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在世界醫藥品銷售額排行的前百種產品中，生物藥幾乎占據了50%，而且這一比例還將繼續擴大。最近，多特異性或多功能性抗體（雙特異性抗體、小分子抗體、抗體藥物偶聯物）的研發也非?；钴S。因此，需要有更高純度、更高效率的純化技術和純化方法。
在生物制藥下游純化工藝中，常會用到親和層析（AFC）、離子交換層析（IEC）和疏水層析（HIC）。而從越來越多的應用實例中可以看出，使用綜合了這些分離模式特點的混合模式層析（MMC, MXC）填料，不僅能夠縮短生物藥的純化工序，還能夠確保高純度純化，從而提高生產效率、降低生產成本。本資料是介紹東曹公司目前所擁有的多款混合模式專用TOYOPEARL®填料及最近上市的羥基磷灰石填料的應用實例。
● 混合模式填料一覽表
填料 | 官能團 | 分離原理 | 目標純化物（示例） | 文獻 |
TOYOPEARL NH2-750F | 伯胺基-NH2 （嫁接式鍵合） | · 陰離子交換 · 疏水性相互作用 | 血清白蛋白 | 1 |
抗體（單體、多聚體、scFv） | 2, 3, 4, 5 | |||
內毒素 | 4 | |||
病毒 | 6 | |||
TOYOPEARL Sulfate-650F | 硫酸基-O-SO3 （嫁接式鍵合） | · 陽離子交換 · 疏水性相互作用 | 抗體（單體、多聚體） | 7, 8 |
scFv | 9 | |||
抗凝血酶III | ||||
TOYOPEARL MX-Trp-650M | 色氨酸
| · 陽離子交換 · 疏水性相互作用 | 抗體（IgG、雙特異性抗體、多聚體） | 10, 11, 12 |
小分子抗體（scFv, Fab, Fc） | 10 | |||
血清蛋白、白蛋白（重組體） | 13, 14, 15, 16 | |||
酶 | 17 | |||
類胰島素生長因子（IGF-1） | 18 | |||
Ca++Pure-HATM | 羥基磷灰石 Ca10(PO4)6(OH)2 | · 陽離子交換 · 金屬配位 | 抗體、多聚體 | 19, 20, 21 |
抗體片段 | 22 | |||
酶 | 23 | |||
混合模式填料綜述 | 24 | |||
參考文獻
1. N. Yoshimoto et al., Biotechnol. J., 10 (2015) 1-6
2. T. Yamasa et al., J. Chromatogr. B, 1061-1062 (2017) 110-116
3. Tosoh Bioscience Chromatography Resin Application Note, AN91
4. Tosoh Bioscience TOYOPEARL Application Note, AN94
5. Tosoh Bioscience TOYOPEARL Product Overview, PO39
6. J. Vajda et al., J. Chromatogr. A, 1448 (2016) 73-80
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20. Tosoh Bioscience Product Overview PO47
21. Tosoh Bioscience Chromatography Resin Application Note AN107
22. Tosoh Bioscience Chromatography Resin Application Note AN85
23. M. D. Youngblutt et al., J. Biol. Chem., 291 (2016) 9190-9202
24. V. Halan et al., Current Protein & Peptide Science, 20 (2019) 4-13
● 混合模式的TOYOPEARL®和羥基磷灰石填料的主要特點
? 特殊的選擇性： 綜合了離子性、疏水性、親和相互作用
? 高分辨率 ： 可分離多聚體、異構體，可分離并去除雜質（病毒、宿主細胞蛋白等）
? 高吸附載量 ： 可提高生產效率、降低生產成本
? 耐鹽性 ： 在離子強度較高的樣品溶液中也可以充分吸附、分離
? 機械強度好 ： 可用于高流速、以及使用大型層析制備柱完成分離純化工作
● 混合模式的TOYOPEARL®和羥基磷灰石填料的主要規格參數和特點
分離模式 | TOYOPEARL® | 羥基磷灰石 | ||
耐鹽性陰離子交換填料 | 耐鹽性陽離子交換填料 | 混合模式 | ||
產品名稱 | NH2-750F | Sulfate-650F | MX-Trp-650M | Ca++Pure-HATM |
填料基質 | 親水性聚合物 | 羥基磷灰石 | ||
粒徑 | 45 μm | 45 μm | 65 μm | 39 μm |
官能團、配基 | 多胺基 | 硫酸基 | 色氨酸 | Ca2+, PO43-, OH |
官能團、配基密度 | 0.07～0.13 eq/L | ≥ 0.53 eq/L | - | - |
靜態吸附載量 （SBC：人 IgG） | ≥ 70 g/L | ≥ 114 g/L | ≥ 75 g/L | ≥ 20 g/L* |
出廠溶劑 | 20%乙醇** |
0.2 mol/L 醋酸鈉 | 20%乙醇 | 干燥粉末 （或1 mol/L的NaOH溶液） |
保存溫度 | 室溫 | |||
特點 | · 即使在鹽濃度較高條件下，也具有較高載量 · 孔徑較大，去除多聚體、病毒、DNA、內毒素的效果更好 · 流穿效果好 | · 多聚體分離效果更好 · 即使在鹽濃度較高條件下，也具有較高載量 · 也可用于類似肝素親和填料的分離 | · 高吸附載量、分離峰形尖銳、回收率高 · 即使在鹽濃度較高條件下，也具有較高載量 · 雙特異性抗體、scFv的分離效果好 | · 具有與市售品同等或更高的吸附載量 · 填料耐久性也更高 · 具有與市售品同等或更高的性能，但性價比更高 注意： 洗脫液使用磷酸鈣、KCl |
* 動態吸附載量（DBC）：駐留時間是2分鐘；駐留時間5分鐘時，DBC是55 g/L-gel。
** TOYOPEARL NH2-750F需要使用醋酸（pH 4）清洗，置換離子對后，才能保存在20%乙醇水溶液中。
l 混合模式填料和層析工藝篩選、方法優化用預裝柱產品一覽表
貨號 | 產品名稱 | 粒徑（μm） | 包裝規格* | 備注 |
