从细胞培养基中去除微生物制造技术

技术编号:20087850 阅读:79 留言:0更新日期:2019-01-15 07:00
本发明专利技术提供用于从化学成分确定的细胞培养基中去除病毒污染物的组合物和方法。本文提供的组合物耐受被化学成分确定的细胞培养基中的一种或多种组分污染或表现出被化学成分确定的细胞培养基中的一种或多种组分污染减少。

【技术实现步骤摘要】
从细胞培养基中去除微生物本申请是2015年12月18日提交的专利技术名称为“从细胞培养基中去除微生物”的第201510958148.0号中国专利申请的分案申请。
本文公开的实施方案涉及从细胞培养基中去除包括病毒在内的微生物的组合物和方法。
技术介绍
用于蛋白生产的常规方法通常包括细胞培养方法,例如重组工程化以在生物反应器中利用化学成分确定的细胞培养基产生所关注的蛋白(例如,单克隆抗体)的培养哺乳动物或细菌细胞系。减少生物反应器被微生物如细菌、真菌、支原体和病毒污染是生物制药产业的重要问题,特别是在所关注的蛋白用于治疗用途时更是如此。在微生物中,细菌、真菌和支原体通常可以通过适当滤器过滤细胞培养基来去除。例如,一般认为具有0.2μm(um)标称孔径评级的微滤膜适合用于去除Brevendumonasdiminuta属的细菌。认为具有0.1μm标称孔径评级的膜适合用于去除支原体,主要是莱氏无胆甾原体(Acholeplasmalaidlawii)属。参见,例如,Folmsbee和Moussorakis,BioProcessInternational,Vol.10,No.5,2012,pp.60–62(May2012)。此外,认为具有20nm标称孔径评级的膜适合实现代表最小病毒的细小病毒或细小病毒样颗粒的最小4对数减少。人们认为产生具有用于病毒去除的孔径评级的膜是具有挑战性的,因为减少孔径评级从而保留病毒可以导致膜孔的部分或完全收缩,从而使膜通透性显著降低至不期望的水平。此外,目前没有特别设计用于在上游过程中有效去除病毒并可商购的膜滤器。通常用于细胞培养步骤下游的病毒屏障滤器对于去除上游病毒无效的原因之一是由于上游和下游组合物之间的显著差异。例如,在上游过程的情况下,细胞培养基中没有细胞或表达的蛋白。但是,存在营养素、脂质、氨基酸和其他组分(例如,提供流体动力学细胞保护的普流罗尼克(Pluronic)F68),全部是细胞生长和成活所需要的。相比之下,在下游过程的情况下,细胞培养基包含细胞、细胞碎片、宿主细胞蛋白以及表达的蛋白。因此,在下游过程的情况下,常使细胞培养基在进行病毒过滤步骤之前进行许多纯化步骤以去除不期望的病毒过滤污染物。值得注意的是,因为需要纯化的组合物性质的差异,例如,在上游病毒去除情况下的化学成分确定的细胞培养基相比在下游病毒去除情况下的包含表达的重组蛋白的细胞培养基,通常在下游用于病毒去除的膜滤器在上游为了相同目的使用时往往不会工作太好。参见,例如,Zydneyetal.,JournalofMembraneScience,297:16-50(2007)。已尝试开发病毒屏障滤器,其可以特异性地用于在上游过滤化学成分确定的细胞培养基。参见,例如,BiotechnolProg.,16:425-434(2000)讨论了用各种滤器获得的病毒保留结果。如这篇论文中证实的,再生纤维素滤器显示出测试的任何滤器中最高的通量,并且还表现出高病毒保留;但是,这样的膜并不适合于目前工业中通常采用的灭菌方法,通过适当汽蒸或通过γ辐射灭菌。虽然,这篇论文还描述了PES滤器,但是由于其低通量,一般认为这种滤器不适合作为病毒屏障滤器用于上游用途。此外,美国公开第20130344535号讨论了利用超过24小时的过滤时间和利用某些孔隙度的滤器过滤化学成分确定的细胞培养基以去除病毒污染物。
技术实现思路
本文公开的实施方案提供新组合物,其用于从化学成分确定的培养基中去除微生物,特别是病毒,所述化学成分确定的培养基用于培养表达所关注的蛋白的细胞。因此,这类组合物可以在将细胞培养基转入生物反应器的步骤之前使用,所述生物反应器用于培养细胞,例如表达所关注的重组蛋白的哺乳动物细胞。本文所述的组合物是基于膜的表面改性,其获得这样的膜,当化学成分确定的细胞培养基滤过所述膜时,所述膜表现出被所述培养基中的一种或多种组分污染减少。在一些实施方案中,本文所述的组合物涉及具有用聚合物改性的表面的多孔膜,所述聚合物包含随机排列和交联的双丙酮丙烯酰胺(diacetoneacrylamide)单体以及一种或多种非丙烯酰胺(non-acrylamide)可交联单体。在各种实施方案中,利用能源将包含随机排列和交联的双丙酮丙烯酰胺单体以及一种或多种非丙烯酰胺可交联单体的聚合物直接包覆在多孔膜的表面上。