2021-07-02 14:55:49, 东曹技术中心 东曹(上海)生物科技有限公司
病毒样颗粒 (VLPs) 是一种多聚蛋白质结构,与天然病毒相似,但不具有传染性。VLPs在研制新型疫苗和基因治疗产品方面的潜力越来越大。目前,已经有商用VLP疫苗用于防治乙型肝炎和人乳头瘤病毒。为了确保最终产品的质量,以及向开发过程中的知情决策提供数据支持,我们需要切实可靠的分析技术。
尺寸排阻色谱 (SEC) 技术能够分析出大分子的尺寸和纯度,在与多角度光散射 (MALS) 检测器结合使用时,不仅可以测定分子量 (MW),还能够计算出回转半径 (Rg)。不同于AU280浓度型检测器,MALS对样品浓度和分子量均有响应。由于VLPs的分子量较大,MALS检测器散射光响应信号强,所以即使在远低于AU280检测限的稀溶液中仍然可实现VLP检测。
本应用中介绍了利用SEC-MALS分析技术,采用TSKgel PWXL系列SEC色谱柱配合东曹的超高灵敏度LenS3 MALS检测器,可快速、简便地测定细小病毒VLP的分子量和回转半径。
VLPs分析用色谱柱的选择
TSKgel PWXL系列色谱柱的固定相基质为不同孔径的聚甲基丙烯酸酯。图1的蛋白质校准曲线显示了该系列色谱柱的分离范围。大多数VLPs的分子量在1×106 Da以上,因此,G5000PWXL (孔径100 nm)、G6000PWXL (孔径>100 nm) 和GMPWXL (混合床) 这三款色谱柱都是分析VLPs的理想选择。
图1 PWXL色谱柱的蛋白质校准曲线
细小病毒VLP的SEC-MALS分析
本应用中采用了GMPWXL和G5000PWXL色谱柱,分别与LenS3 MALS检测器联用分析细小病毒VLP。RI或UV都可用作浓度检测器。RI配合直角光散射信号 (RALS) 用来测量MW。极小角度(LALS)、直角和极大角度 (HALS) 信号用于角不对称性图的绘制以及测定Rg。分析样品之前,先用BSA校准MALS检测器,然后使用SECview软件处理和分析数据。
GMPWXL色谱柱对细小病毒VLP的SEC-MALS分析结果,揭示其MW约为4×106Da,Rg为12.8 nm。这些结果与该VLP的报告值非常吻合 (Biotech. Prog.34, 1213-1220, 2018)。
图2 GMPWXL混合床色谱柱分析细小病毒VLP和BSA
随后,将细小病毒VLP稀释至64倍,进样10 μL到G5000PWXL色谱柱中。通过MALS检测器的RALS信号,仍可以检测到每毫升约3×1010个颗粒,由此可见该方法可用于分析低浓度样品或微量样品的检测。
图3 G5000PWXL在0.5 mL/min下通过RALS的检测限
结果与讨论
以前,质谱是测定VLP尺寸最常用的方法,但该技术成本高昂且不适合进行频繁的分析。更好的替代方法是使用SEC-MALS来测定MW和Rg,该技术不仅能够进行常规分析,还可以执行过程监控。
TSKgel PWXL系列SEC色谱柱的孔径和分离范围均比较宽,可以有效应对超大分子分析中面临的挑战。而且,此类色谱柱配合超高灵敏度的LenS3 MALS检测器,可以快速、简便地进行MW和Rg的高水平分析。
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