[发明专利]一种复用对流色谱系统及其用于纯化蛋白的方法

说明书

本发明公开了一种复用对流色谱系统及其用于纯化蛋白的方法，属于蛋白纯化技术领域。该复用对流色谱系统包括进料储液罐，蠕动泵I，切向流过滤装置，循环液储液罐，蠕动泵II，蠕动泵III，废弃滤液储液罐，蠕动泵IV，蠕动泵V，大孔连续色谱装置和中央处理器。本发明还提供了一种利用复用对流色谱系统纯化蛋白的方法。该系统集细胞上清液的浓缩、缓冲液置换、纯化以及最后产品的配方于一体，实现了由细胞液回收到最后产品纯化的一步操作。该系统还可以进一步集成紫外光探测、pH、电导仪等实现对整个纯化过程的实时监测，最终建立高效、简便、经济的实验室、中试规模抗体生产平台，在各种蛋白纯化中试平台具有很大的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种复用对流色谱系统及其用于纯化蛋白的方法，属于蛋白纯化技术领域。

背景技术

切向流过滤(tangential flow filtration，简称TFF)是一种新型的浓缩过滤技术，是指液体流动方向与过滤方向相垂直的过滤形式。相比于传统的死端过滤(dead end)，切向流过滤系统中液体流动在过滤介质表面产生剪切力，减小了滤饼层或凝胶层的堆积，保证了稳定的过滤速度，可有效提高处理效率。该分离方法基于尺寸、分子量或其他差异使用膜来分离液体溶液或悬浮液中的组分。切向流过滤技术具有使用简单，快速、高效，规模可放大或缩小，同步进行浓缩和洗滤，经济省时等优点。切向流过滤技术可以集合封闭式循环流路，获得高效、无菌和快速的工艺，因此切向流过滤技术常用于生物活性物质的分离，生物制品、血制品及疫苗的生产。

亲和层析是一种常见的蛋白纯化技术，利用可与生物活性物质(如抗体)特异性结合的介质作为固定相，使液相中相应的生物活性物质选择性结合在固定相上，借以与液相中的其他杂质分开，达到分离提纯的目的。大孔连续色谱(affinity monolithchromatography，简称AMC)是一种新型的亲和层析技术，其固定相由一个单独的连续的多孔材料构成。常见的固定相材料包括琼脂糖(agarose)、二氧化硅(silica)、甲基丙烯酸缩水甘油酯/乙二醇二甲基丙烯酸酯(glycidyl methacrylate/ethylene dimethacrylate)以及Cryogels等。大孔连续色谱具有很多优点，例如可以制作成多种形式填充在柱子、毛细管以及微流体装置中；回压低，液相可以高速流过，达到快速分离和分析的目的；固定相可以根据需要进行修饰改性。

单克隆抗体是由淋巴细胞杂交瘤产生的、只针对复合抗原分子上某一单个抗原决定簇的特异性抗体。单克隆抗体具有特异性高、均一性高的优点，已迅速应用于诸多领域，包括检验医学诊断试剂、放射免疫显像技术、蛋白质提纯以及肿瘤靶向、自身免疫性疾病、感染性疾病和移植排斥反应等疾病治疗。现在常用的单克隆抗体纯化系统为AKTA蛋白纯化系统，该系统具有自动化程度高的优点，可以实现自动上样、纯化、样品收集、样品分析于一体。但是该系统的弊端是每次纯化时只能连接一种色谱柱，比如Protein A色谱柱、阴/阳离子交换色谱柱、疏水作用色谱柱等。当单克隆抗体细胞发酵液成分复杂时，需要使用3-4种色谱柱进行纯化，利用AKTA蛋白纯化系统纯化单克隆抗体则需要每一种色谱柱使用结束后，重新换上另一种色谱柱，而且每次使用新的色谱柱都需要先调整样品条件，如电导率、pH等。因此，现行的单克隆抗体制备技术复杂，费时费工，导致单克隆抗体的价格也比较高。

发明内容

为解决AKTA蛋白纯化系统每次纯化时只能连接一种色谱柱，纯化成分复杂的蛋白时需要每一种色谱柱使用结束后，重新换上另一种色谱柱，还要重新调整样品条件导致该方法工序复杂费时费力的问题，本发明提供了一种复用对流色谱系统(multiplexedconvective chromatography，简称MCC)及其用于蛋白纯化的方法，该系统整合了下游的蛋白纯化步骤，实现了由细胞液回收到最后产品纯化的一步操作，可应用于实验室以及中试规模的抗体生产平台。采用的技术方案如下：