蛋白质纯化方法_2

文档序号:9509665阅读:来源:国知局
的带正电荷部分(例如伯氨基、仲 氨基或叔氨基)的变化形式,或具有更多或更少的碳原子的变化形式。在一些此类实施方 案中,0.01%CTAB可使去除的宿主蛋白质的量加倍,而0.05%CTAB可W5倍降低去除效 率。
[0026] 在一些实施方案中,在添加脂肪酸之前将低浓度的阳离子型表面活性剂添加到细 胞培养收获物中可显著增强聚集物去除,在一些情况下相对于在颠倒顺序时去除的聚集物 的量W2倍或3倍增强。在一些此类实施方案中,阳离子型表面活性剂为约0. 01 %浓度的 嫁蜡基Ξ甲基漠化锭。在一些实施方案中,可用其它阳离子型有机化合物(例如依沙叮晚、 亚甲蓝、氯己定和苯扎氯锭)代替阳离子型表面活性剂。在一些此类实施方案中,应当理 解,将需要针对每种抗体个别地确定正电性有机化合物的最佳量,还考虑脂肪酸的特性和 浓度。
[0027] 在一些实施方案中,化学官能化固体可包含至少一种含氮化合物。在一些此类实 施方案中,至少一种含氮化合物可体现结合金属离子的能力。在一些此类实施方案中,至少 一种含氮化合物可带负电荷且可包括一种或多种来自尤其包括W下的组的化合物:亚氨基 二乙酸、次氮基乙酸、谷氨酸、天冬氨酸和氨基苯基憐酸盐。在其它此类实施方案中,至少一 种含氮化合物可带正电荷且可包括一种或多种来自尤其包括W下的组的化合物:TREN、二 亚乙基Ξ胺、Ξ亚乙基四胺、四亚乙基五胺、聚丙締亚胺四胺、ΡΑΜΑΜ树状物(乙二胺核)、去 铁胺、精氨酸、组氨酸、组胺和咪挫。在其它此类实施方案中,至少一种含氮化合物可包括脂 肪族控和芳香族控、幾基、簇基、横基、二氧憐基或径基。
[0028] 在一些实施方案中,一种或多种化学官能化固体可被用相同或类似部分化学官能 化的可溶性实体替代,或与用相同或类似部分化学官能化的可溶性实体组合。
[0029] 在一些实施方案中,所述化学官能化固体或可溶性实体可包括超过一种类型的基 底固体或可溶性实体,其中每种体现不同的含氮化合物。
[0030] 在一些实施方案中,至少一种具有含氮化合物的化学官能化固体或可溶性实体可 与缺少氮原子的另一化学官能化固体或可溶性实体组合,其中缺氮化合物可包含来自包括 W下的组的一种或多种官能性:脂肪族控、芳香族控、幾基、簇基、横基、二氧憐基或径基。
[0031] 在一些实施方案中,可通过任何便利的手段分离固体与含抗体的溶液,所述手段 包括过滤或沉降,包括来自包括微滤、深度过滤和离屯、的组的一种或多种处理,其中深度过 滤可利用基本上惰性的过滤介质进行,或利用已化学官能化或与被化学官能化的材料组合 的过滤介质进行。
[0032] 在一些实施方案中,一种或多种不溶性材料可被配置于至少一个支持液体经过、 但不允许固体经过的装置中。
[0033] 在一些实施方案中,尿囊素可W约0. 6%到约30%、或约1 %到约30%、或约1 %到 约10%、或约1%到约2%的重量/体积浓度被添加。在一些实施方案中,可省略尿囊素。 在一些实施方案中,尿囊素可W高达约0. 6 %的非零量存在。虽然可能期望存在足W使一部 分所添加的尿囊素不溶解的浓度(例如1% )的尿囊素,但在不存在尿囊素的情况下,或在 存在其中基本上所有尿囊素均可溶的浓度的尿囊素的情况下,方法可产生充分的结果。实 验数据表明,更大比例(例如2%、3%、4%、5%、10%或更高)的尿囊素支持聚集物的更有 效降低,但还适度地但可测量地降低抗体回收率。实验数据还掲示,尿囊素可独立地将病毒 和内毒素的水平降低31og或更高,且通常产生显著澄清(2.ONTU)的上清液,所有运些均证 明尿囊素在被应用时有利地影响本文所公开的方法。不受任何特定理论的约束,似乎尿囊 素与大的生物物质和集合物的作用机制主要设及氨键合,运可W部分地解释其有效性几乎 不受抑或电导率的显著变化的影响的原因。运也可W解释与尿囊素结合的脂肪酸保持它 们与污染物的交互性的原因。
