可用于分離和/或純化核酸的試劑的制作方法
【專利摘要】本發明提供了用于樣品材料預處理的特定試劑。使用本發明所述試劑的預處理能夠通過統一方法從非常不同的樣品材料中分離核酸,尤其是不同的生物處理樣品,即使所述核酸僅以小量存在于所述樣品材料中。用于預處理的試劑包括至少一種含氨基的化合物作為關鍵組分。本發明還涉及純化核酸的方法以及合適的試劑盒,在所述方法中所述樣品材料進行相應地預處理。
【專利說明】可用于分離和/或純化核酸的試劑
[0001]本發明涉及適用于分離和/或純化核酸的一種試劑以及數種方法和試劑盒,尤其是從包含低濃度待分離靶核酸的樣品中分離和/或純化核酸。
[0002]發明背景
[0003]在現有技術中已知用于分離核酸如DNA和RNA的大量方法,這些方法允許從各種來源的樣品材料中分離。這些包括天然來源的樣品材料,例如能夠從人、動物、植物和環境中得到的復雜樣品,以及來自實驗室培養的樣品材料,如微生物和細胞培養材料。
[0004]核酸分離的基本原理一般與樣品材料的類型無關并且能分成一些步驟:樣品材料的任選消化,例如采用裂解形式,實際的核酸分離以及任選地,經分離核酸的純化。從污染的樣品組分例如細胞片段和不同于核酸的分子中分離靶標核酸,以及所述核酸的純化能夠分為兩種類型的方法,其主要的差別在于分離步驟的數量和分離試劑:
[0005]在經典的方法中,通常首先向樣品材料加入含有離液劑的水性緩沖液用于各細胞的裂解、樣品的消化,所述緩沖液通常含有胍鹽。這之后通常是污染蛋白質的變性和通過與有機提取劑混合來提取核酸,該提取劑通常含有苯酚和/或氯仿。在分離含有核酸的水相與有機相之后,進行例如醇沉淀以從水溶性污染物和苯酚/氯仿組分中純化核酸。
[0006]此提取方法的缺點是小部分的有機提取物可能總是殘留在水相中,從而需要多個耗時的核酸相純化步驟, 這對于靶標核酸的產率具有負面影響。甚至在多個純化步驟之后,純化的核酸樣品經常不具有后續應用的必要純度,尤其是提取劑苯酚的殘留物。
[0007]替代性的多步驟方法通過使用固體礦物運載體材料避免了毒性有機溶劑的使用,該固體礦物運載體材料是基于例如二氧化硅化合物。由于核酸與運載體材料的一般主要選擇性結合,所述核酸以核酸-運載體材料絡合物的形式被分離。此方法中的起始步驟通常也是細胞裂解,除非待分離核酸已經以游離形式存在。為了降解細胞組分和/或其他樣品組分,例如蛋白質,通常向樣品材料加入含有離液劑的水性緩沖液和蛋白降解酶。然后,在合適的結合條件下,通常在醇存在的情況下,從所用樣品材料中釋放的核酸與所述運載體材料接觸。第一個需要的分離步驟通常是基于運載體材料對核酸的選擇性吸收,一般隨后是從周圍液體中分離所得的核酸-運載體絡合物。如果運載體材料功能是例如作為過濾器基質,這能夠在過濾過程中幾乎同時發生,或者在用于從懸浮液分離所述絡合物的后續步驟中幾乎同時發生。任選地,這之后是通過一個或多個洗滌步驟純化結合的核酸。通常,洗脫在之后作為分離過程的最終步驟,其中用水性試劑使結合的核酸從運載體材料上釋放。這個步驟是任選的,因為在一些后續的應用中,例如聚合酶鏈式反應,運載體材料與靶標核酸的結合并不干擾這些應用。由于此多步驟分離方法的優點,如與其他經典方法相比改善的核酸產率和純度,該方法已得到確立。
[0008]一些基于上述多步驟方法的相似分離方法已經在現有技術中描述(參見例如US5, 234, 809.W093 / 1122UW095 / 01359 和 W02006 / 084753),其特征在于,例如通過使用不同的運載體材料、從樣品和/或不同試劑組合物中分離核酸-運載體材料絡合物的不同機制。
[0009]另外,W02009 / 144182 (Fabis等)公開了用于核酸分離和純化的裂解、結合和洗滌試劑的通用組合物,其包括至少一種離液化合物、至少一種緩沖化合物和至少一種非離子型表面活性劑。這種試劑具有多個優點,因為其在儲存中比現有技術已知的含有吐溫的制劑更穩定,其用于例如細胞裂解,因為其增加了核酸產率和/或在無混濁下生產核酸洗脫液。
[0010]在現有技術中所有已知的人工或自動方法包括前述例子,顯示從各種樣品材料中分離和純化核酸的連續進一步發展,用于增加產率、純度、速度和/或樣品通量。在現有技術中使用的樣品材料通常有以下共同處:它們含有需要非常大量分離的核酸和/或它們在其性質和/或組成方面相似,樣品材料對于核酸純化的效率影響很小(如果有)。另外,在現有技術中已知的方法也通常對于一個樣品材料或相似樣品材料(例如血液和血液產品)優化。然而,在現有技術中已知的方法通常并非設計用于和/或不能從非常不同的樣品材料中以高純度和高樣品通量定量純化少量的核酸,這些樣品材料例如相對于其pH、其組成、其蛋白含量并且尤其是鹽含量明顯不同。特別地,已知的方法并不意在從生物處理樣品,如具有不同組成的水性緩沖溶液中定量純化核酸。例如在生物技術產品尤其是生物藥物的生產中,這種方法會是令人感興趣的。
[0011]生物藥 物具體包括蛋白和多肽(例如抗體、抗原、生長激素)、核酸(例如DNA、RNA、質粒、siRNA)、病毒和/或疫苗。使用現代生物技術的方式,尤其是通過天然或遺傳修飾生物輔助來生產生物藥物。生產通常使用真核或原核宿主細胞,其經常通過遺傳工程修飾使得它們能夠生產需要的生物藥物。在現有技術中熟知代表性的遺傳工程技術,并且包括但不限于將編碼感興趣產物如蛋白的基因以重組方式引入細胞中。為此可使用載體。然后各修飾細胞能夠生產感興趣產物。具體地,為此可能使用來自哺乳動物和昆蟲、細菌或酵母培養物中的重組微生物、病毒以及植物分生組織和遺傳修飾植物的細胞系。生物藥物應用于預防、診斷和治療疾病等。另外,也能夠通過生物轉化生產生物技術產品,包括生物藥物。為此,遺傳修飾或未修飾的細胞如特定的細菌或酵母細胞,與化學前體接觸并且所述細胞通過其酶機器將所述前體轉化為需要的產物。
[0012]在疾病的預防中,已經建立了用于預防細菌或病毒疾病的各種免疫技術,從而生物技術學生產的疫苗正變得越發重要。這些疫苗包括病毒、偶聯或非偶聯形式的病毒包膜的抗原組分、或病毒、細菌或其他生物的純DNA組分。病毒包膜或重組病毒的部分也能夠用于預防性疫苗接種以抵御由病毒感染引起的疾病。例如,這個技術應用于HPV(人乳頭瘤病毒)疫苗接種以預防宮頸癌。單克隆抗體主要應用于分子診斷,并且用于例如免疫表型分析、免疫組織學測定或ELISA。疾病的治療是生物藥物的另一個不斷增長的應用領域。使用重組蛋白、激素、重組生物、病毒、重組免疫細胞或也使用基因進行治療。
[0013]生物技術產品通常經過多級純化過程,具體例如生物藥物。為了得到生物技術產品,可例如裂解生產宿主,或能夠從培養物上清中分離生物技術產品。一般使用色譜方法進行從培養物上清和/或裂解物中純化生物技術產品。此純化的目的通常是從所得生物技術產品去除污染物并且富集該生物技術產品,所述污染物例如細胞片段、細胞分子、培養基和鹽。另外,尤其是在生物藥物的情況中,特別感興趣的是實現核酸污染物(尤其是宿主細胞核酸)含量的明顯降低,因為這些污染物可能(例如取決于濃度和宿主)賦予最終生物藥物潛在致癌風險。
[0014]通常,為了純化生物技術產品,具體例如生物藥物,通過標準色譜技術的方式實施純化步驟,例如離子交換色譜、蛋白A / G親和色譜、疏水性相互作用色譜和/或親水性相互作用色譜,這些一般根據每個情況中需要純化的生物藥物制劑特定選擇。從這些純化方法中得到的洗脫液在此優選由術語生物處理樣品涵蓋,對應于這些純化方法,所述洗脫液通常作為水性純化部分。根據所選的色譜技術,它們通常表征為成分的廣泛不同組成,例如涉及使用的純化緩沖液(例如醋酸鹽、磷酸鹽、檸檬酸鹽和馬來酸鹽緩沖液)、鹽濃度、PH值、磷酸鹽成分和/或蛋白含量。連續純化步驟的生物處理樣品通常呈現出純度增加的生物技術產品,例如生物藥物,其作為純化過程的最終產物必須達到管理當局的純度標準,從而其能夠被批準例如作為藥物產品或診斷產品。
[0015]一些用于人類的醫藥產品測試和批準的質量指南由國家和國際機構發布。這些包括ICH指導原則(歐盟、美國、日本)、EMEA指導原則(歐盟)和FDA指導原則(美國)和WHO指導原則。這些指導原則就藥物產品限定了源自宿主生物的各種分子的最大允許殘留量等,包括內毒素的量、蛋白的量和原核或真核DNA的允許量。對于宿主生物的DNA,按照1987年的WHO決定,必須不超過每劑量待給予藥物產品IOOpg的量。理想上并且FDA建議,需要達到低得多的宿主DNA殘留量,最多僅IOpg /待給予劑量,以保證就患者而言更高的安全性。
[0016]相似的規定也用于其他生物技術產品,對于這些產品,核酸污染物例如帶有病毒核酸能夠代表一種問題。
[0017]在確定這些核酸污染物中看到的趨勢是使用非常敏感的分子檢測技術,例如定量聚合酶鏈式反應(qPCR)。在現有技術中已知相應的方法并且形成了各個專利申請的主題(參見例如US2009 / 325175)。然而,為了實施所述檢測,首先必需從生物處理樣品中(例如從宿主中)有效分離少量的污染核酸。此應用不僅對于最終純化的終產品的核酸分析而言是令人感興趣的,其對于在純化過程中接連不斷出現的純化部分也是非常重要的,因為這些純化部分的分析能夠監測和評估純化的成功結果。用這種方式,還能更快地檢測純化過程中的錯誤。因此,在現有技術中,在純化過程的各個點并且優選在純化過程的每個階段,測定各純化部分中靶標核`酸的量(例如污染物,尤其是宿主DNA)是常見的。此應用對于待使用的核酸純化方法產生了特定挑戰,因為如之前解釋的,各個純化部分在其化學組成和pH方面通常彼此顯著不同。在此,由于樣品通量高,盡管有非常不同的樣品材料,需要能夠使用統一的核酸純化方法,理想上可以是自動化的,并且甚至極少量的核酸能夠通過該方法盡可能定量和一致地分離。迄今為止,市售可得用于此目的的核酸分離方法尚未令人滿意地符合這些要求,因為它們具有各種缺點。
[0018]來自WAKO 公司的 DNA 提取劑試劑盒(DNA Extractor Kit) (#295-50201)是一種手動方法,其中通過使用離液鹽(NaI)和陰離子去污劑(N-月桂基-肌氨酸鈉)使污染蛋白變性。在加入醇和糖原之后,樣品中的核酸沉淀,其中所述沉淀也可含有夾帶的污染物,其能夠在后續的PCR反應中產生干擾。另外,所述方法耗時并且不易于自動化。
[0019]來自ABI公司的Pr印SEQ殘留DNA樣品制備試劑盒(Pr印SEQ Residual DNASample Preparation Kit)是使用磁性二氧化娃顆粒的方法并且適于自動化。這個方法的缺點是樣品材料首先需要費力的制備,其中所述樣品必須按以下順序單獨處理:1)調整至最優PH以及2)樣品中的NaCl的濃度調節至>0.5M。由于生物處理樣品的不同性質和組成,此制備是必需的,否則后續的分離操作,尤其是對樣品材料中少量核酸的操作會無法有效發揮作用。所述制備耗時,因為通常其只能手動操作,使得此方法不允許高樣品通量。核酸分離后續步驟的自動化不能用于這種情況下,因為仍包括了單獨樣品制備的步驟。
[0020]其他基于磁性顆粒的自動化使用的方法是,例如使用來自恰根公司(QIAGENGmBH)的相應QIAsymphony試劑盒通過實驗室自動化QIAsymphony的核酸分離方法。這些應用能夠從一些不同樣品類型如組織、全血、血漿、血清、尿、法醫學樣品材料等中定量地分離和純化核酸,但是這些應用最初未設計用于滿足對樣品材料的特定要求,所述樣品材料例如生物處理樣品和尤其是純化部分。如之前所解釋,這些樣品的特殊性質從大量特定色譜技術的使用中產生,其通常造成水性生物處理樣品具有非常不同的化學組成和不同的PH值,這還包括已知核酸分離和純化方法的抑制劑。另外,它們一般僅僅含有少量的靶標核酸(例如宿主DNA)。
