用于传统小分子的分离方法如重结晶、精馏等对生物分子具有***性,因此基本上不能用于生物大分子分离纯化,使得生物大分子的分离面临极大挑战。层析技术具有极高的分离纯化效率,且条件温和,在分离纯化过程中容易保持生物分子的活性,因此层析技术已成为生物分离的主要的工具。层析分离过程是把混合样品从装有层析柱的一端进去,由于不同生物分子其尺寸、电荷、疏水等物理性能有差异,使得其与层析柱填充的介质作用力(或吸附强度)不同,导致不同分子在层析柱保留时间不同,因此不同组分的分子可以按顺序从柱子另外一端流出来以达到分离的目的。层析分离效果主要取决于其层析柱中的层析介质微球。由于层析分离纯化技术牵涉到材料、生物、化学等交叉技术领域,因此层析介质制备技术门槛高,用于生物分离的层析介质中国基本依赖进口。
孔径均一的整体柱用于分离纯化病毒
目前所使用的大部分层析柱都是填充柱,即将做好的微球介质填充到柱管中。这种用微球介质填充的层析柱容易放大,质量稳定,重复性好等优点,已被广泛地用于生物制药分离纯化,如抗l生素,胰岛素,抗l体等大规模分离纯化都是采用这种方法。但这种方法用于分离纯化病毒有局限性,主要是由于具有超大孔结构且机械强度好的介质微球制备技术难度大。而整体柱由于具有孔径大、孔隙率大、通透性好、机械强度高、压力低、高通量等优点,有利于病毒及病毒类(疫l苗)生物大分子的分离纯化。
Protein A 介质价格高的主要原因是其生产工艺复杂,ProteinA 配基是通过生物发酵生产的,经过纯化后偶联到介质上成为Protein A 亲和介质,因此生产成本远高于传统的离子交换、疏水、分子筛等介质。另一方面Protein A产品主要由欧美几家供应商垄断,也是价格居高不下的原因之一。为了降低抗l体生产成本,不少研究工作者在寻找可以取代Protein A且价格低廉的新型层析介质来纯化抗l体,虽然可能在一些个案中获得成功,但都无法撼动Protein A 在整个抗l体分离纯化的垄断地位。ProteinA 亲和层析成为过去近30年里抗l体纯化捕获的金标准。因此要降低抗l体亲和层析这一步的成本首要的方案是实现Protein A 介质的国产化以降低产品价格;其次是通过采用创新的连续层析工艺技术或其它新工艺以提高Protein A 介质的利用率并提高抗l体生产效率。当然不断改进Protein A 介质性能使其具有更高的载量和更长的使用寿命也可以降低抗l体的生产成本。