Purification of human IgG by negative chromatography on immobilized diamines in agarose gels

As imunoglobulinas (em particular, Imunoglobulina G (IgG)) têm uma aplicação ampla, sendo essenciais em testes de diagnóstico in vitro, em terapia, análises e investigação em diversas áreas. Muitos estudos têm sido realizados visando à purificação de IgG, destacando-se as técnicas de adsorção seletiva, como as cromatografias de troca iônica, negativa e de afinidade. Neste contexto, aplicou-se a cromatografia negativa com diaminas imobilizadas para purificação de IgG a partir do soro e plasma humano em uma única etapa, visando à obtenção de um alto grau de pureza. Os experimentos cromatográficos envolveram cinco etapas: condicionamento, alimentação, lavagem, eluição e regeneração da coluna cromatográfica. Para determinação do melhor ligante para adsorção de impurezas, realizaram-se ensaios com os adsorventes w-aminopropil-agarose, w-aminohexilagarose, w-aminohexil-bisoxirano-agarose, w-aminooctil-agarose, w-aminodecilbisoxirano- agarose, w-aminododecil-bisoxirano-agarose e DEAE-agarose na presença de diferentes sistemas tamponantes. De acordo com eletroforeses SDSPAGE e análises nefelométricas das frações dos picos de proteínas obtidos, a melhor condição utilizada para a purificação de IgG a partir de soro e plasma humano diluído em HEPES 25 mM a pH 6,8 e MOPS pH 7,9, respectivamente, em w-aminohexil-bisoxirano-agarose, atingindo fator de purificação de 6,8 vezes e pureza superior a 95%. As isotermas de adsorção de albumina, principal impureza do soro e do plasma humano, ajustadas pelo modelo de Langmuir, indicaram alta capacidade de adsorção de albumina dos géis w-aminohexil-bisoxirano-agarose e w-aminodecil-bisoxirano-agarose, de 206,6 e 78,6 mg/mL de adsorvente, respectivamente. Os adsorventes w-aminohexil-bisoxirano-agarose e w- aminodecil-bisoxirano-agarose mostraram-se mais eficientes para purificação de IgG em termos de rendimento (76,8 e 74,7%, respectivamente) e capacidade dinâmica (4,23 e 4,51 mg de IgG/mL de adsorvente, respectivamente), do que o gel controle DEAE-agarose (51,9% de rendimento e 3,19 mg de IgG/mL de adsorvente)Immunoglobulins, in particular immunoglobulin G (IgG), have a broad application range and are essential to in vitro diagnostic tests, in therapies and researches in several fields. Many studies have been done aiming IgG purification, mainly using techniques of selective adsorption, such as ion exchange chromatography and negative affinity. In this context, the concept of negative chromatography with immobilized diamines was used for IgG purification from human serum and plasma in a single step, aiming to obtain high pure IgG. Chromatographic experiments involved five steps: conditioning, feeding, washing, elution and regeneration of the column. In order to determine the best condition for adsorption of impurities, trial experiments were performed with w-aminopropylagarose, w-aminohexyl-agarose, w-aminooctyl-agarose, w-aminodecyl-agarose, w-aminododecyl-agarose and DEAE-agarose using different buffer systems. According to SDS-PAGE and nephelometry analysis, the most selective adsorbent was w-aminohexyl-bisoxyrane-agarose using HEPES 25 mM pH 6.8 and MOPS pH 7.9 buffers for IgG purification from human serum and plasma, respectively, reaching purification factor of 6.8 times and purity of over 95%. Adsorption isotherms of albumin, main impurity of the human serum and plasma, adjusted by the Langmuir model, showed a high capacity of absorption of albumin by the gels w-aminohexyl-bisoxyrane-agarose and w-aminodecyl-bisoxyrane-agarose, of 206,6 and 78,6 mg/mL of adsorbent, respectively. The absorbents w-aminohexylbisoxyrane- agarose and w-aminodecyl-bisoxyrane-agarose showed more efficient for the purification of IgG regarding the yielding (76,8 and 74,7%, respectively) and dynamic capacity (4,23 and 4,51 mg of IgG/mL of absorbent, respectively), than the control gel DEAE-agarose (51,9% of yield and 3,19 mg of IgG/mL of adsorbent