[0021]市售可得的核酸分離的方法(包括上述作為例子提供的方法)的缺點突出了藥物和生物技術產業中對于合適核酸分離方法的現有需求,其甚至允許少量的核酸如污染核酸(其源自例如宿主生物或宿主細胞)被純化,其中所述方法應該優選代表能夠自動化的定量、恒定解決方法。
[0022]除了藥物和生物技術產業以外,還有其他應用領域,其中檢測各種樣品材料內以極低濃度存在的核酸是非常令人感興趣的。這些包括分子醫藥診斷,其中例如令人感興趣的是從身體材料中檢測少量存在的外來核酸如胎兒、病毒和微生物核酸。從母體血液樣品中得到游離循環的胎兒核酸通常對于產前診斷是至關重要的,因為其代表了分析胎兒的遺傳方法,該方法不需要穿刺并且因此對于未出生的后代沒有風險。在感染的診斷中,少量存在的微生物核酸的分離提供了關于感染的早期證據并且能夠對患者進行早期治療。另外,如果存在感染的風險,能夠及早理解守則,例如患者的暫時隔離,從而限制或者甚至預防感染的傳播。尤其在侵襲性、高感染性病原的情況下,極早期病原檢測是非常重要的,甚至極少數目會引起有嚴重和幾乎無法治療的病程的感染。這應用于例如產生志賀菌毒素的大腸桿菌(Escherichia coli) (STEC)中,由于不能使用經典的抗生素療法,感染這種菌經常導致患者死亡。該感染的早期識別以及患者的治療和早期隔離,能夠拯救生命。少量出現的內源性核酸在分子診斷中也是`令人感興趣的。這些包括例如非編碼小RNA,尤其是例如微小RNA(miRNA)分子,其在轉錄后水平上調芐基因表達。在腫瘤診斷的領域中,其用作例如標記分子。
[0023]法醫學是該應用的另一個領域,其中核酸診斷起到重要作用,因為經常只有那種方式能夠提供澄清法醫學問題的決定性證據。法醫學樣品材料一般表征為特別廣泛的變化,原則上其包括所有能夠載有或包含人核酸的物質和液體。然而,具體地,它們是通常僅含有極少痕量的待檢測核酸的樣品材料。因此,分子檢測系統需要一種非常高效和有效的分離核酸的方法,其中只有最少或理想地沒有核酸損失以完成后續的全部檢測,所述核酸僅僅以少量存在。
[0024]在食物和環境診斷中,分子核酸檢測也是非常重要的,例如為了在食品生產、食品檢查、育種和植物發育監測的領域,和/或也在水、土壤和空氣質量的分析中檢測由細菌、病毒、真菌和/或原生動物造成的污染。在這種情況下,樣品材料也能夠具有非常不同的組成并且可僅僅含有極少量的感興趣核酸。基于微生物核酸的分子檢測而不是通過微生物培養方式的檢測方法,是令人信服地更節約時間和更具特異性的方法。[0025]在基礎研究中,合成產生的核酸例如小干擾RNA (siRNa)用于基因組分析。核酸的化學生成需要純化過程,所述純化過程一般通過色譜技術的方式進行。同樣在這種情況下,核酸分離和/或純化的分子方法會是令人感興趣的,其允許所述核酸的定量分離并且能得到低鹽溶液中的產物。也因此,純化部分的組成必須對于核酸分離和/或純化的方法沒有任何干擾影響。
[0026]因此,本發明是基于提供一種分離和/或純化在各種組成的樣品材料中少量存在的核酸的方法,該方法特定允許經分離核酸的定量檢測。另外,具體地,本發明所解決的特定問題是提供一種相應的方法,其優選能夠從各種生物處理樣品中定量分離核酸,尤其是色譜純化過程中得到的各純化部分,即使這些樣品僅僅含有少量的待分離核酸。
【發明內容】
[0027]本發明是基于以下令人驚訝的發現,用特定試劑對樣品材料進行意外簡單預處理能夠通過統一方法從非常不同的樣品材料分離核酸,即使樣品材料中核酸僅僅以極少量存在。優選地,按照本發明的預處理因此能夠省去樣品材料(例如PH或鹽濃度)或后續純化方法的單獨調整或調節,即使正在加工非常不同的樣品材料。按照本發明,用特定的試劑預處理樣品材料;之后能夠發生所含核酸的實際分離。為此,由于按照本發明的預處理,甚至能夠使用常規的標準方法。如果用特定的試劑按照本發明預處理樣品材料,不同樣品材料之間的差異能夠令人驚訝地被分別彌補或克服,并且因此能通過統一的分離方法分離樣品材料所含的核酸。沒有本發明所述預處理的情況下,這是不可能的,并且不會是足夠高效或效率較低。因此,本發明對于所述根本問題提供了一種有效而且意外簡單的解決方法。按照本發明的解決方法也提供了可自動化的優點,因為能夠省去樣品材料和/或后續分離方法的單獨調整或調節步驟 。
[0028]由于這些重要的優點,本發明特別適于從生物處理樣品中分離核酸,具體例如從生物藥物的純化過程得到的純化部分中分離核酸。這些特定樣品材料的組成(例如所包括的緩沖液和蛋白和/或鹽含量)和PH通常差異顯著,這明顯阻礙了通過統一方法分離核酸。有時,在沒有特別措施的情況下,從生物處理樣品分離核酸甚至是不可能的。然而,令人驚訝的是,單獨生物處理樣品之間的現有差異能夠通過本發明所述預處理來有效彌補。即使所述生物處理樣品的組成不同,能使用統一的核酸分離方法并用本發明所述方法高效、有效和可靠地純化甚至少量的所含核酸。使用本發明所述方法達到的檢測下限對于生物處理樣品特別重要,因為對于這些樣品材料,需要純化的核酸經常代表污染物(例如宿主DNA或病毒核酸),其在樣品材料中相應地僅僅少量存在。由于樣品材料通常性質非常不同,在本領域的應用中,本發明的優勢要求嚴格并且還通過實施例得到明顯證明。它們證明了有時僅僅本發明所述預處理能夠使得全部核酸分離,并且提供了一種從各種生物處理樣品中分離非常少量核酸的高效、有效和可靠方法。另外,本發明所述方法提供了定量分離并且此外其可自動化,這些在此特定應用領域中也是有價值的優點。
[0029]然而,除了在生物處理樣品并且尤其是生物藥物的領域中的應用,本發明提供了從其他樣品材料中純化核酸的決定性優點,所述樣品材料例如僅含有少量的核酸和/或是具有非常不同的性質。應用的相應領域也如下解釋。
[0030]因此,本發明還提供了用于從各種樣品材料中分離和/或純化核酸的各種方法、一種用于預處理所述樣品材料的特定試劑和一種用于完成本發明所述方法的試劑盒。隨后解釋本發明這些方面的細節。
[0031]發明詳述
[0032]按照本發明的第一方面,提供了一種用于從樣品材料中分離和/或純化核酸的方法,所述方法包括下列步驟:
[0033]a.向所述樣品材料加入試劑,其中所述試劑包括至少一種或多種含氨基的化合物,所述化合物選自下組中的一種或多種:
[0034]1.極性-中性蛋白性a -氨基羧酸,優選天冬酰胺、半胱氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、蘇氨酸和絲氨酸,
[0035]i1.非極性-疏水性蛋白性a -氨基羧酸,優選丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸和纈氨酸,
[0036]ii1.堿性a-氨基羧酸,優選精氨酸、賴氨酸和鳥氨酸,
[0037]iv.非蛋白性氨基羧酸,選自(6-丙氨酸、D-丙氨酸、L-高絲氨酸和D-纈氨酸,
[0038]V.氨基羧酸聚合物,包括至少一種在(1.)-(iv.)中提及的氨基羧酸,優選具有0.5kDa-300kDa的尺寸,優選形成自相同、兩種或多種不同的氨基羧酸單體,優選與鹵化物聯合,優選選自聚-L-賴氨酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽、聚-L-賴氨酸鹽酸鹽、聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)、聚(L-谷胺酰胺,L-賴氨酸)氫溴酸鹽、聚-L-鳥氨酸,優選由(1.)-(iv.)中提及的氨基羧酸組成的氨基羧酸聚合物,`
[0039]v1.來自2-4個氨基羧酸的肽,包括(1.)_(iv.)中提及的至少一種氨基羧酸,優選選自(1.)-(iv.)中提及的相同或不同氨基羧酸,優選甘氨酸二聚體、甘氨酸三聚體和甘氨酸四聚體,優選由(1.)-(iv.)中提及的氨基羧酸組成的肽,
[0040]vi1.通式R3R4N-CR1R2-COOH⑴的化合物,其中R1和R2互相獨立地選自氫、烷基、羥基烷基、氣基烷基和硫代烷基,而R3和R4互相獨立地選自氣、烷基、羥基烷基,其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈的,是飽和或不飽和的并且其中R1、!?2、!?3和R4中的至少一個不是氫。一個、兩個、三個、四個或五個羥基能夠以羥基烷基的形式存在。二(羥基烷基)基團和三(羥基烷基)基團也是合適的。通式(I)的化合物優選選自N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸(tricine)和N, N-二(2-羥基乙基)甘氨酸(bicine),
[0041]vii1.通式R3R4N-CR5R6R7(II)的化合物,其中R3和R4互相獨立地選自氫和羥基烷基,并且其中R5、R6和R7互相獨立地選自氫、烷基和羥基烷基,其中優選R5、R6和R7中的至少一個是羥基烷基,并且其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈,飽和或不飽和的。一個、兩個、三個、四個或五個羥基能夠以羥基烷基的形式存在。二(羥基烷基)基團和三(羥基烷基)基團也是合適的。化合物(II)優選是三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris),
[0042]b.優選混合該試劑與所述樣品材料,
[0043]c.從所述樣品材料中分離和/或純化核酸,所述樣品材料已經與所述試劑接觸和/或與所述試劑混合,
[0044]d.任選定量和/或定性地檢測至少一部分的所述經分離核酸,優選通過擴增待檢測核酸片段進行定量檢測,
[0045]其中,所述方法優選也包括下列特征之一:
[0046]1.按照步驟(a.)加入所述樣品材料的試劑不含離液試劑或[0047]I1.如果在步驟(c.)中加入了至少一種含有離液試劑的試劑,含有離液試劑的試劑的加入在具有1-5個碳原子的支鏈或直鏈烷醇不存在的情況下第一次發生。
[0048]在上述和后續提及的所有情況中,除非另外說明,進一步定義的“烷基成分”指在純烷基基團中和在氣基烷基、硫代烷基、羥基烷基、二(羥基烷基)和/或二(羥基烷基)中,其中在每個情況下,這些能夠具有互相獨立的陳述說明。在“烷基成分”中合適的飽和、支鏈或直鏈C1-C5烷基基團示例是甲基、乙基、1-丙基(=正丙基)、1_甲基乙基(=異丙基)、1_ 丁基(=正丁基)、1_甲基丙基(=仲丁基)、1,1_ 二甲基乙基(=叔丁基)、2_甲基丙基(=異丁基)、1_戍基(=正戍基)、2-戍基(=仲戍基)、3_戍基、2-甲基丁基、3-甲基丁基(=異戍基)、3-甲基丁 -2-基、2-甲基丁 -2-基和2, 2- 二甲基丙基(=新戍基)。特別優選甲基、乙基、1-丙基和2-丙基。
