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HCPure多模式配體層析——高效去除抗體藥物生產(chǎn)中HCPs 和其他雜質(zhì)
自1986年第一個(gè)單克隆抗體（mAb）藥物上市以來，全球已有超過100種單抗藥物獲得了FDA批準(zhǔn)。經(jīng)過30多年的研究和發(fā)展，單抗藥物以其高度特異性和療效確切的特點(diǎn)，已被用于多種疾病，包括腫瘤、風(fēng)濕病、血液和感染性疾病等。隨著全球人口老齡化日益加重、慢性病越來越普遍，單抗藥物及過程開發(fā)變得越來越必要。
單克隆抗體（mAb）由中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞（CHO），E. coli和HEK等多種不同類型的細(xì)胞表達(dá)。然而，除了所需的單抗外，這些宿主細(xì)胞還會(huì)產(chǎn)生其他蛋白質(zhì)，稱為宿主細(xì)胞蛋白質(zhì)(HCP)，這些蛋白質(zhì)可能會(huì)引起治療效果的改變和患者的免疫原性反應(yīng)，因此必須在下游純化過程與其他雜質(zhì)一起去除。
抗體純化過程通常用Protein A親和層析進(jìn)行初純，然后通過多個(gè)離子交換和疏水相互作用層析進(jìn)一步純化來自Protein A純化后的洗脫物。這些純化步驟可以從上游雜質(zhì)中純化目標(biāo)抗體，包括去除宿主細(xì)胞蛋白(HCP)、宿主細(xì)胞DNA、Protein A滲濾液、內(nèi)毒素、高分子量聚集物和抗體片段。
陰離子交換層析 (Anion exchange chromatography, AIEX) 一般在Protein A 親和純化后用來去除HCP和其他雜質(zhì)。由于蛋白質(zhì)結(jié)合所需的條件和Protein A洗脫液的典型高電導(dǎo)性，溶液需要稀釋后才能進(jìn)行IEX，從而需要大容量的儲(chǔ)液罐。離子交換層析通常只會(huì)去除 HCP，而不會(huì)去除高分子量(HMW)的聚集體，所以還需要疏水相互作用色譜(HIC)的額外純化步驟來去除HMW聚集體。與Protein A洗脫一樣，HIC步驟需要使用高濃度鹽，如硫酸銨，會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)產(chǎn)物的沉淀，同時(shí)也可能導(dǎo)致總回收率降低。
由于表達(dá)系統(tǒng)和上游工藝參數(shù)的不同，HCP雜質(zhì)的分布可能會(huì)發(fā)生顯著變化，這使得將HCP去除達(dá)到監(jiān)管機(jī)構(gòu)要求的水平尤其具有挑戰(zhàn)性。
Astrea Bioseparations公司設(shè)計(jì)并開發(fā)了一種吸附劑HCPure，專門用于從使用不同起始原料的混合物中去除HCP和其他雜質(zhì)，表達(dá)系統(tǒng)包括但不限于CHO,大腸桿菌，HEK 293，畢赤酵母，釀酒酵母以及草地貪夜蛾(Sf9和Sf21)。
HCPure利用的是混合模式純化，與傳統(tǒng)的純化流程相比，具有更高的特異性，有效去除HMW聚集體而不降低產(chǎn)量。使用HCPure純化Protein A的洗脫液，可以兼顧多種樣品條件和工藝參數(shù)，不需要稀釋Protein A洗脫液，節(jié)省了時(shí)間和成本。
主要特點(diǎn)：
•對(duì)HCP具有高度特異性
•優(yōu)異的流動(dòng)性能
•耐用，壽命長(zhǎng)，可用NaOH消毒，多次循環(huán)使用
•高純度，化學(xué)合成的配基
•高批次間一致性
•全面的監(jiān)管支持文件
優(yōu)勢(shì)：
•無需離子交換，減少工藝步驟，提高時(shí)間效率
•無需在Protein A捕獲步驟后稀釋鹽濃度
•穩(wěn)健的的純化平臺(tái)，可以根據(jù)目標(biāo)分析物和上游流程的變化進(jìn)行調(diào)整，而無需重新驗(yàn)證工藝
•耐用，易于包裝的PuraBead®P6HF基礎(chǔ)基質(zhì)
