三种典型扩张床吸附介质的比较分析与评价

扩张床吸附是一种新型的集固液分离、浓缩、纯化于一体的层析技术,其核心为经过特殊设计的吸附介质。比较了Streamline SP、Streamline SP XL和Fastline SP三种常用扩张床介质的理化性质和床层特性,并以乳铁蛋白为模型蛋白,从静态吸附、吸附动力学和动态吸附三方面比较了不同介质的吸附特性。结果表明,介质颗粒小,吸附平衡快;介质密度大,床层稳定性高,适用流速大,过程处理能力高,研究的结果为扩张床吸附介质的理性设计提供指导。     

疏水性电荷诱导层析纯化免疫球蛋白IgY

利用疏水性电荷诱导层析（HCIC）从鸡血中分离免疫球蛋白IgY。采用经辛酸预处理后的血浆上清液作为原料,直接用HCIC分离纯化IgY。考察了两种HCIC介质,市售介质MEP HyperCel和实验室自制介质Bestarose DVS MMI,优化了上样pH、洗脱pH和上样量等条件。研究发现,以2 巯基 1 甲基咪唑为配基的Bestarose DVS MMI介质优于MEP HyperCel介质,前者分离IgY的纯度和收率较高,HPLC分析IgY纯度可达92%以上,收率约95%。通过配基结构比较和表面电势分析,探讨了HCIC分离IgY的机制。结果表明,采用HCIC可以实现IgY的高效分离,为从血液中分离免疫球蛋白提供了新方法。     

疏水性电荷诱导色谱分离抗HER2单克隆抗体

采用疏水性电荷诱导色谱（HCIC）新型生物分离方法,从CHO细胞培养液中高效分离抗HER2单克隆抗体（单抗）。选用典型HCIC介质MEP HyperCel,考察了细胞培养液中单抗稳定性,比较了不同pH下MEP HyperCel介质对抗HER2单抗的吸附性能,发现pH6～9范围内吸附容量均较高,酸性条件下吸附容量显著下降。进一步考察了抗HER2单抗的动态吸附载量,优化了上样和洗脱条件,确定了合适的分离条件,实现了细胞培养液中高效分离单抗,纯度达到94.6%,收率约0.1 mg·（ml料液）^-1。结果表明,HCIC从哺乳动物细胞培养液中分离单抗是切实可行的,为单抗分离提供了新思路。     

混合模式吸附中辛酸钠和牛血清白蛋白间相互作用

混合模式吸附是一种抗体分离新方法,适量添加辛酸钠,可以减弱血清白蛋白等杂质吸附,提高抗体结合的选择性。本文以MEP HyperCel介质和牛血清白蛋白（BSA）为模型,结合静态吸附平衡和等温滴定量热（ITC）法,考察了辛酸钠浓度、pH、盐和温度等影响,探讨了辛酸钠的作用机制。随辛酸钠浓度增大,BSA和牛血免疫球蛋白的饱和吸附量均呈现先降低后升高的趋势,不过辛酸钠对BSA影响更显著,ITC分析表明辛酸钠与BSA之间存在较强的相互作用,且以疏水作用为主导。添加辛酸钠后,BSA吸附量随pH或温度升高而降低,不同盐具有不同效果,ITC分析表明pH、盐和温度均不同程度影响辛酸钠-BSA相互作用,从而影响MEP HyperCel吸附BSA。结果表明,等温滴定量热分析与宏观吸附现象相一致,可量化分析小分子-蛋白间相互作用,为研究蛋白吸附过程中小分子添加物的作用机制提供了新思路。     

细胞破碎对离子交换扩张床吸附中生物质与吸附剂间相互作用的影响

以E.coli DH5α为模型生物质,Streamline DEAE为典型阴离子交换扩张床吸附剂,通过生物质脉冲响应法获得生物质穿透指数(BTI)作为生物质/吸附剂间相互作用的定量评价参数,考察细胞破碎方法对扩张床吸附的影响.结果表明,随着细胞破碎程度的加剧,碎片粒径减小,碎片zeta电位绝对值也减小,BTI增大,生物质与吸附剂间相互作用减弱.从静电相互作用理论出发,建立了BTI与生物质zeta电位(ζ_B)、离子交换介质zeta电位(ζ_A)和生物质颗粒大小(d_B)三者乘积(-ζ_Aζ_Bd_B)间良好的线性关系.当-ζ_Aζ_Bd_B<100 mV²&#8226;μm时,BTI>0.9,该关系可用于预估生物质的影响,简化扩张床吸附的过程设计.     