示例性能源包括但不限于热、电子束、紫外光和γ辐射。示例性非丙烯酰胺可交联单体包括但不限于聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)、甘油二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯和四乙二醇二甲基丙烯酸酯。在一具体实施方案中,非丙烯酰胺可交联单体为PEGDA。在一些实施方案中,所述多孔膜为不对称膜,例如,聚醚砜(PES)膜。本文还提供利用所述改性的多孔膜从化学成分确定的细胞培养基中去除病毒污染物的方法,例如,通过所述改性的膜过滤化学成分确定的细胞培养基。在一些实施方案中,用包含以下结构的聚合物改性多孔不对称PES膜:其中,M1为中性DACm单体:H2C=CH-C(O)-NH-C(CH3)2-CH2-C(O)-CH3;M2为中性PEGDA单体:H2C=CH-C(O)-O-(CH2-CH2-O)n-C(O)–CH=CH2;M1’为自由基化的DACm单体:*H2C-CH-C(O)-NH-C(CH3)2-CH2-C(O)-CH3;M2’为自由基化的PEGDA单体:*H2C-CH-C(O)-O-(CH2-CH2-O)n-C(O)-CH-CH2*;P指随机聚合物网络;n=6、7、8、9、10、11;并且符号“*”指烯基自由基。在一些实施方案中,用聚合物改性多孔不对称PES膜,所述聚合物包含以下结构:其中,M1和M2指中性PEGDA单体:H2C=CH-C(O)-O-(CH2-CH2-O)n-C(O)–CH=CH2;M1’和M2’指自由基化的PEGDA单体:*H2C-CH-C(O)-O-(CH2-CH2-O)n-C(O)-CH-CH2*;P指随机聚合物网络;n=6、7、8、9、10、11;并且符号“*”指烯基自由基。在一些实施方案中,提供从化学成分确定的细胞培养基中去除一种或多种病毒污染物的方法,其中所述方法包括以下步骤:(a)提供化学成分确定的细胞培养基;以及(b)在将培养基转入生物反应器之前或期间通过多孔膜过滤所述化学成分确定的细胞培养基,其中所述膜具有用聚合物改性的表面,所述聚合物包含随机排列和交联的双丙酮丙烯酰胺单体以及一种或多种非丙烯酰胺可交联单体,其中所述生物反应器内的化学成分确定的细胞培养基中的一种或多种病毒污染物的水平低于通过所述改性的膜过滤所述培养基之前的水平。在一些实施方案中,将本文所述改性的膜并入装置。示例性装置形式包括但不限于圆盘(disc)、折叠筒(pleatedcartridge)、卷绕式筒(spirallywoundcartridge)和多片平板(multi-plateflatsheet)。在一些实施方案中,所述化学成分确定的细胞培养基是可商购的化学成分确定的细胞培养基,例如,LonzaPowerCHO、CDOptiCHO、EMDMilliporeCellventoCHO100和CellventoCHO200。利用本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用包含以下结构的聚合物改性的多孔不对称PES膜:

【技术特征摘要】
2014.12.22 US 62/095,2591.一种用包含以下结构的聚合物改性的多孔不对称PES膜:其中,M1为中性DACm单体:H2C=CH-C(O)-NH-C(CH3)2-CH2-C(O)-CH3;M2为中性PEGDA单体:H2C=CH-C(O)-O-(CH2-CH2-O)n-C(O)–CH=CH2;M1’为自由基化的DACm单体:*H2C-CH-C(O)-NH-C(CH3)2-CH2-C(O)-CH3;M2’为自由基化的PEGDA单体:*H2C-CH-C(O)-O-(CH2-CH2-O)n-C(O)-CH-CH2*;P指随机聚合物网络;n=6、7、8、9、10、11;并且符号“*”指烯基自由基。2.一种用包含以下结构的聚合物改性的多孔不对称PES膜:其中,M1和M2指中性PEGDA单体:H2C=CH-C(O)-O-(CH2-CH2-O)n-C(O)–CH=CH2;M1’和M2’指自由基化的PEGDA单体:*H2C-CH-C(O)-O-(CH2-CH2-...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·彼得斯P·M·戈达德
申请(专利权)人:EMD密理博公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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