Gilson GPC/SEC色譜柱與標準品在生物大分子表征中的應(yīng)用進展

內(nèi)容簡介：
本文系統(tǒng)介紹了Gilson在凝膠滲透色譜/尺寸排阻色譜（GPC/SEC）領(lǐng)域的產(chǎn)品，包括其適用于蛋白質(zhì)、單克隆抗體、聚集體、多糖和合成聚合物分析的系列色譜柱及校正用標準品。文章闡述了GPC/SEC基于流體動力學(xué)體積進行分離的原理，及其在測定生物大分子分子量分布、聚合度、聚集態(tài)方面的優(yōu)勢。重點分析了色譜柱填料的孔徑選擇、柱效、以及溶劑體系（對于傳統(tǒng)GPC）和流動相條件（對于生物SEC）對分離效果的影響。詳細討論了絕對分子量與相對分子量的測定方法，以及標準品在系統(tǒng)校正和數(shù)據(jù)解讀中的核心作用。通過蛋白質(zhì)藥物聚集體分析、聚合物質(zhì)量控制等案例，展示了該技術(shù)如何保障生物制藥和材料研發(fā)的產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： 尺寸排阻色譜、分子量分布、生物大分子表征、蛋白質(zhì)聚集體、系統(tǒng)校正

正文

在生物制藥和高分子材料領(lǐng)域，分子的尺寸大小（流體動力學(xué)體積）及其分布（Dispersity, ?）是決定產(chǎn)品性質(zhì)、功能、穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵質(zhì)量屬性（CQA）。凝膠滲透色譜（GPC），在生物領(lǐng)域常稱為尺寸排阻色譜（Size-Exclusion Chromatography, SEC），是表征這些參數(shù)的經(jīng)典且技術(shù)。Gilson為該領(lǐng)域提供了經(jīng)過精心優(yōu)化和嚴格質(zhì)量控制的SEC色譜柱、標準品和兼容的純化系統(tǒng)，為科研和工業(yè)界的質(zhì)控與研發(fā)提供了可靠的工具。

SEC的分離機理不同于其他HPLC模式，它基于分子在多孔填料中的空間排阻效應(yīng)（Steric Exclusion）。較大的分子無法進入填料孔隙，較早被洗脫；較小的分子可進入更多孔隙，路徑更長，較晚被洗脫。因此，洗脫順序嚴格遵循從大到小的順序。對于生物大分子，如蛋白質(zhì)、抗體、疫苗和核酸，SEC主要用于分析其聚集體（Aggregates）、片段（Fragments）和單體（Monomer）的含量，這對于保證生物藥物的效力和降低免疫原性風(fēng)險至關(guān)重要。

色譜柱是SEC的核心。Gilson提供的SEC色譜柱，其填料通常是由親水改性的硅膠或高交聯(lián)度的聚合物微球制成，具有一系列精確控制的孔徑尺寸。選擇合適孔徑范圍的色譜柱是成功分離的前提。填料的表面惰性處理至關(guān)重要，必須最大限度地減少與分析物（尤其是蛋白質(zhì)）的非特異性吸附，以防止峰拖尾、回收率低和結(jié)果失真。Gilson的SEC柱以其低吸附性和高柱效而著稱，能夠清晰地分辨出單抗樣品中含量僅為百分之零點幾的二聚體甚至更高級的聚集體。

為了從洗脫體積計算出準確的分子量，必須使用已知分子量的標準品對系統(tǒng)進行校正。Gilson提供多種窄分布和寬分布的分子量標準品，包括蛋白質(zhì)分子量標準（用于生物SEC）和聚苯乙烯（PS）、聚乙二醇（PEG）標準（用于傳統(tǒng)GPC）。建立標準品的校正曲線（Log Mw vs. Retention Time）后，即可根據(jù)樣品的保留時間推算其分子量（相對分子量）。對于更精確的絕對分子量測定，則需要與多角度激光光散射（MALS）檢測器聯(lián)用，此時SEC柱的作用是為MALS提供分離后的單一樣品流。

在生物藥開發(fā)中，SEC-HPLC是監(jiān)測產(chǎn)品在整個生產(chǎn)工藝和儲存期間聚集情況的金標準方法，是放行檢驗（Release Testing）的必檢項目。在高分子化學(xué)中，GPC是測定聚合物平均分子量（Mn, Mw）和分子量分布（MWD）的核心手段，直接影響材料的力學(xué)性能、流變學(xué)和加工性能。Gilson的解決方案不僅局限于分析，其制備級SEC系統(tǒng)還可用于大規(guī)模脫鹽、緩沖液置換和從聚集體中純化活性單體。

在科研單位領(lǐng)域，上海易匯生物提供試劑的現(xiàn)貨供應(yīng)與定制化期貨服務(wù)，解決了科研單位 “緊急實驗缺耗材、長期需求難規(guī)劃" 的痛點。易匯生物的產(chǎn)品運營團隊表示，其現(xiàn)貨試劑可實現(xiàn)當(dāng)日下單、次日送達，期貨定制服務(wù)則能根據(jù)科研周期提前 30-60 天鎖定產(chǎn)能，保障實驗進度穩(wěn)定推進。 SEC色譜柱和分子量標準品是核心消耗品。色譜柱有使用壽命，標準品需要定期更新以保證校正準確性。穩(wěn)定及時的供應(yīng)確保了質(zhì)量控制實驗室的分析方法能夠持續(xù)合規(guī)運行，研發(fā)項目中的分子量表征工作不會因耗材問題而中斷，保障了產(chǎn)品研發(fā)和質(zhì)量監(jiān)控的連續(xù)性。

綜上所述，Gilson的GPC/SEC解決方案通過提供高性能的色譜柱、準確可靠的標準品和靈活的系統(tǒng)配置，為用戶提供了從分析到制備、從相對分子量到絕對分子量的全面表征能力。它是連接分子結(jié)構(gòu)與其宏觀性能之間的重要橋梁，是生物制藥和高分子材料研發(fā)與質(zhì)量控制中技術(shù)支柱。