収量を最大化してタンパク質構造を確保するには、細胞培地の組成を最適化することが必要になります。フェッドバッチ培養やパーフュージョン培養において、最適なアミノ酸濃度を同定することはきわめて重要です。宿主細胞の増殖と生成物の産生による細胞培地の需要を理解することにより、アミノ酸補給戦略の設計を効率化することはできますが、この分析は複雑になる可能性があります。
アミノ酸は両性イオンであり、中性基、疎水性基、親水性基、酸性基、塩基性基などのさまざまな側鎖があります。また、適切な UV 発色団がないため、天然由来アミノ酸の分離と検出は困難です。アジレントは、プレカラム誘導体化、マルチサンプラの分注機能、逆相分離を組み合わせたメソッドを導入して、生体サンプル、タンパク質加水分解物、および細胞培地中の一般的なアミノ酸のベースライン分離を達成しました。
どのカラムを選べばよいですか？UV ですか、または MS ですか？アミノ酸分析ワークフローを最適化するのに役に立つヒントをご紹介します。
アジレントは、分析に適したカラム、標準、試薬、消耗品を簡単にお選びいただけるオーダーガイドとセレクションツールをご用意しております。アジレントは、お客様が必要とする分離能と性能を得られるようお手伝いします。
バイオリアクタや発酵槽に存在するさまざまな極性化合物をモニタリングすることは、親水性相互作用クロマトグラフィー（HILIC）アプリケーションにとって現実的な課題です。高 pH 条件とネガティブモード LC/MS 検出を用いることにより、アミノ酸、原材料、廃棄物を 1 回の分析でモニタリングすることが可能です。Agilent AdvanceBio MS スペントメディアカラムケミストリの高 pH 安定性は、混合物の分離に最適です。分析困難なマトリックスにもかかわらず、注入間の再現性は優れていました。ホローファイバおよびローラーボトルリアクタを用いた試験により、培養細胞によるグルコースおよびアミノ酸の消費、および乳酸の分泌が明らかになりました。
アミノ酸分析には、プレカラム誘導体化を使用した HPLC が一般的に用いられています。HPLC 分離と UV または蛍光検出のための溶液中の遊離アミノ酸のプレカラム誘導体化は、手作業によりオフラインで行われることもあります。オフラインでの誘導体化には、オペレータの技能不足やラボの技術不足がエラー原因になるという、直接的なデメリットがあります。その他のデメリットとして、追加のサンプル操作、所要時間の増加、および汚染リスクの増大があります。一方、自動オンライン誘導体化では、これらのエラー原因が大幅に解消され、精度が即座に高まり、時間の短縮にもつながります。すなわち、オンライン誘導体化が組み込まれた堅牢な高分解能 HPLC メソッドならば、オフラインメソッドよりも格段に高い生産性が望めます。HPLC オートサンプラのインジェクタプログラミングと高効率の Agilent AdvanceBio アミノ酸分析（AAA）カラムによる一貫した自動 OPA 誘導体化により、細胞培地に最適な迅速で再現性の高いアミノ酸分析メソッドを実現します。このメソッドは、細胞培地サンプルをオートサンプラバイアルに移して分析するだけのため便利です。AdvanceBio AAA カラムと移動相グラジエントの選択性により、23 種類のアミノ酸を高分解能で分離します。
基準を満たしていない原材料の流入を食い止める防衛の第一線として有効なのが、受け入れ時の原材料のスクリーニングまたは同定試験です。一般に、バイオ医薬品製造の上流プロセスは継続的に稼動しています。また、培地調製タンクおよび反応器でサイクルあたり 800～1600 kg もの培地、炭水化物、バッファ、アミノ酸が消費される場合があります。そのため、原材料の需要量に倉庫の供給プロセスが対応しきれない可能性があります。そのうえ、同定や品質検査のために原材料の容器を開封してサンプルを採取する作業には相当な時間がかかることから、倉庫において製造に必要とされる需要量を満たすことがさらに困難になります。
今回の研究の目的は、ハンドヘルド型 Agilent Vaya ラマン分光装置により、原材料を相互に正確に識別できることを実証することです。Vaya では、容器越しの原材料の測定が可能です。この機能により、原材料を受け入れてから、バイオ医薬品の上流プロセスにリリースするまでの時間を大幅に短縮できます。
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