肿胀床中蛋白质吸附性能

The influence of operation parameters on the adsorptio11 perforn1ance of protein (bovin serum albumin,BSA) in an expanded bed was studied using Streamline diethyl aminoethyl (DEAE).The result of residence timedistributions (RTD) and breakthrough curves showed that adsorption performance of the expanded bed could notbe improved by increasing the fiow velocity at the range from 16ml.min~(-l)to 26ml.min~(-1).The increase of proteinconcentration from 0.5 mg.ml~(-1) to 2mg.ml~(-l) resulted in poor adsorption performance.With increasing temperaturefrom 5℃ to 30℃ and the sedimented bed height from 11.5cm to 22.5cm,the adsorption characteristics in theexpanded bed were improved.     

蛋白质水力学半径的测定及用于蛋白质变性过程的实时监控

采用纳米粒度分析仪Zetasizer Nano测定了牛血清白蛋白（BSA）的水力学半径,考察了pH、离子强度、表面活性剂等的影响,并用于BSA热变性和脲变性过程的实时跟踪。随pH增大,BSA水力学半径呈“U”形变化趋势;酸性条件下,分子膨胀,随着盐浓度升高,BSA分子先小幅减小后显著增大;中性pH范围,离子强度对蛋白质分子尺寸影响很小,蛋白质性质相对稳定。离子型表面活性剂在蛋白质表面吸附,从而影响BSA水力学半径。通过水力学半径的测量实时跟踪蛋白质变性过程的分子变化,发现增加热变性中离子强度可加快变性速率,SDS加入增大了BSA变性温度Tm。脲在促使BSA分子扩张的同时,对链伸展有抑制作用;在DTT存在下,BSA的水力学半径随着时间变化逐渐增大。结果表明,简便的水力学半径测量可以用于蛋白质大小的表征,并可实时跟踪蛋白变性过程的分子尺度变化。     

抗体药物分离纯化中的层析技术及进展

抗体,特别是单克隆抗体是一类重要的生物技术药物,具有巨大的市场前景。目前抗体药物生产的瓶颈已由抗体表达转移到抗体的分离纯化中,其中层析是最关键的技术。典型的抗体纯化过程首先通过蛋白A亲和层析对抗体进行捕获,然后进一步精制,主要方法包括离子交换层析、疏水相互作用层析以及羟基磷灰石层析等,这些传统的层析方法不可避免存在一定的局限性。为此,研究者致力于开发合适的新方法,如疏水性电荷诱导层析和短肽仿生层析等,很好地弥补了传统层析方法的不足。本文根据近年来国内外在单抗药物分离纯化方面所取得的研究进展,着重介绍了在单抗分离纯化中的常用的层析技术及研究进展。     

金属螯合双水相亲和分配技术分离纳豆激酶的研究

利用金属螯合亲和双水相分配技术对纳豆激酶的分离纯化进行了研究。考察了双水相系统、聚合物的分子量和浓度、亲和配基加入量、pH值、相比以及生物质加入量等因素对亲和分配的影响。结果表明,双聚合物系统比聚合物／无机盐系统更有利于纳豆激酶亲和分配;pH值和亲和配基加入量是影响分配的关键因素。优化的分配条件为：2．6％聚乙二醇,20．2％羟丙基淀粉,5％亲和配基PEG-IDA—Cu(Ⅱ),相比12,pH8．2,发酵液加入量15％。分配系统放大到100g,仍保持一致的酶活收率(90％)和纯化因子(2.0)。设计了两次分配分离流程,纯化因子达到3．52,总收率为81％。     

一种纤维素/钛白粉阳离子交换扩张床吸附剂

为了使得扩张床吸附技术更好地用于蛋白质分离，提出一种含有羧甲基阳离子交换基团的扩张床吸
附剂.采用了反相悬浮热再生法，将超细钛白粉包埋于再生纤维素骨架之中，制备成均质型纤维素/钛白粉
复合微球；再以复合微球作为扩张床吸附基质，用环氧氯丙烷交联后与一氯乙酸反应，得到羧甲基阳离子
交换型扩张床吸附剂；测定了吸附剂在扩张床中的扩张特性和蛋白质吸附性能.结果表明，该吸附剂具有
良好的扩张床膨胀和吸附性能，每升吸附剂的溶菌酶饱和吸附容量达98.7 g，扩张床中蛋白质穿透曲线形
状与填充床基本相似，每升吸附剂的10％穿透吸附容量可达到69.3 g溶菌酶.