过氧乙酸PAA在抗体亲和填料MabSelect PrismA上的消毒研究

直到开始做抗体的大规模生产，我们才知道在生产中protein A亲和层析柱发生微生物的污染虽然是小概率事件，但是它确确实实会发生。而发生一次污染，不仅使得公司的所有部门人员都要绷紧神经进行调查和处理，企业也将面临巨大的损失。然后大家开始查询填料的耐碱性数据，制定填料能耐受的SIP方案…当然，如果我们的柱子装填的是MabSelect PrismA，那可能还可以稍微松一口气，因为它可以耐受1 M NaOH清洁，这给我们对污染的层析柱进行处理保留了一些余地。

图1：微生物的来源，引自《Case Studies of Microbial Contamination in Biologic Product Manufacturing》

但是你知道吗？微生物污染中的“刺儿头”-孢子，可没有那么容易搞定，因为它对常规的清洁条件-NaOH-具有很强的耐受性。所以我们仍然需要一个更有效的备选方案，那就是氧化剂。接下来，我们一起来看一个可能你还不知道的：过氧乙酸 (peracetic acid, PAA) 在MabSelect PrismA上进行微生物污染消毒的应用研究。

实验结论

分别在cycle 0、40、80使用30 mM PAA对MabSelect PrismA处理15 min，填料在120次使用寿命内，收率和纯度无显著影响；
杂质，如聚集体、HCP水平在整个研究过程中保持稳定、一致；
120次使用寿命内的研究数据可以充分支持我们在MabSelect PrismA使用期间进行2~3次的PAA消毒处理，为生产中袍子去除提供了一个有效的备选方案；
在此研究中，PAA的处理方式仅作为一个指导方案。在实际生产中，我们需要结合具体情况来决定合适的消毒频率。

实验结果

填料的寿命研究结果

收率随着填料的使用而缓慢下降，但均≥75%（见图2）；
在120个cycles内，DBC下降为初始的58%~69%（见图3）；
HCP在PAA处理前后无显著差别。PAA处理后的水平在100-300 ng HCP/mg mAb，未进行PAA处理的为200-300 ng HCP/mg mAb。（见图4）；
Protein A的脱落水平是比较低的，＜45 ng ligand/mg mAb（经过PAA处理）和35 ng ligand/mg mAb（未经过PAA处理）（图5）。在第40和80的cycles经过PAA处理后加强prismA配基脱落的检测频率；
洗脱体积和层析图谱无显著变化（见图6和7）。

图2：MabSelect PrismA在整体生产工艺过程的收率趋势，有/无PAA处理

图3：DBC的变化趋势（分别使用hIgG和mAb进行测定），有/无PAA处理

图4：HCP含量的变化趋势，有/无PAA处理

图5：配基的脱落水平，有/无PAA处理

图6：洗脱体积的变化趋势，有/无PAA处理

图7：洗脱、酸洗再生、CIP峰的图谱重叠比对（上：有PAA处理；下：无PAA处理）

其他设备材质对PAA的兼容性调查

PAA是一种强氧化剂，所以我们需要充分考虑其和过流部件材质的兼容性。根据文献和Cytiva硬件产品的化学兼容性信息，汇总见表1。根据表1数据，在我们所进行调查的设备的过流部件中，物料材质均耐受实验研究中使用的PAA实验条件（20 mM、30 min或30 mM、15 min）。

需注意：BPG stand中的polyurethane不耐受PAA，所以在处理过程中我们需要避免其与PAA试剂进行接触。

表1：层析柱AxiChrom和BPG、RTP柱子和一次性层析系统AKTA ready flow kits的过流部件材质和PAA的兼容性汇总

实验物品和方法

① 样品：

经过澄清处理后的mAb (IgG1) ，conc.=2.1 g/L。

② 实验方法：

层析柱：MabSelect PrismA，Tricorn 5/100，h=10 cm，CV=2 ml。
系统：AKTA pure。

按照表格2执行120次运行，上样量=56 g/L resin (80% DBC，at Qb10) ，保留时间RT=6 min。CIP条件为：0.5 M NaOH。层析柱在第0、40、80次使用的时候插入30 mM PAA处理（见表3）。未处理的PAA对照组整体实验流程保持相同，也是同步进行120次使用研究。

表2：MabSelect PrismA纯化步骤的工艺参数

表3：PAA在MabSelect PrismA的寿命研究过程的处理条件（分别在第0/40/80 cycle进行）