[0049]在“烷基成分”中合適的不飽和、支鏈或直鏈C3-C5烷基基團示例是2-丙烯基、3- 丁烯基、1-甲基-2-丙烯基、順_2_ 丁烯基、反-2- 丁烯基、2_甲基-2-丙烯基、正戍烯基、1-甲基-3- 丁烯基、1-乙基-2-丙烯基、反_2_戍烯基、順_2_戍烯基、1-甲基_反_2_ 丁烯基、1-甲基_順_2_ 丁烯基、反-3-戍烯基、順-3-戍烯基、3_甲基-3- 丁烯基、I, 2_ 二甲基_2_丙烯基、2_乙基_2_丙烯基、2_甲基-反-2- 丁烯基、2_甲基-順-2- 丁烯基、3-甲基-反-2- 丁烯基、3_甲基-順-2- 丁烯基、2_甲基-3- 丁烯基、I, 1- 二甲基_2_丙烯基和2_甲基_3_ 丁烯基。
[0050]按照實施方式III,在核酸結合到運載體材料之前,在步驟(c.)中將至少一種裂解劑加入按照步驟(a.)預處理的樣品材料。所述裂解劑確實能夠帶來裂解,但是并不必定總是如此,這取決于起始材料的要求。下面描述優選的實施方式。
[0051]按照實施方式I V,用于在步驟(a.)中預處理的試劑沒有任何裂解性質。
[0052]在按照本發明的方法中,實施方式1-1V的特征也能夠互相組合。
[0053]按照實施方式1-1V,以及由組合這些實施方式的特征所得的實施方式,包括待分離和/或純化核酸的樣品材料在步驟(a.)中與按照本發明的試劑接觸,所述材料選自下組之一:
[0054]A.水性組合物,優選來自純化過程中的純化部分,所述組合物包括生物分子和/或生物體,其中所述生物分子和/或生物體具有至少一種下列特征:
[0055]1.所述生物分子和/或生物體選自下組:蛋白、核酸(優選DNA、RNA、質粒、小干擾RNA(siRNA))、病毒和/或疫苗,
[0056]i1.所述生物分子和/或生物體是藥學上活性物質,
[0057]ii1.所述生物分子是合成或生物技術學產生的,和/或
[0058]iv.所述生物分子是生物技術學產生的分子,其通過遺傳修飾或未修飾的生物產生,
[0059]B.人或動物體組分選自體液、體細胞和/或體組織,優選血液、血液組分、血清、腦脊液、液體粘膜涂片(liquor mucosal smear)、痰液、尿、糞便、精液和組織樣品,其中所述身體組分包括下列分子和/或生物體中的一種或多種:
[0060]1.游離循環的人或動物核酸,優選游離循環的胎兒核酸、來自惡性和/或非惡性腫瘤的核酸、來自凋亡細胞的核酸、非編碼小RNA、微小RNA(miRNA)和siRNA,
[0061]i1.來自微生物的游離循環核酸,優選來自病原體,尤其優選來自細菌和病毒,和/或
[0062]ii1.微生物,優選病原體,尤其優選細菌和病毒,
[0063]C.含有細胞和/或核酸和/或生物體的法醫學樣品材料,其中所述細胞和/或核酸和/或生物體以液體樣品材料或從所述樣品材料提取的液體形式存在,
[0064]和/ 或
[0065]D.一種包括樣品組分和任選生物體的組合物,其中,所述樣品組分選自食物或其組分,以及環境成分,優選土壤、水和植物,并且任選進行重懸。
[0066]由于在步驟(a.)中按照本發明的預處理,所述方法具有上述優點。作為使用特定試劑預處理樣品材料的的結果,顯著改善了步驟(c.)中核酸的分離和/或純化或者對于一些樣品材料,甚至變得完全可能。此外,例如能夠高效、有效并且甚至定量地分離在樣品材料中僅以極小量存在的核酸。因此,使用按照本發明的方法,即使在樣品材料中含有僅僅Ipg或更少量的核酸,它們也能被分離(甚至0.1pg或0.01pg量的分離也是可能的)。另外,按照本發明的預處理具有所述效果,即非常不同的樣品材料也能夠以相同的方式進行加工,而對于核酸分離的效率沒有任何顯著差異。實驗已經顯示,即使核酸在非常不同的樣品材料中存在,例如具有3-9范圍內的不同pH值,具有非常不同的化學組成和/或具有不同的鹽濃度時,按照本發明的方法能夠高效、有效和可靠地分離核酸。即使按照本發明的方法使用這類不同的樣品材料,由于按照本發明的預處理,所述方法提供可靠地良好的分離結果。因此,按照本發明的方法開辟了迄今為止現有技術尚未令人滿意地起作用的應用領域。具體地,核酸的定 量分離也變得可能,即使它們在樣品材料中僅以少量存在。另外,按照本發明的方法適用于手動和自動化操作,尤其是當處理大量樣品時這是有優勢的。
[0067]所述方法的一個重要特征是在實施核酸分離和/或純化的步驟之前特定試劑在步驟(a.)中的應用,這在現有技術中是已知的。該預處理具有所述效果,即樣品材料中存在的核酸隨后能高效和有效地純化,即使它們僅在多個樣品材料中少量存在和/或從樣品材料中分離,該樣品材料由于它們的組成而不能在沒有進一步處理的情況下進行分離,例如生物處理樣品就是如此。令人驚訝的是,在步驟(a.)中使用的試劑彌補了樣品材料中的差異并且因此能夠通過使用統一方法可靠分離核酸。此外,其使得核酸甚至能從沒有本發明所述預處理情況下無法進行分離的樣品材料中分離。
[0068]用于預處理樣品材料的本發明所述方法步驟(a.)中使用的試劑包括至少一種或多種含選自上述(1.)-(vii1.)的氨基的化合物。如果在所述試劑中存在一種或多種具有氨基的化合物,例如,能夠存在(1.)-(vii1.)各組之內或之間的組分的混合物。對于步驟(a.)中的預處理,所述化合物也能互相分開加入。從本發明的意義上說,此實施方式也應代表用本發明所述試劑按照步驟(a.)的預處理。
[0069]步驟(a.)中按照本發明使用的試劑因此在用于后續核酸分離和/或純化的樣品制備的多個實施方式中合適:例如,能夠包括一種或多種極性-中性蛋白性a-氨基羧酸,如天冬酰胺和/或半胱氨酸和/或谷胺酰胺和/或甘氨酸和/或蘇氨酸和/或絲氨酸。此外,一種或多種非極性-疏水性蛋白性a -氨基羧酸例如丙氨酸和/或亮氨酸和/或異亮氨酸和/或甲硫氨酸和/或脯氨酸和/或纈氨酸,以及一種或多種堿性a -氨基羧酸如精氨酸和/或賴氨酸和/或鳥氨酸也能包括在所述試劑中。也能包括一種或多種非蛋白性氨基羧酸,例如P -丙氨酸和/或D-丙氨酸和/或L-高絲氨酸和/或D-纈氨酸。所述試劑還能包括氨基羧酸聚合物,所述氨基羧酸聚合物可優選從相同、或兩種或多種不同的氨基羧酸單體中形成,所述氨基羧酸單體具有極性-中性蛋白性a -氨基羧酸組和/或非極性-疏水性蛋白性a-氨基羧酸組和/或堿性a-氨基羧酸組和/或非蛋白性氨基羧酸組。所述試劑還能包括來自2-4個氨基羧酸的肽,所述肽優選選自相同或不同的氨基羧酸,所述氨基羧酸具有極性-中性蛋白性a-氨基羧酸組和/或非極性-疏水性蛋白性a-氨基羧酸組和/或堿性a-氨基羧酸組和/或非蛋白性氨基羧酸組。所述試劑中也能包括一種或多種通式R3R4N-CR1R2-COOH⑴的化合物,其中R1和R2互相獨立地選自氫、烷基、羥基烷基、氣基烷基和硫代烷基,而R3和R4互相獨立地選自氣、烷基和羥基烷基,其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈的,是飽和或不飽和的并且其中R1、R2、R3和R4的殘基中的至少一個不是氫。該化合物優選選自N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸(tricine)和/或N,N-二(2-羥基乙基)甘氨酸(bicine)。另外,所述試劑中也能包括一種或多種通式R3R4N-CR5R6R7 (II)的化合物,其中R3和R4互相獨立地選自氫和羥基烷基,并且其中R5、R6和R7互相獨立地選自氫、烷基和羥基烷基,其中優選R5、R6和R的7殘基中的至少一個是羥基烷基,并且其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈,飽和或不飽和的。對應此通式的一個優選化合物是三(羥基甲基)-氨基甲烷(Tris)化合物。
[0070]按照一個優選的實施方式,所述試劑的pH在pH3_pH9的范圍內。如所述示例所示,按照本發明的試劑能夠具有酸性和堿性pH。
[0071]按照本發明所述試劑的一個實施方式,所述試劑包括優選大小為0.5kDa-300kDa的氨基羧酸聚合物。所述氨基羧酸聚合物能夠以來自相同氨基羧酸單體的均聚物或來自兩種或多種不同氨基羧酸單體的共聚物形式存在,其中所述單體在聚合物鏈中排列,從而其是交替、隨機分布的,采用梯度或塊狀形式。兩種聚合物類型都優選從下組的氨基羧酸單體中形成:(1.)極性-中性蛋白性a-氨基羧酸和/或(i1.)非極性-疏水性蛋白性a-氨基羧酸和/或(ii1.)堿性a-氨基羧酸和/或(iv.)非蛋白性氨基羧酸,優選與氫鹵化物如溴化氫或氯化氫聯合。優選選擇的化合物是聚-L-賴氨酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽、聚-L-賴氨酸鹽酸鹽、聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)、聚(L-谷胺酰胺,L-賴氨酸)氫溴酸鹽、聚-L-鳥氨酸。此外,聚合物也包括從非蛋白性對映體化合物形式,如聚-D-賴氨酸、聚-D-賴氨酸氫溴酸鹽、聚(D-谷胺酰`胺,D-賴氨酸)氫溴酸鹽形成的聚合物。
[0072]如果本發明所述試劑的一個實施方式包含來自2-4個氨基羧酸的肽,這些氨基羧酸優選選自下組的相同或不同的氨基羧酸:(1.)極性-中性蛋白性a-氨基羧酸和/或(i1.)非極性-疏水性蛋白性a -氨基羧酸和/或(ii1.)堿性a -氨基羧酸和/或(iv.)非蛋白性氨基羧酸。優選地,肽化合物從以下優選描述的分子形成:天冬酰胺、半胱氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、纈氨酸、精氨酸、賴氨酸、鳥氨酸、^ -丙氨酸、D-丙氨酸、L-高絲氨酸和D-纈氨酸,其中這些分子任意組合作為二聚體、三聚體或四聚體是可能的。下列例子包括來自2氨基羧酸的肽化合物:天冬酰胺-天冬酰胺、天冬酰胺-半胱氨酸、天冬酰胺-谷胺酰胺、天冬酰胺-甘氨酸、天冬酰胺-蘇氨酸、天冬酰胺-絲氨酸、天冬酰胺-丙氨酸、天冬酰胺-亮氨酸、天冬酰胺-異亮氨酸、天冬酰胺-甲硫氨酸、天冬酰胺-脯氨酸、天冬酰胺-纈氨酸、天冬酰胺-精氨酸、天冬酰胺-賴氨酸、天冬酰胺-鳥氨酸、天冬酰胺-3 -丙氨酸、天冬酰胺-D-丙氨酸、天冬酰胺-L-高絲氨酸、天冬酰胺-D-纈氨酸、半胱氨酸-天冬酰胺、半胱氨酸-半胱氨酸、半胱氨酸-谷胺酰胺、半胱氨酸-甘氨酸、半胱氨酸-蘇氨酸、半胱氨酸-絲氨酸、半胱氨酸-丙氨酸、半胱氨酸-亮氨酸、半胱氨酸-異亮氨酸、半胱氨酸-甲硫氨酸、半胱氨酸-脯氨酸、半胱氨酸-纈氨酸、半胱氨酸-精氨酸、半胱氨酸-賴氨酸、半胱氨酸-鳥氨酸、半胱氨酸-3 -丙氨酸、半胱氨酸-D-丙氨酸、半胱氨酸-L-高絲氨酸、半胱氨酸-D-纈氨酸、谷胺酰胺-天冬酰胺、谷胺酰胺-半胱氨酸、谷胺酰胺-谷胺酰胺、谷胺酰胺-甘氨酸、谷胺酰胺-蘇氨酸、谷胺酰胺-絲氨酸、谷胺酰胺-丙氨酸、谷胺酰胺-亮氨酸、谷胺酰胺-異亮氨酸、谷胺酰胺-甲硫氨酸、谷胺酰胺-脯氨酸、谷胺酰胺-纈氨酸、谷胺酰胺-精氨酸、谷胺酰胺-賴氨酸、谷胺酰胺-鳥氨酸、谷胺酰胺-3 -丙氨酸、谷胺酰胺-D-丙氨酸、谷胺酰胺-L-高絲氨酸、谷胺酰胺-D-纈氨酸、甘氨酸-天冬酰胺、甘氨酸-半胱氨酸、甘氨酸-谷胺酰胺、甘氨酸-甘氨酸、甘氨酸-蘇氨酸、甘氨酸-絲氨酸、甘氨酸-丙氨酸、甘氨酸-亮氨酸、甘氨酸-異亮氨酸、甘氨酸-甲硫氨酸、甘氨酸-脯氨酸、甘氨酸-纈氨酸、甘氨酸-精氨酸、甘氨酸-賴氨酸、甘氨酸-鳥氨酸、甘氨酸-P -丙氨酸、甘氨酸-D-丙氨酸、甘氨酸-L-高絲氨酸、甘氨酸-D-纈氨酸、蘇氨酸-天冬酰胺、蘇氨酸-半胱氨酸、蘇氨酸-谷胺酰胺、蘇氨酸-甘氨酸、蘇氨酸-蘇氨酸、蘇氨酸-絲氨酸、蘇氨酸-丙氨酸、蘇氨酸-亮氨酸、蘇氨酸-異亮氨酸、蘇氨酸-甲硫氨酸、蘇氨酸-脯氨酸、蘇氨酸-纈氨酸、蘇氨酸-精氨酸、蘇氨酸-賴氨酸、蘇氨酸-鳥氨酸、蘇氨酸-(6-丙氨酸、蘇氨酸-D-丙氨酸、蘇氨酸-L-高絲氨酸、蘇氨酸-D-纈氨酸、絲氨酸-天冬酰胺、絲氨酸-半胱氨酸、絲氨酸-谷胺酰胺、絲氨酸-甘氨酸、絲氨酸-蘇氨酸、絲氨酸-絲氨酸、絲氨酸-丙氨酸、絲氨酸-亮氨酸、絲氨酸-異亮氨酸、絲氨酸-甲硫氨酸、絲氨酸-脯氨酸、絲氨酸-纈氨酸、絲氨酸-精氨酸、絲氨酸-賴氨酸、絲氨酸-鳥氨酸、絲氨酸-P -丙氨酸、絲氨酸-D-丙氨酸、絲氨酸-L-高絲氨酸、絲氨酸-D-纈氨酸、丙氨酸-天冬酰胺、丙氨酸-半胱氨酸、丙氨酸-谷胺酰胺、丙氨酸-甘氨酸、丙氨酸-蘇氨酸、丙氨酸-絲氨酸、丙氨酸-丙氨酸、丙氨酸-亮氨酸、丙氨酸-異亮氨酸、丙氨酸-甲硫氨酸、丙氨酸-脯氨酸、丙氨酸-纈氨酸、丙氨酸-精氨酸、精氨酸-賴氨酸、精氨酸-鳥氨酸、丙氨酸-P -丙氨酸、丙氨酸-D-丙氨酸、丙氨酸-L-高絲氨酸、丙氨酸-D-纈氨酸、亮氨酸-天冬酰胺、亮氨酸-半胱氨酸、亮氨酸-谷胺酰胺、亮氨酸-甘氨酸、亮氨酸-蘇氨酸、亮氨酸-絲氨酸、亮氨酸-丙氨酸、亮氨酸-亮氨酸、亮氨酸-異亮氨酸、亮氨酸-甲硫氨`酸、亮氨酸-脯氨酸、亮氨酸-纈氨酸、亮氨酸-精氨酸、亮氨酸-賴氨酸、亮氨酸-鳥氨酸、亮氨酸-P -丙氨酸、亮氨酸-D-丙氨酸、亮氨酸-L-高絲氨酸、亮氨酸-D-纈氨酸、異亮氨酸-天冬酰胺、異亮氨酸-半胱氨酸、異亮氨酸-谷胺酰胺、異亮氨酸-甘氨酸、異亮氨酸-蘇氨酸、異亮氨酸-絲氨酸、異亮氨酸-丙氨酸、異亮氨酸-亮氨酸、異亮氨酸-異亮氨酸、異亮氨酸-甲硫氨酸、異亮氨酸-脯氨酸、異亮氨酸-纈氨酸、異亮氨酸-精氨酸、異亮氨酸-賴氨酸、異亮氨酸-鳥氨酸、異亮氨酸-3 -丙氨酸、異亮氨酸-D-丙氨酸、異亮氨酸-L-高絲氨酸、異亮氨酸-D-纈氨酸、甲硫氨酸-天冬酰胺、甲硫氨酸-半胱氨酸、甲硫氨酸-谷胺酰胺、甲硫氨酸-甘氨酸、甲硫氨酸-蘇氨酸、甲硫氨酸-絲氨酸、甲硫氨酸-丙氨酸、甲硫氨酸-亮氨酸、甲硫氨酸-異亮氨酸、甲硫氨酸-甲硫氨酸、甲硫氨酸-脯氨酸、甲硫氨酸-纈氨酸、甲硫氨酸-精氨酸、甲硫氨酸-賴氨酸、甲硫氨酸-鳥氨酸、甲硫氨酸-P -丙氨酸、甲硫氨酸-D-丙氨酸、甲硫氨酸-L-高絲氨酸、甲硫氨酸-D-纈氨酸、脯氨酸-天冬酰胺、脯氨酸-半胱氨酸、脯氨酸-谷胺酰胺、脯氨酸-甘氨酸、脯氨酸-蘇氨酸、脯氨酸-絲氨酸、脯氨酸-丙氨酸、脯氨酸-亮氨酸、脯氨酸-異亮氨酸、脯氨酸-甲硫氨酸、脯氨酸-脯氨酸、脯氨酸-纈氨酸、脯氨酸-精氨酸、脯氨酸-賴氨酸、脯氨酸-鳥氨酸、脯氨酸-3 -丙氨酸、脯氨酸-D-丙氨酸、脯氨酸-L-高絲氨酸、脯氨酸-D-纈氨酸、纈氨酸-天冬酰胺、纈氨酸-半胱氨酸、纈氨酸-谷胺酰胺、纈氨酸-甘氨酸、纈氨酸-蘇氨酸、纈氨酸-絲氨酸、纈氨酸-丙氨酸、纈氨酸-亮氨酸、纈氨酸-異亮氨酸、纈氨酸-甲硫氨酸、纈氨酸-脯氨酸、纈氨酸-纈氨酸、纈氨酸-精氨酸、纈氨酸-賴氨酸、纈氨酸-鳥氨酸、纈氨酸-3 -丙氨酸、纈氨酸-D-丙氨酸、纈氨酸-L-高絲氨酸、纈氨酸-D-纈氨酸、精氨酸-天冬酰胺、精氨酸-半胱氨酸、精氨酸-谷胺酰胺、精氨酸-甘氨酸、精氨酸-蘇氨酸、精氨酸-絲氨酸、精氨酸-丙氨酸、精氨酸-亮氨酸、精氨酸-異亮氨酸、精氨酸-甲硫氨酸、精氨酸-脯氨酸、精氨酸-纈氨酸、精氨酸-精氨酸、精氨酸-賴氨酸、精氨酸-鳥氨酸、精氨酸-3 -丙氨酸、精氨酸-D-丙氨酸、精氨酸-L-高絲氨酸、精氨酸-D-纈氨酸、賴氨酸-天冬酰胺、賴氨酸-半胱氨酸、賴氨酸-谷胺酰胺、賴氨酸-甘氨酸、賴氨酸-蘇氨酸、賴氨酸-絲氨酸、賴氨酸-丙氨酸、賴氨酸-亮氨酸、賴氨酸-異亮氨酸、賴氨酸-甲硫氨酸、賴氨酸-脯氨酸、賴氨酸-纈氨酸、賴氨酸-精氨酸、賴氨酸-賴氨酸、賴氨酸-鳥氨酸、賴氨酸-P -丙氨酸、賴氨酸-D-丙氨酸、賴氨酸-L-高絲氨酸、賴氨酸-D-纈氨酸、鳥氨酸-天冬酰胺、鳥氨酸-半胱氨酸、鳥氨酸-谷胺酰胺、鳥氨酸-甘氨酸、鳥氨酸-蘇氨酸、鳥氨酸-絲氨酸、鳥氨酸-丙氨酸、鳥氨酸-亮氨酸、鳥氨酸-異亮氨酸、鳥氨酸-甲硫氨酸、鳥氨酸-脯氨酸、鳥氨酸-纈氨酸、鳥氨酸-精氨酸、鳥氨酸-賴氨酸、鳥氨酸-鳥氨酸、鳥氨酸-P -丙氨酸、鳥氨酸-D-丙氨酸、鳥氨酸-L-高絲氨酸、鳥氨酸-D-纈氨酸、^ -丙氨酸-天冬酰胺、^ -丙氨酸-半胱氨酸、^ -丙氨酸-谷胺酰胺、^ -丙氨酸-甘氨酸、^ -丙氨酸-蘇氨酸、3 -丙氨酸-絲氨酸、(6-丙氨酸-丙氨酸、(6-丙氨酸-亮氨酸、(6-丙氨酸-異亮氨酸、3 -丙氨酸-甲硫氨酸、(6-丙氨酸-脯氨酸、(6-丙氨酸-纈氨酸、(6-丙氨酸-精氨酸、3 _丙氨酸_賴氨酸、丙氨酸_鳥氨酸、丙氨酸丙氨酸、丙氨酸_D_丙氨酸、P -丙氨酸-L-高絲氨酸、^ -丙氨酸-D-纈氨酸、D-丙氨酸-天冬酰胺、D-丙氨酸-半胱氨酸、D-丙氨酸-谷胺酰胺、D-丙氨酸-甘氨酸、D-丙氨酸-蘇氨酸、D-丙氨酸-絲氨酸、D-丙氨酸-丙氨酸、D-丙氨酸-亮氨酸、D-丙氨酸-異亮氨酸、D-丙氨酸-甲硫氨酸、D-丙氨酸_ 脯氨酸、D-丙氨酸-纟顏氨酸、D-丙氨酸-精氨酸、D-丙氨酸-賴氨酸、D-丙氨酸_鳥氨酸、D-丙氨酸-P -丙氨酸、D-丙氨酸-D-丙氨酸、D-丙氨酸-L-聞絲氨酸、D-丙氨酸-D-纈氨酸、L-高絲氨酸-天冬酰胺、L-高絲氨酸-半胱氨酸、L-高絲氨酸-谷胺酰胺、L-高絲氨酸-甘氨酸、L-高絲氨酸-蘇氨酸、L-高絲氨酸-絲氨酸、L-高絲氨酸-丙氨酸、L-高絲氨酸-亮氨酸、L-高絲氨酸-異亮氨酸、L-高絲氨酸-甲硫氨酸、L-高絲氨酸-脯氨酸、L-高絲氨酸-纈氨酸、L-高絲氨酸-精氨酸、L-高絲氨酸-賴氨酸、L-高絲氨酸-鳥氨酸、L-高絲氨酸-P -丙氨酸、L-高絲氨酸-D-丙氨酸、L-高絲氨酸-L-高絲氨酸、L-高絲氨酸-D-纈氨酸、D-纈氨酸-天冬酰胺、D-纈氨酸-半胱氨酸、D-纈氨酸-谷胺酰胺、D-纈氨酸-甘氨酸、D-纈氨酸-蘇氨酸、D-纈氨酸-絲氨酸、D-纈氨酸-丙氨酸、D-纈氨酸-亮氨酸、D-纈氨酸-異亮氨酸、D-纈氨酸-甲硫氨酸、D-纈氨酸-脯氨酸、D-纈氨酸-纈氨酸、D-纈氨酸-精氨酸、D-纈氨酸-賴氨酸、D-纈氨酸-鳥氨酸、D-纈氨酸-P -丙氨酸、D-纈氨酸-D-丙氨酸、D-纈氨酸-L-高絲氨酸、D-纈氨酸-D-纈氨酸。與組合自2氨基羧酸的所述肽化合物類似,具有3-4個氨基羧酸的肽化合物也是可能的。
[0073]按照一個優選的實施方式,來自2-4個氨基羧酸的肽大概是甘氨酸-甘氨酸二聚體,并且優選是甘氨酸-甘氨酸-甘氨酸三聚體和/或甘氨酸-甘氨酸-甘氨酸-甘氨酸四聚體。
[0074]當在本發明所述用于分離和/純化核酸的方法中使用所述試劑,按照一個實施方式在樣品材料與步驟(a.)中用于預處理的試劑的反應混合物中時,包括氨基的化合物和/或各種這些化合物的組合的總濃度是2.5mM-400mM,優選12.5mM-280mM,特別優選25mM-200mM。已證明這些濃度對于200 U 1-1000 U I大小的樣品材料與試劑的反應混合物特別有利。在此,所述核酸的定量分離是可能的,即使本發明所述試劑與樣品材料的反應混合物僅含有Ipg核酸數量級的少量核酸。達到了超過50%的回收率。按照本發明在步驟(a.)中使用的試劑優選包括含氨基的化合物和/或各種這些化合物的組合,其總濃度為5mM-500mM,優選 25mM-350mM,特別優選 50mM-250mM。
[0075]按照本發明所述方法的一個優選的實施方式,在步驟(a.)中使用的試劑還包括至少一種或多種下列組分:
[0076]-至少一種去污劑或去污劑的混合物,
[0077]-至少一種絡合劑或絡合劑的混合物,和/或
[0078]-至少一種蛋白或蛋白的混合物。
[0079]如果所述試劑含有幾種組分或成分,這些組分或成分能夠以均勻試劑的形式添加,例如溶液,或者,所述試劑能通過混合兩種或多種制劑形成,例如這些制劑與樣品材料一起接觸或任選地互相分開接觸,以按照步驟(a.)預處理所述樣品材料。按照本發明,術語向樣品材料加入試劑包括單獨組分的分開加入。然而,優選地,所述組分或成分以一種均勻試劑的形式加入。
[0080]在用于預處理的試劑中可能含有的去污劑或去污劑的混合物優選選自非離子型表面活性劑并且特別優選選自烷基葡糖苷和/或聚氧乙烯烷基苯基醚。烷基葡糖苷組具體包括聚山梨酯組,優選聚山梨酯20、聚山梨酯40和聚山梨酯80,并且特別優選聚山梨酯20 (吐溫20)。聚氧乙烯烷基苯基醚組優選包括辛苯聚醇9 (曲通X-100)和諾乃洗滌劑(Nonidet)P-40。步驟(a.)中存在去污劑或去污劑的混合物能夠對預處理產生有益影響。因此,待純化核酸的回收率以及因此核酸分離的效率能夠優選通過加入至少一種去污劑而增加,其也通過實施例明確證明。所述去污劑優選是本發明所述試劑的組成部分;然而,如前述,其還能分別添加用于預處理所述樣品材料。優選地,在所述試劑中,所述去污劑或去污劑的混合物尤其是一種或多種非離子型表面活性劑的總濃度是0.1% (v / v)-5% (v /v),優選 0.2% (v / v)-4% (v / v),并且優選 0.5% (v / v)-3% (v / v)并且也優選 I %(v / v)-3% (v / v)。0.2% (v / v)-0.5% (v / v)尤其優選用于聚氧乙烯烷基苯基醚,如曲通X-100,并且1% (v / v)-5% (v / v)尤其優選用于烷基葡糖苷,尤其是聚山梨酯,例如吐溫20。
[0081]按照一個實施方式,在樣品材料與本發明所述試劑的反應混合物中,所述試劑包含的去污劑或去污劑混合物尤其是一種或多種非離子型表面活性劑的總濃度是0.05%(V / v) -4% (v / v),優選 0.1 % (v / v) -3 % (v / v)并且優選 0.25% (v / v) -2.5 %(v / v)并且也優選 0.5% (v / v) -2.5% (v / v)。優選已證明 0.1% (v / v) -0.4% (v /v)的值對具體用于聚氧乙烯烷基苯基醚特別有利,例如曲通X-100。按照一個實施方式,所述濃度優選是0.5% (V / v) -4% (v / V)。此濃度尤其優選用于聚山梨酯,例如吐溫20。已經證明前述濃度對于2ooia-1oooia大小范圍的樣品材料與試劑的反應混合物特別有利。因此,核酸的定量分離是可能的,即使所述反應混合物僅僅含有ipg或更少的核酸。能達到超過50%和甚至75%以上的回收率,在很多情況下甚至高于85%。優選地,用于樣品材料預處理的步驟(a.)所用試劑含有至少兩種去污劑。按照一個實施方式,一種去污劑選自烷基葡糖苷組,優選聚山梨酯,尤其優選聚山梨酯20,并且另一種去污劑選自聚氧乙烯烷基苯基醚的組,優選曲通X-100。
[0082]按照本發明所述方法的一個實施方式,用于預處理的步驟(a.)所用試劑含有一種絡合劑或絡合劑的混合物。如前述,所述試劑也能由幾種組合物組成,所述組合物首先組合或混合用于預處理,從而絡合劑也能在步驟(a.)中單獨加入用于預處理樣品材料。然而,優選地,所述絡合劑是均勻試劑的組成部分,例如用于所述樣品材料預處理的溶液。所述絡合劑優選選自乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二醇-雙(氨基乙基醚)-N,N'-四乙酸(EGTA)和/或乙二胺二琥珀酸(EDDS)。特別優選使用EDTA。
