层析技术具有分离纯化,条件温和且容易保持目标分子的生物活性,因此成为生物制药分离纯化主要工具。但下游层析分离纯化技术牵涉到材料、生物、化学及设备等交叉技术领域。因此研究下游分离纯化技术的人才较少,另外上游基因工程技术几乎在所有高校都有研究团队,而且培养了大量的人才,而下游分离纯化技术却很少在高校有专门研究,也缺乏相关的课程来培养分离纯化的人才。过去10多年上游基因工程的迅猛发展虽然带来上游发酵成本的大幅度下降,但下游分离纯化技术进步缓慢使其成本居高不下。因此要降低抗l体生产成本关键就是要解决下游分离纯化的瓶颈问题。
目前市场上主流Protein A产品是GE生产的以琼脂糖为基质的产品,也是早商业化的产品。琼脂糖为基质的Protein A 介质具有载量高,亲水性能好,非特异性吸附低等优点,但琼脂糖介质天然缺陷是机械强度差,因此也被称为软胶。由于该介质耐压性能差,生产中需要降低柱高、减小流速以防止压力过高造成柱床塌陷,限制了抗l体批处理量及抗l体生产效率。软胶Protein A 另外一个缺陷是传质速度慢,主要原因是软胶孔径较小,排阻大。因此软胶Protein A 都需要驻保留时间长,流速慢条件下,抗l体吸附载量才会比较高,但在高流速下动态载量下降的非常快。因此一个理想的抗l体纯化用Protein A 介质需要具有高流速,高载量,高机械强度,及更长的使用寿命等特点。Protein A 介质载量是由微球孔径,比表面积,配基密度来决定的;机械强度则是由Protein A基球材料化学组成,交联度及孔隙率来决定的;Protein A 配基脱落及使用寿命主要由配基,基球性能及偶联方式来决定。实现Protein A 亲和介质的国产化需要从底层开始。
之三:高度交联聚丙l烯酸酯基球替代软胶或低交联的聚丙l烯酸酯基球 高机械强度介质不仅可以耐受更高流速、更高压力、更大粘度样品,还可以装更高的柱床,以增加抗l体批处理量、提高抗l体生产效率、减少设备投资、减少厂房占用面积。因此纳微Protein A 介质是选择高度交联的聚丙l烯酸酯基球,与市场上以琼脂糖或低交联度聚丙l烯l酸酯为基球生产的Protein A 介质相比具有溶胀系数小、压缩比例低、而且机械性能强。实验证明 UniMab在2公斤装柱压力下,其柱床压缩比例只有5%,而无论是GE 生产的以琼脂糖为基球还是Tosoh 生产的低交联聚合物为基球的Protein A 介质压缩比例往往超过15%。
打破国外技术垄断!园区一公司研制出高科技分离纯化产品
在位于苏州工业园区的苏州纳微科技股份有限公司,公司董事长江必旺拿着他们的“宝贝”——色谱填料柱告诉记者,他们开发出来的产品,可以精准的检测分析出被测物品里面的物质成分和含量,这项技术在医l药、食品和化工行业都有着广泛的应用。
记者了解到,生物制药工艺分为发酵和分离纯化两大过程。在分离纯化阶段,纳米微球是提取发酵液中的蛋白和抗体的唯l一材料。长期以来,我国生物医l药分离纯化的纳米微球产品主要依赖进口,这一领域也是我国35项“卡脖子”技术之一。
江必旺自豪地告诉记者,他们现在打破了国外的技术垄断,纳微科技的二氧化硅色谱填料因质优价廉的优势,备受国内生物医l药企业青睐。仅在园区一地,公司就有信达生物、博瑞医l药、开拓药业等多家成为他们的合作伙伴。
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