凯莱英生物|重组蛋白下游纯化平台--灵活赋能各类不含标签的重组蛋白工艺开发，可实现SEC≥99%、NR-CE纯度≥98%！

凯莱英生物AsymBio

2024-06-12

重组蛋白是利用基因重组技术，将可以翻译成目标蛋白的DNA/RNA基因片段转入可表达蛋白的宿主细胞中，从而获得目标重组蛋白。按功能不同，重组蛋白可分为白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子、酶替代重组蛋白药物和重组激素等。

生物技术的快速发展推动着重组蛋白行业高速增长。据相关研究报告，重组蛋白市场规模预计到2028年市场规模有望增长至36.5亿美元，2023年-2028年的年复合增长率达到7.91%。然而随着重组蛋白开发需求的增长，目前重组蛋白下游纯化存在的问题及难点逐渐显现（见图1），纯化工艺决定了重组蛋白的纯度、产量及有效性。

为此，本文将主要介绍重组蛋白下游纯化存在的难点及目前重组蛋白主要下游纯化策略，供从业人员参考。

图1. 重组蛋白纯化过程中重要的理化参数

一

重组蛋白下游纯化存在的难点

1. 重组蛋白缺乏 Fc 区，无法用Protein A进行捕获

Protein A捕获步骤可以很好地将宿主蛋白残留（HCP）水平降低到百万分之几（ppm）。目前应用在生产中的HCP清除方法依赖于Protein A的产物捕获，然后通过离子交换或混合模式色谱在流穿模式下去除残留的HCP。

然而重组蛋白缺乏Fc区，无融合标签，无法通过亲和层析的方式进行捕获，导致HCP去除困难，需要根据蛋白的等电点、疏水性等其他特点进行分离纯化。

2. 重组蛋白和HCP的pI差异较小，分离过程复杂

单克隆抗体往往具有高等电点（pI值），通常重组蛋白和HCP的pI差异较小，使分离过程复杂化。

而在中国仓鼠卵巢（CHO）和其他哺乳动物细胞培养过程中产生的HCP往往是酸性的，所以纯化过程中可以利用pH值差异将HCP去除。

二

重组蛋白下游纯化策略

重组蛋白具有许多不同电荷和疏水性的“斑块”的结构，一个“斑块”可能是疏水的，而相邻的“斑块”可能是亲水的，因此通常采用更具选择性和高盐耐受性的层析介质，例如混合模式填料结合了多种吸附模式，上样时表现出比传统的离子填料更宽的操作范围，具有捕获高盐离子原料中重组蛋白的能力。

此外，由于复合层析填料与重组蛋白具有不同类型的相互作用，如离子交换，疏水和氢键等，这些相互作用可以以独立或互作的方式工作，但单个相互作用的强度取决于目标分子的整体工艺条件和特性。

因此利用实验设计（DoE）的方法，探索这些复合模式填料的复杂行为，确定抗体纯化过程中最佳结合和洗脱条件，确定HCP清除的最佳条件，然后直接放大到实验室色谱，是目前重组蛋白较为成熟的下游纯化策略。

AsymBio|重组蛋白下游纯化平台

凯莱英生物拥有成熟的重组蛋白下游纯化平台，根据蛋白的等电点和疏水特性选择合适的填料进行捕获，能灵活设计不同性质的重组蛋白纯化路线；即使是不含标签的重组蛋白，在通过复合模式层析后，经过精纯手段可获得高纯度的重组蛋白，与含有标签的同一重组蛋白纯化后的纯度可比，能实现SEC≥99%，NR-CE纯度≥98%。

凯莱英生物灵活赋能各类不含标签的重组蛋白工艺开发，致力于提供高效、优质的生物药一站式CDMO服务。

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凯莱英生物是凯莱英医药集团战略新兴业务板块，致力于成为生物大分子CDMO一站式服务平台。为客户提供抗体和重组蛋白药物、ADC、质粒和mRNA、各类生物药制剂灌装、分析方法开发与检测、以及国内外注册与申报等全方位、定制化、一站式的综合服务。

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