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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(jìn)步明顯滯后,導(dǎo)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(gè)生物制藥生產(chǎn)中占據(jù)60%以上生產(chǎn)成本,也被認(rèn)為是需要改進(jìn)的技術(shù)領(lǐng)域。下游工藝先進(jìn)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(jìng)爭(zhēng)力所在。生物制藥下游生產(chǎn)工藝目的就是把目標(biāo)藥l物分子從復(fù)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(duì)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(fù)雜,且對(duì)外部條件敏感,穩(wěn)定性差,雜質(zhì)多,濃度低等特點(diǎn),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(duì)含量有嚴(yán)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)。
抗l體的層析分離步驟基本都可以采用標(biāo)準(zhǔn)化的三步曲:步用Protein A介質(zhì)進(jìn)行抗l體捕獲和濃縮;第二步用離子交換進(jìn)行中間純化以去除多聚體,宿主蛋白等雜質(zhì);第三步是精純?nèi)コS郉NA,Endotoxin,Protein A 等微量雜質(zhì)。在這三步抗l體的分離純化過程中,步的Protein A親和捕獲占據(jù)分離純化成本80%以上,也是下游分離純化的瓶頸所在。親和層析之所以成本高的主要原因:首先是Protein A 價(jià)格昂貴,其價(jià)格是普通層析介質(zhì)十幾倍;第二,Protein A使用壽命短,一般離子交換填料使用壽命多達(dá)1000次,而親和填料壽命通常在100-200次;第三,Protein A 用于抗l體的捕獲和濃縮,需要處理大體積的發(fā)酵液,而親和步驟載量往往又低于陰陽(yáng)離子交換層析,使得親和層析介質(zhì)使用量比中間純化或精純的要多得多。因此,要降低抗l體的生產(chǎn)成本,解決抗l體的生產(chǎn)瓶頸關(guān)鍵在于改進(jìn)步Protein A 親和捕獲。
Protein A 介質(zhì)價(jià)格高的主要原因是其生產(chǎn)工藝復(fù)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(yuǎn)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(yīng)商壟斷,也是價(jià)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(jià)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(gè)案中獲得成功,但都無法撼動(dòng)Protein A 在整個(gè)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(biāo)準(zhǔn)。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(shí)現(xiàn)Protein A 介質(zhì)的國(guó)產(chǎn)化以降低產(chǎn)品價(jià)格;其次是通過采用的連續(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(dāng)然不斷改進(jìn)Protein A 介質(zhì)性能使其具有更高的載量和更長(zhǎng)的使用壽命也可以降低抗l體的生產(chǎn)成本。