[0083]按照一個實施方式,所述試劑中絡合劑的總濃度是10mM-500mM,優選10mM-300mM, 10mM-200mM并且更優選10mM-100mM。按照一個實施方式,對于包括在試劑中的絡合物,樣品和本發明所述試劑的反應混合物中的總濃度是5mM-400mM,優選5mM-80mM。如果本發明所述試劑與樣品材料的反應混合物具有200 iU-lOOOia的尺寸并且僅含有Ipg的核酸,這些濃度顯示在按照本發明的方法中特別有利。因此,達到了超過75%并且有時甚至在85%以上的回收率。
[0084]在一個具體的實施方式中,所述試劑含有化合物三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris),但不含有EDTA和/或EGTA。
[0085]按照本發明所述方法的一個實施方式,用于預處理的步驟(a.)所用試劑含有至少一種蛋白,優選球狀蛋白或球狀蛋白的混合物。如前述,所述試劑也能由幾種組合物組成,所述組合物首先組合或混合用于預處理,從而所述蛋白也能在步驟(a.)中單獨加入用于預處理樣品材料。然而,優選`地,所述蛋白是均勻試劑的組成部分,例如用于所述樣品材料預處理的溶液。根據一個實施方式,所述蛋白沒有任何酶活性。優選地,該蛋白不是酶。球狀蛋白優選選自白蛋白和/或球蛋白。所述白蛋白選自動物白蛋白、植物白蛋白和/或人白蛋白,優選牛血清白蛋白(BSA)。所述球蛋白選自動物球蛋白、植物球蛋白和/或人球蛋白,優選它們是免疫球蛋白,如優選使用Y-球蛋白。令人驚訝的是,如果用于預處理樣品材料的步驟(a.)所用試劑含有相應的蛋白,其顯示有利。因此,再次可提高核酸純化的效率,尤其是當樣品材料僅含有低蛋白濃度時。因此相應蛋白在步驟(a.)所用試劑中的應用改善了核酸純化,尤其是當待處理樣品材料僅包含少量的蛋白和/或在蛋白濃度方面顯不差異時。
[0086]按照本發明所述方法的一個實施方式,步驟(a.)所用試劑中一種或多種蛋白的總濃度是 Img / mL-100mg / mL,優選 2mg / mL_25mg / mL, 2mg / ml-10mg / ml 并且還更優選 4mg / ml-10mg / ml。2mg / mL_25mg / mL、2mg / ml-10mg / ml 和優選 4mg /ml-10mg / ml的濃度特別適于球狀蛋白,特別是例如IgG和BSA。
[0087]按照一個實施方式,就包含于試劑中的一種或多種蛋白而言,在樣品和本發明所述試劑的反應混合物中的總濃度是0.5mg / mL-80mg / mL、lmg / mL-20mg / mL,優選Img / mL-8mg / mL,優選2mg / mL-8mg / mL。如果本發明所述試劑與樣品材料的反應混合物具有2ooia-1oooia的尺寸,這些濃度顯示在按照本發明的方法中特別有利。因此,核酸的定量分離是可能的,即使所述反應混合物僅僅含有ipg或更少的核酸。在這種情況下,達到了超過75%有時甚至在85%以上的回收率。所述蛋白的濃度特別適于球狀蛋白,尤其是例如IgG和BSA。
[0088]按照一個實施方式,在步驟(a.)中使用的試劑不含總濃度≥5mM的磷酸鹽和/或檸檬酸鹽,其中尤其不含游離的磷酸鹽。已經發現,尤其是過量的磷酸鹽濃度可對核酸分離和/或純化產生抑制效果,特別是從生物處理樣品中純化核酸時。
[0089]按照一個實施方式,所述試劑包括至少一個或多個含有氨基的化合物,所述氨基選自以下1-viii組中的一種或多種:
[0090]1.天冬酰胺、半胱氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、蘇氨酸和絲氨酸,
[0091]i1.丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸和纈氨酸,
[0092]ii1.精氨酸、賴氨酸和鳥氨酸,
[0093]iv.P -丙氨酸、D-丙氨酸、L-高絲氨酸和D-纈氨酸,
[0094]V.聚-L-賴氨酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽、聚-L-賴氨酸鹽酸鹽、聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)、聚(L-谷胺酰胺,L-賴氨酸)氫溴酸鹽、聚-L-鳥氨酸,
[0095]v1.甘氨酸二聚體、甘氨酸三聚體、甘氨酸四聚體和二肽(Ala-Glu),
[0096]vi1.N-(三(羥基 甲基)甲基)甘氨酸(tricine)和N,N- 二(2-羥基乙基)甘氨酸(bicine),
[0097]和/ 或
[0098]vii1.三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris)。
[0099]下面描述了所述試劑的特別優選的實施方式。在這些優選的實施方式中,所述試劑的單獨組分優選以上面就單獨組成部分描述的濃度存在,在此方面參考上述公開內容。如所述,還能夠在樣品材料的預處理期間分開加入所述試劑的單獨組分,然而,其中優選以均勻試劑形式加入,例如溶液。
[0100]按照一個優選的實施方式,在步驟(a.)中使用的試劑包括至少甘氨酸、Gly-Gly,N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸和/或N,N-二(2-羥基乙基)甘氨酸作為含氨基的化合物、至少一種絡合劑(優選EDTA)以及至少一種、優選至少兩種去污劑,尤其優選聚氧乙烯烷基苯基醚,如曲通X-100和/或聚山梨酯,例如優選吐溫20。特別優選地,所述試劑還包括至少一種蛋白,優選球狀蛋白如IgG或BSA。
[0101]按照一個實施方式,在步驟(a.)中使用的本發明所述試劑包括一個或多個選自天冬酰胺、谷胺酰胺、精氨酸、賴氨酸和鳥氨酸的極性-中性和/或堿性a-氨基羧酸。因此,實驗已經顯示用相應的試劑預處理還能夠改善分離和/或純化,尤其是當這個/這些a -氨基羧酸與緩沖液組合時,具體例如Tris或磺酸緩沖液,如HEPES或HEPPS緩沖液。另外,所述試劑優選包括至少一種蛋白,優選球狀蛋白如IgG或BSA。
[0102]按照另一個優選的實施方式,在步驟(a.)中使用的試劑包括氨基羧酸化合物谷胺酰胺、脯氨酸、聚-L-賴氨酸和/或聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)以及二肽(Ala-Glu)。優選地,其還包括絡合劑例如EGTA,和至少一種、優選至少兩種去污劑,尤其優選聚氧乙烯烷基苯基醚,如諾乃洗滌劑-P40和/或聚山梨酯,優選例如吐溫20。更優選地,所述試劑也包括球狀蛋白,優選IgG和一種或多種緩沖液,優選一種或兩種磺酸緩沖液,例如HEPES和/或 HEPPS。
[0103]按照另一個優選的實施方式,在步驟(a.)中使用的試劑包括至少一種、優選兩種以下氨基羧酸化合物即(6-丙氨酸和聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)。優選地,其還包括絡合劑例如EDTA,和至少一種、優選至少兩種去污劑,尤其優選聚氧乙烯烷基苯基醚,如曲通X-100和/或聚山梨酯,優選例如聚山梨酯40。優選地,所述試劑也包括球狀蛋白和一種或多種緩沖液,所述球狀蛋白優選IgG,所述緩沖液優選一種或兩種磺酸緩沖液,例如HEPES和 / 或 HEPPS。
[0104]按照另一個優選的實施方式,在步驟(a.)中使用的試劑包括至少兩種、優選所有的以下氨基羧酸化合物即半胱氨酸、丙氨酸、精氨酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽和三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris)。此外,該試劑優選包括球狀蛋白,尤其是IgG。
[0105]按照另一個優選的實施方式,在步驟(a.)中使用的試劑包括至少兩種、優選所有的以下氨基羧酸化合物即絲氨酸、甲硫氨酸、賴氨酸、D-纈氨酸和聚-L-鳥氨酸。優選地,其還包括絡合劑例如EGTA,和至少一種、優選至少兩種去污劑,尤其優選聚氧乙烯烷基苯基醚,如曲通X-100和/或 聚山梨酯,優選例如吐溫20。優選地,所述試劑也包括球狀蛋白,優選 BSA。
[0106]按照另一個優選的實施方式,在步驟(a.)中使用的試劑包括至少兩種、優選所有的以下氨基羧酸化合物即蘇氨酸、亮氨酸和鳥氨酸。優選地,其還包括絡合劑例如EDDSJP至少一種、優選至少兩種去污劑,尤其優選聚氧乙烯烷基苯基醚,如曲通X-100和/或聚山梨酯,優選例如吐溫20。優選地,所述試劑還包括蛋白和優選一種或多種緩沖液,所述蛋白優選球狀蛋白如IgG或BSA,所述緩沖液優選一種或兩種磺酸緩沖液,例如HEPES和/或HEPPS。
[0107]本發明所述用于分離和/或純化核酸的方法的特征是通過連續幾個步驟,從提供的樣品材料到任選的、優選至少一部分經分離核酸的定量檢測。單獨的步驟和優選的實施方式如下文詳細解釋。所述實施方式也能夠互相組合。
[0108]在所述方法的一個基本實施方式中,步驟(a)中出現按照本發明制備樣品材料用于分離/純化樣品材料中含有的核酸。這通過向樣品材料加入特定試劑來實現,其已經在前文中詳細描述。如果所述試劑包括幾種組分,從構建模塊系統的意義上說,這些組分也能夠互相分開加入,用于使用本發明所述試劑預處理步驟(a.)中的樣品材料。然而,優選地,所述組分以均勻試劑如溶液的形式加入。在任選的混合步驟(b.)之后是核酸的實際分離和/或純化(步驟c.),然后是任選地,至少一部分經分離核酸的檢測(步驟d.)。
[0109]按照本發明的方法能夠具有下列一種或多種特征:
[0110]按照一個實施方式,在步驟(a.)中向樣品材料加入的本發明所述試劑不含離液劑。按照一個實施方式,術語“離液劑”指離液化合物以及因此對于蛋白具有變性效果的化合物,并且其特定破壞基于氫鍵形成的液態水常規結構。具體地,術語“離液劑”是指離液鹽,尤其是例如鈉鹽或胍鹽,優選選自:碘化鈉、高氯酸鈉、鹽酸胍、硫氰酸胍、異硫氰酸胍和/或其兩種或更多種鹽的混合物。不含離液劑的這個實施方式是有利的,因為測試已經顯示用于預處理的步驟(a)所用試劑中的離液化合物尤其在較高濃度下能對后續核酸純化產生不利影響,所述離液化合物具體例如離液鹽,。因此在步驟(a.)中用于預處理的試劑優選不含一定濃度的離液鹽,該濃度會干擾后續的核酸分離,并且尤其是使得本發明所述預處理效果更差的濃度。優選地,在本發明所述方法的步驟(a.)中使用的試劑完全不含任何離液劑或在步驟(a.)中完全不添加離液劑。
[0111]按照第二個實施方式,如果在步驟(c.)中加入至少一種含有離液劑的試劑,含有離液劑的試劑是在具有1-5個碳原子的支鏈或直鏈烷醇不存在的情況下第一次加入步驟(C)中。能夠在步驟(c.)中加入含有離液劑的試劑,例如用于消化預處理的樣品材料。然而,在步驟(c.)中第一次加入含有離液劑的試劑之后,按照此實施方式這在沒有支鏈或直鏈醇的情況下發生,隨后具有1-5個碳原子的支鏈或直鏈烷醇能再次使用,例如用于調節結合條件和/或在任選的洗滌步驟中使用。這些后續的步驟能夠另外在有或沒有離液化合物的情況下發生。
