精製クロマトの担体（レジン）の選び方：容量の数字を比べる前に

精製クロマトグラフィー固定相と移動相の間での物質の相互作用（分配・吸着・イオン交換など）の差を利用して、混合物中の成分を分離・精製する操作の総称。詳しく →のレジン（担体）は、カラムに詰めて抗体と不純物を分けるビーズで、落としたい不純物に合わせてモードを選びます。選定で見るのは、カタログの結合容量担体が結合できる目的物の量。大きな粒子は樹脂ビーズの細孔に入りにくく、結合容量を稼ぎにくい。詳しく →の最大値ではなく、自社の運転条件での容量です。

ただし、その容量が何回の洗浄に耐えて保たれるかも、同じだけ効きます。レジンクロマトグラフィーで目的物や不純物を結合させる粒子状の充填材。精製モードごとに使い分ける。詳しく →は抗体精製でも特に高価な資材で、抗体1 gあたりのレジン代は、使い回しの回数でほぼ決まります。

この記事では、レジンの役目、落としたい不純物から選ぶ5つのモード、カタログの容量の読み方、洗浄に耐える回数と原価、現場で起きやすい選び間違いを順に説明します。最後に、選定で決めることとメーカーに聞くことを挙げます。

1. 初回の性能より、何回使えるか：レジンの評価は何を見るのか？

クロマトグラフィーのレジンは、カラムに詰める多孔質のビーズです。

ビーズの表面と細孔の内側にはリガンドが付いていて、抗体や不純物との結合のしやすさの差で両者を分けます。

製造では、同じカラムを何十回、何百回と繰り返し使います。1回目の分離がうまくいくだけでは足りません。評価の本題は、洗ったあとも結合容量と分離のしかたが落ちないかです。

Cytiva は、シングルユース使い捨ての樹脂製バッグや容器を用いる製造方式です。洗浄・滅菌の手間を減らせる一方、ステンレス設備と比べて特徴が異なり、目的に応じて選び分けます。詳しく →の工程（2,000 Lの培養液、抗体3 g/L）で総コストに占めるレジン代の割合を試算しています。その例では、臨床試験用に4バッチを作る場合で19%、200回使い回す商用の製造で3%でした。

早い段階ではレジン代が重く、使い回せる回数が増えるほど軽くなります。洗浄の条件が寿命を決める仕組みは、Protein Aレジンの寿命を延ばすCIPとProtein Aレジンの寿命とコストで解説しています。

レジンの選定は消耗品の値段比べではなく、何回回すかを含めた運転設計の一部です。

2. 名前ではなく、落としたい不純物から選ぶ：5つのモードはどう使い分けるのか？

レジンは、何に結合するかで種類が分かれます。選ぶ順番は、レジンの名前からではなく、落としたいものからです。

運転の型は、次の2つに分かれます。

• 結合溶出⁠：抗体をレジンにいったん付けてから外して集める運転です。
• フロースルー⁠：抗体を素通りさせて、不純物だけをレジンに付ける運転です。

どちらを選ぶかで、必要なカラムの大きさも前処理の手間も変わります。CEXについては、CEXのバインドエリュートとフロースルーで詳しく解説しています。

抗体の定番は、Protein A抗体に特異的に結合するProtein Aを担体に固定し、抗体だけを選択的に捕まえて精製する手法です。抗体医薬の最初の精製工程として定番になっています。詳しく →で捕まえ、その溶出液が酸性であることを使ってウイルスを不活化し、CEXを結合溶出で、AEXをフロースルーで続ける3本の構成です。AEXのフロースルーは、ウイルスを減らす工程としても数えられます。

ただし、この並びは固定ではありません。凝集体が落ちにくい抗体には、HICやミックスモードイオン交換基と疎水性基を同じリガンドに併せ持ち、複数の相互作用で分ける樹脂。詳しく →を差し込みます。宿主細胞タンパク質が残りやすい分子では、ミックスモードを後ろに置いて除去を底上げします。

何を足すかは、凝集体、純度、電荷バリアントの分析で、どれが残っているかを見て決めます。後段の考え方は抗体精製ポリッシングとは？、イオン交換の選び方はイオン交換レジンとは？にあります。

候補を絞る軸はレジンの名前ではなく、自分の抗体に残っている不純物の一覧です。

3. 数字は条件つき：カタログの結合容量は、どう読むのか？

動的結合容量（DBC）実際の流速で溶液を流したときに樹脂が現実に捕まえられる目的物の量。負荷量設計の基準になります。は、液を流しながら、レジン1 mLに抗体が何mg載るかを示す数字です。

