生物制品的连续加工方法技术

本发明专利技术涉及用于纯化生物药品和生物制品诸如单克隆抗体、蛋白质治疗剂和疫苗的连续加工技术的开发。描述了用于连续加工通向纯化原料药品的配制的进料流中的生物制品的方法。

【技术实现步骤摘要】
生物制品的连续加工方法本申请为国际申请号为PCT/US2011/063598，国际申请日为2011年12月6日，专利技术名称为“生物制品的连续加工方法”的PCT申请于2013年7月4日进入中国国家阶段后申请号为201180064040.7的中国国家阶段专利申请的分案申请。
本专利技术涉及用于生产生物药品和生物制品(诸如单克隆抗体和疫苗)的连续加工技术的开发。专利技术背景连续方法广泛用于多种行业，例如石油化工、精细化工和农产品加工行业。蒸馏、推流式反应、色谱和吸附分离在大规模工业应用中均以连续模式操作。例如，熟知的大规模模拟移动床(SMB)纯化方法是从二甲苯混合物中分离对二甲苯的所谓Parex方法。该方法基于UOPLLC(DesPlaines,IL(US))开发并商业化的SorbexSMB技术。其他SMB或相关连续逆流色谱技术值得注意的实例为从葡萄糖和果糖混合物(其用于生产高果糖玉米糖浆)中纯化果糖；从糖蜜中回收蔗糖和甜菜碱；纯化各种羧酸和氨基酸；以及生产肥料用硝酸钾。尚未明显从连续加工技术受益的一个行业为生物制药行业，在这个行业中最终药品通常为大分子(即，≥3kD)并且必须经历若干目的在于纯化和最终灭菌的步骤。直到最近，大部分生物药品和生物制品仍以不算太大的规模制造和纯化，因此没有必要放弃固有低效的批加工技术。然而，在最近几年中，第一种单克隆抗体治疗剂的商业成功连同在制造方法中采用完全一次性或单次使用组件的需要已促使人们对更高效的加工技术的兴趣渐增。模拟移动床分离方法的进展诸如集成BioSMBTM系统(TarponBiosystems,Inc.,Worcester,MA(US))已使得可能将传统上以批方式操作的分离方法步骤转化成可连续运行的SMB方法，从而获取澄清的进料并以连续的方式纯化目标分子诸如单克隆抗体或疫苗，以得到纯化的中间产品，其可直接用于目标在于最终的纯化原料药品和最终包装的无菌药品的另外下游加工。BioSMBTM系统提供了一种代替分批纯化方法步骤的灵活、可编程系统。其提供大大减小操作规模、大大减少溶剂使用和所需色谱介质量的优点，以及采用完全一次性组件的能力(从而减少不锈钢组件的投入，以及最大程度减少因清洗和整修永久组件所造成的停产时间)。改良SMB系统所提供的连续加工能力导致了人们对整体生物药品加工的其他阶段转化成连续加工方法的兴趣增加。生产生物药品通常以在生物反应器中生产蛋白质产品开始，然后为许多阶段或单元操作，每个阶段或单元操作被设计为从不需要的组分和杂质中分离产品。人们对单次使用或“一次性”技术的应用兴趣最近几年来明显增加，因为这些技术提供了时间和资金节省，还有其他优势。然而，随着工业规模一次性生物反应器的容量已向前飞跃，一次性下游加工(即，加工在生物反应器中生长的培养物直至最终包装产品)的设备设计已然滞后。例如，虽然能够进行2,000升细胞培养的新生物反应器现已上市并且正在设计5,000升容量的一次性生物反应器，但是目前可用的最大一次性下游色谱柱仍不够大(约30cm直径)以至于不能加工现代“高滴度”(如，5g/L靶蛋白)2,000升一次性生物反应器运行的输出。在2,000升生物反应器中生长的具有5g/升或更高蛋白质产物浓度的细胞培养物可提供超过10kg的蛋白质物料以供纯化。连续加工应允许大大降低生物反应器下游所需设备的规模，因此迫切需要针对生物药品生产所有阶段的新连续加工方法。专利技术概要本专利技术涉及在生物制药行业中用于纯化生物药品和生物制品以提高制造生产率和效率的新型连续加工技术(CPT)的开发。已开发了用于生物药品纯化的本文所述的新型CPT方法，该方法将有利地允许整个纯化方法采用一次性加工元件连续地操作。用于连续加工系统设计的优选元件是利用多阀门阵列，优选地以集成阀盒或阀组的形式。此类阀盒通过BioSMBTM系统来展示，其将数十个隔膜式阀集成为单个一次性块体，从而在连续色谱应用中产生流体控制的“集成电路式”方法。参见例如图10A-10E。通过将一次性阀盒和集成隔膜片与永久性致动器块体分离，BioSMBTM系统设计使得能够通过满足生物制药行业严格的性能和清洁性要求的完全一次性流路实现精密的流体控制。图2中所示的方块流程图示出了本专利技术CPT方法的多个加工步骤或单元操作。图2示出了单克隆抗体产品的纯化，但将容易地认识到，本文所述的连续加工的原理可适用于任何生物制品的纯化。