生物靶标与固相酰脲的选择性结合的制作方法_2

文档序号:8302641阅读:来源:国知局
回收的实施方案中,通过多种方法,例如通过超滤,与病毒浓缩一 起,容易地除去通过任一个方案回收的病毒中的残留酰脲。可替换地或额外地,特别是如果 需要较高的纯化程度,且因为酰脲对大多数色谱方法是惰性的,它们可以通过几乎任意色 谱方法除去。由于酰脲主要是非离子的,可以将样品施加于离子交换剂,结果是,残留酰脲 未结合且被洗掉,而病毒发生结合且随后洗脱在不含酰脲的含盐缓冲液中。或者,可以将所 述样品施加于尺寸排阻色谱柱,在该柱上,病毒由于它的大尺寸而较早地洗脱,较好地与酰 脲分离,所述酰脲因为它的小尺寸而非常晚地洗脱。或者,可以将盐加入样品中以造成病毒 结合至疏水相互作用色谱柱,而酰脲流穿且从而被消除。普通技术人员会认识到,可以使用 其它色谱方法或沉淀方法除去残留酰脲,同时增加病毒的纯度。这突出以下这点:如果需要 的话,酰脲共沉淀可以与其它病毒纯化方法组合,以达到满足特定应用的要求所需的纯度 水平。可替换地,通过膜过滤方法,使用具有允许可溶性酰脲穿过、但是保留目标生物靶标 的孔径的膜,可以除去可溶性酰脲。该方案具有浓缩生物靶标的额外益处。
[0030] 在某些涉及蛋白或质粒纯化的实施方案中,本发明提供了用过饱和酰脲共沉淀病 毒和内毒素的方法,因为病毒和内毒素会结合不溶性酰脲。然后可以通过过滤或离心除去 不溶性的共沉淀物,将可溶性的蛋白或DNA质粒回收在上清液中。可以任选地将不溶性的 共沉淀物灭菌和抛弃。使用该方案时应当稍微注意,因为尽管DNA通常似乎对酰脲(诸如 尿囊素)具有低亲和力,但是通过污染物与酰脲的相互作用可以除去与污染物强烈地结合 的DNA。污染物结合的DNA包括,例如,与组蛋白、核小体、其它蛋白或其它异质组装物结合 的 DNA。
[0031] 在某些实施方案中,本发明提供了从含有病毒或疑似含有病毒的样品选择性地分 离病毒的方法,所述方法包括以下步骤:(i)提供在其表面处具有酰脲部分的固体;(ii)使 所述样品与所述固体接触,由此使所述样品中的大部分病毒结合所述固体的表面上的酰 脲;和(iii)将所述固体与所述样品的液体级分分离。
[0032] 在某些实施方案中,所述样品中的至少50%、70%、80%、90%、95 %或基本上所有 的病毒结合所述固体的表面上的酰脲。
[0033] 在某些实施方案中,所述方法用于纯化期望的病毒,且所述样品含有期望的病毒。
[0034] 在某些实施方案中,所述酰脲是过饱和酰脲诸如尿囊素或尿酸。在某些这样的实 施方案中,所述酰脲是具有大于〇. 56%、1%、2%、5%、10%、20%或更高的浓度的尿囊素。
[0035] 在某些实施方案中,通过所述固体的沉降或过滤,除去所述样品的液体级分。在某 些实施方案中,用含有饱和的或接近饱和的尿囊素的再悬浮缓冲液洗涤从液体级分分离的 固体,以稀释残留在沉淀物间隙中的流体内的污染物,然后将所述固体与液体级分分离。在 某些实施方案中,使从液体级分分离的固体与足以溶解酰脲的量的再悬浮缓冲液接触。所 述缓冲液可以具有不同的PH或盐浓度,其中通常选择这样的条件以有利于病毒的稳定性, 且基本上不影响酰脲的溶解度。
[0036] 在某些实施方案中,所述样品含有期望的生物产物,所述病毒是污染物,且所述方 法是用于纯化生物产物的方法。在某些这样的实施方案中,期望的生物产物是蛋白、DNA质 粒或抗体。在某些实施方案中,所述固体是固体材料,其具有在这样的固体材料的表面上的 多个酰脲部分。在某些实施方案中,所述固体酰脲是过饱和酰脲(诸如尿囊素或尿酸)的 不溶性部分。在某些这样的实施方案中,所述酰脲是具有大于〇. 56%、1%、2%、5%、10% 或20%或更高的浓度的尿囊素。在某些其它实施方案中,所述酰脲是具有大于0. 0025%、 0.01%、0. 1%、1%、2%、5%、10%或更高的浓度的尿酸。在某些实施方案中,所述酰脲具 有大于约2倍饱和度、或大于约1 %、或大于约2%、或大于约3%、或大于约5%、或大于约 10 %的浓度。