[0034] 在一些实施方案中,脂肪酸可包括一种或多种具有邸3(邸2) "C00H的一般结构式的 物质,其中η为4至Ij12 (包含4和12)的整数。在一些实施方案中,η为5到8的整数。在 一些此类实施方案中,脂肪酸可为庚酸。在一些此类实施方案中,脂肪酸可为辛酸。在一些 此类实施方案中,脂肪酸可为壬酸。在一些此类实施方案中,脂肪酸可为癸酸。在一些实施 方案中,可采用超过一种的脂肪酸。在一些实施方案中,脂肪酸可W盐(例如钢盐,例如辛 酸钢)的形式添加。
[0035] 在一些实施方案中,脂肪酸的脂肪部分可由线性"直"链碳原子组成。在一些实施 方案中,脂肪酸的脂肪部分可由支链组成,例如2-乙基己酸,其在6-碳主链的2号位置含 有2-碳链,产生总共8个碳原子。在一些实施方案中,脂肪酸可W0. 05%到5%、或0. 1% 至IJ2 %、或0. 2 %到0. 5 %、或中间值的浓度存在。
[0036] 在一些实施方案中,脂肪酸可包含双键。在一些此类实施方案中,双键可位于碳 链中的任何位置。在一些此类实施方案中,脂肪酸链可含有6个或7个或8个或9个碳原 子。在一个此类实施方案中,脂肪酸为具有末端双键的壬締酸。在一些实施方案中,脂肪酸 可W盐形式添加。在一些实施方案中,脂肪酸可W0. 05%到5%、或0. 1 %到2%、或0. 2% 到0. 5%、或中间值的浓度存在。在一些此类实施方案中,0. 4%到0. 6%的8-壬締酸提供 优于0. 4%辛酸的结果。
[0037] 在采用超过一种脂肪酸的一些实施方案中,可选择脂肪酸的种类W涵盖一定范围 的疏水性,例如庚酸和癸酸的组合、或辛酸和壬酸的组合、或其它组合,潜在地包括具有更 大或更小疏水性的脂肪酸。在一些此类实施方案中,各脂肪酸的比例可为1〇:1、5:1、2:1、 1:1、1: 2、1: 5、1:10或其间的任何中间范围、或运些之外的其它比率。在一些此类组合中, 添加到工作溶液中的脂肪酸种类的总量可在W下范围:非零量到高达0.01 %、〇. 01 %到 0. 1%、0. 1%到1%、1%到5%、0. 2%到0. 4%、或中间范围或中间值。
[0038] 在采用超过一种脂肪酸的一些实施方案中,种类的总数包括3种或4种或更多种, 呈任何比例;且呈通过实验结果所示W提供实用性的任何总量。
[0039] 在一些实施方案中,在使混合物暴露于一种或多种官能化固体之前,将脂肪酸在 抗体制剂中解育5至IJ360分钟、或15至IJ240分钟、或60至IJ120分钟、或30到60分钟、或中 间间隔。
[0040] 在一些实施方案中,解育脂肪酸所处的溫度可受到所存在的最大种类的脂肪酸影 响,因为碳链长度直接影响脂肪酸溶解度,其中链长越短,溶解度越高,且其中链长越长,溶 解度随溫度降低的减小越大。因此在所有情况下,约37°C的初始溫度将比较低溫度溶解更 高浓度的脂肪酸。运有利于在终止细胞培养后立即将脂肪酸直接添加到收获物中。随后可 在37°C下仍然在生物反应器中继续解育。将显而易见的是,脂肪酸的疏水性越高,其溶解度 对溫度的敏感性越高,且因此其官能性对溫度的敏感性越高。在一些实施方案中,更高的溫 度可允许使用多达。1、。2、。3、。4、Ci5或甚至更高的脂肪酸。在采用更低溫度的一些实施 方案中,例如当在约2到约8°C下进行处理时,使用更短链的脂肪酸,例如Cs、C,、Ce或甚至 更低的脂肪酸是有利的。
