應用資料:以陰離子交換層析提升質體 DNA 純化效率

質體 DNA(Plasmid DNA, pDNA)廣泛應用於基因治療(Gene Therapy)、DNA 疫苗(DNA Vaccination)、基因體編輯(Genome Editing)以及 RNA 藥物製造等領域。隨著臨床級質體 DNA 的需求持續增加,製程除了需確保高回收率外,也必須有效控制超螺旋型態(Supercoiled Isoform)、殘留 RNA(Residual RNA)及其他製程雜質。

本研究由 Richter Biologics 與 YMC 共同進行,評估不同樹脂負載量(Resin Loading)對陰離子交換層析(Anion Exchange Chromatography, AEX)純化質體 DNA 的影響,並比較兩種陰離子交換樹脂在步驟收率(Step Yield)與 RNA 去除(RNA Removal)方面的表現。

研究結果顯示,提高樣品負載量(Sample Loading)可有效降低兩種樹脂的殘留 RNA,其中 YMC MacroSep IEX Q 在各負載條件下皆展現較低的 RNA 殘留。在高負載條件(High Loading)下,MacroSep IEX Q 的殘留 RNA 可降低至約 0.5%,相較另一測試樹脂約為 11%;同時仍能維持良好的步驟收率,整體研究中的步驟收率約落在 65–85%。

進一步以瓊脂糖膠體電泳(Agarose Gel Electrophoresis)分析高負載條件下的純化結果,可觀察到質體 DNA 主要集中於洗脫餾分(Elution Fraction),而流穿液(Flow-through)與前段餾分中的產品含量極低,顯示 MacroSep IEX Q 具有良好的質體 DNA 捕捉能力(Capture Performance)。分析結果亦顯示產品以超螺旋型質體 DNA(Supercoiled pDNA)為主,且提高負載量並未明顯影響分離效果與產品品質。

整體而言,本研究顯示,最佳化樹脂負載條件(Loading Condition Optimization)是提升質體 DNA 純化製程效率的重要因素。適當採用高負載操作(High-load Operation),可同時兼顧製程生產力(Productivity)、產品回收率(Recovery)與雜質去除能力(Impurity Clearance),並為質體 DNA 下游純化製程(Downstream Purification Process)的放大與簡化提供具潛力的解決方案。

應用下載

MarcoSep IEX Q

應用資料:YMC-Triart Prep C8-XP 高負載 Tirzepatide 純化應用

隨著 GLP-1 受體促效劑(GLP-1 Receptor Agonists)市場快速成長,大規模胜肽製造(Peptide Manufacturing)對下游純化(Downstream Purification)的效率要求也持續提高。除了確保產品純度(Purity)與回收率(Recovery)外,如何提高樹脂利用率(Resin Utilization)、增加製程處理量(Throughput)並降低整體製造成本,已成為製程開發(Process Development)的重要課題。

YMC-Triart Prep C8-XP 採用最佳化的 C8 配基化學(C8 Ligand Chemistry),兼具高層析解析度(Chromatographic Resolution)與高負載能力(High Loading Capacity)。即使在較高的樹脂負載量(Resin Loading)下,仍可維持良好的層析選擇性(Chromatographic Selectivity),因此能靈活應用於高生產力的多步驟純化(Multi-step Purification),亦可支援以高純度為目標的單步驟純化(Single-step Purification)策略。

本研究以 Tirzepatide 作為代表性 GLP-1 胜肽,比較不同樹脂負載條件下的純化表現。結果顯示,當樹脂負載量提高至約 9.7%(g peptide/g resin),接近 10% 負載時,YMC-Triart Prep C8-XP 仍可維持 93% 以上的產品純度,同時達到 80% 以上的回收率。此結果顯示,在高負載條件(High-load Conditions)下,仍能維持關鍵分離效能與產品品質,為高產能 GLP-1 純化製程提供更大的操作彈性。

提高樹脂負載量可讓每一個層析循環(Chromatographic Cycle)處理更多胜肽,進而提高製程生產力(Process Productivity)。其主要效益包括:

  • 提高每批純化的胜肽處理量(Peptide Throughput)
  • 減少相同生產量所需的純化循環次數(Purification Cycles)
  • 降低溶劑使用量(Solvent Consumption)
  • 降低每克純化胜肽的製造成本(Manufacturing Cost)
  • 提升整體製造效率(Manufacturing Efficiency)

在製程策略上,高達約 9.7% 的樹脂負載量特別適合以產能與生產力為優先的多步驟純化製程;若製程目標偏向單一步驟取得較高純度,則可依實際需求選擇較適當的負載條件。因此,YMC-Triart Prep C8-XP 可讓使用者依產品品質與生產力需求調整操作條件,在純度、回收率與處理量之間取得適合的製程平衡。

整體而言,YMC-Triart Prep C8-XP 在接近 10% 樹脂負載量的條件下,仍能維持良好的層析純化效能,結合高負載能力(High Loading Capacity)、產品純度(Product Purity)與高回收率(High Recovery),有助於提升大規模 GLP-1 胜肽製造的製程生產力,並降低純化循環次數及製造成本。

應用下載

Acetonitrile and TFA-Free Peptide Purification with MCSGP

以綠色溶劑取代乙腈(ACN)與三氟乙酸(TFA),是胜肽純化邁向永續製造的重要方向。然而,傳統批次層析(Batch Chromatography)常因分離度下降,面臨產品Yield與Productivity降低的挑戰。

多管柱逆流溶劑梯度純化(MCSGP)透過連續式雙管柱操作,將含有目標產品但未完全分離的側餾分(Side Fractions)回收再純化,有助於在達成純度要求的同時,提高產品回收率。

研究顯示,Tirzepatide 採用乙醇/醋酸 MCSGP 製程,可達 88.1% 收率與 89.0% 純度,生產力高於傳統 ACN/TFA 批次層析,溶劑用量並降低約 21%;Tetracosactide 採用 DMC/醋酸 MCSGP 製程,則達到 93.8% 收率與 94.0% 純度。

結果顯示,MCSGP 有潛力在使用綠色溶劑的情況下,同時兼顧純度、收率與製程效率,為胜肽純化的永續化提供可行方向。

Counter-Current Chromatography Enables Use of Green Solvents for Productive Peptide Purification Processes

閱讀完整研究介紹