用于生物产物的纯化和分离处理组合件(PASTA)制造技术

技术编号:10680620 阅读:178 留言:0更新日期:2014-11-26 13:33
本发明专利技术揭示能够在生物反应周期期间或结束时捕捉并纯化经表达的生物产物的组合件,其中结合树脂保持与生物反应器的内容物隔开,从而允许捕捉、收获并纯化所述生物反应器中的生物产物;本发明专利技术另外提供移出不合需要的代谢产物的手段,并提供色谱柱的有效装载。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术揭示能够在生物反应周期期间或结束时捕捉并纯化经表达的生物产物的组合件,其中结合树脂保持与生物反应器的内容物隔开,从而允许捕捉、收获并纯化所述生物反应器中的生物产物;本专利技术另外提供移出不合需要的代谢产物的手段,并提供色谱柱的有效装载。【专利说明】用于生物产物的纯化和分离处理组合件(PASTA)
技术介绍
生物反应器用于使哺乳动物细胞培养物生长,在生物反应器中所述细胞生产细胞外组分,如抗体或重组蛋白。生物反应器还用于病毒生产。进行分离工艺以便从生物反应器浓缩并纯化所需组分,所述组分可例如适用作治疗剂或诊断剂。生物反应器是主要提供液体的混合和气化以便使目标生物培养物生长的复杂机械装置;这一步骤之后是若干个另外的单元工艺,包括细胞的分离、过滤以便减小营养培养基的体积、装载至色谱柱上以及若干个纯化步骤。近几年,已经提高了对以短周转时间生产多种目标生物产物的认识,尤其是当它是关于抗击恐怖主义相关需求所需要的产物时;这还包括对快速开发和制造疫苗和抗体的需求。 当前的方法需要较大的资金投资以及冗长并缓慢的工艺来制造这些产物。对建立生产目标生物产物以便减少制造步骤并减少药物制造和发现的成本的制造方法的需求在很大程度上未得到满足。 组合目标生物产物的制造过程中的所有步骤,即从在整个操作期间保持关闭的同一容器中使细胞生长以便分泌目标生物产物到分离目标生物产物并纯化所述目标生物产物的系统将改变开发并制造目标生物药的方式。这将最适合于产物需要快速制造的情形,如在反恐怖主义行动中,以及当保护公众防御流行病时,因为这一系统将允许快速展开制造。 关于在生物反应器内组合药物的分离和纯化的方面是新颖的并具颠覆性的技术。虽然生物反应器广泛用于使细胞生长的目的,但它们的作用可以扩大为包括可以在生物反应器内完成的其它工艺。 对开发用于表达目标生物产物并使其与营养培养基中的其它组分分离并且在生物反应器内组合表达与分离的步骤的制造方法的需求未得到满足,所述方法是通过在生物反应器内使目标生物产物与树脂结合、丢弃营养培养基和洗脱目标生物产物呈浓溶液形式来实现;这将除去目标生物产物的分离和纯化过程中的至少三个步骤,即过滤或离心以移出细胞培养物,进行超滤以减小体积,以及通过从生物反应器进行选择性洗脱来纯化目标生物产物;最后一步使用利用生物反应器作为色谱柱。 生物药制造过程中未被注意的其它问题在于需要从生物反应器移出不合需要的代谢物以便增强细胞培养物的生长;用于移出这些组分的方法将提高生产率。 生物药制造过程中未被注意的另一个问题在于纯化步骤中,其中结合树脂被装载至色谱柱上且在装载过程中通常会被浪费。需要设计出一种将使结合树脂完全地容纳在安置于色谱柱中的壳套内从而减少装载过程中所遭遇的损失的组合件。
技术实现思路
本专利技术一方面提供一种用于制备多种目标生物产物的方法。所述方法包含在生物反应器中以传统方式表达目标生物产物,接着在表达期间或在表达周期结束时向所述生物反应器中添加树脂以捕捉所述目标生物产物。树脂容纳于软管中,所述软管可以从生物反应器中移出并且安置于色谱柱中。或者,在所述方法涉及首先完成目标生物产物的表达的情况下,允许软管留在生物反应器中,且使用各种缓冲液直接从生物反应器洗脱纯形式的目标生物产物。 本专利技术还传授一种再充装用过的树脂因此允许重复使用树脂从而降低目标生物产物的总制造成本的方法。 捕捉目标生物产物和生物反应过程中可能形成的代谢物在目标生物产物对重组细胞有毒性时或在生物反应器中较高浓度的目标生物产物不利地影响表达工艺的生产率的情况下通常是有用的。 本专利技术还提供用于在生物反应周期中移出不合需要的代谢物的技术以及用于将树脂装载于色谱柱中的方法。