径向层析技术应用于药业纯化效率提升

径向层析技术助力百利天恒药业纯化效率提升4倍

什么是径向层析技术？

传统的轴向流层析技术中，其流体在柱内从一端流向另一端，通常是柱上端往下端流动，液流方向沿着中轴重力方向向下流动。
而径向层析技术不同于传统的轴向流层析技术，径向流色谱柱流动相携带样品沿径向迁移。径向层析柱设计成了套筒状，即填料形状不是传统的柱状，而是类似于甜甜圈的形状，层析柱包含内外表面，中间通道装载填料。
通常，径向层系中流动相从柱顶部进入，后通过管路分散至外挡板，后垂直与中轴径向往内挡板流动，填料即装载与内外挡板之间，如下图所示：
 

 

为了保持柱高及线流速不变，实现严谨的纯化⼯艺放⼤，结合径向及传统轴向柱的特点设计的Wedge柱应运而生。轻松实现从实验室规模的轴向柱到大规模的径向柱的线性放大。

另外，Wedge 柱实现了传统轴向层析⼯艺到径向⼯艺的桥接，免除了那些⼩试或中试使⽤传统轴向层析工艺⽽中试或⽣产想要使用径向层析工艺客户的后顾之忧。

Wedge柱为更大规模径向层析柱的缩⼩模型，类似于切蛋糕，⼤型径向层析柱为蛋糕，Wedge柱为切下来的⼀⼩块。如下图所示：
 

径向层析技术之核心优势
 

 

径向层析的特点如下： 01流速更快，层析效率提高4倍以上，大幅缩短工艺开发时间02反压更低，可以使用目前工艺中因限压所无法使用的15μm粒径甚至以下的更高级填料03易于放大，更好的工艺放大一致性，放大后占地更小04更好的柱效及分离趋势05防止浓度依赖沉淀，提高收率06易于使用，无需拆卸即可实现填料安装和卸除

专利设计的径向层析技术服务24+FDA批准药物，经过市场验证，具有快速、高效的核心优势，对于进行中试及生产的客户可大幅节省时间成本。

百利天恒药业径向层析工艺与传统轴向工艺的测试数据

 

百利药业是一家聚焦于全球生物医药前沿领域，立足于解决临床未被满足的需求，具备包括小分子化学药、大分子生物药及ADC药物的全系列药品研究开发能力，并拥有从中间体、原料药到制剂一体化优势的、覆盖“研发—生产—营销”完整全生命周期商业化运营能力的生物医药企业。

目前生物制品蛋白原液的工艺开发及生产中的层析柱柱高通常高于10cm, 个别友商甚至高达30cm, 同时填料常用琼脂糖等软胶填料，当层析设置较高线性流速、较短保留时间时通常会产生较高的系统反压，尤其是满载上样或者发酵上清性状不佳时更甚，容易超出一般软胶耐受压力0.3Mpa, 导致层析缓慢、效率低下。

径向层析柱的专利设计有效避免了过高的系统反压，可以大幅缩短保留时间、提升层析效率，将径向柱与传统轴向柱进行性能比对。

  1）径向层析柱与传统轴向柱的空运行反压比对
 

反压原始图谱如下：
 

 

目前层析工艺中所使用的保留时间通常介于5-10min, 本次实验考察了1-10min保留时间内径向和轴向层析工艺的运行效果，图中可见，轴向工艺随着保留时间的缩短压力上升显著高于径向工艺，值得注意的是该测试使用的流动相是缓冲液，并未上样样品，真实的纯化场景中由于样品富集堵塞填料孔径，径向工艺的反压表现只会更加优异。
 

 2）径向Wedge层析柱与传统轴向柱的层析效率比对

 

紫外吸收峰原始图谱如下：
 

 1）径向柱紫外色谱图
 

 
2）传统柱紫外色谱图

 3）将二者上样及洗脱峰重叠比较的色谱图

SEC-HPLC纯度分析原始图谱如下：
 

 1）传统柱纯度色谱图

 2）径向柱纯度色谱图

径向层析技术全工艺解决方案供应商

广州市艾贝泰生物科技有限公司立足于生物工艺的优化、放大及生产，除了为国内客户提供高品质的生物反应器，还引进了国外先进的产品，如Nova生化分析仪、Cytena克隆筛选单细胞打印机系统、Kaiser拉曼在线生物工艺分析仪、Flownamics在线取样器、Sepragen径向层析系统、Constant Systems高压细胞破碎仪等。为满足生物制药行业高速发展的需要，艾贝泰也专业研发和生产一次性使用的生物工艺设备和耗材。艾贝泰不断完善生物制药领域的产品线，为用户提供全方位的专业产品解决方案。