[0112]按照第三個實施方式,在核酸結合到運載體材料之前,在步驟(c.)中將至少一種裂解劑加入已經按照步驟(a.)預處理的樣品材料。能用于這個目的的經典裂解劑是例如酶,尤其是蛋白水解酶,優選蛋白酶例如蛋白酶K,和含有離液化合物優選例如離液鹽和/或去污劑,優選非離子型去污劑的裂解劑。從而,發生按照步驟(a.)預處理的樣品材料的消化。按照一個實施方式,在核酸結合到運載體材料之前,按照步驟(a.)預處理的樣品材料在步驟(c.)中與至少一種蛋白水解酶和至少另一種裂解劑接觸并且孵育,該裂解劑優選含有離液鹽。按照一個實施方式,孵育步驟的持續時間是至少3分鐘,優選至少5分鐘,優選至少10分鐘,特別優選至少15分鐘,并且優選在使用的蛋白水解酶活動增加的溫度下進行。優選地,在至少35°C,至少40°C,至少50°C,至少55°C或至少60°C下進行所述孵育步驟。優選地,在35°C -70°C,優選40°C -65°C的溫度范圍內進行所述孵育。特別優選地,使用蛋白水解酶和含有離液劑的裂解劑的組合。此消化步驟的細節也在下文中解釋。按照一個優選的實施方式,下列孵育中加入至少一種醇和/或至少一種離液劑用于調節結合條件。此實施方式在下文中更詳細解釋(具體參見部分步驟c.1)和c.2))。
[0113]按照第四個實施方 式,在步驟(a.)中用于樣品材料預處理的試劑沒有任何裂解性質并且因此不能裂解所述樣品材料。
[0114]如所述,上述實施方式也能夠互相組合。
[0115]按照本發明,步驟(a.)中樣品材料的制備能夠以多種方式發生,例如,通過向提供的樣品材料加入本發明所述試劑或以相反的順序,通過向提供的試劑加入樣品材料。在步驟(a.)中試劑和樣品材料優選以下列比例一起加入:1+4(V至4+1 (Vwfl^V樣品材料 ),優選 1+2 (Vwflj+V
樣品材料 )至2+1 (V試劑+V
樣品材料 )并且特別優選1+1 (V試劑+V
樣品材料)。
應優選進行后續的混合步驟(b.)。
[0116]本發明所述步驟(a.)中的預處理以及任選的步驟(b.)之后是分離和/或純化的步驟(c.)。任選地,本發明所述試劑和從步驟(a.)或步驟(a.)及步驟(b.)得到的樣品材料的組合物在步驟(c.)之前能夠進一步加工和/或處理,例如通過加入另外的制劑或通過分離單獨組分。為簡明起見,從相應的中間步驟得到的組合物也能在本申請內容中表示為本發明所述試劑和從步驟(a.)或步驟(a.)及步驟(b.)得到的樣品材料的組合物。
[0117]取決于實施方式的步驟(c.)能夠具有幾個子步驟,基本上與任意類型的用于分離核酸的方法一起發揮功能。按照一個實施方式,在步驟(c.)中核酸的分離和/或純化包括至少一個下列子步驟C.1)和C.2),優選包括這兩個子步驟:
[0118]c.1)本發明所述試劑與從步驟(a.)或步驟(a.)和步驟(b.)得到的樣品材料的組合物的消化。該消化特別用于樣品材料中可能存在的任意蛋白和可能存在的任意其他污染樣品組分的變性和/或降解。此外,取決于樣品材料,這個步驟也用于從例如絡合物質中釋放樣品材料中所含核酸的目的。在這個消化步驟C.1)中,可使用經典裂解劑,例如蛋白水解酶,尤其是蛋白酶,優選例如蛋白酶K和含有至少一種離液化合物優選例如離液鹽和/或至少一種去污劑優選非離子型去污劑的的裂解劑。合適裂解劑的優選實施方式也如下所述(參見例如下述步驟(c.)的優選實施方式的子步驟ii中使用的制劑)。例如,能夠優選用于步驟c.1)的其他裂解劑也在W02009 / 144182中描述,其通過引用納入。按照一個優選的實施方式,使用至少一種蛋白水解酶和至少一種額外裂解劑進行步驟c.1)中的消化,所述裂解劑包括至少一種離液化合物和/或至少一種去污劑,優選至少一種非離子型去污劑。對于消化步驟,按照一個實施方式,在步驟c.1)中,按照步驟(a.)預處理的樣品材料與至少一種蛋白水解酶和至少一種額外裂解劑接觸并且孵育,所述裂解劑優選含有至少一種離液化合物。孵育步驟的持續時間優選至少3分鐘,優選至少5分鐘且特別優選至少10分鐘,并優選在蛋白水解酶活性提高的溫度下進行。優選地,在至少30°C,在至少35°C,至少40°C,至少50°C,至少55°C或至少60°C下進行所述孵育步驟。優選地,在35°C -70°C,優選40°C _65°C的溫度范圍內進行所述孵育。特別優選地,使用蛋白水解酶和含有離液劑的裂解劑的組合。
[0119]c.2)優選通過結合到運載體材料來分離核酸。核酸結合運載體材料優選是核酸結合固相,其能夠例如選自含有二氧化硅的材料、硅膠、二氧化硅、玻璃、沸石、氧化鋁、二氧化鈦、二氧化鋯、高嶺土、陶瓷、聚合運載體材料例如聚亞烷基(polyalkylene),例如PE、PP或PE / PP和聚苯乙烯珠。最終,起決定性作用的是所述運載體材料能夠在選定結合條件下結合到核酸上。能夠用官能團例如陰離子交換基團修飾所述運載體材料,或者其能是未修飾的并且因此在表面不含額外的官能團。其他合適的運載體材料也如下描述。按照一個實施方式,能夠通過步驟c.1)中使用的裂解劑調節或預定義結合條件,例如如果后者包括合適濃度的離液化合物。相應的 結合步驟在現有技術中描述,例如US5,234,809。然而,優選地,為了調節結合條件,加入結合劑,其包括至少一種醇,優選具有1-5個碳原子的支鏈或直鏈烷醇,尤其優選異丙醇。所述結合劑還能夠包括至少一種離液化合物,優選離液鹽和/或至少一種去污劑。所述去污劑優選是非離子型去污劑。優選實施方式也如下描述(參見例如下述步驟(c.)的優選實施方式的子步驟iv中使用的制劑)。能用于步驟c.2)的其他結合劑描述于例如W02009 / 144182,其通過引用納入。核酸結合到運載體材料之后優選是從剩余樣品中分離核酸。如果使用磁性二氧化硅顆粒,這通常在磁場協助下一般通過從剩余樣品中分離結合到所述運載體材料的核酸來發生。任選地,所述核酸隨后能進行洗滌和洗脫。
[0120]按照一個特別合適的實施方式,步驟(c.)中核酸的分離和/或純化包括下列子步驟:
[0121]1.任選地,優選在沒有支鏈或直鏈烷醇的情況下,通過向樣品材料和試劑的組合物(其任選混合)加入一種或多種酶,優選蛋白水解酶如蛋白酶K,任選與含有離液劑的試劑組合來降解蛋白和/或污染樣品組分。
[0122]i1.加入制劑,所述制劑包括至少一種離液化合物和/或至少一種選自非離子型去污劑的去污劑,優選選自聚氧乙烯-脂肪醇醚,其包括具有6-22個碳原子的脂肪醇部分,并且包括含有2-150個(CH2CH2O)單元的聚氧乙烯部分,優選用于調節或預定義用于核酸結合的結合條件。
[0123]ii1.優選在按照i加入的酶活性提高的溫度下,優選35°C以上的溫度(蛋白水解酶的合適溫度也如上述),任選混合和/或孵育。
[0124]iv.加入制劑,所述制劑包括至少一種具有1-5個碳原子的支鏈或直鏈烷醇,和任選地額外離液化合物和/或任選地選自非離子型去污劑的去污劑,優選選自聚氧乙烯-脂肪醇醚,其包括一個具有6-22個碳原子的脂肪醇部分并包括一個含有2-150個(CH2CH2O)單元的聚氧乙烯部分,以調節用于結合核酸的結合條件。
[0125]V.核酸結合到運載體材料上,優選含有二氧化硅、玻璃纖維、聚亞烷基,例如PP、PE / PP、PE,其中所述運載體材料以顆粒形式作為非織造織物、纖維、凝膠基質或膜使用,優選作為柱填充材料,其中所述顆粒優選采用珠的形式,優選磁性顆粒,并且優選作為磁性珠;其他合適的運載體材料的實施方式如上述或下述。
[0126]v1.任選地,用一種或多種制劑洗滌結合的核酸,所述制劑作用作洗滌劑,優選包括至少一種具有1-5個碳原子的支鏈或直鏈醇,和此外任選的離液化合物,和/或任選來自非離子型表面活性劑的去污劑。
[0127]vi1.任選用一種或多種制劑洗脫,其用作洗脫劑,優選包括在緩沖介質中的至少一種絡合劑。
[0128]如果樣品材料和本發明所述試劑的組合物含有蛋白和/或污染樣品組分,其可能干擾后續的核酸分離和/或純化,則任選地,在步驟i中能夠發生蛋白和/或其他樣品污染組分的降解(指代下文的裂解,無論樣品材料是否含有細胞)。樣品材料和本發明所述試劑的組合物能夠混合或不混合即用于該步驟,其中例如通過加入一種或多種酶,例如蛋白水解酶如裂解酶和/或蛋白酶,并且優選蛋白酶K進行所述降解。任選地,通過向反應混合物加入變性化合物例如離液劑可促進所述降解,其中在所得裂解反應混合物中優選沒有支鏈或直鏈烷醇。通常,這也造成`樣品的進一步消化。因此優選實施步驟i。
[0129]在步驟ii中向樣品材料和本發明所述試劑的裂解反應混合物的組合物,或樣品材料、本發明所述試劑和蛋白降解酶的裂解反應混合物的組合物,或樣品材料、本發明所述試劑、蛋白降解酶和含有離液劑的試劑的裂解反應混合物的組合物中加入優選用作調節和/或預定義用于結合核酸與運載體材料的結合條件的制劑。該制劑包括至少一種離液化合物和/或至少一種選自非離子型去污劑的去污劑,優選選自聚氧乙烯-脂肪醇醚的組。該組的分子包括具有6-22個碳原子的脂肪醇部分,以及含有2-150個(CH2CH2O)單元的聚氧乙烯部分。所述制劑能夠優選用作所有組分的優選混合物,或能夠以任意順序或任意組合的預先混合形式連續加入單獨組分。所述制劑通常也支持蛋白的降解和/或樣品的進一步消化。相應的裂解劑通常能夠優選在本發明所述方法的范圍內用作裂解劑(例如,在上述子步驟c.1)中)。
[0130]也能夠通過以可變的順序一起加入單獨組分或通過加入兩種或多種組分的混合物,得到所述樣品材料、本發明所述試劑的組合物、蛋白水解酶和任選地離液劑以及包括用于調節和/或預定義結合條件的離液化合物和/或至少一種去污劑的制劑:
[0131]a)向樣品材料與本發明所述試劑的混合或未混合的組合物中加入1.)蛋白水解酶,2.)制劑(優選按照ii),其包括優選用于調節和/或預定義結合條件的離液化合物和/或去污劑,[0132]b)向樣品材料與本發明所述試劑的混合或未混合的組合物中加入1.)蛋白水解酶,2.)離液劑,3.)制劑(優選按照ii),其包括優選用于調節和/或預定義結合條件的離液化合物和/或去污劑,
[0133]c)向樣品材料與本發明所述試劑的混合或未混合的組合物中加入1.)離液劑,
2.)蛋白水解酶,3.)制劑(優選按照ii),其包括優選用于調節和/或預定義結合條件的離液化合物和/或去污劑,
[0134]d)向樣品材料與本發明所述試劑的混合或未混合的組合物中加入1.)蛋白水解酶和離液劑的混合物,2.)制劑(優選按照ii),其包括優選用于調節和/或預定義結合條件的離液化合物和/或去污劑,和/或
[0135]e)向樣品材料與本發明所述試劑的混合或未混合的組合物中加入蛋白水解酶、任選離液劑和制劑(優選按照ii)的混合物,其包括優選用于調節和/或預定義結合條件的離液化合物和/或去污劑。
[0136]如前所解釋,單獨組分的共同加入能夠以兩種方式發生:樣品材料和本發明所述試劑的組合物能如下加入:1.加入用于分離和/或純化(例如按照步驟i和ii)的試劑或
2.通過加入可得到這些試劑。樣品材料和本發明所述試劑的組合物也包括額外的組分,例如其在步驟(a.)中的預處理之后但在步驟(c.)的分離之前加入。
[0137]加入單獨制劑之后任選是混合或孵育(例如按照步驟iii)。
