省50%填料！RCC快速循环层析带来Protein A捕获新方案

2026-04-27 09:32:04, Zhang Mengmeng Cytiva（思拓凡)

在抗体药物的下游纯化过程中，Protein A捕获步骤往往是成本最高、时间最长的关键单元操作之一。尤其在临床阶段或低批次生产场景下，Protein A填料的寿命难以被充分利用，其成本在单克隆抗体（mAb）总生产成本（COGs）中占比显著。

快速循环层析（Rapid Cycling Chromatography，RCC）作为一种成熟且易于实施的工艺强化策略，通过缩短保留时间（RT）和柱床高度、增加单批次循环次数，在不改变设备配置的前提下，实现生产效率与工艺经济性的双重提升。

什么是快速循环层析（RCC）

RCC 与传统单柱 Protein A 层析在系统配置和工艺步骤上完全一致，均包括平衡、上样、洗涤、洗脱、在位清洁（CIP）和再平衡等步骤。其核心区别在于运行参数的优化：

采用更短的柱床高度（通常为10 cm）

采用更短的保留时间（通常为2–3 min）

通过显著缩短单次循环时间，RCC需要在单批次内运行更多循环，从而完成与传统模式相同的处理量。

与传统20 cm柱床高度、6 min RT的标准运行模式相比，RCC具有以下优势：

在填料寿命利用率较低的场景下，可显著降低一次性填料装填体积

缩短Protein A捕获步骤的整体运行时间

降低单位抗体的Protein A填料成本

RCC的工艺经济学优势

以500 L反应器、滴度5 g/L、收获步骤回收率90%为例，Protein A捕获步骤需处理的抗体总量约为2.25 kg。采用MabSelect SuRe 70填料，在不同运行模式下可获得如下对比结果：

	标准模式	RCC模式（柱直径不变）	RCC模式（柱直径增加）
柱直径	300 mm	300 mm	400 mm
柱高	20 cm	10 cm	10 cm
需填料体积	16 L	8 L	14 L
保留时间	6 min	2 min	2 min
上样量	61 g/L	48 g/L	48 g/L
每批Cycle数	3	7	4
总运行时间	10.4 h	10.1 h	5.7 h
体积生产效率	12.6 g/L/h	26.1 g/L/h	25.8 g/L/h

省填料

在柱直径不变的情况下，RCC模式通过降低柱高，可将所需填料体积减少50%。对于临床阶段或批次数较少（如 ≤10 批）的生产场景，这种填料体积的显著下降能够有效降低一次性投入，同时在短RT条件下运行更多循环，可明显提升体积生产效率。

省时间

当通过增大柱直径来维持相近的填料体积时，RCC模式可进一步缩短Protein A捕获步骤的总运行时间。这一优势对于CDMO等追求生产效率和产能利用率的企业尤为重要，有助于在现有设备条件下提升年生产批次能力。

需要注意的是，当填料被高度重复利用（例如商业化大生产）时，由于短RT下动态结合载量（DBC）未被充分利用，RCC反而可能增加填料成本。因此，RCC更适合作为填料寿命利用率较低阶段的优化策略。

RCC对Protein A填料的要求

成功实施RCC的前提，在于选择能够在短保留时间条件下仍保持高动态结合载量（DBC）的Protein A填料。同时，填料还需具备优异的传质性能、良好的压力流速特性，以及可靠的耐碱稳定性，以支撑频繁循环与CIP清洁。

MabSelect SuRe 70填料在上述方面表现出良好的综合性能。该填料基于高度交联琼脂糖基架，粒径约50 μm，采用经工程化改造的耐碱Protein A配基。在6 min RT条件下，其QB10%可超过70 g/L；而在2–3 min RT条件下，仍可维持较高的DBC，使其非常适合低柱高、高流速的RCC运行模式。