在一个实施方案中，本专利技术涉及用于生产生物制品的方法，包括：(a)将含生物制品的溶液连续转移到能够将溶液分离成两个或更多个级分的第一单元操作，所述两个或更多个级分包括至少一个含有所述生物制品的级分和至少一个含有希望与所述生物制品分离的含生物制品的溶液中的一种或多种组分的级分，其中所述第一单元操作具有至少一个入口和至少一个出口并被构造成允许在所述至少一个入口与至少一个出口之间的连续流体流；(b)将来自所述第一单元操作的至少一个出口的流连续转移到具有至少一个接收来自所述第一单元操作的至少一个出口的流的入口的第二单元操作，来自所述第一单元操作的所述流包含所述生物制品，所述第二单元操作能够将通过所述至少一个入口接收的产品分离成两个或更多个级分，所述两个或更多个级分包括至少一个含有所述生物制品的级分和至少一个含有希望与所述生物制品分离的通过所述至少一个入口接收的产品中的一种或多种组分的级分，并且其中所述第二单元操作还具有至少一个出口并被构造成允许在所述至少一个入口与至少一个出口之间的连续流，并且其中所述第二单元操作的通量等于从所述第一单元操作接收的输出流；以及(c)回收含有所述生物制品的流体级分。根据该实施方案，独立于每个转移步骤，转移步骤包括将来自前一单元操作的流导向中间储存容器，其中所述容器具有等于或小于在一整批加工过程中从前一单元操作接收的体积的一半的保持容量。在另一个实施方案中，本专利技术涉及在连续方法系统中制造生物制品的方法，该方法包括以下步骤：(a)在生物反应器中产生含有生物制品的条件培养基；(b)从条件培养基中连续移除细胞和细胞碎片以产生包含生物制品的澄清溶液；(c)将澄清溶液连续转移到第一单元操作，该操作包括捕获色谱方法，该色谱方法包括(1)将所述产品溶液与能够与所述生物制品复合的亲和配体接触，以及(2)将在所述接触步骤中形成的亲和配体和所述生物制品的复合物解离以产生纯化的生物制品溶液；(d)将纯化的生物制品溶液连续转移到包括低pH孵育方法的第二单元操作，该孵育方法包括(1)将纯化的生物制品溶液的至少一部分收集在孵育容器中，(2)将纯化的生物制品溶液的pH调节到经计算将使溶液中所含的任何病毒灭活的pH，以及(3)再次调节纯化的生物制品溶液的pH以产生病毒灭活的生物制品溶液；(e)将病毒灭活的生物制品溶液连续转移到一系列另外的下游加工步骤，其至少包括一个阴离子交换色谱方法；(f)将下游方法的产品连续转移到包括纳滤方法的第六单元操作；以及(g)将纳滤方法的产品连续转移到包括通过0.2μm过滤器微滤以产生稳定的纯化生物制品的第七单元操作。在一个实施方案中，步骤(b)中细胞和细胞碎片的移除通过离心方法进行。在方法的另一个实施方案中，第一单元操作为模拟移动床亲和色谱方法。在另一个实施方案中，本专利技术涉及将溶液孵育受控的时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在连续方法系统中制造生物制品的方法，包括以下步骤：(a)在生物反应器中产生含有生物制品的条件培养基；(b)从所述条件培养基中连续移除细胞和细胞碎片以产生包含所述生物制品的澄清溶液；(c)将所述澄清溶液连续转移到第一单元操作，所述第一单元操作包括捕获色谱方法，所述捕获色谱方法包括：(1)将所述产品溶液与能够与所述生物制品复合的亲和配体接触，以及(2)将在所述接触步骤中形成的所述亲和配体和所述生物制品的复合物解离以产生纯化的生物制品溶液；(d)将所述纯化的生物制品溶液连续转移到包括低pH孵育方法的第二单元操作，所述低pH孵育方法包括(1)将所述纯化的生物制品溶液的至少一部分收集在孵育容器中，(2)将所述纯化的生物制品溶液的pH调节到经计算将使所述溶液中所含的任何病毒灭活的pH，以及(3)再次调节所述纯化的生物制品溶液的pH以产生病毒灭活的生物制品溶液；(e)将所述病毒灭活的生物制品溶液连续转移到至少一个附加单元操作，所述至少一个附加的单元操作包括选自阴离子交换色谱、阳离子交换色谱、纳滤、超滤/渗滤、微滤或它们任何顺序的组合的方法；以及(f)回收包含所述生物制品的溶液。

【技术特征摘要】
2010.12.06 US 61/420,0661.一种用于在连续方法系统中制造生物制品的方法，包括以下步骤：(a)在生物反应器中产生含有生物制品的条件培养基；(b)从所述条件培养基中连续移除细胞和细胞碎片以产生包含所述生物制品的澄清溶液；(c)将所述澄清溶液连续转移到第一单元操作，所述第一单元操作包括捕获色谱方法，所述捕获色谱方法包括：(1)将所述包含生物制品的澄清溶液与能够与所述生物制品复合的亲和配体接触，以及(2)将在所述接触步骤中形成的所述亲和配体和所述生物制品的复合物解离以产生纯化的生物制品溶液；(d)将所述纯化的生物制品溶液连续转移到包括低pH孵育方法的第二单元操作，所述低pH孵育方法包括(1)将所述纯化的生物制品溶液的至少一部分收集在孵育容器...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·C·兰索霍夫，M·A·T·比斯超波斯，
申请(专利权)人：颇尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US