イオン交換担体BioPro IEX SmartSep S30のIgGハイスループット精製の有効性
R150521A

BioPro IEX SmartSep Q/Sはバイオ医薬品の中間精製から最終精製に有効なイオン交換担体です。非特異的吸着が極めて小さい親水性ポリマーを使用しているため、タンパク質の動的吸着容量(DBC)が高く回収率にも優れた製品です。
DBCはpHや線速度、塩濃度などに影響を受けますが、BioPro IEX SmartSep Q/Sではいかなる条件においても高いDBCを示します。高速で大量の処理が可能なため、抗体などをはじめとする様々なタンパク質精製で高い生産性を実現します。特にIgGに対しては非常に高いDBCを示すため、サンプルの処理量も多く精製効率化に有効です。

IgGに対する高い動的吸着容量
市販イオン交換担体とのDBC比較
DBC (mg/mL-resin, 10% breakthrough)InsulinLysozyme
Human Polyclonal IgG(MW : 5,800) (MW : 14,300)(MW : 150,000)

SmartSep
S30 S30
BioPro IEXSmartSep120

TSKgel
SP-3PW
A社 Sタイプ30 μm
B社SOURCE
Sタイプ 30S
30 μm
GE

80

BioPro IEX SmartSep S307311193

A社 Sタイプ 30 μm

677242B社 Sタイプ 30 μm

6485

41

IgGのDBCは他社品の2倍以上！

60

DBC測定条件*

40

Column size
SampleFlow rate

20: 50 X 5.0 mmI.D.
: 1.5 mg/mL in equilibration buffer: 400 cm/hr (1.32 mL/min)*条件の詳細はお問い合わせください。

0Insulin(MW : 5,800)

Lysozyme(MW : 14,300)

Human Polyclonal IgG(MW : 150,000)

線速度のDBCへの影響
DBC測定条件120110800 cm/hrでも他社品200 cm/hrの約1.5倍！

BioPro IEX SmartSep S30

1009080706050Column: 50 X 5.0 mmI.D.
Equilibration buffer : 20 mM citric acid-NaOH(pH 5.3)
Elution buffer: Equilibration buffer
containing 0.5 M NaCl
Flow rate: 200-800 cm/hr (0.66-2.62 mL/min)
Temperature: ambient (25℃)
Detection: UV at 280 nm
Sample: 1.5 mg/mL human polyclonal
IgG in equilibration buffer

A社 Sタイプ 30 μm4030

実験時の圧力プロファイル

B社 Sタイプ 30 μm

200.3100200400600

800

10000.25

Linear velocity (cm/hr)

Pressure (MPa)

DBC (mg/mL-resin)

DBC (mg/mL-resin)100

DBC (mg/mL-resin, 10% breakthrough)Linear velocity
200 cm/hr

400 cm/hr

800 cm/hr

BioPro IEX SmartSep S30

1109384

A社 Sタイプ 30 μm

614226

B社 Sタイプ 30 μm

58

410.2
0.15
0.10.05

2300200

400

600

800

1000

1200

Linear velocity (cm/hr)

・BioPro IEX SmartSep S30は種々のタンパク質に対して他社品より高いDBC
IgGでは400 cm/hr~800 cm/hrで他社品の2倍以上抗体精製用カラムのダウンサイジングに貢献
・高流速になるほど他社品との差が増大→高流速で活かせるメリット

BioPro IEX SmartSep S30の使用で精製工程時間の大幅短縮
http://www.ymc.co.jp

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各条件のDBCへの影響
塩濃度のDBCへの影響

pHのDBCへの影響

Sample : 1.5 mg/mL human polyclonal IgG
in equilibration buffer containing 0, 25, 50 mM NaCl
＊Equilibration buffer pH : 5.3

Conductivity : 1.30 mS/cm (pH 5.3)
1.40 mS/cm (pH 6.0)
120110

BioPro IEX SmartSep S308070

A社 Sタイプ 30 μm6050

B社 Sタイプ 30 μm

40100

DBC (mg/mL-resin)90

DBC (mg/mL-resin)

BioPro IEX SmartSep S30110100309080

A社 Sタイプ 30 μm706050

B社 Sタイプ 30 μm403020201010000.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

57.0

5.3

67pH

Conductivity (mS/cm)
共通条件
Column: 50 X 5.0 mmI.D.
Equilibration buffer : 20 mM citric acid-NaOH (pH 5.3 or 6.0)
Elution buffer: Equilibration buffer
containing 0.5 M NaCl
Flow rate: 200 cm/hr (0.66 mL/min)
Temperature: ambient (25℃)
Detection: UV at 280 nm
Sample: 1.5 mg/mL human polyclonal
IgG in equilibration buffer

DBC (mg/mL-resin, 10% breakthrough)
pHNaCl concentration
Conductivity
BioPro IEX SmartSep S30
A社 Sタイプ 30 μm
B社 Sタイプ 30 μm

5.30 mM
25 mM
1.36 mS/cm 4.14 mS/cm
10797645558495.3110615850 mM
6.8 mS/cm
5027196.01036458

・高い塩濃度でも高いDBC
Protein Aを用いた初期精製後の脱塩操作を簡略化可能
・カチオン交換モードでの抗体精製で汎用されるpHレンジでも高いDBCを示す

IgG1（ヒト型抗ヒトTNF-αモノクローナル抗体）の分離例
細胞培養液中のモノクローナル抗体IgG1の分離精製を行った例を示しています。清澄化したのち、アフィニティークロマトグラフィー(rProtein A）で初期精製を行い、イオン交換クロマトグラフィーで精製を行っています。初期精製で使用した担体のリガンドであるrProtein Aが離脱してサンプル中に混入していますが、イオン交換クロマトグラフィーで分離、除去されています。
アフィニティークロマトグラフィー後の中間精製

サンプル精製スキーム

mAU

Sample： ヒト型抗ヒトTNF-αモノクローナル抗体（アダリムマブ）

BioPro IEX SmartSep S30
rProtein A

原料

細胞培養液 1000 mL

清澄化

透析

初期精製

アフィニティークロマトグラフィー(rProtein A)

中間精製

イオン交換クロマトグラフィー(BioPro IEX SmartSep S30)

0.032 mg/mL

A社 (Porous S type) 30 μm
20 mM Sodium Phosphate pH 7.0

B社 (Porous S type) 30 μm

048ColumnEluent

最終精製

Flow rate
Temperature
Detection
SampleInjection

121620

24

28

32

36

40

44

48: 50 X 5.0 mmI.D.
: A) 20 mM citric acid-NaOH (pH 5.3)
B) 20 mM citric acid-NaOH (pH 5.3) containing 0.5 M NaCl
0-100 %B, 30 column volumes: 180 cm/hr (0.59 mL/min): ambient: UV at 280 nm: Anti-hTNFalpha IgG1(Affinity column後): 0.25 mL (0.1 mg IgG1)・rProtein Aでの初期精製時にリガンドが脱離したため、イオン交換カラムでの中間精製において除去
http://www.ymc.co.jpmin