製品ガイド・疎水性相互作用・混合モード

疎水性相互作用レジン（HIC）

疎水性相互作用レジン（HIC）は、タンパク質表面の疎水性領域とリガンドの疎水性相互作用を利用して分離するクロマトグラフィー担体です。

主な用途: 疎水性相互作用クロマトグラフィー・凝集体除去・ポリッシュ精製・高塩で結合・低塩で溶出

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掲載メーカー4社Cytiva・Tosoh Bioscience・Merck ほか

掲載製品10製品3つの種類に分けて掲載

使う工程7工程ポリッシュ精製・凝集体（HMW）除去・二重特異性抗体の誤対合分離

関連モダリティ5種抗体医薬・二重特異性抗体・ADC

要点

疎水性の違いで分離し、イオン交換とは別の選択性が得られる
高塩で結合させ、塩濃度を下げて溶出する（IECと逆の塩の使い方）
硫酸アンモニウム・クエン酸など塩析側の塩を使う
Phenyl/Butyl/Hexyl/Octyl/PPG など官能基で疎水性の強さと選択性が変わる

メーカーと製品

4社・10製品

アガロース系・大スケール担体3製品

CytivaCapto Phenyl ImpRes高分解能Phenyl HIC担体。小粒子で分離能と圧力特性を両立し、1M NaOHでのCIPに対応する中間・ポリッシュ向け。公式サイト

CytivaCapto Butyl ImpRes / Capto ButylButylリガンドの高分解能・大スケール対応担体。Phenylと異なる選択性で凝集体や関連物質の分離に使われる。公式サイト

CytivaPhenyl Sepharose High Performance / Fast FlowPhenyl Sepharoseの標準的HIC担体。HPは分離能重視、FFは流速・大スケール重視で広く使われる。公式サイト

メタクリレート系・ポリマー担体4製品

Tosoh BioscienceTOYOPEARL Phenyl-650 / Butyl-650メタクリレートポリマー基材のHIC担体。Phenylは汎用、Butylは別選択性で抗体精製の凝集体除去に使われる。公式サイト

Tosoh BioscienceTOYOPEARL Hexyl-650 / PPG-600より強疎水性のHexylと、別系統の選択性を持つPPG。弱疎水性分子の捕捉や塩低減を狙う場面で使われる。公式サイト

MerckFractogel EMD Phenylテンタクル構造のメタクリレート系Phenyl HIC担体。圧力安定性と選択性を備え、ポリッシュ工程で使われる。公式サイト

Bio-RadMacro-Prep HIC（t-Butyl / Methyl）/ Nuviaメタクリレート系HIC担体。Methyl・t-Butylの疎水性違いで、中間精製での宿主由来不純物の除去に使われる。公式サイト

ミックスモード・プレパック／システム3製品

MerckEshmuno HCX（ミックスモード）陽イオン交換と疎水性を併せ持つ高塩耐性のマルチモーダル担体。HICとは別に高塩条件での直接捕捉に使われる。公式サイト

CytivaHiScreen / HiTrap プレパックカラムCapto/Sepharose系HIC担体を充填したプレパックカラム。担体・塩条件のスクリーニングや小スケール検討に使われる。公式サイト

CytivaÄKTA クロマトグラフィーシステムHIC担体と組み合わせて結合・洗浄・溶出を制御するクロマトグラフィーシステム。プロセス開発から製造まで使われる。公式サイト

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用途・特徴

高塩条件で結合させ、塩濃度を下げて溶出するという、イオン交換とは逆向きの塩の使い方が特徴で、Protein A後のポリッシュ工程で凝集体や誤対合・断片の除去に使われます。

HICは、タンパク質表面に露出した疎水性領域と、Phenyl・Butyl・Hexyl・Octyl・PPGといった疎水性リガンドとの相互作用を分離原理とします。硫酸アンモニウムやクエン酸ナトリウムなど kosmotropic（塩析側）な塩を高濃度で添加すると疎水性相互作用が強まって担体に結合し、塩濃度を下げると溶出するため、塩濃度の操作で結合・溶出を制御します。

イオン交換が荷電・pHで分けるのに対し、HICは疎水性の違いで分けるため、サイズや電荷が近く分離しにくい不純物にも別の選択性を与えられます。抗体プロセスではProtein A捕捉とイオン交換の後段に置き、凝集体（HMW）や誤対合体・断片、酸化体などを取り除くポリッシュ工程で使われます。

結合させるには高塩条件が必要なため、ロード前に塩を添加してサンプルを調整する前処理が前提になります。塩種・塩濃度はタンパク質の溶解性や活性、担体の疎水性の強さと合わせて設計し、結合過剰や析出を避けながら回収率と分離能のバランスを取ります。

