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A蛋白亲和层析法纯化单克隆抗体
作者:汪立法来源:《科学与财富》2016年第22期
摘要:世界首个单克隆抗体(Mo
oclo
ala
tibody,简称单抗)于1986年,获得美国食品与药品监督管理局的上市批准,拉开了单抗药物发展的序幕,成为生物医药领域中最耀眼的明珠。单克隆抗体纯化过程中A蛋白(Protei
A)层析介质的选择尤为重要,可以影响抗体的纯度。本文主要阐述单抗纯化过程中A蛋白亲和层析的相关内容。
关键词:A蛋白;耐碱性;动态载量
全球医药行业走向趋势是精准医疗时代,单抗是其中较为成熟的领域,引领了生物制药产业发展最为重要的驱动力。单抗药物主要是由中国仓鼠卵巢细胞(Chi
esehamsterovarycell,简称CHO细胞)表达产生,由CHO细胞分泌的外源蛋白分子,通过纯化过程实现由细胞培养液中回收。随着单抗生产上游改造、培养参数的优化,其产量已达510gL,同时也增加了下游蛋白回收中去除各种宿主杂质的负担。宿主蛋白残留的组成随着培养条件的改变显现出显著的变化,单抗药物杂质主要包括与产品相关的污染物和工艺相关的污染物。
根据终产品纯度、杂质含量的严格要求,单抗目前采用三步纯化策略:粗纯(样品捕获)、中度纯化和精细纯化,该策略工艺复杂、对操作要求严格,导致纯化成本一般占总生产成本的5080。用A蛋白亲和层析凝胶捕获抗体是大规模单抗纯化的首要步骤,一步纯化可使蛋白纯度达95以上。但A蛋白树脂价格昂贵,在大规模生产中,A蛋白纯化步骤的成本占整个抗体纯化成本的35以上。因此,蛋白A纯化效率的提高是进一步提高产品质量、降低生产成本的关键1。
1A蛋白的性质金黄色葡萄球菌
A蛋白(StaphylococalProtei
A,SPA)是一种从金黄色葡萄球菌细胞壁分离的蛋白质。能特异性地与人或哺乳动物抗体(主要是IgG)的Fc区域结合。天然的A蛋白是十种氨基酸组成。由于不含有胱氨酸及半胱氨酸,所以无二硫键。紫外光谱和吸收系数为A275
m165,等电点为pH51。SPA十分稳定,用4molL尿素、硫氰盐酸、6molL的盐酸胍和pH25的酸性条件,以及加热煮沸均不影响其活性。分子量:全长的SPA54KD,去掉与细胞壁结合部分的SPA42KD。SPA与IgG结合的亚类主要是IgG1、IgG2和IgG4。近几年来基因工程的SPA出现,解决了天然A蛋白的耐碱性问题,MabSelectSure是基因工程的SPA,去掉了天然SPA的DACE区域,对于B区域进行了修饰,将不耐受NaOH的氨基酸去掉。使修饰后的SPA可以耐受0105M的NaOH;这就很好的解决了层析介质r