灭菌层析柱制造技术

如果将预先填充的塑料层析柱用适宜水平的γ辐照灭菌，形成的无菌层析柱维持充足的填料功能并维持柱机械性能和压力等级。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及层析柱的灭菌。
技术介绍
柱层析是一种分离和/或纯化技术，其中填料的固定“床”包含在硬管或柱中。填料可以是固体颗粒的形式(“固定相”)或用液体固定相涂覆的固体支撑材料。不论哪种，填料通常填充柱管件内体积。在分离层析中，随着液体样品(“移动相”)通过柱，样品中的不同化合物可与固定相不同结合使其相对于移动相较慢并以不同的速度通过柱移动。因此，那些与固定相结合较多的化合物通过柱的移动比那些结合较少的化合物更慢，而这种速度的差别导致了化合物随着通过和流出柱而互相分离。在亲和色谱法中，填料包括粘合剂，如抗原、抗体或配体，其特别粘合至一种或多种液体样品中希望的化合物或分子。因此，随着液体样品流动通过填料，仅希望的化合物或分子保留在柱内。洗脱液之后，通过填料的流体从附着至填料的粘合剂分离希望的化合物或分子，或从填料分离粘合剂。不论哪种方法，将希望的化合物或分子清洗出柱并收集入洗脱流体。亲和色谱法可用于多种应用，包括核酸纯化、从无细胞提取物的蛋白质纯化和从血液的纯化。生物工艺中新发展，如连续工艺和多产品工艺，对微生物控制要求更严格。需要从细胞培养到下游纯化的无菌流体通道以降低被污染的风险。因此，制造保持高水平性能的无菌、一次性柱将是非常有用的。
技术实现思路
本专利技术至少部分基于以下发现，如果用一定范围的γ辐照，例如8.0至35或40kGy辐照塑料层析柱，其将被灭菌至不同的无菌保证水平(SAL)，同时仍明显保持有用的功能。例如，即便在高至35或40kGy的高水平辐照下，塑料柱在辐照之后仍保持其γ辐照之前的初始压力等级和机械性能。此外，柱含有包含共价偶联亲和配体的填料，例如，固定化的蛋白A，在用本文描述的灭菌方法处理之后保持适宜的性能。本文描述的方法抑制或避免粘合剂的亲和捕获性能的任意降低，例如蛋白A，用于改变填料，其可能通常由辐照导致，通过包含填充入柱的保护液的特定添加剂以在辐照时保护填料。一方面，本公开的特征在于制造和填充层析柱并之后将这些柱使用本文所述的特定的技术和参数灭菌的方法。这些方法包括选择柱管，例如塑料材料或另外适合的弹性材料，其具有适宜的内径和长度以容纳填料所需要的体积；(b)加入填料，例如，琼脂糖或二氧化硅小珠或任意其他适宜的层析填料，例如，共价偶联至功能化剂或粘合剂，如蛋白A，例如，全长野生型葡萄球菌蛋白A(SpA)或蛋白A的重组型；(c)通过用盖或密封封闭管在管内将填料封装成填充床，所述盖或密封可以例如用作管内“压配合”或“过盈配合”，以获得密封的介质填充床；(d)任选地，将填充柱在气密和水密的容器，例如塑料包、圆筒或盒子内封装或密封；和(e)用剂量为至少8kGy至约35或40kGy，例如，至少10、15、20、25、30、33、35或40kGy的γ辐射来辐照容器内的柱。之后将任选仍在气密容器内的柱从辐射源移开，并可以在密封的容器内运输，从而保持柱内和柱外的无菌性。仅当柱的外表面需要保持无菌时需要气密或水密容器。即便没有这样的容器，如果柱的入口和出口保持密封，无菌柱的内部和填料将保持无菌。这种水平的辐照产生可以根据无菌保证水平(SAL)描述的无菌填充柱。SAL是单一单元的可能性，例如，单一填充柱，在其经过灭菌之后不是无菌的，并且SAL取决于辐射剂量和辐照之前材料的固有生物负载。当使用25kGy的剂量时，具有低生物负载的物品，如本文描述的柱组分，将达到10-6生物体/单元的无菌保证水平，其为相对高水平的无菌性(仅一个单元，例如，一个柱，在1百万个已经无菌化的单元中，将不是无菌的)。如果在辐照之前在填充的柱上存在更高的初始生物负载，可以使用更高水平的γ辐照，例如30至40kGy，来实现这种同样的SAL。另一个，相对低的，但仍然有用的无菌化水平是使用8kGy剂量时可以实现的10-3生物体/单元(参见Guide to Irradiation and Sterilization Validation of Single-Use Systems(一次性体系的辐照和灭菌验证指南)，Bioprocess International,2008和其中的参考文献)。