病毒分離純化挑戰(zhàn)與突破

 春節(jié)期間一場突如其來的新型冠狀病毒肺l炎疫情導致超近8萬人感l染，超過2700人失去生命，1000多萬人口的武漢實施了史l上前l所未有的封城。這個讓中國的經(jīng)濟活動幾乎處于停頓狀態(tài)，讓全世界感到恐慌的肺l炎疫情卻是由小小的病毒引起的，它們是如此之小，以至于您無法在光學顯微鏡看清楚它們。這次疫情即讓我們體會到自然界的威力也讓我們體會到自然界無窮的奧妙。即使是科學技術(shù)高度發(fā)達的今天對這種病毒的了解也是非常有限，對病毒引起的很多疾病我們也沒有很多好的應對方法。人類不僅僅只是這次遭受病毒引起的肺l炎疫情磨難，其

實各種流l感、艾l滋病、麻l疹、風l疹、天花、水l痘、病l毒性肝l炎、流行性乙型腦炎等各種疾病都是病毒引起的。

與上游十多倍生產(chǎn)效率提升相比，下游分離純化技術(shù)進步明顯滯后，導致下游工序成為生產(chǎn)瓶頸，抗l體主要生產(chǎn)成本也轉(zhuǎn)移到下游。下游工藝在整個生物制藥生產(chǎn)中占據(jù)60%以上生產(chǎn)成本，也被認為是需要改進的技術(shù)領(lǐng)域。下游工藝先進性決定了藥品的質(zhì)量，及藥品生產(chǎn)效率和成本，也成為生物制藥企業(yè)的核心競爭力所在。生物制藥下游生產(chǎn)工藝目的就是把目標藥l物分子從復雜發(fā)酵液體系中分離出來以滿足藥品純度及質(zhì)量的需求。一方面監(jiān)管部門對生物藥的純度和質(zhì)量要求越來越高，另一方面生物分子具有結(jié)構(gòu)復雜，且對外部條件敏感，穩(wěn)定性差，雜質(zhì)多，濃度低等特點，使得生物藥分離純化的挑戰(zhàn)更大。比如說治l療用抗l體不僅對含量有嚴格的要求，還必須去除各種潛在的雜質(zhì)如宿主HCP, DNA，Endotoxin, 抗l體聚集體及降解片段等（表2）。

Protein A 介質(zhì)價格高的主要原因是其生產(chǎn)工藝復雜，ProteinA 配基是通過生物發(fā)酵生產(chǎn)的，經(jīng)過純化后偶聯(lián)到介質(zhì)上成為Protein A 親和介質(zhì)，因此生產(chǎn)成本遠高于傳統(tǒng)的離子交換、疏水、分子篩等介質(zhì)。另一方面Protein A產(chǎn)品主要由歐美幾家供應商壟斷，也是價格居高不下的原因之一。為了降低抗l體生產(chǎn)成本，不少研究工作者在尋找可以取代Protein A且價格低廉的新型層析介質(zhì)來純化抗l體，雖然可能在一些個案中獲得成功，但都無法撼動Protein A 在整個抗l體分離純化的壟斷地位。ProteinA 親和層析成為過去近30年里抗l體純化捕獲的金標準。因此要降低抗l體親和層析這一步的成本首要的方案是實現(xiàn)Protein A 介質(zhì)的國產(chǎn)化以降低產(chǎn)品價格；其次是通過采用創(chuàng)新的連續(xù)層析工藝技術(shù)或其它新工藝以提高Protein A 介質(zhì)的利用率并提高抗l體生產(chǎn)效率。當然不斷改進Protein A 介質(zhì)性能使其具有更高的載量和更長的使用壽命也可以降低抗l體的生產(chǎn)成本。

協(xié)同創(chuàng)新打破國外壟斷

“卡脖子”原材料園企也能造

生物制藥用分離純化層析介質(zhì)，一個聽起來十分陌生的名詞，占據(jù)了生物制藥生產(chǎn)環(huán)節(jié)約六成成本，也是困擾中國生物醫(yī)l藥行業(yè)多年的一項“卡脖子”技術(shù)。由于制備技術(shù)難度大，長期以來，國內(nèi)在這一領(lǐng)域的需求主要依賴進口。過去，國外供應商平均每年要提價10%，中國藥企沒有議價空間和替代選擇。但這一切，隨著園區(qū)一家企業(yè)十多年的攻關(guān)，逐漸有了改變。

看上去像面粉，在顯微鏡下，露出真容的分離純化層析介質(zhì)其實是一顆顆形狀、大小一致的納米微球。它們表面光滑，呈現(xiàn)出像液體一樣的流動性?！安灰此鼈兤涿膊粨P，提取效率卻是杠杠的?！痹谔K州納微科技股份有限公司展廳，公司董事長江必旺揭開了這一材料的神秘之處。首先，納米微球材料的吸附性與表面積成正比，納微科技的納米微球材料一克表面積就相當于一個足球，吸附力極強；其次，每個粒子內(nèi)部都有像迷宮一樣的孔洞結(jié)構(gòu)，這些孔洞直徑的大小決定了可以進入納米微球內(nèi)部蛋白或抗體的種類?！拔覀冞€在納米微球表面鏈接了具有特殊功能基團，相當于給它們裝了‘手’，讓其可以順利抓取某些物質(zhì)，很大限度地將發(fā)酵液中有用的成分提取出來?！苯赝f。