选择用于色谱法纯化工艺的树脂的制作方法

本披露总体上涉及生物制药产品的生产，并且更具体地涉及以考虑树脂属性的可变性(例如，批次间可变性)的方式促进用于柱色谱法纯化工艺的树脂的选择(例如，筛选)的技术。

背景技术：

1、在生物制药行业中，被称为生物制剂或治疗性蛋白质的大的复杂蛋白质分子源自于生命系统。在高水平上，制造治疗性蛋白质的工艺包括以下阶段：(1)宿主细胞选择阶段，其中产生含有制造所希望蛋白质的基因的主细胞系(例如，使用中国仓鼠卵巢(cho)细胞)；(2)细胞培养阶段，其中限定的培养基用于在生物反应器中生长大量产生蛋白质的细胞；(3)纯化阶段，其中进行来自前一阶段的产品的回收和纯化以分离蛋白质；以及(4)配制和灌装加工包装(fill-finish-package)阶段，其中制备蛋白质供医师或患者使用。

2、图2描绘了用于制造治疗性蛋白质的典型纯化工艺10(即，以上列出的第三阶段)。在第一步骤12，从细胞培养物(例如，从生物反应器)中收获治疗性蛋白质(也称为“靶分子”)。所收获的材料还含有不希望的副产物，如在收获步骤期间与靶分子一起分泌和/或释放到工艺流中的宿主细胞蛋白质(hcp)，以及其他不希望的物质(例如，降解或聚集的蛋白质)。在步骤14，收获的材料通过柱色谱法经受纯化，典型地使用多个色谱柱。步骤14中的纯化在从收获的材料中除去hcp和其他杂质方面起主要作用。作为一个实例，步骤14可以包括通过四个色谱柱纯化，其中第一个柱被设计为选择靶分子并减少宿主细胞杂质，第二个柱减少与产品相关的杂质和与工艺相关的杂质二者，第三个柱进一步浓缩所希望的产品，并且第四个柱进一步提高产品纯度。此后，在步骤16和18，纯化的物质分别经受病毒过滤和最终过滤。纯化/过滤的物质然后典型地与赋形剂一起配制以产生可以注射或输注的无菌溶液，并将其放置在目标缓冲液中，产生放置在容器(例如，小瓶或注射器)内的配制品，用于标记、长期储存和运输。虽然为了说明目的提供了示例纯化工艺10，但将理解，本文描述的技术可以容易地应用于包括柱色谱法的其他纯化工艺。

3、一般而言，“色谱法”(例如，如步骤14中进行的)是指其中分子分布在两相之间的分离工艺：(1)固定相，其通常是树脂；和(2)流动相，其在蛋白质分离的情况下是溶剂，如水或氯仿。与被更强烈地吸引到流动相的分子相比，被更强烈地吸引到固定相的分子更缓慢地移动通过系统。对于商业制造纯化，由于规模考虑，色谱法典型地作为柱色谱法进行。在常见色谱操作中，将样品体积注入柱中。然后将洗脱液泵送通过柱，使分子基于其对固定树脂和洗脱液的相对亲和力进行分离。不同的分子将在不同的时间和在不同体积的洗脱液穿过柱后从柱中洗脱。因此，治疗性蛋白质可以与在比治疗性蛋白质更早或更晚的时间从柱中洗脱的其他物质分离。该信息被捕获在色谱图中，该色谱图是离开柱的浓度与时间的曲线图，例如uv吸光度曲线图。

4、提供几个实例：疏水相互作用色谱法可用于基于疏水性差异分离蛋白质，亲和色谱法可用于基于对附着到色谱法树脂上的目标配体的亲和力差异分离分子，并且离子交换色谱法可用于基于分子电荷差异分离分子。作为更具体的实例，阳离子交换色谱法(cex)是当关注的分子带正电荷时使用的离子交换色谱法。其他常见类型的色谱法包括尺寸排阻色谱法(sec)(其中溶液中的分子按尺寸和/或分子量分离)和蛋白质a色谱法。