使用方法

基本的には、サンプルに塩を添加して結合できる条件に調整し、高塩で平衡化した担体にロードして洗浄したあと、塩濃度を下げて目的物を溶出します。

1塩添加でサンプルを調整する

2担体を高塩バッファで平衡化する

3サンプルをロードして結合させる

4高塩条件で洗浄し弱吸着分を除く

5塩濃度を段階的・勾配で下げる

6目的物を溶出して分画する

7UV等でピーク・分画を確認する

8強吸着分をストリップする

9CIP（NaOH等）で洗浄する

10再平衡化して次サイクルへ

実際の条件は、官能基（リガンド）と疎水性の強さ、塩種・塩濃度、サンプルの疎水性・溶解性・粘度、流速・圧力、目的分子と除去対象（凝集体・誤対合・断片など）によって変わります。塩濃度が高すぎると析出や圧力上昇を、低すぎると結合不足を招くため事前のスクリーニングが重要です。

HIC とイオン交換（IEC）の違いは？

HICとイオン交換（CEX/AEX）は、いずれもポリッシュ工程で使われるカラムですが、分離原理と塩の使い方が異なります。

結論

イオン交換は「電荷で分けて塩で溶出」、HICは「疎水性で分けて塩を下げて溶出」と整理できます。電荷では分けにくい凝集体や誤対合・断片に対して、HICが別軸の選択性を補完します。

分離原理

荷電基との静電的相互作用

疎水性領域との疎水性相互作用

結合条件

低〜中イオン強度で結合

高塩条件で結合

溶出の方法

塩濃度を上げる／pHを変える

塩濃度を下げる

効く違い

電荷・等電点（pI）の差

表面疎水性の差

前処理

脱塩・希釈・pH調整が多い

塩添加で結合条件に調整

得意な除去対象

電荷の異なるHCP・DNA・酸性/塩基性変異体

凝集体（HMW）・誤対合・断片・酸化体

注意点

pI近傍では分離しにくい

高塩で粘度・析出・コストに注意

HICレジンの選定軸

目的分子と除去対象、運転条件に合わせて、官能基・疎水性の強さ・耐久性などを照らし合わせて選びます。

官能基（リガンド）Phenyl／Butyl／Hexyl／Octyl／PPGなど。選択性と疎水性の強さが変わる

疎水性の強さ弱いほど低塩でも溶出しやすい。強いほど結合は強いが溶出に低塩が必要

動的結合容量（DBC）目的流速での結合量。スループットとカラムサイズに影響

塩種・塩濃度硫酸アンモニウム／クエン酸など。溶解性・活性・コストで選ぶ

粒子径・圧力小粒子は分離能が高い一方で背圧が上がる。流速とのバランス

凝集体除去能HMW（凝集体）や誤対合・断片の分離が目的レベルで取れるか

アルカリ耐性NaOHでのCIP可否と濃度。サニタイゼーションと寿命に直結

ベースマトリックスアガロース系／メタクリレート系など。剛性・非特異吸着・圧力特性

回収率・選択性目的物の回収率と、除去対象との分離度のバランス

寿命・再現性繰り返し使用での性能維持、ロット間再現性

スケール対応プレート／プレパック（HiScreen等）から大スケール担体までの展開性

供給・規制対応安定供給、レギュラトリーサポート（DMF等）、文書提供

官能基（リガンド）と特性

一般に Phenyl→Butyl→Hexyl→Octyl の順で疎水性が強くなり、PPGはやや異なる選択性を示します。

官能基	疎水性の傾向	使われ方の例
Phenyl	中程度（芳香環）	汎用的に使われる。抗体の凝集体除去ポリッシュで標準的
Butyl	中〜やや強（短鎖アルキル）	Phenylで分かれにくい場合の選択肢。比較的低塩でも運転しやすい
Hexyl	強（中鎖アルキル）	弱疎水性の分子を捕捉。強い保持で選択性を狙う場面
Octyl	強（長鎖アルキル）	疎水性の弱い分子に強い保持。溶出に低塩条件が必要
PPG（ポリプロピレングリコール）	中程度・別系統の選択性	Phenyl系と異なる選択性。回収率や塩低減を狙う場面

HICで分離する主な対象

電荷では分けにくい、疎水性が異なる関連物質の分離に向きます。

分離対象	内容と背景
凝集体（HMW）	会合・凝集した高分子量体。モノマーと疎水性が異なり分離しやすい
誤対合体（mispaired）	二重特異性抗体などでの鎖の誤対合体。目的物との疎水性差で分離
断片（LMW）	分解・切断による低分子量体。Fab／半分子などの除去
酸化体・変性体	酸化や部分変性で表面疎水性が変化した分子種の分離
遊離リガンド・関連不純物	ADC等での未結合体や疎水性の異なる関連物質の調整
残留HCP・DNAの一部	疎水性が大きく異なる宿主由来不純物のさらなる低減に寄与

疎水性相互作用レジン（HIC）