一种蛋白纯化系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种蛋白纯化系统及方法。一种蛋白纯化系统，包括依次连接的第一除菌过滤器、换热器、第二除菌过滤器和蛋白A亲和层析柱。纯化方法是：将蛋白溶液进行第一次过滤除菌，之后对其加热，然后进行第二次过滤除菌，在进行蛋白A亲和层析处理。本发明专利技术通过增加两个过滤器，并在两个过滤器之间增加换热器解决了低温灭菌与常温亲和层析之间无法实现连续性纯化的问题，提高了纯化效率。

A Protein Purification System and Method

The invention provides a protein purification system and method. A protein purification system includes a sequentially connected first sterilization filter, a heat exchanger, a second sterilization filter and a protein A affinity chromatography column. The purification method is: the protein solution is filtered for the first time, then heated, then filtered for the second time, and then processed by affinity chromatography of protein A. By adding two filters and adding heat exchangers between the two filters, the invention solves the problem that the continuous purification between low temperature sterilization and room temperature affinity chromatography can not be realized, and improves the purification efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种蛋白纯化系统及方法
本专利技术涉及蛋白纯化领域，尤其是涉及一种蛋白纯化系统及方法。
技术介绍
近年来，生物制药产业在我国蓬勃发展。生物药所具有的低毒副作用、高特异性治疗功效为我国广大的患者带来了福音。尽管如此，生物制药的制造工艺还比较落后，生产率较低。其中一个限制生产率的因素是批次式的生产方式浪费了很多有效的生产时间。与之相对比，连续式生产可以大大提高生产效率。由于采用新的生产工艺往往会带来风险，并增加了固定资产投资。因此，在现有的生产设施和生产方式的基础上，进行改造，以达到连续流式的生产，可以降低风险，减少公司的成本。同时，也更容易获得国家法规的认可。在长时间的连续流式的生产过程中，最大的挑战在于，要防止蛋白产品微生物污染。过滤和降低温度是控制微生物污染的有效方式之一。在低温(不结冰)和无菌过滤(0.22微米孔径)的条件下，层析可以长时间连续地运行，以达到较高的生产效率，然而目前并没有出现一种可以将低温、无菌过滤和层析能连续在一起的相关设备。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种蛋白纯化系统，该系统通过增加两个过滤器，并在两个过滤器之间增加换热器解决了低温灭菌与常温亲和层析之间无法实现连续性纯化的问题，提高了纯化效率。本专利技术的第二目的在于提供一种蛋白纯化方法，该纯化方法相比传统方法具有效率高、产率高、成本低、稳定可靠、微生物污染小等优点。为了解决以上技术问题，本专利技术提供了以下技术方案：一种蛋白纯化系统，包括依次连接的第一除菌过滤器、换热器、第二除菌过滤器和蛋白A亲和层析柱。以上蛋白纯化系统的工作原理是：蛋白溶液通过第一除菌过滤器，经过一次过滤除菌，之后经过换热器，经过换热器的缓慢加热，蛋白溶液温度在一定的缓冲时间内达到常温(10-30℃)，再经过第二除菌过滤器的过滤除菌，即可进入蛋白A亲和层析柱进行层析处理。由于在此过程中，蛋白溶液可通过连续化的处理进入蛋白A亲和层析柱，既节省了间断操作的时间，提高了纯化效率，又保证了蛋白A亲和层析的工作温度始终处于最佳范围，进而能够长时间连续运行。另一方面，本专利技术采用了两次过滤除菌，蛋白溶液中细菌和病毒含量更低，同时通过换热器的缓慢加热避免了蛋白溶液从低温直接接触室温环境导致的气泡析出问题。在此基础上，上述系统还可以做如下改进，具体如下。优选地，所述第一除菌过滤器中滤膜的孔径为0.20～0.22μm。优选地，所述第二除菌过滤器中滤膜的孔径为0.20～0.22μm。优选地，所述换热器为水浴加热器。优选地，所述蛋白A亲和层析柱的填料为MabSelectSure、MabSelectLX、AmsphereA3、PraestoJettedA50或PrismA。本专利技术中，MabSelectLX、AmsphereA3、PraestoJettedA50、PrismA填料通常为固定的厂家，分别为GEHealthCare公司、JSR公司和Purolite公司、GEHealthCare公司。与上述纯化系统相对应的蛋白纯化方法如下。将蛋白溶液进行第一次过滤除菌，之后对其加热，然后进行第二次过滤除菌，在进行蛋白A亲和层析处理。优选地，所述蛋白A亲和层析的方法为：在上样之后和用洗脱液洗脱目标抗体之前，先用中间清洗缓冲液洗涤柱床；所述中间清洗缓冲液为：pH值为5～6，电导率为20～100mS/cm的缓冲液。以上方法利用pH值为5～6，电导率为20～100mS/cm的缓冲液清洗样品，脱除其中的HCP、DNA。相比无中间清洗步骤的层析工艺，本专利技术对HCP、DNA的脱除率有显著改进，所得洗脱液中HCP含量低于1000ppm，残留DNA的含量低于100pg/mg。中间清洗缓冲液的pH值和电导率使脱除HCP、DNA的关键参数，pH可采用5～6范围内的任意值，例如5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0等，电导率可采用20～100mS/cm范围内的任意值，例如20mS/cm、25mS/cm、30mS/cm、35mS/cm、40mS/cm、45mS/cm、50mS/cm、55mS/cm、60mS/cm、65mS/cm、70mS/cm、75mS/cm、80mS/cm、85mS/cm、90mS/cm、95mS/cm、100mS/cm等。在以上增加中间清洗的基础上，还可以进行以下改进。优选地，所述缓冲液为醋酸盐缓冲体系、磷酸盐缓冲体系或柠檬酸盐缓冲体系。这些缓冲液不会引来外源性杂质，而且原料易得。对于缓冲液的浓度没有特定限定，例如50mMNaAc-HAc或1MNaAc-HAc等。优选地，所述缓冲液为用氯盐调整电导率的缓冲液，所述氯盐优选氯化钠。当然，也可以采用其他溶解性好的盐调节电导率，且不仅限于加入一种盐，或者多种组合后加入。经考察，在以上填料的层析柱中增加中间清洗的步骤，可达到事半功倍的效果，对HCP、DNA的去除能力显著提高。优选地，所述中间清洗缓冲液的pH值为5.5～6，优选5.5～5.8。优选地，电导率为50～100mS/cm，优选50～80mS/cm。优选地，所述蛋白A亲和层析的流程依次为：消毒、平衡液洗涤、上样、平衡液洗涤、所述中间清洗缓冲液洗涤、平衡液洗涤、所述洗脱液洗脱目标抗体。优选地，所述平衡液为Tris-HCl+150～160mMNaCl、pH7.4～7.6的缓冲液，优选50～55mMTris-HCl。优选地，所述目标抗体为CHO细胞表达的单抗时，所述洗脱液为NaAc-HAc、pH3.0～3.5的缓冲液，优选50～55mMNaAc-HAc。优选地，在所述蛋白A亲和层析之后还包括对收集的洗脱液进行阴离子交换层析：依次消毒、平衡液洗涤、上样、平衡液洗涤。优选地，所述阴离子交换层析时的平衡液为Tris-HCl、pH8.0～8.2的缓冲液。优选地，所述阴离子交换层析的填料为POROS50HQ、QSepharoseFF、CaptoQ或EshmunoQ。综上，与现有技术相比，本专利技术达到了以下技术效果：(1)通过增加两个过滤器，并在两个过滤器之间增加换热器解决了低温灭菌与常温亲和层析之间无法实现连续性纯化的问题，提高了纯化效率；(2)通过在蛋白A亲和层析提纯抗体时增加中间清洗步骤，提高了对HCP、DNA的去除能力，并且相比传统层析有实质性提高；(3)通过优化蛋白A亲和层析和阴离子交换层析中的其他工艺参数，进一步改善了纯化工艺对HCP、DNA的去除能力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的蛋白纯化系统的示意图；附图标记：1-第一除菌过滤器，2-换热器，3-第二除菌过滤器，4-蛋白A亲和层析柱。具体实施方式下面将结合具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蛋白纯化系统，其特征在于，包括依次连接的第一除菌过滤器、换热器、第二除菌过滤器和蛋白A亲和层析柱。