5、一般而言，为了确保稳健的商业制造工艺，重要的是除其他方面外通过确认原料属性的可变性如何对工艺性能和产品品质作出贡献来表征生物工艺。出于各种原因，然而，制造商/供应商典型地不会评估在分析证书(或“coa”)边缘制造的原料，由于制造批次之间的可变性，如何可能影响工艺一致性和产品品质。替代地，使用各种基于风险的分析，在目标范围内评估原料可变性的影响(如果有的话)。这类基于风险的方法对于某些原料来说可能是不够的，如在柱色谱法纯化工艺(例如，以上参照图2的步骤14论述的纯化工艺)中用作固定相的树脂。特别地，这些原料的批次间可变性可能导致昂贵的失败事件，如不可接受的纯化性能指标(例如，过度的hcp水平)，其需要丢弃或额外处理药物批次。

技术实现思路

1、本文描述的实施例涉及在制造治疗性蛋白质如单克隆抗体(“mab”)或例如双特异性或其他多特异性抗体时，促进选择用于柱色谱法纯化工艺的固定相的树脂的系统和方法。在这些实施例中，多元统计模型使能够通过考虑树脂制造中的可变性(例如，批次间变化)来选择不会降低(或过度降低)纯化工艺的性能的树脂(例如，选择特定树脂批次)。多元统计模型基于各种树脂属性和可能的一种或多种其他类型的输入(例如，收获滤液负载材料因素和/或色谱法工艺参数)预测柱色谱法纯化工艺(例如，cex、sec、蛋白质a或使用树脂作为固定相的其他合适的色谱法工艺)的性能指标，如hcp和/或一种或多种其他杂质的水平。例如，树脂属性可以由制造商在分析证书(coa)中提供。

2、树脂“选择”可以是指从多种候选树脂中选择一种或多种树脂，或确认单一候选树脂是否是使用可接受的(即，在商业规模使用前“筛选”候选树脂)。例如，从供应商接收的树脂批次可以使用多元统计模型和由制造商提供的coa数据进行筛选，以确定哪些批次是可接受的以及哪些批次应该被拒绝/替换(或将需要进一步的纯化步骤以满足要求等)。作为另一个实例，可以首先基于哪些批次提供相对于可接受性阈值的最大清除率(clearance)(例如，通过选择多元统计模型预测最低hcp水平的树脂批次)来选择(例如，排序)特定树脂批次。作为还其他实例，来自不同制造商的树脂和/或不同类型或配方的树脂可以通过将不同的、对应组的树脂属性值应用于多元统计模型来选择。

3、使用如这些的技术，可以大大减少必须拒绝/丢弃的药物物质的量，和/或确保可接受的纯化性能所需的时间和其他资源的量。例如，确保可接受的纯化性能所需的时间可以从几十小时或甚至几百小时减少到大约一个或两个小时。

4、此外，本文描述的一些实施例确认了哪些树脂属性对柱色谱法纯化工艺的性能(例如，如通过hcp减少测量的)具有最大影响。这些树脂属性可以使用商业规模柱色谱法工艺的小规模模型来确认。当在本文中用作特定工艺的描述符时，术语“商业规模(commercial-scale或commercial scale)”指示该工艺在制造或测试药物产品批次(lot或batch)过程中使用，或在确认、获得和/或筛选待在制造或测试药物产品批次中使用的特定供应品/材料过程中使用，该药物产品旨在用于销售和/或分销给客户(例如，患者、药房等)，可能经受一个或多个下游筛选步骤(例如，对填充有制造的药物产品的小瓶或注射器进行目视检查等)。商业规模可能意味着使用至少500l、1000l、2000l或更大的生物反应器。相反，“小规模(small-scale或small scale)”指示工艺不是商业规模(即，“离线”进行)。例如，如果用于树脂批次筛选的基于实验室的色谱站不用于筛选专门用于商业药物生产的树脂批次，则该站是“小规模”而不是“商业规模”的，无论基于实验室的站相对于商业规模色谱站的实际大小如何。一旦确认了最重要的树脂属性，就确认了那些显著改进纯化性能的属性的特定值或值范围。然后可以将结果提供给树脂制造商，其可以使用结果对树脂制造工艺作出适当的更改。此外，由于小规模模型严密复制商业规模性能的能力，来自小规模模型运行的数据(例如，树脂属性值、纯化工艺参数、所得hcp水平等)可用于扩展多元统计模型的训练数据组的大小，从而提高模型的准确性。还另外，多元统计模型可以产生指标，这些指标进一步阐明了哪些树脂属性(和/或其他因素)更能预测纯化性能。