0023439 | TOYOPEARL NH2-750F | 45 | 250 mL | 散裝填料（瓶） |
0023443 | ToyoScreen NH2-750F | 45 | 1 mL×6 | 預裝柱，需要使用ToyoScreen Holder（柱套） |
0023444 | ToyoScreen NH2-750F | 45 | 5 mL×6 | 預裝柱，需要使用ToyoScreen Holder（柱套） |
0045209 | SkillPak™ TOYOPEARL NH2-750F | 45 | 1 mL | 層析柱，7 mm I.D.×2.5 cm |
0045245 | SkillPak™ TOYOPEARL NH2-750F | 45 | 5 mL | 層析柱，8 mm I.D.×10 cm |
0045021 | RoboColumn NH2-750F | 45 | 200 μL×8 | 96微孔板專用 |
0045022 | RoboColumn NH2-750F | 45 | 600 μL×8 | 96微孔板專用 |
0023468 | TOYOPEARL Sulfate-650F | 45 | 250 mL | 散裝填料（瓶） |
0023472 | ToyoScreen Sulfate-650F | 45 | 1 mL×6 | 預裝柱，需要使用ToyoScreen Holder（柱套） |
0023473 | ToyoScreen Sulfate-650F | 45 | 5 mL×6 | 預裝柱，需要使用ToyoScreen Holder（柱套） |
0045205 | SkillPak™ TOYOPEARL Sulfate-650F | 45 | 1 mL | 層析柱，7 mm I.D.×2.5 cm |
0045241 | SkillPak™ TOYOPEARL Sulfate-650F | 45 | 5 mL | 層析柱，8 mm I.D.×10 cm |
0045027 | RoboColumn Sulfate-650F | 45 | 200 μL×8 | 96微孔板專用 |
0045028 | RoboColumn Sulfate-650F | 45 | 600 μL×8 | 96微孔板專用 |
0045230 | SkillPak™ Salt Tolerant 1 mL Column Library Contents include: TOYOPEARL Sulfate-650F × 3 TOYOPEARL NH2-750F × 3 | 45 | 1 mL/支 | 層析柱，7 mm I.D.×2.5 cm/支 |
0045264 | SkillPak™ Salt Tolerant 5 mL Column Library Contents include: TOYOPEARL Sulfate-650F × 3 TOYOPEARL NH2-750F × 3 | 45 | 5 mL/支 | 層析柱，8 mm I.D.×10 cm/支 |
0022817 | TOYOPEARL MX-Trp-650M | 45 | 25 mL | 散裝填料（瓶） |
0022818 | TOYOPEARL MX-Trp-650M | 45 | 100 mL | 散裝填料（瓶） |
0022824 | ToyoScreen MX-Trp-650M | 45 | 1 mL×6 | 預裝柱，需要使用ToyoScreen Holder（柱套） |
0022825 | ToyoScreen MX-Trp-650M | 45 | 5 mL×6 | 預裝柱，需要使用ToyoScreen Holder（柱套） |
0045224 | SkillPak™ TOYOPEARL MX-Trp-650M | 45 | 1 mL | 層析柱，7 mm I.D.×2.5 cm |
0045261 | SkillPak™ TOYOPEARL MX-Trp-650M | 45 | 5 mL | 層析柱，8 mm I.D.×10 cm |
0045051 | RoboColumn MX-Trp-650M | 45 | 200 μL×8 | 96微孔板專用 |
0045052 | RoboColumn MX-Trp-650M | 45 | 600 μL×8 | 96微孔板專用 |
0021400 | ToyoScreen Holder | - | - | 柱套，轉接頭（入口1 mL專用）、（入口5 mL專用） 轉接頭（出口）各1個、堵頭2個 |
0045045 | Ca++Pure-HA, 50 g | 39 | 50 g | 散裝填料（瓶） |
0045039 | Ca++Pure-HA, 100 g | 39 | 100 g | 散裝填料（瓶） |
0045040 | Ca++Pure-HA, 250 g | 39 | 250 g | 散裝填料（瓶） |
0045225 | SkillPak™ Ca++Pure-HA | 39 | 1 mL | 層析柱，7 mm I.D.×2.5 cm |
0045262 | SkillPak™ Ca++Pure-HA | 39 | 5 mL | 層析柱，8 mm I.D.×10 cm |
0045053 | RoboColumn Ca++Pure-HA | 39 | 200 μL×8 | 96微孔板專用 |
0045054 | RoboColumn Ca++Pure-HA | 39 | 600 μL×8 | 96微孔板專用 |
0045231 | SkillPak™ Mixed Mode 1 mL Column Library Contents include: Ca++Pure-HA × 3 TOYOPEARL MX-Trp-650M × 3 | - | 1 mL/支 | 層析柱，7 mm I.D.×2.5 cm/支 |
0045265 | SkillPak™ Mixed Mode 5 mL Column Library Contents include: Ca++Pure-HA × 3 TOYOPEARL MX-Trp-650M × 3 | - | 5 mL/支 | 層析柱，8 mm I.D.×10 cm/支 |
* 如需購買500 mL(g)以上容量的產品，請咨詢我公司銷售人員或代理商。
ToyoScreen®和SkillPakTM預裝層析柱可以直接連接通用HPLC系統或AKTA等層析系統。
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