[0041] 在使用由TREN官能化的固体基底或可溶性基底的一个示例性实施方案中,TREN 通过一个末端基团共价连接到基底,产生具有2个伯胺氮原子、1个仲胺氮原子、1个叔胺 氮、5个末端氨原子和3个疏水乙基的物质。在另一此类实施方案中,TREN通过2个末端基 团共价连接到基底,产生具有1个伯胺氮原子、2个仲胺氮原子、1个叔胺氮原子、4个末端 氨原子和3个乙基的物质。在另一此类实施方案中,TREN通过3个末端基团共价连接到基 底,产生具有3个仲胺氮原子、1个叔胺氮原子、3个末端氨原子和3个乙基的物质。在一个 实施方案中,共价固定化的TREN可W运些或其它形式的任何组合或亚组存在。
[0042] 在一个实施方案中,正电性部分上的强金属亲和官能性可能不存在。在一个此类 实施方案中,强金属亲和官能性可与负电性化学反应性基团相关。在一个此类实施方案中, 负电性基团还可包含赋予参与氨键合和/或疏水相互作用的能力的官能性亚部分。在一个 此类实施方案中,负电性基团可为亚氨基二乙酸、或次氮基乙酸、或天冬氨酸、或谷氨酸、或 带负电荷的金属亲和配体的组合。在一个此类实施方案中,一种或多种带负电荷的金属亲 和配体物质可位于一种或多种固体的一个亚群上,而实质上无金属亲和力的多价正电性配 体可位于一种或多种固体的另一亚群上。
[0043] 在一个实施方案中,可存在一种或多种固体基底或可溶性基底,其被官能化W经 由两性离子型物质或非离子型物质介导强金属亲和官能性。此类基底可与下述一起存在: 一种或多种带正电性金属结合物质的固体、或一种或多种带负电性金属结合物质的基底、 或缺乏强金属结合官能性的正电性多价配体、或缺乏强金属结合官能性的负电性多价配 体、或缺乏强金属结合官能性的非离子型配体或两性离子型配体、或上述的任何组合。
[0044] 将显而易见的是,在一种或多种基底上存在金属结合官能性在本文所公开的方法 中可能有益。实验数据表明此类官能性产生优于缺乏金属亲和官能性的基底的结果。不受 理论的约束,该效果可通过下述来介导:通过去除与蛋白质表面非特异性结合的金属离子 而实现的蛋白质电荷不均匀性和/或疏水不均匀性的降低、或金属-桥联-络合物的解离 (其中抗体经由还与其它物质结合的金属离子与蛋白质、多核巧酸或其它污染性生物物质 结合)、或金属离子从金属-憐脂或金属-憐脂-脂肪酸络合物的去除、或脂肪酸与蛋白质 的反应性的未知方面、或上述的任何组合。然而,实验数据还表明,可在不存在一种或多种 带金属亲和官能性的基底的情况下获得有用结果。
[0045] 在其中提供一种或多种基底的一个实施方案中,可将混合物解育5到960分钟、 或15至IJ720分钟、或30至IJ480分钟、或60至IJ240分钟、或90至IJ120分钟、或中间间隔。在 一个此类实施方案中,解育可发生在约37°C、或约22°C到约26°C、或约2°C到约8°C,或可 由于恰好被添加到刚刚终止的细胞培养收获物中而开始于约37°C,然后被转变为约2°C到 约8°C,W解育数小时的时期。解育溫度将通过所用的脂肪酸种类来部分地确定,或如果超 过一种脂肪酸,则通过最大的种类来部分地确定,因为它们的溶解度随烷基链长而变化。例 如,10-碳癸酸在37°C可溶,但在约2°C到约8°C不可溶。可将其最初与收获物解育一段时 间,然后在添加带电荷的不溶性多价化学反应性基底后立即置于约2Γ到约8Γ,其中癸酸 的低溫不可溶性可增强污染物的去除。
