

• 基质：刚性，高度交联的琼脂糖
  

• 功能集团：多模式弱阳离子

• 平均粒径：40μm

• 配基密度：25-39μmol配基/ml

• 最高流速：在1米直径20cm柱高至少220cm/h

• 在位清洗：1M NaOH

• 储存：4°C 至30°C，储存在20%乙醇+0.2M醋酸钠中

• 法规支持文件：具有可用的法规支持文件，生产过程中没有使用动物源性成份

Capto Adhere ImpRes和Capto MMC ImpRes除了配基不同之外其他特点基本一致，而且Adhere的配基可是哥家专利的哦。

经过这样三步的层析研究，亲们已经找到了每步层析的稳健操作空间，那如何有效整合各步工艺来实现工艺经济性的最大化呢？我们有两种思路：先阴后阳或先阳后阴。

显而易见B工艺路线更为方便和经济，按照这个工艺后会有什么样的实验结果呢？

看到这样的结果，亲们是不是可以安心的给老板们交差了呢…

最后再巴拉一下，哥家的复合模式层析填料的应用可不止抗体片段的精纯哦，这种填料如果用在捕获阶段可以高盐上样，因此省却了普通阴阳离子使用时样品的脱盐处理步骤；用在精纯阶段，其较宽的层析条件范围，极高的分辨率也可以帮助亲们快速提高产品纯度降低杂质含量。

想要了解更多抗体片段纯化及复合模式填料的应用？欢迎联系GE当地的产品技术支持或者拨打智荟专线：

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