帶狀皰疹(Herpes Zoster, HZ)是由潛伏在脊髓背根或顱神經節內的水痘-帶狀皰疹病毒(Varicella-Zoster Virus, VZV)經再激活后所致的急性感染性皮膚疾病。水痘-帶狀皰疹病毒又稱人類皰疹病毒3型(HHV-3),為雙鏈DNA病毒,長度約 125 kb,在所有已知的皰疹病毒中最小。
目前尚無治療VZV感染的特效藥物,接種疫苗是一種有效的主動免疫防控策略。從2006年開始,數種水痘-帶狀皰疹疫苗被各國逐漸批準,用于預防帶狀皰疹及其并發癥的發生。
帶狀皰疹下游純化工藝解決方案博格隆已為多種類型重組帶狀皰疹的下游純化提供解決方案,包括純化工藝和層析介質。
本文所展示的案例采用“復合模式層析+疏水層析+陰離子層析+復合模式層析”的四步層析法,最終滿足質量要求——四步層析后樣品SEC純度大于97 %,HCP殘留小于300 ppm(Cygnus試劑盒檢測)。
與傳統純化方案相比,四步層析法去掉了分子篩的步驟,完成重組帶狀皰疹的下游純化工藝過程。
1. 捕獲階段第一步捕獲階段使用了復合模式層析填料。復合模式層析填料結合了不同類型的相互作用,如離子相互作用、氫鍵作用和疏水相互作用。使用該類型填料純化后的樣品純度通常可大于90 %。
此外,復合模式離子交換填料對鹽離子具有一定的耐受性,一般樣品中含有不高于30 mS/cm鹽不會影響其吸附,因此可以相應降低樣品的稀釋比例,從而減少工藝時間和成本。
捕獲階段主要去除了大量雜質并降低了HCP含量。本案例在該階段使用了Diamond MIX-A填料純化某重組帶狀皰疹疫苗。
• 填料:Diamond MIX-A
• 樣品:某重組帶狀皰疹疫苗發酵液上清
• 層析柱規格/柱高:BXK 16/20,柱高10 cm
• 純化結果:SDS-PAGE電泳圖譜顯示5號洗脫樣品泳道除目的蛋白條帶外,無明顯雜質條帶,且SEC純度>90 %,HCP殘留由原液的十幾萬ppm降低至幾千ppm,約28倍。
第二步中度純化階段使用疏水層析介質。選擇疏水填料的關鍵在于選擇合適疏水強弱的配基。常見配基的疏水性強弱順序:Butyl-S<Butyl<Octyl<Phenyl。
疏水填料通常采用結合洗脫模式,將樣品高鹽條件下上樣,常使用鹽濃度遞減的梯度從柱上洗脫樣品。隨著離子強度的降低,分子的親水區暴露增加,分子按疏水性遞增的順序從柱上洗脫出來。
中度純化階段進一步去除樣品中的雜質和降低HCP殘留。本案例在該階段使用Diamond Butyl Mustang填料純化某重組帶狀皰疹疫苗。
• 填料:Diamond Butyl Mustang
• 樣品:Diamond MIX-A洗脫處理后樣品
• 層析柱規格/柱高:BXK 16/20,柱高10 cm
• 純化結果:SEC檢測純度提高了約3 %,HCP殘留降低至2000 ppm左右。
第三步精純階段使用陰離子層析+復合型強陰離子層析介質。陰離子層析介質偶連帶正電的功能基團(如季銨基、二乙氨基乙基),在中性條件下,能夠和帶負電荷的內毒素、HCD、HCP等雜質結合,因此陰離子層析是去除內毒素等雜質的一個關鍵步驟。
本案例在精純階段使用Diamond Q和Diamond MIX-A Mustang填料純化某重組帶狀皰疹疫苗。Diamond MIX-A Mustang相較Diamond MIX-A粒徑更小,分辨率更高。
• 填料:Diamond Q
• 樣品:Diamond Butyl Mustang洗脫樣品
• 層析柱規格/柱高:EzScreen 4.9 mL,柱高10 cm
• 純化結果:SEC檢測純度無明顯提高,HCP殘留降低至幾百ppm。
• 填料:Diamond MIX-A Mustang
• 樣品:Diamond Q洗脫樣品
• 層析柱規格/柱高:EzScreen 4.9 mL,柱高10 cm
• 純化結果:SDS-PAGE電泳圖譜顯示洗脫樣品泳道背景干凈,無可見雜質條帶,SEC檢測純度提高至97 %以上,HCP殘留降低至200 ppm左右。
使用博格隆四步層析法純化后,該重組帶狀皰疹疫苗最終SEC純度>97 %,HCP殘留降低至200 ppm左右,最終收率、純度和HCP殘留量均符合客戶要求。但是不同類型的帶狀皰疹,種類不同,質量要求不同,因此,層析填料的屬性要求也可能存在差異。
除標準產品外,博格隆還提供定制化解決方案,為您解決下游層析工藝研發、生產及工藝變更等過程中遇到的難題。
關于博格隆博格隆成立于2008年,是一家專注于為分離純化提供高質量層析介質的高新技術企業,是中國較早具備大規模生產分離純化介質能力的企業之一。博格隆所提供的產品涵蓋各類分離純化介質、預裝柱、實驗室及工業生產級空柱、微載體,同時提供分離純化工藝開發服務及填料定制。