[0046] 在其中提供一种或多种固体基底或可溶性基底的一个实施方案中,可通过简单实 验确定待添加至给定体积的经脂肪酸处理的收获物中的基底的比例。当前实验数据表明, 约2%体积比例的共价固定于聚合物微球体上的TREN足W实现极佳结果。在一些情况下, 1%或更小可能足够。在一些情况下,大于2%、大于3%、大于4%、大于5%的比例可支持 更佳的结果。然而,如所指出的,TREN的利用度越高,对脂肪酸沉淀的干扰程度越大。实验 数据显示,过量的TREN,例如在一些情况下10 %,使先前通过脂肪酸沉淀去除的污染物两 次出现在含抗体溶液中。本领域技术人员应当理解,官能化固体的最有效量可通过简单实 验来确定。同样应当理解,所添加的基底的量越大,材料费用越大,运将产生选择提供性能 与成本的最期望平衡的解决方案的机会。
[0047] 在其中一种或多种固体被配置于允许流体经过、但不允许固体经过的装置中的一 个实施方案中,含脂肪酸的样品在其通过所述装置时的接触时间可总计为数分钟或数秒, 运取决于所述装置的尺寸、效率和构造。
[0048] 在一个实施方案中,本文所公开的方法可能无需抑调节。脂肪酸的添加可将收获 物的抑降低到足够低的水平,并且通过一种或多种固体对过量脂肪酸的后续清除可将抑 基本上恢复到初始值。在一个实施方案中,在添加脂肪酸之前,可将收获物滴定到特定的pH 值,运可增加所述方法的稳健性,但可能使得在已进行所述方法后再次调节抑成为必要, 可能是出于制备待通过后续方法分级到更高纯度的样品的目的。在一个实施方案中,可将 初始抑调节到W下范围的值:4到6、或4. 5到5. 5、或4. 75到5. 25、或5. 1到5. 3、或一个 中间值(例如5. 2)或另一中间值。本领域技术人员应当理解,最佳抑可随抗体种类的不 同并且根据其中驻存抗体的基质的组成而变化。同样应当理解,由于本文所公开的方法的 额外要素的作用,因此用于实现最佳结果的抑可比单独的脂肪酸沉淀所要求的更为适度。 运是值得注意的考虑因素,因为暴露于与传统使用脂肪酸沉淀相关的低抑值处于可能对 抗体具有持久不利影响的范围。运强调了所公开的方法的另一出乎意料的益处。
[0049] 在一个实施方案中,本文所公开的方法无需通过降低或增加盐浓度(例如利用水 或利用化C1或其它盐)来调节电导率。然而,已知盐浓度影响抗体回收率和纯度,并且可 在不背离所述方法的基本特征的前提下探索变化。实验证据表明,抗体溶解度在低电导率 和低抑的条件下变得受损,运独立于脂肪酸或其它添加剂的存在。差的抗体溶解度转化为 显著抗体损失的可能性提高,所述显著抗体损失与脂肪酸沉淀相结合。运意味着pH的降低 可限制电导率可被降低的程度,并且可提示增加电导率W避免抗体的过度损失。明显地,通 过将电导率增加到最高达20mS/cm基本上不会降低本文所公开的方法的有效性。运是明显 的,因为电荷相互作用被认为控制系统的绝大部分的选择性,并且20mS/cm足W中止许多 此类相互作用,并且显著地弱化所有此类相互作用。然而,应当理解,结果可随所纯化的确 切抗体而变化,并且在更低电导率值下进行实验可能是有价值的。降低电导率似乎会增加 阳离子固体对脂肪酸与污染性蛋白质的相互作用的干扰,但可通过增加阳离子固体结合可 溶性污染物的能力出乎意料地产生改善的总体结果。
[0050] 在其中官能化固体被提供为颗粒的一个实施方案中,在将所述颗粒引入含脂肪酸 的收获物中之前,可使它们与特定的缓冲条件组平衡。一般来说,用于平衡所述颗粒的缓冲 液可具有与收获物大致相同的电导率,但是通过简单包括足够浓度的氯化钢W实现所述电 导率而实现的。平衡抑可随来自简单实验的结果而变化。当平衡缓冲液的缓冲能力不足 W实质上改变收获物时,一个方法步骤可W是利用低浓度的具有适当地a的缓冲物质将所 述颗粒平衡到中性抑。同样在缓冲物质的浓度极低时,另一方法步骤可W是选择接近含脂 肪酸的收获物的抑的平衡抑,在运种情况下,因此其不会在进行所述方法后干扰操作抑的 中和。另一方法步骤可W是选择接近处理后的收获物的期望pH的平衡pH。可考虑其它方 法并且最好实验性地加W评估。本领域技术人员将认识到,颗粒预平衡可支持更受控制的 可再现的工艺,并且所述条件可影响所述方法的总体结果。同样,相同的考虑因素适用于装 置的平衡,所述装置的流体接触表面包含带电荷的不溶性多价化学反应性部分。
