بررسي تاثير خواص جاذب تعويض يوني بر شرايط جذب/واجذب و بازيابي پروتئين آنتي‌ژن سطحي هپاتيت ب طي فرايند كروماتوگرافي تعويض يوني

Effect of ion exchange media properties on adsorption / desorption and recovery of hepatitis B surface antigen protein in ion exchange chromatography

كروماتوگرافي تعويض يوني كمترين ميزان بازيابي را نسبت به ساير مراحل كروماتوگرافيك براي تخليص آنتي ژن سطحي هپاتيت ب ارائه مي‌دهد. اين بازيابي پايين از تغيير ساختار VLP ذرات HBsAg به علت شكسته شدن يا توده شدن روي سطح جاذب، در طول فرايند جذب/واجذب حاصل مي‌شود. در اين مطالعه اثر دو مورد از خواص جاذب بر بهبود بازيابي HBsAg كه عبارتند از اندازه تخلخل و دانسيته ليگاند جاذب، مورد بررسي قرار گرفته است. مشاهده شده كه ذرات HB-VLPs به صورت يك لايه نازك روي سطح جاذب هاي كروماتوگرافيك متداول مبتني بر آگاروز نظير DEAE-capto و DEAE-FF جذب شده و به علت كوچك بودن اندازه تخلخل براي اين VLP ها ، مكان هاي اتصال درون تخلخل ها خارج از دسترس HB-VLPs قرار مي گيرد. اما براي جاذب هاي با تخلخل بزرگتر، اتصال به صورت يكنواخت روي سطح داخلي و خارجي ذرات صورت ميگرد. فراتر از افزايش ظرفيت اتصال، پايداري VLP ها نيز به طور قابل توجهي در طول فرايند جذب/واجذب شديد، با كاهش شدت برهم كنش چند نقطه اي بين VLP ها و مكان هاي اتصال در منافذ، بهبود مي‌يابد. كاهش دانسيته ليگاند نيز با كاستن از شدت فرايند جذب/واجذب چند نقطه اي روي سطح جاذب ، از تخريب ساختار VLP كاسته و بازيابي را بهبود مي‌بخشد.

Ion exchange chromatography provides the least recovery rate compared to other chromatographic steps for purification of hepatitis B surface antigen. This low recovery is achieved by altering the structure of the HB-VLPs due to destruction or aggregation onto the adsorbent surface during the adsorption-desorption process. In this study, the effect of two adsorbent properties on the recovery of HBsAg, which is the porosity and ligand density of the adsorbent, has been investigated. It has been observed that particles of HB-VLPs are adsorbed onto a thin layer on a surface of common agarose-based chromatographic adsorbents such as DEAE-capto and DEAE-FF And due to the small porosity size for HB-VLPs, the binding sites within the porosity are out of reach for HB-VLPs. But for adsorbents with larger porosity, the binding is uniformly applied on the surface of the inner and outer parts of adsorbent particles. In addition to increasing the binding capacity, the stability of VLPs also significantly improves during absorption - depletion, by decreasing the intensity of the multipoint adsorption between the VLPs and binding sites in the pores. Reducing the ligand density also reduces the destruction of the VLPs and improves recovery by reducing the intensity of the multi point adsorption - desorption process on the adsorbent surface.