[發(fā)明專利]分離基質(zhì)和分離方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202180031403.0
• 申請(qǐng)日: 2021-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN115397552A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J-L·馬盧瓦塞爾;J·赫定達(dá)爾斯特倫;M·胡莫索尼;O·林德;S·海格布拉德薩爾貝里;J·倫德奎斯特;T·阿瑪?shù)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 純化迪發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): B01J20/28
• 分類號(hào): B01J20/28;B01D15/38;B01J20/32
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李進(jìn);彭昶

本發(fā)明公開了分離基質(zhì)，其包含共價(jià)偶聯(lián)到支撐物的多個(gè)多峰配體，其中所述支撐物是包含非織造聚合物纖維的膜，并且其中所述配體能夠與目標(biāo)生物大分子相互作用。此外，本發(fā)明公開了使用所述分離基質(zhì)的分離方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分離基質(zhì)，并且更具體地，涉及具有多峰配體的吸附性膜基質(zhì)。

背景技術(shù)

生物技術(shù)市場(chǎng)是世界制藥市場(chǎng)中增長(zhǎng)最快的部分，占2012年所有市場(chǎng)銷售的20%($153 bn)。從2002年10%的市場(chǎng)份額的增長(zhǎng)被設(shè)定為在2012年至2018年之間從$153 bn至$215 bn增長(zhǎng)41%。目前市場(chǎng)上有約200種單克隆抗體(mAb)產(chǎn)品，并且超過1000種在臨床試驗(yàn)中，對(duì)該領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步的需求是明顯的。在過去的幾十年中，工業(yè)環(huán)境中生物分子的典型發(fā)酵效價(jià)從0.5 g/L至約3 g/L增長(zhǎng)，基于分子生物學(xué)的活躍的進(jìn)步，相信在不久的將來可實(shí)現(xiàn)高達(dá)10 g/L的水平。然而，盡管下游純化方法也已經(jīng)接受了一些研究和開發(fā)，但該領(lǐng)域的改進(jìn)與上游的那些不匹配。

治療性蛋白質(zhì)的制造需要在加工期間實(shí)現(xiàn)高純度，使得給予的蛋白質(zhì)基本上沒有有害污染物。目前，在工業(yè)規(guī)模上，色譜法是用于實(shí)現(xiàn)高純度蛋白質(zhì)的主要方法。從經(jīng)濟(jì)角度來看，嚴(yán)重依賴色譜法單元操作是生物分子(例如mAb)下游加工進(jìn)展的關(guān)鍵。色譜法占生物治療加工的高達(dá)60% (Re-use of Protein A Resin：Fouling and Economics, 2015年3月1日 BioPharm International, 第28卷, 第3期, Anurag S. Rathore, Mili Pathak,Guijun Ma, Daniel G. Bracewell)。

這樣的色譜分離包括當(dāng)含有目標(biāo)分子和雜質(zhì)的液相與固相接觸時(shí)，i)目標(biāo)分子和/或ii)一種或多種雜質(zhì)與固相結(jié)合。目標(biāo)分子/雜質(zhì)與固相之間的相互作用可以基于電荷、疏水性、親和力或其組合。

歷史上，使用多孔珠的常規(guī)填充床色譜法是極其有力的分離工具。這些珠的多孔性質(zhì)產(chǎn)生用于結(jié)合目標(biāo)或雜質(zhì)的高表面積。這導(dǎo)致高容量材料，意味著可以使用更少量的吸附劑材料。高容量還增加分離期間實(shí)現(xiàn)的濃縮作用，因?yàn)榕c負(fù)載懸浮液的相對(duì)濃度相比，每單位體積的吸附劑可能結(jié)合了更多的目標(biāo)。這些方面對(duì)于工業(yè)規(guī)模加工是關(guān)鍵的，其中每批需要從可以達(dá)到高達(dá)20,000 L的液體體積中純化數(shù)千克的材料。多孔珠的典型結(jié)合容量在35-120 mg/mL的區(qū)域內(nèi)，這取決于固相的功能性和結(jié)合的物質(zhì)。

在基于多孔珠的系統(tǒng)中，目標(biāo)分子/雜質(zhì)與固相之間的結(jié)合事件取決于到多孔珠中的擴(kuò)散。因此，在基于多孔珠的系統(tǒng)中停留時(shí)間與流速之間存在強(qiáng)相關(guān)性。因此，結(jié)合容量隨著停留時(shí)間的減少而下降。這進(jìn)而伴隨著容量的快速降低，其中在基于多孔珠的系統(tǒng)中使用小于2分鐘的時(shí)間。短停留時(shí)間所需的高流速也可能與多孔珠不相容，特別是在其中將許多升珠懸浮液填充到柱中的制造規(guī)模下。這里，多孔珠的機(jī)械不穩(wěn)定性會(huì)導(dǎo)致壓縮或坍塌事件，這進(jìn)而導(dǎo)致不均勻的柱床。

由于流速影響停留時(shí)間，關(guān)鍵是使每單位時(shí)間可以結(jié)合到固相的目標(biāo)的量最大化。這允許使用較小的吸附劑體積和/或在較短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行分離。該度量可以定義為每單位體積每單位時(shí)間結(jié)合的克數(shù)(mg/mL/min)。以上討論的多孔珠的典型結(jié)合容量和停留時(shí)間導(dǎo)致單柱多孔珠系統(tǒng)的總生產(chǎn)能力為約10-120 mg/mL/min。

作為基于多孔珠的系統(tǒng)的替代物，可以使用整體料或膜。通過這樣的材料的流動(dòng)是對(duì)流的而不是擴(kuò)散的，并因此它們的結(jié)合容量遠(yuǎn)不如基于多孔珠的系統(tǒng)對(duì)流動(dòng)敏感。這些材料可以在比基于多孔珠的材料高得多的流速下運(yùn)行，其中典型停留時(shí)間在0.2-0.5分鐘量級(jí)。然而，在動(dòng)態(tài)流動(dòng)下，對(duì)于整體料(10-20 mg/mL)和膜(7.5-29 mg/mL)在目標(biāo)10%穿透時(shí)的典型結(jié)合容量低于多孔珠(Gottschalk, U. (2008). Biotechnol Prog, 24(3),496-503)。通過利用較高的流速，可以在一定程度上彌補(bǔ)整體料和膜材料的較差的結(jié)合容量(與基于多孔珠的材料相比)。