[0037] 在某些实施方案中,所述样品含有选自细胞、细胞亚结构、细胞碎片、聚集体和内 毒素的额外污染物,且通过用固体共沉淀来减少额外污染物的量。
[0038] 在某些实施方案中,在使所述固体与所述液体级分分离的步骤之前,使所述样品 与所述固体接触至少约15分钟。在某些其它实施方案中,将所述样品与所述固体温育小于 15分钟或约15-30分钟,或超过30分钟或约60分钟,或超过约60分钟。作为一般规则,大 多数大生物靶标与尿囊素的结合呈现为基本上瞬时的,并在比进行除去步骤更少的时间内 达到完全。尽管如此,谨慎的实验室实践推荐系统地评价温育时间,并且即使证实对特定应 用不具有重大影响,应当为特定应用指定和坚持一致的处理时间。
[0039] 在某些实施方案中,当所述固体接触所述样品时,所述样品具有小于约4. 0、或大 于约4. 0且小于约7. 0、或大于约7. 0且小于约9. 0的pH值。在某些实施方案中,可以在小 于约lmS/cm、或大于约lmS/cm且小于约10mS/cm、或大于约10mS/cm且小于约25mS/cm、或 大于约25mS/cm且小于约40mS/cm、或大于约40mS/cm且小于约100mS/cm、或超过约IOOmS/ cm的电导率施加所述固体。
[0040] 在某些实施方案中,通过沉降或过滤,可以使承载生物靶标的液体与不溶物分离。
[0041] 在某些实施方案中,本发明提供了使用具有病毒结合能力的经化学修饰的表面的 方法,以便从局部环境回收病毒,诸如与从空气或液体过滤病毒相结合。从其中除去病毒的 局部环境包括气体、液体和固体表面。可以将这样的环境递送至本发明的材料、与本发明的 材料接触或流过本发明的材料,以便实现从这样的局部环境除去或"过滤"病毒的目的。
[0042] 酰脲代表一类包含至少一个酰脲残基的有机分子。例子包括、但不限于:脲、乙 内酰脲、尿囊素、尿酸、咪唑烷基脲(1,1' -亚甲基双(3-[1_(羟甲基)_2, 5-二氧代咪唑 烷-4-基]脲)、双咪唑烷基脲(1,3-双(羟甲基)-1-(1,3, 4-三(羟甲基)-2, 5-二氧代 咪唑烷-4-基)脲)、嘌呤、以及含有这些结构的衍生物和化合物构建体。为了方便本发明 的实施,具有足够低溶解度的酰脲具体地包括尿囊素和尿酸。在某些情况下,高可溶性酰脲 可能弱化固体表面上的酰脲与大靶标生物实体的相互作用。
[0043] 在某些这样的实施方案中,所述固体的表面另外具有多个第二化学官能团,其中 所述第二化学官能团选自正电性部分、疏水部分和金属螯合部分。
[0044] 在一个或多个上述实施方案中,通过将一种或多种可溶性的有机多价离子与酰脲 组合,可以为后续纯化步骤调节样品。
[0045] 在一个或多个上述实施方案中,所述可溶性的多价离子可以是正电性的。在一个 这样的实施方案中,所述可溶性的正电性的多价离子可以包括选自以下的一种或多种:(i) 依沙吖啶、(ii)氯己定、(iii)亚甲蓝、(iv)苯扎氯按、(V)聚乙稀亚胺或(vi)其它正电性 的多价有机离子。在一个这样的实施方案中,所述正电性的有机多价离子的浓度范围可以 是 0· 001-0. 1%〇
[0046] 在一个或多个上述实施方案中,所述可溶性的有机多价离子可以是负电性的。在 一个这样的实施方案中,所述可溶性的多价离子可以包括选自癸酸、辛酸或辛酸的一种或 多种,其在0. 01-5. 0%的浓度范围内。
[0047] 在一个或多个上述实施方案中,可以如下进一步调节含有酰脲和一种或多种可溶 性的有机多价离子的样品:(i)从所述样品除去固体,(ii)提供第一组分,其为具有负电性 表面的第一固体基底;(iii)提供第二组分,其为具有正电性表面的第二固体基底;(iv)使 所述蛋白制品与所述第一组分和第二组分接触,其中所述第一组分和第二组分被构造成使 得,所述样品可以同时接触两种组分,其中操作条件基本上阻止期望的蛋白与所述第一组 分或第二组分的结合;和(V)使期望的生物靶标与所述第一组分和第二组分分离。在一个 这样的实施方案中,所述样品条件阻止目标生物靶标与可溶性的或固定化的离子的实质结 合。在一个这样的实施方案中,基本上阻止目标生物靶标与多价离子的结合由以下步骤组 成:调节盐浓度,或调节PH,或加入有机修饰剂以有效地阻断生物靶标与多价离子的实质 结合。
