混合モードクロマトグラフィー
ナノボディ、二重特異性モノクローナル抗体、融合タンパク質などの新たなバイオ治療薬は、従来のダウンストリーム精製プラットフォームに課題をもたらします。これらの新規バイオ医薬品ターゲットは、製品純度を達成するために特定の選択性を必要とします。さらに、より高い抗体価と新たに設計された抗体様融合タンパク質は、精製プロセスにおける生産性と選択性の向上の必要性を高めています。混合モードクロマトグラフィーは、単一の結合基上で複数の相互作用タイプ(例:イオン性、疎水性、親和性)を組み合わせることで、これらの課題を克服します。これらの特長は以下の通りです:
- 困難な標的物質に対処するマルチモーダル分離を実現
- 単一工程で高純度・高選択性を実現
- プロセスの複雑性を低減し、生産性を向上させます
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混合モードクロマトグラフィーポートフォリオ
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ナノボディ、マルチ特異性モノクローナル抗体、融合タンパク質などの新規バイオ医薬品ターゲットは、高い製品純度を達成するために新たな選択性が求められます。混合モードマトリックスは、イオン交換(IEX)やヘドロン吸着(HIC)といったマルチモーダル分離機構を活用し、従来の単一モードクロマトグラフィーと比較して、単一工程でより高い選択性と純度を実現します。
| 樹脂 | MEP HyperCel | HEA HyperCel | PPA HyperCel | CMM HyperCel | HA Ultrogel® |
|---|---|---|---|---|---|
| モード | 陰イオン交換 および HIC | 陰イオン交換 および HIC | 陰イオン交換 および HIC | 陽イオン交換 および HIC | 親和性&陽イオン交換 |
| 特異性 | 疎水性 | 疎水性 | 非常に疎水性 | 疎水性 | ワクチン(百日咳)および組換えタンパク質に対する選択性 |
| アプリケーション |
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| 樹脂 | モノリス | |
|---|---|---|
| アプリケーション | 中小規模のバイオ医薬品の捕捉と研磨 | 大型分子の捕捉と研磨 |
| 実装 | 複数回使用 | 同一バッチ内での複数回使用、バッチ間のシングルユース |
| 使いやすさ | バルク原料(充填カラムが容易) | すぐに使用可能 |
| スケーラビリティ | 幅広いカラムサイズ | 多様な装置サイズ |
| マトリクス | CMM、HEA、PPA、MEP、HA | H-bond ADC、PrimaS |
混合モードクロマトグラフィーについて詳しく知る
関連資料
MEPおよびCMM HyperCelを用いた単一ドメイン抗体捕捉
ザルトリウス社の混合モード樹脂は、イオン交換、疎水性相互作用、およびアフィニティクロマトグラフィーを組み合わせることで、選択性を高めています。これらの樹脂は、前処理または後処理のバッファー交換・透析工程を必要とせず、幅広いpHおよびイオン強度条件をサポートするため、より効率的で集約的なプロセスを実現します。
本研究では、MEP HyperCel®が様々な単一ドメイン抗体(sdAb)の捕捉プラットフォームとして有効かつ汎用性が高いことを実証しております。sdAb(VHHフラグメントまたはナノボディとも呼ばれる)は、ラクダ科由来の重鎖抗体であり、独特の構造的・機能プロパティを有しております。タンパク質Aアフィニティクロマトグラフィーで容易に精製可能なフルレングスのモノクローナル抗体とは異なり、sdAbsには普遍的な結合ドメインが存在しないため、その精製はより複雑で、カスタマイズされたソリューションへの依存度が高くなります。
MEP HyperCel®は以下の利点を提供しました:
- 中性から酸性の等電点を持つsdAbs、および様々な分子サイズのsdAbsを効果的に捕捉
- 高い動的結合容量(DBC)と回収率
- 宿主細胞由来のDNAやタンパク質を含む不純物の強力な除去
CMM HyperCelも、特に中性に近いpHで溶出する酸性sdAbに対して有効な選択肢であり、プロセス最適化における柔軟性を提供します。
低塩濃度下での結合条件のさらなる最適化、ならびに接触時間とDBCの最適化により、MEPおよびCMM HyperCel捕捉プラットフォームを用いたプロセス効率のさらなる向上が期待されます。本研究は、独自開発のUNLOCK PICHIA®発現システムを用いた組換えタンパク質発現を専門とする主要な受託研究開発機関(CRO)であるVALIDOGEN社との共同で実施されました。
よくあるご質問
「混合モード」または「マルチモーダル」とは、樹脂が複数の結合機構を通じて同時に分子と相互作用する能力を指します。ザルトリウスの混合モード樹脂の大半は、イオン交換クロマトグラフィー(IEX)と疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)を組み合わせることで分離性能を高めています。この機構は、まず等電点によってバイオ医薬品を分離し、次に相対的な疎水性によって分離するため、選択性にさらなる次元を提供します。
混合モード樹脂は、以下の場合にダウンストリームプロセスにおける「安全装置」として機能します:
- ・プロセスに親和性樹脂が不足している場合(例:代替モノクローナル抗体プラットフォーム向け)
- 共溶出する物質の分離または除去が困難な場合
- 標的分子が構造的に類似しており、分離が困難な場合
- 分子がバッファー条件付けに敏感で、狭いpH範囲または伝導率範囲を必要とする場合
混合モード樹脂の価値:
- 複数の不純物(例:集積物、HCP、電荷変異体)を少ない工程で除去することで、臨床への時間を短縮します
- 複雑なアップストリーム工程混合物の要求に対応します
- 他の混合モード樹脂には見られない独自の選択性を提供します
- 厳格な純度要件が求められるアプリケーションに最適です
- 堅牢なセルロースマトリックスにより、高い化学的堅牢性、高い多孔性、低い非特異的結合、低背圧での優れた流動プロパティを実現します