2017 Fiscal Year Annual Research Report
Surface modification of monolithic pore for solid phaseprotein PEGylation based on its mass transfer
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16K18301
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
吉本 則子 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (40432736)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | monolith / PEGylation / chromatography |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度はリガンド種の異なる小型モノリスディスクを調製したが今年度はカチオン交換リガンドに種類を限定し、リガンド密度の異なる小型モノリスディスク(20μL)を調製し、圧力特性、pH応答性、タンパク質吸着特性、吸着機構についての解析を行った。
モノリスディスクのpH応答性より最大リガンド密度は、すでに市販化されているモノリスディスク(約340μL)とほぼ同等の値に達していることを確認できた。リガンド修飾前のディスクの操作圧力は一致していたが、修飾後はリガンド密度に依存し、密度とともに増大する傾向が見られた。いずれのリガンド密度においてもタンパク質の破過曲線、吸着量には流速依存性が見られず、修飾前後も細孔は貫通構造を維持していることが確認できた。しかし、lysozymeなどの低分子量のタンパク質では非特異的な吸着はなく高い回収率が得られたが、ラクトフェリン、抗体などでは非特異吸着が起こり、特にリガンド密度の低いもので顕著に起こった。塩濃度勾配溶出法により得られた溶出塩濃度はいずれもリガンド密度に依存し密度が高いほど増加した。これらに基づき、タンパク質の吸着サイト数を解析した結果、吸着サイト数はリガンド密度によらず一定の値をとり、イオン交換平衡定数のみが変化していることが分かった。
モノリスディスクを固相反応場としてlysozymeのPEG修飾反応を行い、その反応収率と操作条件の解析を行った。lysozymeの反応収率はタンパク質の吸着密度に依存せず、いずれにおいても液相を大幅に下回る収率となった。しかし、操作温度に依存し30℃で4℃の約3倍の収率を達成することができた。
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