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术的侧截面图。 【具体实施方式】 一方面,本专利技术提供一种用于目标生物产物和生物反应器中的生物反应代谢物的纯化和分离处理组合件(PASTA),使得捕捉这些组分的树脂保持与生物反应器的内容物隔开以便允许分离树脂与生物反应器的内容物。 另一方面,本专利技术提供一种含有树脂的组合件,其中所述组合件较长的长度(由于其较小的直径)允许PASTA内部的树脂与生物反应器中经表达的产物有效地接触。PASTA可以具有可变的尺寸,且通过简单地切掉适合长度以及简单地通过热封再连接各种长度来订定尺寸。通过将树脂封固于网壳中,树脂在其处理过程中的损失也得以减少。包含多孔管的PASTA具有经设计以将树脂持留在壳体内部的开孔口,网的最佳开孔将为约50μ,因为所使用的大多数树脂具有大于50 μ的平均直径尺寸;然而,在使用较精细树脂的那些情况下,相应地减小壳体的网格尺寸。值得注意的是为了允许树脂快速平衡,需要最大程度地曝露于营养培养基,因此选择将持留树脂的最大网格尺寸是合乎需要的。在大多数情况下,软管壳将为直径小于5_的尼龙(nylon)网管。PASTA将被装配成各种长度,在从几厘米到数百米的范围内,且网壳以约50到10mm的固定间隔密封;这一固定间隔密封是为了保持树脂隔离在壳体内因此减少与生物反应器中的营养培养基的接触所必需的。这一密封容易地通过使用基于热或感应方法(后者为优选的方法)操作的密封棒实现。 还推荐在使用PASTA之前,将其在水中洗涤以移出任何较小的树脂粒和可能在PASTA装配过程中产生的其它碎片。在如下文所提出的在生物反应过程中使用PASTA的情况下,PASTA优选地通过Y射线灭菌;或者,其以药学上洁净的状态使用以避免污染目标产物。在过程中移出PASTA的情况下,建议将PASTA的一端留在生物反应器外部以允许它可以通过拉出生物反应器而移出。或者,可以将线附接到PASTA;然而,因为PASTA是窄管,所以当PASTA的一端被留在生物反应器外部时未曝露的树脂是最少的且其实践起来更好。在需要较长或较短长度的PASTA的情况下,其可以容易地通过简单地切掉软管来形成,无需密封末端,因为壳体经间隔式密封;其将仅招致容纳在被切割的隔室内的树脂损失;此树脂可以加以收集且在之后使用以使损失最少。类似地,当需要较长长度时,可以通过将多个较短长度热封在一起而将其连接装配。预想在商业生产环境中,PASTA将保持被卷拢成卷盘且当需要时,拉开并切割成所需长度。PASTA卷盘可保持在液体中防止树脂污染且在将其引入到生物反应器中之前加以洗涤。 又一方面,本专利技术提供一种用于在生物反应器中制造经纯化的目标生物产物的方法,通过在表达周期结束时使用PASTA或通过周期性地从生物反应器移出经表达的目标生物产物接着在生物反应器外部对其进行纯化来实现。 先参看图1,包含PASTA的柔性多孔管I的优选实施例的侧截面图,所述柔性多孔管用密封端2和3并且沿管的长度以预定距离4密封来持留树脂5。 使用本专利技术中所主张的PASTA预想了两种不同类型的制造方法。首先,在完成目标生物产物的表达步骤后将PASTA安置在生物反应器内部。此时,目标生物产物已完全表达且以溶液形式存在于用于在生物反应器中表达目标生物产物的营养培养基中。本专利技术的PASTA包含容纳有适量树脂的管,所述树脂能够结合生物反应器中以溶液状态存在的目标生物产物。所用树脂的量通过首先确定生物反应器中目标生物产物本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于在生物反应器中表达的生物产物的纯化和分离处理组合件PASTA,其包含柔性多孔管,所述柔性多孔管填充有结合树脂且具有尺寸小于所述结合树脂的尺寸的多个孔并且在两端并沿网管的长度以规则距离密封。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:沙法拉·K·尼亚齐
申请(专利权)人:医用蛋白国际有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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