疎水性電荷誘導クロマトグラフィー（HCIC）におけるタンパク質相互作用

タンパク質がどのように疎水性電荷誘導クロマトグラフィー樹脂と相互作用するかについての定量的理解が提供されます。他のモデルタンパク質と比較したモノクローナル抗体のクロマトグラフィーのこのモードの選択性は、線形保持とpHプロットによってプローブされます。疎水性の充電された溶質のこのクロマトグラフィーモードでのpH依存性吸着挙動は、疎水性、充電された溶質とイオン化可能なヘテロサイクリックリガンドの間の平衡を考慮に入れて記述されます。類推により、PHの範囲にわたる線形条件下での高分子保持を適切に説明する方程式が開発されます。タンパク質のpHと塩濃度の両方の依存性の両方を捉えることができる分化的で非線形の等温線は、指数関数的に修正されたLangmuir等温線モデルを使用して提案されます。このモデルは、さまざまなpHおよび移動相塩濃度にわたって、さまざまなタンパク質の吸着等温線を正常にシミュレートすることが見られます。最後に、2つのモノクローナル抗体の大きく異なる保持特性を使用して、このクロマトグラフィーモードで分離を改善するための2つの異なる戦略を導き出すために使用されます。このクラスの樹脂へのタンパク質結合のより良い理解は、タンパク質の工業規模浄化のためのこのクロマトグラフィーの将来の搾取の重要なステップと見なされています。

A quantitative understanding of how proteins interact with hydrophobic charge induction chromatographic resins is provided. Selectivity on this mode of chromatography for monoclonal antibodies as compared to other model proteins is probed by means of a linear retention vs pH plot. The pH-dependent adsorption behavior on this mode of chromatography for a hydrophobic, charged solute is described by taking into account the equilibrium between a hydrophobic, charged solute and an ionizable, heterocyclic ligand. By analogy, an equation that is seen to adequately describe macromolecular retention under linear conditions over a range of pH is developed. A preparative, nonlinear isotherm that can capture both pH and salt concentration dependency for proteins is proposed by using an exponentially modified Langmuir isotherm model. This model is seen to successfully simulate adsorption isotherms for a variety of proteins over a range of pHs and mobile phase salt concentrations. Finally, the widely differing retention characteristics of two monoclonal antibodies are used to derive two different strategies for improving separations on this mode of chromatography. A better understanding of protein binding to this class of resins is seen as an important step to future exploitation of this mode of chromatography for industrial scale purification of proteins.