[0048] 在一个或多个上述实施方案中,可以如下进一步调节含有酰脲和一种或多种可溶 性的有机多价离子的样品:(i)从所述样品除去固体,(ii)使所述样品与至少一个固体表 面接触,所述固体表面包含至少一种表面结合的能够结合金属的配体,其中所述表面结合 的能够结合金属的配体最初基本上不具有金属,其中选择操作条件以基本上阻止期望的蛋 白与至少一个固体表面的结合,和(iii)将所述样品与至少一种表面结合的配体分离;其 中当存在超过一种表面结合的配体时,每种表面结合的配体独立地具有相同电荷或电荷中 性。在一个这样的实施方案中,所述样品条件阻止目标生物靶标与可溶性的或固定化的离 子的实质结合。在一个这样的实施方案中,基本上阻止目标生物靶标与多价离子的结合由 以下步骤组成:调节盐浓度,或调节PH,或加入有机修饰剂以有效地阻断生物靶标与多价 离子的实质结合。
[0049] 在一个或多个上述实施方案中,调节蛋白制品包括前述调节规程或其部分的任意 组合。
[0050] 在一个或多个上述实施方案中,调节样品包括:在使期望的蛋白基本上不结合一 种或多种可溶性的多价有机离子且基本上不被一种或多种可溶性的多价有机离子沉淀的 条件下,以在约0.001%至约〇. 1% (重量/体积)范围内的总体浓度,用一种或多种具有 相同净电荷类型的可溶性的有机多价离子处理蛋白制品。
[0051] 在一个或多个上述实施方案中,调节样品包括:在使期望的蛋白基本上不结合固 定化的有机多价离子的条件下,用一种或多种具有相同或不同净电荷的固定化的有机多价 离子处理所述样品。
[0052] 在一个或多个上述实施方案中,至少一种可溶性的或固定化的有机多价阳离子包 含金属亲和官能团。
[0053] 在一个或多个上述实施方案中,通过增加电导率、改变pH、添加阻断性的有机添加 剂或它们的组合,阻止期望的蛋白与一种或多种可溶性的有机多价离子的结合和沉淀。
[0054] 定义
[0055] 定义术语以便可以更容易地理解本发明。在详细描述中阐述了其它定义。
[0056] "内毒素"表示存在于革兰氏阴性菌外膜中的有毒的热稳定的脂多糖物质,其在 细胞裂解后从所述细胞释放。内毒素通常是酸性的(由于它们的高磷酸和羧基残基含 量)和高疏水的(由于脂质-A区域的脂肪酸含量)。各种内毒素分子的分子量可以低 至10, 000D或更小,但是它们通常在有强去污剂存在下和没有金属离子存在下以该形式存 在。在生物溶液中,它们通常作为呈不同物理构象的大聚集体存在,所述大聚集体具有高达 10, 000, 000D以上的分子量。已知一些这样的聚集体具有1000nm(l微米)或更大的物理尺 寸,且可以被构造为具有金属离子和给它们赋予扩大的尺寸的其它样品组分的胶束、带、片 和复杂组装物。
[0057] "多核苷酸"表示由在链中共价地键合的多个核苷酸单体组成的生物聚合物。 DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)是多核苷酸的例子。"DNA质粒"表示DNA的闭环 双链单元,其具有独立于染色体DNA而在细胞内复制的能力。
[0058] "蛋白"表不一组复杂有机大分子中的任一种,所述复杂有机大分子含有碳、氢、 氧、氮,且经常含有硫,并且主要由通过肽键连接的一条或多条氨基酸链组成。蛋白可以具 有天然来源或重组来源。可以用非氨基酸部分修饰蛋白,诸如通过糖
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