纳微科技“纯化鬼才”
羟基磷灰石层析介质
上市发布
·从蛋白高校纯化到核酸精准分离·
2023年11月，纳微科技推出“纯化鬼才”羟基磷灰石层析介质NMCHT Type I和NMCHT Type II 。这两款产品自推出以来就备受关注。2024年3月15日，在EBC D25-26 纳微科技展位上，纳微科技大分子应用总监金百胜向大家详细介绍了这两款产品的纯化原理，及其在抗体、重组蛋白、mRNA、VLP等项目上的出众表现，直观展现了纳微CHT的优异性能。这两款产品凭借出色的纯化效果，已赢得众多医药客户青睐，据悉该产品已进入国内首个国产CHT层析介质2000L发酵规模的临床III期变更项目。
图1. 纳微科技金百胜在做羟基磷灰石产品发布
与传统介质不同，CHT同时具备金属亲和及阳离子交换功能。C（钙）位点具备金属亲和能力，可与生物分子上的磷酸基团形成配位键，适用于吸附DNA、RNA或去除内毒素和脂包膜病毒颗粒等。同时C位点还能与天冬氨酸和谷氨酸残基上的多个羧基形成配位键，也可用于纯化抗体或重组蛋白等。P（磷酸盐）位点具备阳离子交换能力，碱性蛋白质通过P位点结合，从而实现有效去除杂质。
图2. CHT层析介质纯化原理示意图
纳微科技独特的高温煅烧工艺，赋予纳微科技CHT优于一般CHT层析介质的卓越机械强度，保证介质在层析过程中的稳定性，显著降低反复装填时产生碎片的风险。反复装填后分别测试的压力流速数据几乎重合（图3a），进一步验证了其出色的稳定性。此外，相较于某进口品牌，纳微NMCHT Type I型层析介质粒径分布更均一（图3b），可提供更出色的柱效，提升分离效果，为用户带来更可靠高效的层析体验。
图3. NMCHT Type I三次装填压力流速曲线，buffer：20mM PB，+150mM氯化钠，pH7.0，柱直径：200mm，柱高：20cm（a），CHT层析介质粒度分布（b）
案例1. NMCHT Type I 用于纯化单克隆抗体（聚集体去除）
CHT填料，作为纯化单克隆抗体的常用层析介质之一，可通过磷酸盐梯度捕获目标抗体，也常用于精纯阶段，通过非磷酸盐体系（如氯化钠）梯度洗脱，精准地去除抗体聚集体、脱落的Protein A、DNA以及内毒素等杂质，确保最终产品的纯度和收率。
如图1a所示，当采用氯化钠线性洗脱时，CHT填料展现出了其对杂质的强大分离能力。聚集体与填料的结合力比单抗更为紧密，因此它们在洗脱过程中较晚被洗脱，从而确保了单抗的纯度得到大幅提升；
而在图1b所展示的步级洗脱过程中，CHT填料同样展现出了出色的分离效果。通过步级氯化钠的浓度梯度，填料能够更为精准地去除各种杂质，纯度＞99%，回收率高达87%。
图4. NMCHT Type I用于阿达木单抗聚集体去除，线性洗脱（a），步级洗脱（b）
案例2.NMCHT Type I用于纯化双抗-VHH-Fc/双抗ADC（聚集体去除）
得益于其更大的孔径和独特的多模式层析能力，NMCHT Type I在双抗及双抗ADC的纯化过程中也展现出了非凡的效果。如图5所示，NMCHT Type I层析介质拥有更好的聚集体去除能力，保证了更好的纯化效果。
图5. NMCHT Type I用于双抗-VHH-Fc纯化（a），双抗ADC（裸双抗）纯化（b）
案例3. NMCHT Type I用于重组蛋白纯化
CHT层析介质被广泛用于各类重组蛋白的纯化中。对于带正电的蛋白质，与磷酸基团具有离子交换特性，可以通过氯化钠浓度梯度或磷酸钠浓度梯度洗脱。对于带负电的蛋白质，可通过金属亲和原理吸附到介质表面，这种结合方式对氯化钠不敏感，可通过磷酸钠浓度梯度洗脱。在本次实验中，采用NMCHT Type I型羟基磷灰石对某重组蛋白进行纯化，以目标蛋白流穿的模式，有效地提升了样品的纯度，由上样前的74.48%提高到了90.04%。同时，收率达到了87.75%。这对后续进一步制备高纯度重组蛋白提供了有利条件。