この数字には、次の3つの条件が付いてきます。

1. 滞留時間⁠：液がレジンの層を通り抜けるのにかける時間です。短いほど容量は小さく出ます。
2. 破過破過とは、フィルターやクロマトグラフィー担体が保持・吸着できる限界を超え、捕らえるはずの物質や微生物が出口側へ漏れ出す現象です。詳しく →の割合⁠：出口の抗体の濃さが入口の何%に達したところで測ったかを示します。10%で測った値は、5%で測った値より大きく出ます。
3. 試験に使った抗体⁠：抗体の種類と濃さによって、数字が変わります。

どれだけ動くのか。Cytiva の MabSelect PrismA は、メーカーの公表値で、滞留時間が6分ならレジン1 mLあたり約80 mg、4分なら約65 mg、2分に縮めるとプレパックカラム担体があらかじめ充填された状態で届くカラムで、自分で詰める手間や充填品質のばらつきをなくし、すぐに使えるようにしたものです。詳しく →の公表値で約40 mgです。同じレジンでも、測る条件を変えると数字は半分に落ちます。

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条件がそろっていない数字を同じ列に並べても、順位は付きません。

公表されたDBC実際に液を流しながら測る、担体が破過するまでに結合できるタンパク質量。樹脂の使い切りの指標。詳しく →は製品の順位ではなく、その製品が得意な条件を示す情報です。

Protein Aレジンは、Cytiva の MabSelect、Tosoh の TOYOPEARL、Thermo Fisher の POROS、Purolite の Praesto、JSR の Amsphere、Merck の Eshmuno と各社が出しています。差をつけているのは、粒子径、基材、リガンドの違いです。新しい高容量のレジンとしては、Cytiva のMabSelect PrismA Xの発表もあります。

容量と生産性は、同じ向きに動きません。先の例で滞留時間を6分から2分に縮めると、容量は半分に落ちる一方、液を流す速さは3倍になり、レジンが1分間に受け止める抗体の量は約1.5倍に上がります。

載せる速さだけなら、短い滞留時間が有利。とはいえ、洗浄や溶出にかかる時間も含めた1サイクル全体で、どちらが得かを見る必要があります。滞留時間と線速度の関係は、滞留時間・線速度・負荷量の計算ツールで確かめられます。

4. 原価を決めるのはここ：レジンは洗浄に何回耐えるのか？

Protein Aレジンの原価は、1回の性能ではなく、使い回した回数で割った単価で決まります。

Cytiva の試算では、同じレジンでも、抗体1 gあたりのレジン代は使い回しが5回なら約67ドル、100回なら約3ドルです。水酸化ナトリウムによる洗浄に何回耐えるかが、そのまま原価に効いてきます。

Cytiva の MabSelect PrismA や Tosoh のTOYOPEARL Super Aのように、アルカリに強いリガンドを使ったレジンは、洗浄を強くかけても容量を保つことを狙っています。

注意したいのは、耐アルカリ性樹脂やリガンドが、CIPで使う水酸化ナトリウムなどの強アルカリ条件に繰り返し耐えられる性質。詳しく →の書き方が各社でそろっていないことです。サイクル数で示す会社、水酸化ナトリウムにさらした合計の時間で示す会社、使える濃度の範囲だけを書く会社があります。

比べるには、自社の洗浄条件（濃度と接触時間）に置き換える作業が要ります。では、洗浄を「レジンに優しく」と薄めればよいのか。汚れが落ちきらず、容量がかえって下がることもあります。

耐アルカリ性の数字は、自社の洗浄条件に置き換えてから比べます。

5. つなぎ目で詰まる：現場で起きやすい選び間違いは何か？

選び間違いは、レジン単体の性能ではなく、つなぎ目で起きます。よくあるのは、次の4つです。

1. 前段の出口と次の入口が合っていない⁠：Protein Aの溶出液は酸性で、塩も含んでいます。次のレジンが結合する条件のpHと導電率液のイオン強度の目安となる電気の通りやすさ。バッファ調製やクロマト制御で監視する。詳しく →（液の塩の濃さを示す値）に合わせるには希釈や中和が要り、液の体積が増え、タンクと時間が増えます。
2. 小さなカラムの結果をそのまま製造に当てはめる⁠：製造へ上げるときは、体積を何倍にしたかではなく、滞留時間と線速度（cm/h）を揃え、ベッド高を保って断面積で容量を稼ぎます。
3. あとからレジンを替える手間を見ていない⁠：臨床試験が進んでから、あるいは承認のあとにレジンや条件を替えると、変更の内容によっては、変更の前後で製品が同等であることを示す作業が要ります（ICH Q5E製造工程の変更前後で製品が同等・比較可能かを評価する考え方を定めたガイドライン。詳しく →）。
4. 供給の事情⁠：商用の製造で使うプロセス用のレジンは、1回の発注が大きく、納期も長い部材です。

