生物偶联物是由生物分子（如蛋白质、核酸）与功能分子（如药物、发色团）通过共价键结合而成的大分子复合物，其物理化学性质和功能因此得到增强。它们在靶向药物递送、诊断和治疗等领域具有广泛应用。
生物偶联物的类型因所涉及的特定生物分子以及最终产品所需性能的不同而多种多样。常见的生物偶联物例子包括：抗体-药物偶联物（通过将治疗性药物连接到抗体上实现靶向递送）、荧光标记蛋白质（用于成像及研究蛋白质定位和动力学）以及纳米颗粒-生物分子偶联物（用于药物递送、成像和生物传感）。
典型的生物偶联物（如抗体-药物偶联物）生物合成工作流程包括合成、纯化（生物偶联物纯化）和制剂。生物偶联物纯化是生产工作流程中不可或缺的一环，其核心是从反应混合物中去除未结合的分子和其他杂质。这一步至关重要，因为最终样品中若存在未偶联物质，会干扰预期功能，导致非特异性结果，若用于治疗甚至可能产生毒性。同样，将生物偶联物置于特定浓度的特定缓冲液中进行最终制剂，对于确保其结构完整性以及下游应用的有效性也必不可少。除了纯化效果和过程的温和性外，另一个需要考虑的关键因素是处理时间。更快的纯化方法通常是首选，特别是在处理大体积样品或进行时间敏感型应用时。此外，所选方法不应受特定体积限制，且应易于放大以适应更大体积的处理。
ADC的合成与纯化
下表对比了常用于生物偶联物纯化的技术。显而易见，与传统方法相比，超滤技术能够满足生物偶联物纯化的所有考量。然而，使用死端装置进行超滤存在局限性，如过滤速率低、缺乏可放大性，并且常伴随样品损失。此外，它基本是一种手动操作的方法。相比之下，采用切向流过滤形式的超滤则能提供更高的过滤速率和可放大性。同时，切向流过滤还具有同时纯化和配制生物偶联物的优势。不过，传统的切向流过滤系统体积庞大，死体积高，使其不适合实验室规模的应用。
| 考量因素 | 沉淀法 | 平衡透析 | 色谱法 |
超滤 死端过滤 TFF |
|---|---|---|---|---|
| 纯化效果 | ||||
| 温和性 | ||||
| 时间效率 | ||||
| 可放大性 |
表：用于生物偶联物纯化的技术对比
使用 µPulse - TFF 系统进行生物偶联物纯化
µPulse® 是一款专为实验室规模应用设计的自动化、微型化切向流过滤系统。它非常适合纯化多种生物偶联物，包括抗体-药物偶联物、寡核苷酸抗体复合物、荧光标记物、肽载体以及生物素化偶联物。
该系统将微流控泵送技术与切向流过滤相结合，将整个流体路径微型化集成在过滤芯片上。这使其滞留体积降至仅0.65毫升，确保了最高的滞留液回收率。过滤芯片提供改性聚醚砜膜和再生纤维素膜选项，这些膜具有低结垢特性，并与多种样品类型兼容。
µPulse提供可定制的参数（如操作压力），使工艺过程温和，确保均一的偶联比例。此外，与死端离心装置相比，其样品处理速度快4倍，并可实现无需值守的操作。
使用 aµtoPulse - TFF 系统进行高通量生物偶联物纯化
aµtoPulse® 是一款全自动、高通量的切向流过滤系统，具有全球最低的250微升死体积。它每轮可处理多达54个样品，最多可并行处理4个样品。设计灵活，可处理起始体积在0.5毫升到100毫升之间的样品，并能将样品浓缩至250微升，精度达±25微升。系统支持最多四个外部缓冲液输入或台上锥形管，可实现自动化多缓冲液渗滤。
其先进的芯片设计配备双泵，滤出液流速比µPulse快达1.7倍，同时最大限度减少了剪切力，这对于像ADC和寡核苷酸-蛋白质复合物这样精细的偶联物尤为重要。芯片提供mPES膜（5-300 kDa）和RC膜（5-100 kDa），确保与多种样品的兼容性。
每个工位都提供独立的跨膜压（0-32 psi）调节和监控，让用户完全控制工艺的温和性与效率。直观的、基于浏览器的软件支持远程方案设置、监控和控制，其安全的数据管理功能符合GMP环境下21 CFR Part 11的要求。
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Explore a novel, automated and walk away approach for sample concentration and buffer exchange at lab scale using the µPulse - a miniaturized TFF system
