[发明专利]一种多柱连续流层析捕获蛋白的优化方法

说明书

本发明公开了一种多柱连续流层析捕获蛋白的优化方法，包括以下步骤：步骤1，在设定的上样蛋白浓度和任意上样保留时间的条件下，进行一次蛋白穿透实验，得到蛋白穿透曲线；步骤2，在目标设定的穿透百分比例下，积分穿透曲线，得到单柱载量，建立连接上样时间和上样保留时间的线性关系；步骤3，利用步骤2得到的线性关系，求解连续流层析捕获蛋白的最优操作柱数；步骤4，利用步骤2得到的线性关系和步骤3得到的最优操作柱数，求解连续流层析捕获蛋白的最优上样保留时间；步骤5，利用步骤4得到的最优上样保留时间，求解连续流层析捕获蛋白的最大生产力。

技术领域

本发明涉及生物化工和生物工程领域的蛋白层析分离技术，具体涉及一种多柱连续流层析捕获蛋白的优化方法。

背景技术

单克隆抗体(简称单抗)是最重要的生物技术药物，具有靶向性好、疗效高、毒副作用小等特点。近年来，随着上游细胞表达量的增长和生产规模的扩大，下游分离纯化过程的生产力和经济性越来越受到关注。传统的单抗分离主要采用基于蛋白A亲和捕获的三步单柱批次层析，其过程效率有限，难以匹配快速增长的上游过程。另一方面，蛋白A亲和介质价格昂贵。因此，提高蛋白捕获工艺的过程生产力和蛋白A介质的利用度非常重要。

近年来，一种新型的连续流层析技术——多柱周期性逆流层析(multi-columnperiodic counter-current chromatography)，成功应用于抗体的蛋白A亲和捕获过程。该连续流层析的核心是双柱串联上样，第一根层析柱穿透的蛋白被第二根层析柱所捕获，第一根层析柱在设定的蛋白穿透比例终止上样，切换至第二根层析柱继续上样，第一根层析柱则进行洗脱和再生，多柱交替实现连续层析分离，从而提高生产力和介质利用度，减少缓冲液消耗和设备规模。专利US 007901581 B2提出了一种三柱连续流层析方式，并应用于哺乳动物细胞培养上清液中捕获单克隆抗体。专利US 2017/0016864 A1提出了多柱连续流层析的蛋白捕获方式，通过对不同上样保留时间的多次蛋白穿透实验，对连续流层析过程的操作模式和生产力进行优化。Godawat等(Biotechnol.J,7:1496-1508,2012)提出采用误差函数拟合穿透曲线并得到动态载量，进行多柱连续流层析的过程设计，然而该方法只能对单个上样保留时间进行优化设计，若上样保留时间改变，则需要重新进行蛋白穿透试验和拟合。