[0138]按照一個實施方式,為了調節結合條件,向從樣品材料中得到的組合物、本發明所述試劑、任選的蛋白水解酶、任選的離液裂解劑和包括用于調節和/或預定義結合條件的離液化合物和/或去污劑,但優選不含支鏈或直鏈烷醇的制劑中加入按照步驟iv的另一種制劑。前述制劑是含有烷醇的并且用作調節用于結合核酸與運載體材料的結合條件。按照一個實施方式,所述制劑包括至`少一種具有1-5個碳原子的支鏈或直鏈烷醇,以及還任選包括離液化合物和/或任選來自非離子型去污劑的去污劑。所述非離子型去污劑優選選自聚氧乙烯-脂肪醇醚,其包括具有6-22個碳原子的脂肪醇部分并且包括含有2-150個(CH2CH2O)單元的聚氧乙烯部分。例如,能夠通過兩種不同的方式向優選不含支鏈或直鏈烷醇的所述組合物加入含有烷醇的制劑:a)向制備的反應混合物中加入含有烷醇的制劑,b)向制備的含有烷醇的制劑加入反應混合物。含有烷醇的相應制劑通常能夠優選在本發明所述方法的范圍內用于調節結合條件(例如,在上述子步驟c.2)中)。
[0139]優選在此之后,在下一個步驟中,通過結合到運載體材料上來調節結合條件,所述材料優選含有二氧化硅、玻璃纖維、聚亞烷基,例如PP、PE / PP、PE。能用于本發明所述方法的其他合適運載體材料也已經如上所述。所述運載體材料能夠以顆粒的形式,作為非織造織物、作為纖維、作為凝膠基質、作為膜和優選作為柱填充材料使用。所述顆粒優選采用珠的形式,并且從而優選作為磁性顆粒,優選作為磁性珠。特別優選地,使用二氧化硅材料。然后優選使用具有二氧化硅或玻璃表面的磁性顆粒。這些本質上能是珠狀或球形的并且優選具有0.02-30 u m,優選0.05-15 u m并且特別優選0.1-10 y m范圍內的粒度。優選用于本發明所述方法的磁性二氧化硅顆粒描述于例如國際專利申請WOOl / 71732,其在此通過引用全文納入。磁性二氧化硅顆粒優選使本發明所述方法易于自動化。例如能夠以兩種不同的方式實現向制備用于結合的反應混合物加入運載體材料:a)向制備的反應混合物中加入運載體材料,b)向制備的運載體材料加入反應混合物。[0140]在來自樣品材料的核酸結合到運載體材料之后,任選用一種或多種制劑在一個或多個步驟中洗滌已結合的核酸(例如按照步驟vi),所述制劑用作洗滌劑。優選地,這些制劑包括至少一種具有1-5個碳原子的支鏈或直鏈醇,以及還任選包括離液化合物和/或任選來自非離子型表面活性劑的去污劑。
[0141]任選地,在這之后(例如在步驟vii中)是洗脫已結合核酸和任選用一種或多種用作洗脫劑的制劑洗滌的核酸。洗脫劑在現有技術中熟知。優選地,它們包括至少一種在緩沖環境中的絡合劑。對于一些方法,例如一些基于聚合酶鏈式反應的方法,其即使在核酸與運載體材料結合的情況下也能檢測核酸,在這種情況下能夠省略用洗脫劑的洗脫。
[0142]上述特別優選的步驟(c.)的實施方式-分離和/或純化,是基于核酸與運載體材料的結合。也能夠使用與該方法不同的核酸分離和/或純化方法,例如也包括其中污染物結合到運載體材料的方法和基于核酸沉淀的核酸分離方法。
[0143]本發明所述用于核酸分離和/或純化的方法包括一個任選步驟用于至少一部分經分離核酸的定量和/或定性檢測,如最后的步驟(d.)。對于檢測,通常足以檢測經分離核酸的合適核酸片段。優選通過特定待檢測核酸片段的核酸擴增方法作為定量檢測完成該步驟。相應的檢測方法在現有技術中熟知并且不需要額外的解釋。
[0144]按照一個實施方式,檢測了至少一部分經分離的靶標核酸,其中優選進行定量檢測。按照此實施方式,本發明所述方法宜具有如下LOD(檢測限):lpg,優選0.lpg,特別優選0.01pg的樣品中靶標核酸,從所述樣品中檢測靶標核酸。
[0145]由于按照本發明的預處理,從非常不同的樣品材料中高效、有效和可靠地分離甚至如此少量的核酸,并且因此允許定量確定所研究樣品中的靶標核酸量是可能的。當然,所述樣品也能含有量大得多的靶標核酸。本發明所述方法的檢測下限的優點具體是能夠檢測到甚至如此小的量并且因此能確保所述方法得到在Pg范圍(或更高)內的可靠結果,即使樣品材料差異顯著。
[0146]在經分離靶標核酸的后續檢測中,所分離靶標核酸的回收率優選是至少50%,優選至少75 %,尤其優選至少85 %。
[0147]按照本發明,除了上述的基本步驟(a.)_(d.),也可能在上述步驟(a.)_(d.)之前或之后實施額外的步驟(并且例如在已經描述的步驟(c.)部分步驟之前或之后)。按照一個實施方式,能夠在按照本發明的方法中額外完成后續方法步驟中的至少一個。如果待分離樣品材料的核酸封閉在細胞中,通常需要從細胞裂解開始作為第一步驟,用于釋放核酸并且因此能在步驟(a.)中使用本發明所述試劑進行有效預處理。能夠通過現有技術已知的方法進行細胞裂解。一般的方法考慮向樣品材料中加入含有離液劑的水性制劑和/或蛋白裂解酶,以用于細胞污染物的降解。然而,也能夠使用其他方法以從細胞中釋放核酸,包括機械方法。按照一個實施方式,由此完成樣品材料中所含細胞的裂解。在此,優選在向樣品材料加入本發明所述試劑之前并且因此在步驟(a.)之前進行所述裂解。
[0148]在細胞裂解之后,在步驟(a.)中向包括釋放核酸的相應預處理樣品材料加入本發明所述試劑之前,能夠實施一個或多個后續的純化步驟,特定用于去除細胞碎片。例如,能夠通過過濾進行細胞片段的粗分離。按照一個實施方式,在步驟(a.)中向樣品材料加入本發明所述試劑之前,樣品材料不含細胞片段和/或一個或多個連續步驟中樣品材料的分子和/或離子組分。[0149]向樣品材料加入本發明所述試劑后,優選進行孵育步驟,以確保所述試劑對于樣品材料的適當影響。優選地,在孵育之前混合所述試劑與樣品材料。
[0150]本發明所述方法的一個具體應用是從產品,尤其是生物藥物的生物技術生產過程得到的樣品材料中純化核酸。如開始所述,生物技術產品具體例如生物藥物的純化需要例如一個或者多個連續的純化步驟,其通常是色譜步驟,通過這些步驟分離了例如細胞片段、分子和/或離子組分和其他污染物,以得到盡可能純的生物藥物。特別重要的是顯著減少宿主生物的殘留污染物和/或其他污染物,例如為了符合醫藥產品的規定。出于這個原因,分析在純化過程中得到的生物處理樣品,尤其是最終純化的生物藥物,例如宿主細胞的污染核酸,該宿主細胞用于生物藥物的生產。成功純化的評價需要定量檢測可能仍含有的核酸污染物,例如宿主細胞核酸的殘留量。本發明所述方法能夠例如有效和可靠純化宿主核酸或其他核酸污染物,即使這些核酸必須從非常不同的生物處理樣品中分離,具體例如來自用于生物技術產品的純化過程中得到的各種純化部分,和/或這些核酸在樣品材料中僅以少量存在。按照本發明所述方法的一個優選實施方式,在完成本發明所述后續步驟(b.)(任選的)、(c.)和(d.)(任選的)之前,在步驟(a.)中向純化部分加入本發明所述試劑。純化部分也能包括最終的、純化的終產品。
[0151]按照本發明的方法能夠從各種樣品材料分離核酸,尤其例如DNA和RNA,其中所述核酸特定以少量存在。在上述說明書中提及合適的樣品材料,并且在下文中詳述實施例。按照本發明,已經加工的樣品材料也能夠用作樣品材料,例如已經以一些其他方式裂解、過濾和/或預處理的樣品材料,尤其是純化前的樣品,其中待純化核酸優選不包封在細胞內。在本發明所述方法的步驟(a.)中用特定試劑預處理這些加工的樣品材料,從而如前解釋,顯著改善了后續的核酸分離和/或純化,尤其是在不同樣品材料的情況中。
[0152]包括大多數情況下在樣品材料中少量存在的待分離核酸的優選樣品材料具體包括下組:
[0153]第一組的合適樣品材料包括具有水性組合物的樣品材料并且優選是來自純化過程的純化部分。按照一個實施方式,所述純化部分是水性樣品材料,除了待純化核酸以外其還包括一種或多種緩沖物質和/或鹽。在純化部分中經常含有的緩沖劑示例是乙酸鹽緩沖液、碳酸鹽緩沖液、硫酸鹽緩沖液、磷酸鹽緩沖液、檸檬酸鹽緩沖液和甘氨酸緩沖液。在純化緩沖液中通常使用的生物緩沖劑是ACES、ADA、BES、BICINE、BIS-TRIS、CHES、檸檬酸鹽、甘氨酸、Gly-Gly、HEPES、HEPPS、咪唑、MES、MOPS、PIPES、磷酸鹽、TAPS、TES、TRICINE 和 TRIS。尤其在純化部分中出現的常見鹽是堿金屬和堿土金屬的金屬離子以及銨作為陽離子的氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽,以及任選Zn、Cu、N1、Fe鹽(如果IMAC如N1-NTA用作純化步驟)。按照一個實施方式,所述樣品材料是色譜洗脫液,其任選也以進一步加工的形式提供。優選地,所述樣品材料是在生物技術產品具體例如生物藥物的純化過程中得到的純化部分。因此,樣品材料能夠含有例如生物分子和/或生物體,其中在本申請的意義上,生物分子指活生物體中出現的分子。在樣品材料中含有的生物分子和/或生物體能夠具有至少一種下列性質:
[0154]1.所述生物分子和/或生物體選自肽、多肽、蛋白、核酸、病毒和/或疫苗。所述核酸優選是DNA、RNA、質粒和非編碼小RNA,尤其是例如小干擾RNA(siRNA),
[0155]i1.所述生物分子和/或生物體是藥學上活性物質,[0156]ii1.所述生物分子是合成或生物技術學產生的,和/或
[0157]iv.所述生物分子和/或生物體是生物藥物。
[0158]這組樣品材料尤其包括在藥物和生物技術產業領域中出現的樣品材料。該組特定包括生物處理樣品,具體例如在生產過程中得到的生物技術產品和樣品材料,尤其是在生物技術產品的純化過程中得到的純化部分。典型示例是從柱-色譜純化過程中得到的純化部分。相應的生物處理樣品特定出現在產品尤其例如生物藥物的生物技術學生產中。對作為診斷助劑或治療藥劑的生物藥物是特別感興趣的,具體例如治療性肽、寡肽、多肽和蛋白,尤其是重組產生的生長因子、激素、細胞因子和治療性抗體,這僅僅列舉了生物藥物的一些典型示例。然而,按照一個實施方式,所述生物藥物也包括病毒、疫苗和核酸,如DNA、RNA和質粒。在前序部分中也提及了其他示例,并且在此通過引用納入相應的公開文件。
[0159]由于所述生物技術學生產過程,生物處理樣品通常含有兩種生物技術學生產的產品,例如生物藥物以及所用培養基和/或宿主生物各自宿主細胞的污染物,如待分離的宿主核酸等。此外,生物處理樣品也可能由其他核酸污染,例如病毒核酸。例如,通常在純化過程中采用特定措施以降低在生物產品中病毒核酸的比例。在純化工藝的過程中,通常生物處理樣品中生物技術產品的純度增加,并且在純化工藝中追求的目標之一是使污染核酸的量減少至最低。用于生物藥物的剩余宿主核酸和或其他核酸污染物例如病毒核酸代表純化終產物中的潛在危險污染物,并且因此優選在純化的終產物和/或在一個或多個純化過程所得生物處理樣品中得到定量檢測,例如為了能夠向管理當局證明沒有超過污染核酸的最大允許限度或最大推薦限度。基于其特定靈敏度、可靠性和實施簡易性,本發明所述方法是特別適合此目的的核酸分離方法。
[0160]另外,該組也包括在化學合成領域中得到的樣品材料,例如含有SiRNA分子的樣品,其在合成之后經過例如色譜純化過程,并且可以設想其通過本發明所述方法的后續定量和濃縮。
[0161]按照一個實施方式,樣品材料尤其是例如生物處理樣品,基本不含細胞。按照一個實施方式,所述樣品材料不是在核酸擴增過程中得到的樣品,特定例如PCR過程。
[0162]第二組包括少量待分離和/或純化核酸的合適樣品材料包括人或動物體組分,選自體液、體細胞和/或體組織,優選血液、血組分、血清、腦脊液、粘膜涂片、痰液、尿、糞便、精液和組織樣品。這些身體組分優選含有一種或多種下列分子和/或生物體:
