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色谱技术是目前抗体工业化生产过程中的核心环节,而质优、价廉的层析介质是保障抗体生产效率和过程经济性的基础。目前,抗体大规模生产过程中主要存在两个突出问题显著影响产品回收率和生产成本:(1)单链抗体在原核表达过程中存在核酸去除困难的问题,严重影响产品收率。由于单链抗体是典型的碱性蛋白质(等电点为9.0)与核酸分子间存在较强的静电吸附,利用传统的聚乙烯亚胺(PEI)沉淀核酸时,单链抗体易出现共沉淀析出,造成蛋白损失。(2)传统抗体的精分离过程依赖于蛋白A亲和纯化过程,其高昂的成本是目前抗体类产品价格居高不下的主要原因,而基因重组蛋白A和进口琼脂糖凝胶是造成这类层析介质高成本的主要因素。本论文围绕以上两个问题展开工作,具体研究内容包括:琼脂糖凝胶的制备和粒径控制;强阴离子交换介质的制备及其在去除核酸,纯化单链抗体中的应用;基于4-巯基乙基吡啶(MEP)的疏水电荷诱导层析介质作为“仿生蛋白A"的基质材料优化及其在抗体纯化中的效果比较。主要内容和结果如下:采用反相悬浮搅拌的方法制备了琼脂糖凝胶,通过研究交联及筛分的方法,获得了具有较好物化稳定性的琼脂糖微球。研究发现,采用加水静置可有效破坏乳化平衡,获得较好的破乳效果,有效缩短后处理时间,降低有机溶剂用量;采用200目筛网,经过4轮筛分,所获得的交联琼脂糖凝胶具有合适的粒径分布。以琼脂糖凝胶为基质合成强阴离子核酸吸附剂。实验对比了不同活化剂对基质活化密度的影响,之后以乙二胺为连接臂,采用缩合反应偶联甜菜碱,获得了不同配基密度的强阴离子吸附剂。较优的处理条件为pH为8.5,NaCl浓度为1.0mol/L,吸附剂用量为0.34g/ml发酵细胞破碎上清时,可以获得较好的核酸去除效果,此时,核酸去除率大于98%,目的蛋白损失少于10%。实验分别以琼脂糖、纤维素和聚乙烯醇三种微球介质为基质合成了MEP疏水电荷诱导层析介质,比较了它们的结构性能和抗体分离效果。研究发现,琼脂糖凝胶和纤维素球基质具有类似的化学性质,其较优的合成方法为:活化时间为8h, NaOH浓度为1.0mol/L,活化剂用量为0.08mL/g,N-溴代琥珀酰亚胺用量为0.08g/mL,溴化反应时间为1h, MEP用量达到0.06g/g gel,偶联时间为20h,偶联pH为10;聚乙烯醇基质较优的合成方法为:活化时间为20h,NaOH浓度为1.2mol/L,活化剂用量为0.10mL/ggel,溴化反应时间为1h, MEP用量达到0.04g/g gel,偶联时间为20h,偶联pH为10。三种基质的吸附剂对人IgG的吸附容量分别为32.6mg/mL、29.4mg/mL和19.0mg/mL,对人血清中抗体组分的一步纯度均可达到70%以上。