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是時候多加重視了!中國色譜“芯”之Protein A親和填料國產替代

瀏覽次數: 日期:2019-06-11 09:37:12

 

導讀:

       以單抗藥物為代表的生物制品無疑是制藥行業最引人矚目的焦點之一,拿特瑞普利單抗為例,作為唯一上市的國產黑色素瘤PD-1產品,自2019年2月底開出首張處方以來,其良好的市場表現就給君實生物的業績提供了有力保障,中金公司分析認為特瑞普利有望在19年持續擴大市場份額,預計全年銷售可能會突破6億元!

 

2019全球TOP 10藥物銷售額預測(億美元)

資料來源:EvaluatePharma

 

       此外,在2012-2019年間,陸續有6個重磅單抗專利相繼到期,也為生物類似藥打開機會大門,全球生物類似藥市場預計在 3 年內突破 300 億美元。

 

全球生物類似藥市場規模(單位:億美元)

 

       單抗市場如此多嬌,而反觀其研發生產現狀卻不難發現,在抗體領域的價格戰如火如荼的今天,其上游研發技術發展迅速,并且對于下游產出和生產效率的要求也隨之日益提高,可以說業內對于經濟高效的色譜填料一直有著精益求精的高標準需求。雖然國外也有不少優秀的色譜填料產品供藥企選擇,但除了高昂的售價之外,近來動輒遭遇“禁令”卡脖子的實際現狀,也讓越來越多的企業認識到在色譜填料這個“色譜芯片”領域也亟待出現優質的國產替代產品來打破國外壟斷所造成的極端被動局面,在這方面納微科技為我們提供了成熟優秀的解決方案,其中UniMab和NanoMab Protein A親和填料就是非常優秀的例證。

 

篩選購買Protein A親和填料的關鍵考核要素

 

       單分散基質微球:Protein A親和填料價格昂貴,屬于色譜純化介質中的“貴族之選”,現有的Protein A親和填料基本上都是基于多分散體系,不利于更好配合發揮Protein A親和的優勢,單分散體系卻能帶來更好的裝柱體驗、傳質效果好、洗脫集中、更低反壓等諸多顯著優勢;
      
高載量:高載量能夠保證同等時間內更高效的純化生產,若在較高流速下仍能保持高的動態結合載量,則更有利于兼顧生產效率和產量;
      
長壽命:層析介質成本普遍較高,使用時間的長短會在一定程度上影響純化的經濟性,也能從某種程度上避免更換填料帶來的潛在問題;
      
高耐堿性:耐受0.5 M NaOH溶液清洗,可以有效控制生物負荷,高效防止潛在的污染發生,且在經過100 Cycles清洗后,動態載量仍要維持在95%以上;
      
高機械強度:機械強度高可確保色譜介質能承受更高流速和柱壓,高濃度樣品可直接上樣,可選生產條件更廣泛,生產效率也更高,且在工藝放大和生產中可裝填更高柱高,有效提升單批產能,減少批次數量和QC等部門檢驗數量等諸多成本,確保更高生產效率和企業效益;
      
純化重復穩定性好:色譜介質批次間穩定性高,能夠確保滿足純化生產的工藝要求和純化效率,大大降低純化生產中變量因素的干擾,節約人力和時間成本。
      
技術服務及時方便:授人以魚更要授人以漁,優質的填料搭配專業及時的分離純化技術服務才能實現全方位為客戶服務的最佳效果,最大限度提升客戶的純化體驗,及時解決分離純化中出現的問題,高效且專業;
      
供應鏈安全可靠:除了穩定的供貨能力及產能,供應商資質健全規范等達標外,還需要確保色譜介質不會因為外在原因而存在斷供或禁令風險等。
       應該說長久以來色譜層析介質的研發和生產技術一直壟斷在外國人的手里,這種壟斷性經營不是國人在色譜領域發表幾篇學術論文或者取得幾項突破進展就能夠扭轉的,盡管此前有報道稱中國在色譜純化領域的論文發表量已經躍居世界第一。近年來,我們屢屢見諸報道的是西方世界在芯片等高科技領域對我們進行“卡脖子”式的封鎖和斷供,越來越多的企業開始意識到掌握自主可控的核心技術的重要性:在色譜層析領域,納微科技就是一家這樣的企業,下面我們就以Protein A親和填料為例,看看我們的高科技國產填料具備哪些優秀的特性可以在滿足上述關鍵考核要素的情況下,去對昂貴的國外壟斷產品展開自主可控的替代。

 

單分散UniMab® 特色一:高機械強度和高動態載量

 

 

       如上圖,單分散UniMab層析介質與多分散軟膠基質Protein A親和層析介質的壓力流速線性關系對比可見UniMab機械強度更好,高機械強度可以在使用中帶來以下優點:
      ① 提高生產效率和流速,縮短純化周期;
      ② 可裝填長柱,提高批次處理量,更短的時間處理更多的樣品;
      ③ 可重復裝柱,延長使用壽命;
      ④ 直接上高濃度、高粘度樣品;
      ⑤ 減少碎片避免篩板堵塞,降低壓力;
      ⑥ 更寬的操作空間。

       此外,上圖還對比了在不同保留時間下,兩款填料的DBC(動態結合能力)數值變化,可以明顯的看出UniMab在同等保留時間下對目標蛋白的動態載量更高,由于層析都是在一定流速下進行的,因此填料的動態載量更能有效地用于指導確定上樣量。從圖中我們可以看出,盡管兩種層析介質在低流速度條件下載量差不多,但在高流速條件下UniMab 載量比Agarose Type Protein A Resin 高很多。正是由于單分散的UniMab粒徑均一,孔道穿透性好,抗體與Protein A 配基結合快,因此UniMab 在高流速(柱保留時間短)條件下具有更高載量,這將非常有利于客戶提高生產效率、降低生產成本。