•衍生的90µm PuraBead P6HF將高流速和高選擇性配體密度相結(jié)合，以最短的停留時(shí)間實(shí)現(xiàn)高度純化
•在pH 2.0到pH 14.0的非常寬的pH范圍內(nèi)穩(wěn)定
HCPure™在CHO細(xì)胞中表達(dá)的IgG原料中 HCP去除的性能
1、在2.5cm柱高的1ml預(yù)裝柱中使用HCPure™通過流穿的方式純化Protein A
2.CHO原料中聚集體的挑戰(zhàn)日益增加
初級(jí)捕獲后，樣品用CIEX純化，然后在低pH和高鹽條件下導(dǎo)致出現(xiàn)聚集體。將樣品通過HCPure™，由此產(chǎn)生的單抗聚合物減少了近60%
HCPure™在HEK中表達(dá)的AAV原料中 HCP去除的性能
AAV2流穿組分的再純化
在使用市售的泛血清型配體進(jìn)行親和捕獲后，瞬時(shí)轉(zhuǎn)染HEK 293細(xì)胞的AAV 2含有一些雜質(zhì)。
洗脫池的pH為7.2,NaCl為350mM，負(fù)載為5x1013 VP，以流穿模式通過HCPure™在10mm直徑，10cm柱床高的SNAP柱。ELISA法檢測(cè)AAV2 100%，低pH高鹽條帶中檢出0.9%
HCPure™在E.coli中表達(dá)的Vκ原料中 HCP去除的性能
1、大腸桿菌原料結(jié)合條件的優(yōu)化
在50 mM Tris-citrate緩沖液中結(jié)合。使用6、12和18 mS/cm的電導(dǎo)率，洗脫pH值在pH 6.0和pH 8.0之間變化。
低pH和低電導(dǎo)率條件下HCP的還原率最高
HCPure™在大腸桿菌生產(chǎn)的Vκ原料中篩選結(jié)果。在不同的pH值和電導(dǎo)率范圍內(nèi)，對(duì)96個(gè)井板進(jìn)行了條件篩選。結(jié)果顯示HCP的減少，見熱圖。
2、HCP清除率和目標(biāo)產(chǎn)量的優(yōu)化條件展示
使用HCPure™時(shí)，HCP濃度降低了2-log以上，從負(fù)載的30,000 ppm以上降低到非結(jié)合部分的約200 ppm。非結(jié)合部分的Vκ恢復(fù)率大于80%，表明目標(biāo)Vκ的結(jié)合幾乎沒有損失。
Astrea Bioseparations的HCPure™是一種混合模式吸附劑，可以在各種不同的原料中有效地進(jìn)行純化。對(duì)于生產(chǎn)單克隆抗體的客戶，HCPure™已被證明可以減少包括CHO和大腸桿菌在內(nèi)的各種原料中的HCP, HCDNA和聚集體。對(duì)于細(xì)胞和基因治療的客戶，HCPure™也已被證明可以去除HCP，同時(shí)在HEK原料中實(shí)現(xiàn)AAV的高產(chǎn)量。這種從各種原料中獲得高純度最終產(chǎn)品的能力，使HCPure™成為適應(yīng)性強(qiáng)的基礎(chǔ)純化平臺(tái)。
產(chǎn)品信息：
| 貨號(hào) | 產(chǎn)品名稱 | 規(guī)格 |
| 3260-00025 | HCPure | 25 mL |
| 3260-00100 | HCPure | 100 mL |
| 3260-00500 | HCPure | 500 mL |
| 3260-01000 | HCPure | 1 L |
| 貨號(hào) | 產(chǎn)品名稱 | 規(guī)格 |
| 6650 | HCP Clearance P6HF 1 mL Column Kit | 4 x 1 mL columns |
| 6651 | HCP Clearance P6HF 5 mL Column Kit | 4 x 5 mL columns |
| 4520-3260 | Robocolumns: 4520-3260（200ul） | Row of 8 x 200ul columns |
| 4300-3260 | Evolve®R: 4300-3260 ( -00005 or -00050 depending on volume) | 5 mL or 50 mL pre packed columns |
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