其他水平包括10-4生物体/单元和10-5生物体/单元。在这些方法的各种实施中，塑料材料可以包括聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、缩醛类、玻璃填充塑料类、碳填充塑料类、玻璃纤维塑料类或碳纤维塑料类或碳纤维塑料类。填料可以包括琼脂糖、二氧化硅、陶瓷或丙烯酸酯的聚合物或纤维素基材料。在一些实施方案中，填料可以用以下一种或多种功能化：离子交换基团；具有疏水和带电性能的多元基团；金属螯合基团；疏水基团；或能结合至免疫球蛋白IgG的葡萄球菌蛋白A(SpA)多肽。例如，离子交换基团可以包括一种或多种季胺、硫酸盐和羧酸盐而疏水基团可以包括一种或多种丙基、辛基和苯基基团。此外，在各种实施方案中，SpA多肽可以包括全长野生型SpA，重组SpA，包括选自SpA域A、B、C、D、E或Z的SpA域的单体SpA多肽，或包括以选自SpA域A、B、C、D、E或Z的任意组合的任意两个、三个、四个、五个或更多SpA域的多聚体SpA多肽，或其功能等价物。例如，SpA多肽可以是多聚体SpA多肽，例如，多聚体SpA多肽可以包括四或五个选自SpA域B、C和Z的SpA域。例如，所有的SpA域可以是相同的，所有三个、四个或五个SpA域可以是C域。在各种实施方案中，本文所述的无菌柱制备方法可以进一步包括选择适宜尺寸的第一和第二流体分布器，其中至少第二流体分布器(或第一和第二流体分布器均)具有大于管件的内径的直径，例如比管件的内径大约0.25至5.0％；将第一流体分布器永久固定至管件的第一端；在将填料加入柱管之后，通过应用轴向力将第二流体分布器插入管的第二端来使得第二流体分布器进入柱管以形成过盈配合，例如，从而引起环周张力，其能充分有效地形成密封，例如液压密封，第一和第二流体分布器之间管内的腔室；调整第二流体分布器在管内的纵向位置，通过(i)向第二流体分布器应用额外的轴向力直到其抵达柱管内希望的位置，或(ii)使液体进入腔室以应用液压使第二流体分布器返回向管件的第二端移动，或(i)和(ii)的任意组合；并且当将第二流体分布器适当放置时，将第二流体分布器永久固定在管内。在某些实施中，填料可以是在适宜的缓冲液中包含约40％至约70％的固体的浆料。一旦将填料装填入柱，就可以加入保护液。保护液可包含缓冲液或其他可以影响填料功能性的添加剂。例如，如本文所述的，以低百分比(V/V)加入保护液的芳族醇类可以保持用粘合剂如蛋白A功能化的γ灭菌填料的亲和捕获性能。在各种实施方案中，加入至柱内填料的保护液可以包括0.1至25.0％(体积/体积)的醇。例如，在一些实施方案中，保护液包括0.1至5.0％(体积/体积)的醇，其中所述醇包括芳族醇，如苯甲醇。在其他的实施方案中，保护液包括2.0至25.0％(体积/体积)的醇，其中所述醇包括脂肪族伯醇，如乙醇。另一方面，本公开的特征在于无菌层析柱本身。这些无菌填充层析柱包括(a)具有两端的无菌中空管；和(b)管内的无菌填充的层析介质，其中所述管在两端都是封闭的以形成填充柱；其中所述填充柱具有的无菌保证水平(SAL)为10-3生物体/柱。在一些实施方案中，SA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备无菌填充层析柱的方法，所述方法包括：(a)选择管件；(b)将填料加入所述管件并封闭所述管件的两端以形成填充柱；和(c)用一剂量从至少8kGy至约40kGy的γ辐射辐照所述柱以形成无菌填充层析柱。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.17 US 61/929,0081.一种制备无菌填充层析柱的方法，所述方法包括：(a)选择管件；(b)将填料加入所述管件并封闭所述管件的两端以形成填充柱；和(c)用一剂量从至少8kGy至约40kGy的γ辐射辐照所述柱以形成无菌填充层析柱。