在氨基酸存在下的离子交换层析制造技术

本发明专利技术公开了减少使用离子交换(IEX)层析纯化的含有蛋白质的样品中的高分子量物质(HMW)形成的方法，也公开了许多相关方法，例如，减少使用离子交换(IEX)柱或树脂纯化的蛋白质样品中蛋白质的柱上变性的方法。所述方法的共同特征是在离子交换(IEX)层析期间使用的缓冲液中引入精氨酸、甘氨酸和/或组氨酸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术公开了减少使用离子交换(IEX)层析纯化的含有蛋白质的样品中的高分子量物质(HMW)形成的方法，也公开了许多相关方法，例如，减少使用离子交换(IEX)柱或树脂纯化的蛋白质样品中蛋白质的柱上变性的方法。所述方法的共同特征是在离子交换(IEX)层析期间使用的缓冲液中引入精氨酸、甘氨酸和/或组氨酸。【专利说明】在氨基酸存在下的离子交换层析相关申请本申请要求2010年12月8日提交的美国临时申请第61/421，158号的权益，该美国临时申请据此以引用的方式并入。专利
本专利技术涉及可用于治疗性生物分子的生产的IEX层析的改进。专利技术背景治疗性蛋白质或生物制品，例如单克隆抗体(mAb)和Fe融合蛋白，在目前的蛋白质治疗剂市场中占据相当大的份额，还有许多潜在生物制品，例如mAb，正在研发中(Walsh, G.(2004)，Biopharm.1ntnl.17，18)。将候选生物制品快速地转移至临床，并最终转移至市场的能力是生物制药公司成功的关键。为了实现这些目标，生物技术工业已采用用于制造诸如单克隆抗体的生物制品的平台方法(Shukla, A.A.等，(2007), Journal ofChromatography B848, 28-39.)。由于高容量、对杂质的选择性、可扩展性和鲁棒性，离子交换层析(IEX)，特别是阳离子交换层析(CEX)作为精制(polishing)步骤广泛应用于平台 mAb 纯化工艺中(Shukla 等，(2007)同上；Zeid, J.等，(2008)，Biotechnology andBioengineeringl02,971-976).CEX是除去蛋白质高分子量(HMW)物质，以及宿主细胞蛋白、DNA和残留蛋白A的有效步骤(Zeid等,(2008)同上；Yigzaw, Y.等，(2009), CurrentPharmaceutical BiotechnologylO,421-426 ；Gagnon, P., Purification tools formonoclonal antibodies.1996 !Validated Biosystems,Inc.;Stein, A.,和 Kiesewetter,A.(2007), Journal of Chromatography B848,151-158 ；Staby, A.等，(2006), Journal ofChromatographyl118,168-179)。一般来说，以结合-和-洗脱模式(BEM)操作CEX，在该模式中，使蛋白质在低电导率条件下在低于目标分子的Pl的PH下结合至树脂。然后通常通过增大电导率和/或诱 导PH改变来实现结合蛋白质的洗脱。这可利用达到预定条件的线性梯度或分步洗脱来执行。杂质，特别是HMW物质，经常比mAb产品更紧密地结合，可通过调整洗脱条件和汇集物收集标准来使其与主要所需级分分离(Yigzaw，Y.等，(2009)同上；Gagnon, P.等，(1996)同上；Pabst, T.M.等，(2009) Journal of Chromatography 1216,7950-7956)。随着基于重要历史经验限定的单克隆抗体纯化平台技术的采用，人们普遍预料，大多数分子少有或没有困难地符合预定义的操作空间。然而，尽管三级结构相似，但不同的mAb基于其一级序列的差异可以有不同的表现，并且可以具有不同程度的物理和化学稳定性(Wang, W.等，(2006)，Journal of Pharmaceutical Sciences96,1-26.)。下游平台工艺应当被设计成适应mAb之间的差异；然而，在一些情况下，此类流线型平台工艺被证明不足以获得目标产品的质量属性。在mAb下游工艺中使用的各种模式的层析当中，就对蛋白质稳定性和/或完整性的潜在影响而言，离子交换层析通常被视为温和操作。然而，即使是这种常见的单元操作，也会出现挑战。Voitl和Morbidelli已报道CEX层析出现意外的峰形，其中高纯度人血清白蛋白作为两个明显的峰从Fractogel EMD SE Hicap上洗脱(Voitl, A., Butte, A.,和Morbidelli, Μ.(2010), Journal of Chromatography1217,5484-5291 ；Voitl, A., Butte,A.,和 Morbidelli,M.(2010), Journal of Chromatography 1217, 5492-5500)。这种情况下的两个峰归结于人血清白蛋白在CEX树脂上的两种不同的结合构象。第一峰对应于瞬时结合取向，该瞬时结合取向然后可基于CEX操作条件转变为第二取向。在第二峰中，HMW物质没有增加。就与层析表面上的变性相关联的反相(RP)和疏水相互作用层析(HIC)而言，也有意外的洗脱曲线被报道。当结合至反相表面时构象发生变化，这已得到充分证实(McNay，J.L.,和 Fernandez,Ε.J.(1999), Journal of Chromatography849,135-148) ? Lu 等指出在从RP柱上洗脱核糖核酸酶A期间出现两个峰，其中第一峰被鉴定为正确折叠的天然状态，而第二峰是未折叠蛋白质(Lu, X.M.等，(1986), Journal of Chromatography359,19-29)。虽然HIC—般被认为与RP相比较对蛋白质结构的损害较小，但是峰分裂和蛋白质解折叠的情况已被报道。例如，Jungbauer等指出，模型蛋白质以两个峰从HIC树脂上洗脱，并假设第一峰为天然蛋白质，第二峰为含有具有部分未折叠构象的蛋白质。这种假设是基于未折叠蛋白质将较大的疏水表面面积暴露于树脂中，并且因此将具有比天然蛋白质长的保留时间这一理论基础作出的。还有人指出解折叠程度是与结合盐浓度和树脂疏水性相关的(Jungbauer, A.等，(2OO5),· Journal of Chromatographyl079,221-228)? Fernandez 和同事使用氢氘交换来证明结合至HIC介质上之后的构象变化并对纯物质产生两个峰进行解释(Tibbs Jones, T.,和 Fernandez, E.J.(2003), Journal of Colloid and InterfaceScience259, 27-35)。在这些研究过程中，已证明保留时间较短的峰具有与不存在树脂的情况下的天然蛋白质类似的氘吸收，而保留时间较长的峰具有较高的氘吸收并且因而具有较高程度的溶剂暴露。他们还继续开发了随着盐浓度和温度变化解折叠的模型(Xiao，Y.等，(2007), Journal of Chromatographyl 157,197-206)并证明较高的质量负载量可减少在 HIC 树脂上解折叠的程度(Fogle, J.L.等，(2006), Journal of Chromatography 1121,209-218)。很少有研究利用离子交换介质论证表面诱导的变性。Gagnon和Fernandez都暗示了在IEX期间结构扰动的可能性，但没有提供细节(Gagnon,P.，(1996)同上；Fogle,J本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：R吉勒斯皮，S瓦努姆，T阮，S麦克奈尔，
申请(专利权)人：安姆根有限公司，
类型：
国别省市：