1つめについて、ミックスモードは塩の影響を受けにくいので、中和しただけで載せられる場面があります。レジンを単体で選ぶと、この手間が見えません。

2つめの検討は、0.2〜1 mLの小さなカラムや96ウェルのプレートで始めます。次に1 mL前後のプレパックカラムで、勾配、滞留時間、負荷量を詰めます。

充填のむらは結果を動かすので、カラム充填とHETPの評価で確かめてから進めます。スケールアップの全体像はクロマトグラフィーのスケールアップにあります。

3つめについては、早い段階で、商用の規模まで買い続けられるレジンかを見ておくほうが、手戻りは小さく済みます。

4つめの例として、Danaher は2026年7月の決算説明会で、大口顧客数社の受け入れ準備の変更で、1億ドルを超えるクロマトグラフィーレジンの出荷が2027年へずれ込んだと説明しています（ニュース）。発注の日程は、自社の工場の立ち上げや稼働計画と一体で動きます。

レジンの性能表より、前後の工程とのつなぎ目、スケールアップ、変更の手間、納期を先に見ます。

6. 明日から確かめられること：選定で何を決め、メーカーに何を聞くのか？

候補を絞るときは、自社で決めることと、メーカーに聞くことを分けます。

自社で決めるのは、次の3つです。

• 不純物と工程の割り当て⁠：落としたい不純物の一覧と、それぞれを受け持たせる工程が決まっているか。
• 運転と洗浄の条件⁠：捕捉の工程で使う滞留時間と、洗浄の条件（濃度と接触時間）、狙う使い回しの回数が決まっているか。
• 工程のつなぎ目⁠：前段の出口のpHと導電率が、次のレジンの入口の条件とどれだけ離れているか。

メーカーに聞くのは、次の4つです。

• 容量の測定条件⁠：公表された容量の値は、自社の滞留時間と破過の割合で測ったものか。自社の抗体に近い抗体のデータはあるか。
• 耐アルカリ性⁠：そのデータは、どんな条件で何回まで測った値か。
• ロットと供給⁠：ロット間のばらつきの管理項目品質に影響しうる要素を、規格や手順で規定し・実行し・記録し・検証する対象として管理するもの。GMPでは原材料から出荷判定まで多岐にわたります。詳しく →は何か。原料や製法を変えるときに事前に知らせてもらえるか。抽出物・溶出物など規制対応の資料、納期と在庫も確かめる。
• 実測のデータ⁠：自社の抗体を使い、小さなカラムで数十回回した実測のデータがあるか。

メーカーの値は、候補を絞る材料にすぎません。決めるのは、自社の抗体で取ったデータです。

レジンの製品は、Protein Aレジン、CEX、AEX、HIC、ミックスモードから、カラムの周辺はプレパックカラムとクロマトグラフィーシステムから比べられます。容量の測り方はProtein Aレジンの動的結合容量の測り方で解説しています。

参考文献

• Cytiva, Protein A resin cost（使い回しの回数と抗体1 gあたりのレジン代、総コストに占める割合の試算）
• Cytiva, Influence of NaOH concentration on protein A resin cleaning（低い濃度の水酸化ナトリウムで洗うと、汚れで結合容量が下がりうる）
• Cytiva, Get started with MabSelect PrismA protein A resin（滞留時間6分・4分の動的結合容量、破過10%。2分の値はプレパックカラムの製品資料の公表値）
• BioProcess International, Dynamic Binding Capacities of Protein A Resins for Antibody Capture: A Comparative Evaluation（滞留時間と破過の割合で容量が変わる）
• ICH Q5E, Comparability of Biotechnological/Biological Products Subject to Changes in Their Manufacturing Process
• The Motley Fool, Danaher (DHR) Q2 2026 Earnings Call Transcript（2026年7月21日）（大口顧客の受け入れ準備の変更によるレジンの出荷時期の後ろ倒し）