[0051] 假定本文所公开的方法提供运样高纯度的IgG抗体,则将显而易见的是,可通过 本领域通常采用的任何附加技术来实现对所述抗体的后续处理W实现更高的纯化水平。实 验数据表明,后续深度过滤步骤可将宿主蛋白质污染降低到小于5(K)ppm并且将聚集物降 低到小于0. 05%。在深度过滤之后,通过切向流过滤进行浓缩可将宿主蛋白质污染降低到 小于50ppm。从该点开始,阴离子交换色谱步骤可将宿主蛋白质污染降低到小于Ippm。
[0052] 因此,在一些实施方案中,提供了纯化IgG抗体的方法,所述方法包括使细胞培养 收获物与具有7到10个碳原子的至少一种脂肪酸接触W形成混合物;并且使所述混合物与 一种或多种固体接触W形成混合物,其中所述一种或多种固体包含阳离子型官能团和金属 结合官能团,所述金属结合官能团包含选自由W下组成的组的含氮部分:(1)聚胺、(2)亚 胺、(3)N-杂环、(4)氨基酸、(5)N-径基酷胺、(6)芳基胺和其组合;和在使所述混合物与一 种或多种固体接触之后分离固体材料,W提供包含所述IgG抗体的溶液。
[0053] 在一些此类实施方案中,本文所公开的方法进一步包括使所述细胞培养收获物与 尿囊素接触。在一些实施方案中,尿囊素W选自由W下组成的组的范围的浓度存在:(a)约 0.6%到约30%、化)约1 %到约10%和(C)约1 %到约2%。在一些实施方案中,尿囊素在 非零量到高达约0. 6%的范围。
[0054] 在一个或多个前述实施方案中,至少带阳离子官能团和/或金属结合官能团的一 种或多种滑动基底的总量是约0. 25%、0. 5%、1%、2%、5%、10%、20%或其间的中间值的 总体积的体积比例。为了该数值确定的目的,如果在所述方法中包括一种或多种固体,贝U 其仅指官能化固体并且不包括任何未溶解的尿囊素。在一个或多个前述实施方案中,一种 或多种固体包含至少一种选自由W下组成的组的官能性:氨键合、疏水相互作用、n-ji键 合、范德瓦尔斯(vanderWaals)相互作用和其组合。
[00巧]在其中采用可溶性官能化基底的一个或多个前述实施方案中,至少带阳离子官 能团和/或金属结合官能团的一种或多种此类基底的总量是约0. 01 %、〇. 05%、0. 1 %、 0. 2%、0. 5%、1. 0%、2. 0%或其间的中间值的总体积的体积比例。在一些实施方案中,固体 基底的范围可为约0. 5 %到约5 %、或约1 %到约2 %。在一些实施方案中,可溶性基底的范 围可为约0. 01 %到约1 %、或约0. 1 %到约0. 5 %。在一个或多个前述实施方案中,一种或多 种可溶性基底包含至少一种选自由W下组成的组的官能性:氨键合、疏水相互作用、31 - 31 键合、范德瓦尔斯相互作用和其组合。
[0056] 在一个或多个前述实施方案中,至少一种脂肪酸和一种或多种官能化固体或可溶 性基底被包含于单个容器中。在一个或多个此类实施方案中,将至少一种脂肪酸和/或一 种或多种官能化固体或可溶性基底直接添加到其中进行细胞培养生产过程的生物反应器 中。
[0057] 在一个或多个前述实施方案中,在允许流体经过而阻止固体材料从中经过的装置 中分离固体与含抗体的液体。
[0058] 在一个或多个前述实施方案中,允许流体经过而阻止
当前第2页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1