单分散层析介质欢迎来电「纳微科技」大话西游的片尾曲

病毒分离纯化挑战与突破

春节期间一场突如其来的新型冠状病毒肺l炎疫情导致超近8万人感l染，超过2700人失去生命，1000多万人口的武汉实施了史l上前l所未有的封城。这个让中国的经济活动几乎处于停顿状态，让全世界感到恐慌的肺l炎疫情却是由小小的病毒引起的，它们是如此之小，以至于您无法在光学显微镜看清楚它们。这次疫情即让我们体会到自然界的威力也让我们体会到自然界无穷的奥妙。即使是科学技术高度发达的今天对这种病毒的了解也是非常有限，对病毒引起的很多疾病我们也没有很多好的应对方法。人类不仅仅只是这次遭受病毒引起的肺l炎疫情磨难，其

传统生物层析介质不能有效用于病毒分离纯化很主要的原因是其孔径太小，病毒不能扩散到传统层析介质的内孔里，因此可及比表面积低，吸附载量低，而超大孔单分散层析介质由于粒径均匀，孔径大（>400 纳米）因此病毒可以有效的扩散到孔内部空间，使得静态吸附载量大幅度提升。超大孔结构还可以有效降低病毒与填料表面配基之间多位点结合，避免亚基的解聚，使得病毒结构稳定性得到大幅度的提高。另外超大孔聚合物层析介质用于病毒及类病毒（疫l苗）分离纯化的优点是其分离模式与传统生物制药层析分离纯化方法基本一样，容易放大生产，重复性好。但超大孔层析介质制备技术难度大，且其机械强度差，耐压性差，容易破碎，导致筛板堵塞，压力升高等缺点。虽然纳微已经可以制备孔径大于高达800纳米的超大孔径聚合物微球，但要满足病毒大规模分离纯化，还需要进一步解决超大孔微球机械强度问题。

以下为纳微超大孔径DEAE离子交换层析介质在流l感病毒（H5N2）纯化中的数据，结果显示超大孔介质对流l感病毒的分离纯化比传统层析介质具有明显的优势。

为了解决传统整体柱制备技术难题，纳微与台湾材料合作开发出孔径及孔隙率可精l确控制的新方法(Tantti整体柱)。这种方法是利用单分散聚合物微球为模板填充在整体柱中，然后把单体及交联剂填充到微球的空隙中，加热聚合后，再把模板微球清洗掉留下尺寸与微球模板大小一致的多孔整体柱。整体柱的孔径大小可以通过模板微球大小进行精l确调节，不受反应条件影响，因此，柱与柱重复性好，且容易放大生产等。以单分散微球为模板制备孔径可以精l确控制整体柱的孔径大小，克服了传统整体柱制备方法依靠相分离形成孔道结构不稳定的缺陷。这种的整体柱将极大提升其病毒的分离纯化性能，甚至为病毒、病毒类（疫l苗）、腺伴随病毒(AAV)等生物大分子的分离纯化带来革命性的影响。

之二：通透大孔径基球微替代小孔微球 Protein A 基球孔径大小会影响生物分子在介质的传质速度和有效载量，孔径越大，分子传质速度越快，在高流速下具有高载量。基于软胶基质的GE Protein A亲和介质孔径较小，比表面积高，其静态吸附载量高，但传质阻力大，在驻留时间短，流速快的条件下，动态载量下降的很快。纳微经过优化筛选，专门设计的大孔结构基球，其孔径达到GE Protein A 介质的一倍左右。因此该介质传质速度快，使得介质在高流速下具有高载量。从实验测试数据可以看到，纳微UniMab与GE MabSelectSuRe在驻留时间大于4分钟时，载量都差不多，当驻留时间小于2分钟时UniMab的载量比MabSelectSuRe载量高50%以上, 而且速度越快UniMab载量优势越明显。生产效率是由动态载量和流速共同决定，流速越快载量越高，生产效率越高，成本越低，但亲和层析介质的动态载量与流速成反比，流速越快，载量越低，因此对于每个Protein A亲和介质纯化效率都会随着流速升率逐步提高，到了一个的流速后，如果继续增加流速，纯化效率反而降低。林东强实验证明对于批次亲和层析，驻留时间是2分钟时生产效率达到，而驻留时间在2分钟条件，UniMab的动态载量比MabSelectSuRe 高50%以上。对于连续层析驻留时间是1分钟时生产效率，而这个保留时间，UniMab的动态载量更是MabSelectSuRe一倍以上。另外从流穿曲线对比图也可以看出具有大孔结构及高度粒径均匀性的单分散Protein A亲和层析介质与多分散软胶PorteinA 介质相比具有更陡的穿透曲线，说明纳微单分散层析介质具有更畅通的孔道结构，分子扩散速度快，流穿少，回收率高。因此利用纳微大孔结构微球不仅可以提高分子传质速度，提高生产效率，降低成本，而且在连续层析中，具有更明显的优势。