【技术特征摘要】
1.一种蛋白纯化系统，其特征在于，包括依次连接的第一除菌过滤器、换热器、第二除菌过滤器和蛋白A亲和层析柱。2.根据权利要求1所述的蛋白纯化系统，其特征在于，所述第一除菌过滤器中滤膜的孔径为0.20～0.22μm；优选地，所述第二除菌过滤器中滤膜的孔径为0.20～0.22μm；优选地，所述换热器为水浴加热器；优选地，所述蛋白A亲和层析柱的填料为MabSelectSure、MabSelectLX、AmsphereA3、PraestoJettedA50或PrismA。3.一种蛋白纯化方法，其特征在于，包括下列步骤：将蛋白溶液进行第一次过滤除菌，之后对其加热，然后进行第二次过滤除菌，在进行蛋白A亲和层析处理；优选地，所述蛋白A亲和层析所用的填料为MabSelectSure、MabSelectLX、AmsphereA3、PraestoJettedA50或PrismA。4.根据权利要求3所述的蛋白纯化方法，其特征在于，所述加热的温度为10～30℃，优选10～25℃。5.根据权利要求3所述的蛋白纯化方法，其特征在于，在进行所述蛋白A亲和层析处理中：在上样之后和用洗脱液洗脱目标抗体之前，先用中间清洗缓冲液洗涤柱床；所述中间清洗缓冲液为：pH值为5～6，电导率为20～100mS/cm的缓冲液。6.根据权利要求5所述的蛋白纯化方法，其特征在于，所述缓冲液为醋酸盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志豪，杨晓明，汤炜，张赶，
申请(专利权)人：杭州奕安济世生物药业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33