可放大性強:對生物大分子進行生產(chǎn)級別的高效純化。
高流速:流速高達300 cm/h(20 cm柱高,<200 kPa),操作空間大,工藝設(shè)計更加靈活。與CL-2B相比,在同樣柱型條件下,運行時間更短,生產(chǎn)效率更高。
化學(xué)穩(wěn)定性強:CIP清潔耐受1 M NaOH、2 M NaCl、70% ethanol等。
蛋白線性分離范圍:5×10^4~5×10^6 Da。Latex顆粒分離范圍約50~70 nm(與CL-2B相當(dāng))。
Cytiva的superSEC測試案例中,三種不同細胞系(hMSC、HEK293及CAP細胞)的前處理一致。上游培養(yǎng)規(guī)模10 L (titer:10^9-10^11 particles/mL) ,收集上清液,并離心 (2500 g, 10 min) 去除細胞碎片。取250 mL樣品,使用ÄKTA Flux S超濾系統(tǒng)及750 KDa TFF膜柱 (Cytiva UFP-750-E-H42LA, 73 cm2) 進行超濾 (TMP 0.4 bar) ,先進行10X濃縮及5X洗濾換液至PBS pH 7.4中,加入核酸酶Benzonase (2 kU +1 mM MgCl2) 孵育2小時降解DNA,再次進行10X洗濾進一步去除HCP和降解后的HCD。取樣,進行分子篩測試。
在hMSCs (RoosterBio) 細胞測試中,將superSEC和Sepharose CL-2B分別裝填到Tricorn 10/200柱中(柱高BH=20 cm,17 mL柱體積),均上樣0.125 CV(柱體積)。由于骨架差異,二者分別使用38 cm/h(運行時間50 min)以及11 cm/h(運行時間150 min)的線性流速。結(jié)果如圖8所示,NTA分析顯示左側(cè)出峰 (F3) 主要是hMSC外泌體,右側(cè)的峰 (F5) 則主要是蛋白等雜質(zhì)(BCA檢測),兩種填料均體現(xiàn)出良好的分辨率(superSEC的顆粒數(shù)/雜質(zhì)含量稍微更高),且收率相似(超過50%)。顯然,superSEC的高流速性能使得其運行時間更短,工藝效率更高。
將superSEC工藝繼續(xù)線性放大到HiScale 26/40層析柱上,維持柱高20 cm,106 mL柱體積(6 X放大)。線性流速基本不變34 cm/h,運行時間仍然為50 min。層析結(jié)果被成功放大,TEM檢測形態(tài)正常、WB檢測特征蛋白陽性。之后,使用HEK293以及Cytiva’s amniocyte production cells (CAP) 細胞株進行測試,經(jīng)過類似的工藝流程,都證明了superSEC的有效性和可放大性。
綜上,superSEC填料憑借改良的高度交聯(lián)瓊脂糖骨架與優(yōu)化的粒徑設(shè)計,在外泌體純化場景中實現(xiàn)了對傳統(tǒng)Sepharose CL-2B的全面升級。其不僅保持了與CL-2B相當(dāng)?shù)母叻直媛屎统?0%的穩(wěn)定收率,更在核心性能上實現(xiàn)突破:300 cm/h的高流速讓運行時間從150-170分鐘大幅壓縮至50分鐘,顯著提升生產(chǎn)效率;優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性適配多種嚴苛清潔條件,拓展了工藝應(yīng)用邊界;而從17 mL柱體積到106 mL柱體積的線性放大成功,以及在hMSC、HEK293、CAP等不同細胞系中的一致表現(xiàn),更驗證了其工業(yè)生產(chǎn)級別的可放大性與可靠性。無論是縮短工藝周期、提升操作靈活性,還是適配大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)需求,superSEC填料都為外泌體等生物大分子的純化提供了更高效、穩(wěn)定的解決方案,彰顯了創(chuàng)新技術(shù)對生物制藥工藝升級的推動價值。