 

單分散 UniMab® 特色二:動態載量穿透曲線圖

 

       相較軟膠基質Protein A親和層析介質,納微 UniMab有更陡的動態載量流穿曲線說明納微填料的孔道結構更有利于抗體快速傳質。

 

單分散 UniMab® 特色三:等保留時間放大,裝更高柱床

 

 

       高機械強度讓UniMab可以裝填更高柱床,以提高批次處理量,降低緩沖液用量,從而提高生產效率,節約生產成本和能耗。
       關于UniMab層析介質采用等保留時間進行工藝放大生產,可詳見本公眾號于2018年1月5日發布的文章《提高單抗純化產率,只有等高放大嗎》或直接撥打熱線電話與我們溝通交流。

 

單分散 UniMab® 特色四:配基鍵合穩定,循環使用較少脫落

 

 

 

       在多次循環使用Protein A親和層析介質進行抗體純化后,如果層析介質上鍵合的Protein A脫落少說明層析填料的基質和配基鍵合的穩定性更好,這對于控制純化抗體的品質和純度非常重要。從上表中的實驗數據來看,UniMab Protein A親和層析介質的配基穩定性明顯好于軟膠基質的同類填料。

 

 

 單分散 UniMab® 特色五:使用壽命長,生產成本低

 

 

       如圖,UniMab Protein A親和層析介質在10%的流穿條件下,經過100次循環使用后,其動態結合載量依然能保持在90%左右。這樣一來不僅能明顯降低客戶的生產成本,也從側面更好地印證了UniMab親和填料的配基鍵合穩定,脫落極低,能夠更好地確保純化生產穩定有序地進行。
       此外,納微新推出的UniMab Pro Protein A親和層析介質作為全面升級版,在使用壽命方面表現更加出眾,有圖有真相!

 

 


單分散 UniMab® 特色六:色譜重現性良好,純化生產穩定性高

 

 

       上圖是用UniMab填料進行抗體純化150次后的制備色譜圖,可以很直觀地看出多次分離純化的圖譜能夠實現完整得重合,可見其色譜重現性非常良好,不僅能夠滿足研發生產等環節的工藝要求和純化效率,而且大大降低了純化生產中變量因素的干擾,節約人力和時間成本。

 

單分散 UniMab® 特色七:提高生產效率和經濟效益

 

 

       UniMab是基于單分散聚甲基丙烯酸酯多孔微球合成的,其具有高度的粒徑均勻性,且孔道穿透性好,因此抗體與Protein A 配基結合快。UniMab在高流速下(柱保留時間短)具有更高載量,因此其可以在進行工藝放大時裝更高柱床,提高抗體的批處理量和生產效率。此前有研究稱,當Protein A重復使用30次以上,流動相成本就會開始逐漸高于Protein A介質的成本,而使用UniMab可以顯著降低流動相消耗,從而降低生產成本和廢液處理的環保成本。
       總之,單分散UniMab Protein A親和層析介質不僅對抗體的分離效率高,能夠以高回收率獲得純度高的抗體,還能顯著降低包括緩沖液用量及人力、時間等在內的生產成本,目前已經成為抗體及重組蛋白等生物大分子分離純化的首選之一。

 

納微 Protein A親和層析介質:國產高科技色譜填料創新領先之選


       今天,國內企業普遍認識到我們應當以技術創新和產業化發展來針對國外壟斷的眾多關鍵技術領域進行快速突圍,把高科技自主可控的主動權和企業命脈牢牢掌握在自己手里,才能一勞永逸地解決“卡脖子”的問題。納微科技十多年如一日的科研攻關自主創新,最終成就了自身在納米微球精準制造方面的隱形冠軍,應該是值得國人為之驕傲和自豪的成就,而且目前連續流色譜層析新技術正日益受到國內外企業的推崇,而納微單分散系列的色譜填料針對這項新技術的適配性非常良好,遠優于傳統的多分散軟膠系列,如此看來我們不僅實現了對國外壟斷領域的突破,甚至在新技術應用方面實現了趕超式的發展。
       關于納微UniMab親和填料在雙柱連續流層析中的具體應用表現,浙江大學化學工程與生物工程學院的林東強教授課題組還專門對比國際知名企業GE公司的MabSelect SuRe親和填料進行了深入研究,研究成果發表在中文核心期刊《高?;瘜W工程學報》上,論文題為《雙柱連續流層析親和分離抗體的過程設計與應用》。林教授課題組通過認真翔實的全方面研究和數據分析,肯定了UniMab親和填料的出眾表現,可謂是為中國色譜“芯”的國產替代提供了又一力證。在此筆者附上這篇文章的網頁預覽圖,感興趣的讀者可以點擊論文網頁圖片,查看原文。

 

 

納微 Protein A親和層析介質優勢:
高機械強度,高流速下動態載量高,可以大幅提高生產效率
耐堿性良好,可以滿足CIP&SIP要求
使用壽命長,生產成本較低
緩沖液使用量顯著降低,進一步縮減生產成本
回收率高,目標抗體純度高,低HCP殘留和Protein A配基脫落等優異分離純化性能
世界首個可大規模生產的單分散Protein A親和層析介質,是理想的連續層析介質

納微提供高性價比抗體純化全套解決方案
(歡迎直接聯系我們咨詢詳情)

 

 

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