电荷异构体的高分辨率制备与分析

抗体分子的异质性与电荷变异

抗体分子作为复杂的四聚体蛋白，具有质量不均一的特点，即“异质性”。异质性可能来自于抗体分子复杂的生物合成途径，如细胞系及培养工艺影响糖基化，也可能来源于纯化、制剂工艺中产生降解或聚体。

这种异质性也可以宏观表现为：在等电聚焦电泳图上出现弥散或多个条带；离子交换色谱图主峰前后出现小峰。这是由于抗体分子所带电荷差异造成的异质性，所以，这种现象也被称为抗体的电荷变异。

抗体电荷变异对其药效学的影响

目前普遍认为，抗体的电荷变异可能影响药物代谢。基因泰克公司曾经对上市抗体及临床前抗体药物做过一个总结。得出的结论是：1）当电荷变异会影响药物的组织分布及药代动力学。2）增加正电荷，会提高药物的组织停滞，降低血清清除。3）降低正电荷会减少药物的组织停滞，提高药物的全身清除。

电荷异构体的常用分析方法

离子交换色谱（IEC）和等电聚焦毛细管电泳（cIEF)是两种最常用的电荷异构体分析方法。

IEC法非常受欢迎，因为方法耐用且不需要特殊专用仪器，使用液相色谱即可进行分析。IEC的另一个优点是，可以放大到制备级用于分离制备电荷异构体，以便进行更深入的研究。

cIEF法是区别于IEC的另一种常用的方法。在某些案例中，由于IEC分辨率的问题，cIEF可能是唯一的选项。cIEF可以在传统的毛细管电泳（CE）上运行，也可以在全柱成像等电聚焦毛细管电泳（iCIEF）上运行。但是由于过低的样品用量（纳升级），不可用于制备，导致了cIEF和iCIEF的局限性。

一种新型高分辨率电荷异构体制备工具

自由流电泳（FFE）是一种高分辨率的电荷异构体分离制备工具，在达到cIEF的分辨率的同时，单次实验分离量可以达到100mg蛋白。整个分离过程在液体中进行以便进行下一步的溶剂交换，且保留蛋白的天然构象。分离的异构体可以进行进一步的结构或生物学活性研究。

FFE分离电荷异构体的原理

FFE实验数据

1，分离效果图

2，使用高分辨质谱进一步结构鉴定

随着对蛋白药物的研究的深入，电荷异构体的结构鉴定与活性研究越来越受到重视。FFE可以作为一种高效率的制备工具，对电荷异构体进行高分辨率大规模制备。

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