Chromatographic Process for the Steric Selective Synthesis and Separation of Antibody-Drug Conjugates on a Solid-Liquid Interface

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K04793
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 27040:Biofunction and bioprocess engineering-related
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: Yoshimoto Noriko 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (40432736)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 抗体薬物複合体 / 疎水性クロマトグラフィー / イオン交換クロマトグラフィー / protein Lクロマトグラフィー

Outline of Final Research Achievements

we separated modified isomers of antibody-drug conjugates (ADCs) with similar molecular characteristics using various ion-exchange, hydrophobic, and affinity chromatography techniques. Pyrene, coumarin, and fluorescein were used as model drugs, and PEG linkers of different molecular weights were employed. Separation via hydrophobic chromatography improved as the molecular weight of PEG increased, enhancing the separation from unmodified antibodies. The elution behavior could be described using a model based on solubility, allowing for rational setting of separation conditions. Although separation was challenging with ion-exchange and affinity chromatography, these methods showed potential for functioning as modification sites for ADCs.

Free Research Field

生物分離工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

抗体タンパク質に薬理活性の高い薬物を修飾した抗体薬物複合体は分子認識能をもつ優れた医薬品として期待されている。これらの修飾構造を科学的に制御することは困難であり、薬理活性の異なる複数の修飾体が生成することが問題になっている。修飾体の分子認識能は未反応の抗体タンパク質よりも低い場合は、もとの抗体タンパク質の除去も重要となる。本研究では、これら修飾体のクロマトグラフィーによる分離挙動を操作条件の関数としてモデル化でき、分離条件を合理的に決定できることを示した。また、リンカー構造の改変や、固相反応により、修飾構造が異なり、分離が容易になる修飾体を生成できる可能性があることも明らかにした。