为了向您推荐更精准的技术资料，请补充您的研发需求..... 前往补充

智荟智选 | 双特异性抗体下游过滤工艺挑战

8 月 28, 2026

双特异性抗体（Bispecific Antibody, BsAb）是指同一个抗体分子能够特异性识别并结合两种不同抗原，或同一抗原上的两个不同表位。

双抗可同时作用于两个靶点，机制更强但结构和工艺更复杂，是当前抗体药物研发和产业化的重点方向之一。广义上，抗体下游过滤包括深层过滤，病毒去除过滤（纳滤），切向流过滤和除菌过滤四个环节。

本文将从耗材选择的角度出发，针对双抗纯化过程中各过滤环节的工艺挑战，介绍Cytiva过滤产品的解决方案。

深层过滤

双抗在深层过滤（Depth Filtration）中的主要工艺挑战源于其分子结构更复杂、异质性更高，更容易形成聚集体及可能产生非典型杂质，从而增加浊度穿透风险（双抗杂质及颗粒物较单抗多，更易出现一级浊度不好控制，浊度穿透的情况）。

因此，在双抗深层过滤工艺开发中，除关注载量，产品质量，收率和杂质残留水平外，还需重点评估膜包的批间一致性和工艺放大稳定性。

Pall P系列制药级滤板（Pharmaceutical Grade）专为生物制药工艺设计，符合USP Class VI要求。

滤材由纤维素、助滤剂（硅藻土、珍珠岩）及合成树脂组成三维多孔结构。其中：

纤维素作为基质与助滤剂协同作用，可提高污染物去除效率及过滤载量；
合成树脂则增强滤板湿强度，并利用其带正电荷的特性，吸附并去除带负电荷的杂质，进一步提升过滤性能。

该系列产品具有良好的批间一致性与可追溯性，可提供完整的合规支持文件，包括验证指南（USTR2528）、分析证书（COA）、技术数据表（TDS）及欧盟安全数据表（EU SDS）。同时，产品规格齐全，适用于不同样品体积，具有良好的工艺放大稳定性（图1）。

图1：按照样品体积选择不同类型深层过滤膜包

病毒去除过滤（纳滤）

病毒过滤基于尺寸排阻原理，通过专门设计的病毒过滤器有效截留病毒，适用于大多数蛋白类产品，可降低多种潜在病毒污染风险。相比热处理、低pH暴露等正交病毒灭活方法，病毒过滤应用更为广泛，主要原因在于蛋白质类生物制品通常对高温和酸性条件较为敏感，产品稳定性容易受到影响。

双抗的病毒去除过滤（纳滤）工艺的主要挑战在于其结构复杂、易形成聚集体。聚集体会导致过滤器堵塞，降低体积通量和过滤流速，从而影响病毒去除效果（如病毒对数降低值），并进一步增加病毒过滤的工艺成本。针对过滤样品的不同特点，Cytiva提供多种纳滤产品组合：

对于易过滤样品，通常选用PES膜材，具有滤速稳定、载量高等优势（图2）。

图2：Prime（PES膜材）纳滤滤器适用于低污堵样品

对于难过滤样品，通常优先选择PVDF或RC等膜材，以获得更好的通量和抗污堵性能。

SV4是一款采用PVDF膜材的20 nm病毒过滤产品，其优势在于对高浓度样品及复杂污堵体系具有较强的耐受性。

该产品采用专利新月型打褶结构设计，能够在单个滤芯内集成可提供更大的有效过滤面积，从而提升处理能力并延长过滤寿命。

双抗（BsAb）通常具有易聚集、稳定性较差和疏水性较强等特点，在病毒过滤过程中更容易引起膜污染和通量衰减。因此，对于这类难过滤体系，推荐选择抗污堵能力和工艺耐受性更优的SV4病毒过滤器，以提高过滤过程的稳定性和整体工艺效率。（图3）。

图3：SV4除病毒滤器的新月型打褶结构（左图）及其高载量、抗污堵性能（右图）

切向流过滤

切向流过滤（Tangential Flow Filtration, TFF）在双抗纯化工艺中主要用于超滤浓缩（UF）、缓冲液置换（DF）、病毒过滤前后处理以及中间体浓缩。与传统单克隆抗体（mAb）相比，双抗结构更复杂、理化性质异质性更高，因此在TFF过程中面临更多挑战，主要包括：

