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介質孔徑大小及孔隙率對生物分離的影響

除了粒徑大小和分布會影響層析介質分離性能外，孔徑大小、比表面積及孔隙率也是生物分離純化介質參數之一。層析分離模式主要是分子與介質表面功能基團作用的結果，層析介質可及比表面積是影響其吸附載量的主要因素，可及比表面積是分子可到達的內孔表面積加上介質外表面積。由于內孔表面積占據整個比表面積的90%以上，而內孔表面積主要由孔徑大小，孔隙率來決定。孔徑越小比表面積越大，但如果孔徑太小，目標生物分子進不去，這樣的小孔及其表面積對分離是沒有作用的。孔徑太大，比表面積也會降低，因此對于不同分子量大小的生物分子，有個的孔徑大小，其可及表面積，分離。比如用于抗l生素這類分子量小的生物分子，孔徑一般選擇小于30納米以下，而對于抗l體蛋白分離純化的介質一般選擇孔徑在100納米左右，而對于病毒這種大尺寸的生物體，需要400納米以上超大孔的介質。超大孔徑介質制備技術難度極大，這也是為什么目前沒有好的層析介質可以有效分離病毒的原因之一。

以純化溶瘤病毒為例，由于其在生產過程中存在宿主蛋白等雜質，純化前 SEC測試純度為6.5%。純化采用兩種基質相同的介質，其表面化學功能也很一致，主要區別是前者是無孔實心的層析介質，而后者是傳統的多孔層析介質。層析純化的方法是陰離子交換吸附然后梯度洗脫（Bind-elute）模式。從層析圖譜可以看出，在洗脫及CIP過程中無孔介質洗脫雜質更小，峰值更低，意味著上樣過程中結合的雜質會更少，有利于表面結合的病毒分子純化。通過對層析洗脫液SEC純度分析比較，發現用傳統的多孔層析介質實驗得到的病毒樣品純度為54%（圖 ），而用無孔的同類型介質實驗得到的病毒純度達到接近90%（圖 ）。

抗l體藥l物的生產工藝進展  

  抗l體藥l物生產是個非常復雜的過程，大致分為上游的發酵及下游的分離純化：上游工藝主要包括細胞復蘇、傳代、發酵生產。而下游工藝主要包括膜過濾及多步層析分離純化。過去十多年來，基因工程獲得突飛猛進的進步，細胞培養的表達量從原來的不到0.5 g/L 到現在普遍達到5g/L，有的甚至超過10g/L。這些進步是由細胞表達載體的開發，克l隆篩選以及細胞培養基優化等技術所驅動的。由于發酵產率的大幅度提升，使得上游細胞培養成本大幅度降低（表1）。

表面親水化改性微球替代親水性微球    用于抗l體或蛋白純化分離的層析介質必須具有很好的表面親水性，因此市場上主要的Protein A 產品要么是基于親水多糖類材料，或者是用親水單體做的基球，這種基球雖然親水性能好，非特異性吸附低但機械強度差。為了保持基球的機械強度并解決介質親水性問題，納微采用先合成高機械強度高交聯的聚丙l烯酸酯微球，然后通過多步表面親水化改性，再進行Protein A配件偶聯。這種方法雖然工藝復雜，但生產的介質既有高機械強度，又有表面親水性能好，非特異性吸附低等特性。因此UniMab在抗l體分離過程中，HCP去除效果好, 可以達到軟膠Protein A 的同等水平。