图6. NMCHT Type I纯化重组蛋白色谱图（a）， 重组蛋白纯化电泳对照图（b）
案例4.NMCHT Type II用于mRNA纯化
CHT层析介质可通过C位点与核酸上的磷酸基团作用，常用于蛋白纯化中去除核酸，也可直接用于纯化mRNA。不同于传统的阴离子交换层析介质，mRNA的保留时间随着碱基数的增加而增加，CHT层析介质对不同长短的核酸具有更好的分辨率。
NMCHT Type II羟基磷灰石具有更大的孔径，特别适用于mRNA的纯化。在本实验中，通过一步法，可以轻松地对长度为1000 nt的mRNA进行高效纯化。经过这步纯化，目标mRNA的纯度从初始的47.7%显著提升到了70.1%。这一结果证明了NMCHT Type II羟基磷灰石在mRNA纯化方面的有效性和优越性。此外，采用NMCHT Type II不仅简化了操作步骤，还大大提高了mRNA的收率和纯度。
图7. NMCHT Type II纯化mRNA色谱图（a），NMCHT Type II纯化mRNA实验方法（b），mRNA粗品上样液毛细管电泳分析（c），mRNA纯化洗脱液毛细管电泳分析（d）
案例5.NMCHT Type II用于VLP纯化
类病毒颗粒（Virus like particles，VLPs）尺寸通常在15-30纳米，这使得它们在分离纯化过程中具有一定的挑战性。相较于传统层析介质，CHT层析介质以其更大的孔径设计，为VLP颗粒的分离纯化提供了显著的优势。在本实验中，我们选用了某进口品牌的CHT II和纳微NMCHT Type II两种介质对VLP颗粒进行纯化。实验结果显示，纳微NMCHT Type II介质在分离纯化过程中表现出色，宿主杂质被直接流穿，且最终的收率相较于某进口品牌提高了8.32个百分点。
图8. 某进口品牌CHT II与纳微NMCHT Typel纯化VLP色谱图(a)，纯化后纯度SEC对比图，BioCore SEC-500，5 um，7.8x300(b)
案例6.NMCHT Type II用于IgM纯化
CHT表面富含带正电荷的钙离子，可与蛋白质上的羧基结合，有效用于不同抗体组分的洗脱。在针对IgM的纯化过程中，采用pH 6.0、300 mM的磷酸钠缓冲液实施梯度洗脱，可高效纯化IgM，其纯度可高达93%以上。在关于小鼠腹水IgM的纯化实验中，采用NMCHT Type II进行一步纯化，捕获的IgM纯度可达65%。
图9. NMCHT Type II纯化IgM色谱图（a），IgM纯化前后纯度对比，BioCore SEC-500，5 μm，7.8×300（b）
| 产品型号 | 包装 | 货号 |
|
NMCHT Type I |
10g | 80000-040001-4010 |
| 100g | 80000-040001-4100 | |
| 1KG | 80000-040001-3001 | |
| 5KG | 80000-040001-3005 | |
|
NMCHT Type II |
10g | 80000-040002-4010 |
| 100g | 80000-040002-4100 | |
| 1KG | 80000-040002-3001 | |
| 5KG | 80000-040002-3005 |
注：可以提供7.7 mm × 22 mm 、16 mm × 25 mm 、7.7 mm × 100 mm的层析预装柱。更多规格型号或定制需求，请联系我们。
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