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整體柱制備方法是把單體和致孔劑混合液填充到柱子中,經(jīng)過升溫產(chǎn)生聚合反應(yīng),在反應(yīng)過程利用相分離原理形成貫穿孔結(jié)構(gòu)整體柱,由于整個柱子是一個整體,可以保持較高的孔隙率和較高的機械強度。由于整體柱的孔隙率大, 可以減小流動相阻力和路徑擴(kuò)散, 提高可及比表面積及病毒吸附載量,從而提高病毒的分離效率。整體柱層析已被證明是病毒及病毒類大分子比較理想的分離方法。但目前整體柱制備方法有很大的局限性,因為在整體柱合成過程中,其孔徑大小是通過反應(yīng)過程中相分離來決定的,而相分離容易受到溫度,反應(yīng)速度等影響,因此孔徑大小不容易控制,導(dǎo)致柱間批次的穩(wěn)定性和重復(fù)性差,而且不容易制備能滿足生產(chǎn)需求的大尺寸整體柱。這些因素是整體柱不能廣泛用于病毒的分離純化的主要原因。
在全球和中國醫(yī)l藥市場上,抗l體藥l物已連續(xù)多年占據(jù)銷售榜單前幾位。當(dāng)前,隨著國家醫(yī)改政策的改革和完善,國際、打通,抗l體市場也開始進(jìn)入“你方唱罷我登場”群雄逐鹿的競爭階段,生產(chǎn)企業(yè)如何在確保產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上,通過改進(jìn)工藝,來降低成本、提高生產(chǎn)效率和市場競爭力?江博士文章給讀者提供了一條切實可行的思路和方法,請看“如何突破抗l體生產(chǎn)瓶頸”。
抗l體藥l物的生產(chǎn)工藝進(jìn)展
抗l體藥l物生產(chǎn)是個非常復(fù)雜的過程,大致分為上游的發(fā)酵及下游的分離純化:上游工藝主要包括細(xì)胞復(fù)蘇、傳代、發(fā)酵生產(chǎn)。而下游工藝主要包括膜過濾及多步層析分離純化。過去十多年來,基因工程獲得突飛猛進(jìn)的進(jìn)步,細(xì)胞培養(yǎng)的表達(dá)量從原來的不到0.5 g/L 到現(xiàn)在普遍達(dá)到5g/L,有的甚至超過10g/L。這些進(jìn)步是由細(xì)胞表達(dá)載體的開發(fā),克l隆篩選以及細(xì)胞培養(yǎng)基優(yōu)化等技術(shù)所驅(qū)動的。由于發(fā)酵產(chǎn)率的大幅度提升,使得上游細(xì)胞培養(yǎng)成本大幅度降低(表1)。
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)的核心競爭力所在。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(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)。