膜污染与通量下降
产品吸附造成回收率损失
聚集体控制（HMW增加）
某些分子有高浓度制剂需求导致的高黏度

Cytiva Omega聚醚砜（PES）超滤膜兼具高通量和良好的分离性能。

其特殊表面改性技术，可有效降低蛋白质与膜表面及膜多孔支撑结构之间的非特异性结合，减少产品损失、降低膜污染，并提升过滤过程的整体效率。

针对高浓度制剂，Cytiva Delta再生纤维素（RC）膜具有更好的、天然的亲水性。

在高浓制剂超滤工艺中，其吸附更低，透过通量更加稳定，可以更好地降低膜污染，减少产品损失，保证超滤工艺更加稳健。

图4：Omega 10 kDa膜的T系列Centramate膜包，在5 L/min/m²的速率（Crossflow Rate）条件下运行透过通量与TMP

双抗对剪切力敏感，且具有高浓度浓缩的工艺需求，SPTFF（Single-Pass Tangential Flow Filtration，单向切向流过滤）在双抗纯化工艺中的应用越来越广泛（图5）。

图5：传统TFF模式与SPTFF模式样品流路示意图

与传统TFF模式相比，SPTFF的优势主要体现在以下三个方面：

一是工艺更连续化、集成化，设备体积和占地更小；
二是减少剪切导致的结构损伤，降低双抗聚集风险（图6），产品回收率更高；
三是无需循环罐，避免混合和起泡问题，并可实现样品高浓度浓缩。

因此，SPTFF更适用于高价值、对生物活性敏感以及具有高浓度制剂要求的双特异性抗体生产工艺。

图6：SPTFF长时间处理过程中抗体聚集体含量保持稳定

除菌过滤

双抗（BsAb）的除菌过滤（Sterile Filtration）与单抗（mAb）总体原则相同，但由于双抗结构更复杂、聚集倾向更高，且稳定性相对较差，在工艺开发过程中需要重点关注过滤通量、膜吸附和聚集体控制。因此，除菌滤器的选择将直接影响该步骤工艺效率。

相较于传统滤器产品，Pall部分除菌滤器具在结构设计上采用了多种增强过滤性能的技术：

“Mach V” 不对称渐变孔滤膜结构，增加容污能力；
Ultipleat超级打褶技术，增大有效过滤面积；
小内核设计，增大膜面积的同时提高支撑强度。

以上三种技术组合大大增强了滤器的过滤性能，可支持广大用户使用更小的过滤系统、更精简的过滤器设施，实现单位过滤器通量和载量的提升，减少更换频次，从而提高了生产效率，节省成本。

图7：PALL部分滤器结构特点（a. Mach V高度不对称渐变孔滤膜结构; b. Laid-Over新月形超级打褶结构）

在双抗纯化工艺的终端除菌过滤步骤中，过滤器的选择对产品收率、处理效率及工艺稳定性具有重要影响。目前应用较为广泛的除菌过滤器主要包括EKV、ECV、Supor Prime和DFL系列。其中：

EKV适用于多数常规抗体产品的除菌过滤需求；
ECV具有高流速和高通量的特点，可以高效过滤高污浊高粘度料液；
Prime系列则专为高浓度蛋白样品设计，在处理高黏度、高浓度料液时展现出更良好的通量和处理能力；
DFL属于Fluorodyne PVDF技术平台，与Supor系列（PES膜）不同，主要用于对蛋白回收率要求更高的应用。（图8）

图8：EKV、ECV、Prime和DFL系列除菌滤器性能和主要应用场景比较

从产品规格角度来看，Pall除菌过滤产品线覆盖全面，能够满足从实验室研发、工艺开发、中试放大到商业化生产各阶段不同料液体积的除菌过滤需求，实现工艺的平稳放大与无缝衔接（图9）。

图9：Pall不同型号除菌过滤器对应处理体积及工艺放大范围示意图

双特异性抗体因其结构复杂、易聚集和稳定性敏感等特性，对下游过滤工艺提出了更高要求。

Pall提供涵盖深层过滤、病毒去除过滤、超滤及除菌过滤的完整解决方案，可满足不同双抗分子的工艺需求。

通过科学选择过滤产品和优化工艺条件，可有效降低产品损失和过滤风险，提高工艺稳定性、生产效率及最终产品质量。