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述层析柱包括所述管件、第一流体分布器和第二流体分布器，并且其中所述管件、第一流体分布器和第二流体分布器各自由相同或不同的塑料材料制成。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述塑料材料包括聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、缩醛类、玻璃填充塑料类、碳填充塑料类、玻璃纤维塑料类或碳纤维塑料类或碳纤维塑料类。4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中所述填料包括琼脂糖、二氧化硅、陶瓷或丙烯酸酯的聚合物或纤维素基材料。5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其中所述填料用以下一种或多种功能化：离子交换基团；具有疏水和带电性能的多元基团；金属螯合基团；疏水基团；或能结合至免疫球蛋白IgG的葡萄球菌蛋白A(SpA)多肽。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述离子交换基团包括一种或多种季胺、硫酸盐和羧酸盐。7.根据权利要求5所述的方法，其中所述疏水基团包括一种或多种丙基、辛基和苯基基团。8.根据权利要求5所述的方法，其中所述SpA多肽包括全长野生型SpA，重组SpA，包括选自SpA域A、B、C、D、E或Z的SpA域的单体SpA多肽，或包括以选自SpA域A、B、C、D、E或Z的任意组合的任意两个、三个、四个、五个或更多SpA域的多聚体SpA多肽，或其功能等价物。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述SpA多肽包括多聚体SpA多肽。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述多聚体SpA多肽包括四或五个选自SpA域B、C和Z的SpA域。11.根据权利要求10所述的方法，其中所有的SpA域是相同的。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述多聚体SpA多肽包括五个SpA域C。13.根据权利要求1至12任一项所述的方法，进一步包括向柱中的填料加入保护液，其中所述保护液包括0.1至25.0％(体积/体积)的醇。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述保护液包括0.1至5.0％(体积/体积)的醇，并且其中所述醇包括芳族醇。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述芳族醇包括苯甲醇。16.根据权利要求13所述的方法，其中所述保护液包括2.0至25.0％(体积/体积)的醇，并且其中所述醇包括脂肪族伯醇。17.根据权利要求16所述的方法，其中所述脂肪族伯醇包括乙醇。18.根据权利要求1至17任一项所述的方法，其中封闭所述管件的两端包括向所述管件的一端插入略大于所述管件的流体分布器以形成一端的过盈配合；向所述管件加入填料；和插入另一个流体分布器以形成所述管件内的介质的填充床。19.根据权利要求1至18任一项所述的方法，其中所述γ辐照的剂量包括至少8、10、15、20、25、30、33、35或40kGy。20.根据权利要求1至19任一项所述的方法，进一步包括在γ辐照之前在气密和水密容器内密封所述柱。21.根据权利要求20所述的方法，进一步包括在γ辐照之前在第二气密和水密容器内密封所述柱以提供双层封装。22.一种无菌填充层析柱，其包括：(a)具有两端的无菌中空管件；和(b)在所述管件内的无菌填充层析介质，其中所述管件在两端封闭以形成填充柱；并且其中所述填充柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·R·沛泽，D·C·彭迪亚，
申请(专利权)人：瑞普利根公司，
类型：发明
国别省市：美国;US