[0163]i.游離循環的人或動物核酸(DNA、RNA),例如游離循環的胎兒核酸、來自惡性和/或非惡性腫瘤的核酸、來自凋亡細胞的核酸、非編碼小RNA如微小RNA(miRNA)和siRNA,
[0164]ii.來自微生物的游離循環核酸,優選來自病原體,尤其優選來自原生動物、細菌和病毒,
[0165]iii.微生物,優選病原體,尤其優選原生動物、細菌和病毒。 [0166]此組特定包括在分子醫學診斷中感興趣的樣品材料,但具體僅含有少量待檢測的靶標核酸。這包括例如下列含有核酸的樣品材料:血液產品,尤其是例如包括待分離短鏈游離循環胎兒核酸的母體血液、血漿或血清,包括游離循環腫瘤核酸的血液樣品,來自包括游離核酸的凋亡組織的組織樣品,以及用于檢測非編碼小RNA具體例如miRNA和SiRNA的組織樣品。另外,例如,也包括來自感染的人或動物的血液樣品,其病原體或病原體的降解產物尤其是它們的核酸在血液中存在。
[0167]第三組合適的樣品材料包括在法醫學核酸診斷中分析的樣品材料。這些樣品優選選自含有細胞和/或核酸和/或生物體的液體和固體材料。如果需要分析的材料是固體,在液體中提取該材料中或之上含有的細胞和/或核酸和/或生物體,從而它們能夠在按照本發明用于核酸分離和/或純化的方法中使用。
[0168]這組樣品材料的特征具體是潛在無限多樣的樣品材料,其包括所有可能攜帶或含有核酸的材料,但特定通常僅含有較小痕量的待檢測核酸。因此,按照本發明的方法特別有利,因為其能夠有效和高效地分離在樣品中僅以極低濃度存在的核酸,其中所述樣品材料甚至非常不同的組成對于所述方法沒有負面影響。由于不需要對于各種樣品材料的特定單獨預處理,本發明所述方法能夠對非常多樣化的法醫學樣品進行寬泛、標準、自動化和同步的核酸篩選。由此,可設想通過本發明所述方法,樣品材料也能用作法醫學證據,由于非常低含量的核酸,用現有技術中已知的方法不能從中分離足夠量的核酸。因此,可以設想更廣泛的基于更大數量和樣品類型的分子診斷,其能產生新的和/或進一步的結果并且能因此提供可靠性提高的法醫學調查結果。
[0169]第四組合適的樣品材料包括具有樣品組分和任選生物體的組合物。該組合物的樣品組分優選選自食物或其組分和環境組分,優選土壤、水和植物,其中該組分溶于或重懸于樣品材料。如果所述樣品組分是水,水樣品是所述組合物的組分或需要分析的樣品本身。該組的樣品材料因此包括含有核酸的樣品,其用于食物和環境診斷中的核酸分析領域。例如,在食物生產和監測中,重要的是能夠基于微生物核酸通過分子方法檢測食物中甚至輕微的微生物污染。通過分子基礎上的快速檢測方法而不是經典方法如耗時的生物培養,從水樣品中檢測病原體是非 常重要的。這也應用于土壤和植物樣品的分析,就共生體而言對其分析監測也令人感興趣。因此,可以設想檢測來自細菌、病毒、真菌和/或原生動物的核酸。甚至輕微污染的樣品尤其在監測診斷的領域中提供了重要信息,從而本發明所述方法特別合適,用該方法能在污染生物體消化之后檢測到少量的核酸。屬于該組的樣品材料也能在其組成和性質例如其PH和/或鹽含量方面有顯著變化。因此,按照本發明的方法也特別有利,因為本發明所述預處理允許從非常不同的樣品中高效、有效和可靠地純化甚至極少量的核酸,而不需要事前單獨調整/調節樣品材料和/或純化過程。
[0170]在第一組樣品材料中的生物技術學生產的產品具體例如生物藥物,優選通過遺傳修飾或未修飾的生物體和/或細胞生產。在原核和真核細胞中都生產生物技術產品。低等和高等真核生物的細胞用作真核細胞。這些生物體和/或細胞優選選自來自哺乳動物的細胞系、來自鳥類的細胞系、來自昆蟲的細胞系、來自魚類的細胞系、來自植物的細胞系和微生物,其中來自哺乳動物的細胞系優選包括下列細胞系:人細胞系、來自馬細胞的細胞系、來自牛細胞的細胞系、來自豬細胞的細胞系、來自袋鼠細胞的細胞系、來自綿羊細胞的細胞系、來自猴細胞的細胞系、來自狗細胞的細胞系、來自貓細胞的細胞系、來自貂鼠細胞的細胞系、來自兔細胞的細胞系、嚙齒動物細胞系、來自倉鼠細胞的細胞系、來自大鼠細胞的細胞系和來自小鼠細胞的細胞系,并且特別優選細胞系Hek293(人胚胎腎細胞系)、HeLa (人宮頸癌)、Vero (正常成年非洲綠猴的腎臟)、MDCK (可卡犬腎)、CH0 (中國倉鼠卵巢細胞)、SP2 (小鼠骨髓瘤)、NSO (小鼠骨髓瘤)、雜交瘤細胞系和釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae)。按照一個實施方式,所用的宿主細胞是永生化細胞。所述微生物優選包括細菌和酵母,并且特別優選大腸桿菌(Escherichia coli)。如引言所述,能夠使用遺傳工程技術修飾各細胞以能夠產生感興趣的產物,例如能夠通過例如使用載體重組引入編碼感興趣產物如肽或蛋白的基因。然后各修飾細胞能夠生產感興趣產物。另外,能夠使用細胞尤其是細菌或酵母細胞通過細胞的酶機器從前體分子產生需要的產物。
[0171]按照另一方面,本發明提供了用于從樣品材料分離和/或純化核酸的方法的試劑,尤其是用于樣品材料的制備,其中所述試劑至少包括下列組分:
[0172]a.至少一種或多種含氨基的化學物,所述化合物選自下組中的一種或多種:
[0173]1.極性-中性蛋白性a -氨基羧酸,優選天冬酰胺、半胱氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、蘇氨酸和絲氨酸,
[0174]i1.非極性-疏水性蛋白性a-氨基羧酸,優選丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸和纈氨酸,
[0175]ii1.堿性a-氨基羧酸,優選精氨酸、賴氨酸和鳥氨酸,
[0176]iv.非蛋白性氨基羧酸,選自(6-丙氨酸、D-丙氨酸、L-高絲氨酸和D-纈氨酸,
[0177]V.氨基羧酸聚合物,包括至少一種在(1.)-(iv.)中提及的氨基羧酸,優選0.5kDa-300kDa的大小,優選形成自相同、兩種或多種不同的氨基羧酸單體,優選與鹵化物聯合,優選選自聚-L-賴氨酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽、聚-L-賴氨酸鹽酸鹽、聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)、聚(L-谷胺酰胺,L-賴氨酸)氫溴酸鹽、聚-L-鳥氨酸,優選氨基羧酸聚合物由(1.)-(iv.)中提及的氨基羧酸組成,
[0178]v1.來自2-4個氨基羧酸的肽,包括至少一種(1.)-(iv.)中提及的氨基羧酸,其中所述肽包括的氨基羧酸優選選自相同或不同的(1.)-(iv.)中提及的氨基羧酸,優選甘氨酸二聚體、甘氨酸三聚體和甘氨酸四聚體,并且優選所述肽由(1.)-(iv.)中提及的氨基羧酸組成,`
[0179]vi1.通式R3R4N-CR1R2-COOH⑴的化合物,其中R1和R2互相獨立地選自氫、烷基、羥基烷基、氣基烷基和硫代烷基,而R3和R4互相獨立地選自氣、烷基、羥基烷基,其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈的,是飽和或不飽和的并且其中R1、!?2、!?3和R4中的至少一個不是氫。一個、兩個、三個、四個或五個羥基能夠以羥基烷基的形式存在。二(羥基烷基)基團和三(羥基烷基)基團也是合適的。通式(I)的化合物優選選自N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸(tricine)和N, N-二(2-羥基乙基)甘氨酸(bicine),
[0180]vii1.通式R3R4N-CR5R6R7(II)的化合物,其中R3和R4互相獨立地選自氫和羥基烷基,并且其中R5、R6和R7互相獨立地選自氫、烷基和羥基烷基,其中優選R5、R6和R7中的至少一個是羥基烷基,并且其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈,飽和或不飽和的。一個、兩個、三個、四個或五個羥基能夠以羥基烷基的形式存在。二(羥基烷基)基團和三(羥基烷基)基團也是合適的。化合物(II)優選是三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris),
[0181]以及至少一種或多種下列組分:
[0182]b.至少一種去污劑或去污劑的混合物,優選選自非離子型表面活性劑,包括烷基葡糖苷和/或聚氧乙烯烷基苯基醚,
[0183]c.至少一種絡合劑或絡合劑的混合物,
[0184]d.至少一種蛋白或蛋白的混合物,優選所述蛋白是優選選自白蛋白和/或球蛋白的球狀蛋白,[0185]其中,如果所述試劑含有一種或多種組(1.)、(i1.)、(ii1.)和/或(v1.)的組分,所述試劑額外包括至少一種蛋白或蛋白混合物,其中所述蛋白優選是優選選自白蛋白和/或球蛋白的球狀蛋白。
[0186]因此,本發明所述試劑適合各種用以制備用于后續核酸分離和/或純化的樣品的實施方式。用所述試劑的預處理能夠從非常不同的樣品材料中有效并且甚至定量分離核酸,即使所述樣品材料僅含有極少量的核酸。對于一些樣品材料,核酸純化僅當用本發明所述試劑進行預處理時是可能的,如在實施例中所不。
[0187]在含有化合物三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris)的本發明所述試劑的一個【具體實施方式】中,所述制劑不含有EDTA和/或EGTA。
[0188]所述試劑含有至少一種包括氨基的化合物,但也能夠含有幾種相應的化合物。如果存在兩種或更多種包括氨基的化合物,優選存在組(1.)之內和/或之間的組分的混合物。
[0189]例如,能夠包括一種或多種極性-中性蛋白性a -氨基羧酸,如天冬酰胺和/或半胱氨酸和/或谷胺酰胺和/或甘氨酸和/或蘇氨酸和/或絲氨酸。此外,所述試劑中還能包括一種或多種非極性-疏水性蛋白性a -氨基羧酸,例如丙氨酸和/或亮氨酸和/或異亮氨酸和/或甲硫氨酸和/或脯氨酸和/或纈氨酸,以及一種或多種堿性a -氨基羧酸如精氨酸和/或賴氨酸和/或鳥氨酸。也能包括一種或多種非蛋白性氨基羧酸,例如P -丙氨酸和/或D-丙氨酸和/或L-高絲氨酸和/或D-纈氨酸。所述試劑中還能包括氨基羧酸聚合物,所述氨基羧酸聚合物可優選從相同或者兩種或更多種不同的氨基羧酸單體中形成,所述氨基羧酸單體選自極性-中性蛋白性a-氨基羧酸組和/或非極性-疏水性蛋白性a-氨基羧酸組和/或堿性a-氨基羧酸組和/或非蛋白性氨基羧酸組。所述試劑中還能包括來自2-4個氨基羧酸的肽,所述肽可優選從相同或不同的氨基羧酸中形成,所述氨基羧酸選自極性-中`性蛋白性a-氨基羧酸組和/或堿性a-氨基羧酸組和/或非極性-疏水性蛋白性a-氨基羧酸組和/或非蛋白性氨基羧酸組。此外,所述試劑中也能包括一種或多種通式R3R4N-CR1R2-COOH⑴的化合物,其中R1和R2互相獨立地選自氫、烷基、羥基烷基、氣基烷基和硫代烷基,而R3和R4互相獨立地選自氣、烷基和羥基烷基,其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈的,是飽和或不飽和的并且其中R1、R2、R3和R4殘基中的至少一個不是氫。一個、兩個、三個、四個或五個羥基能夠以羥基烷基的形式存在。二(羥基烷基)基團和三(羥基烷基)基團也是合適的。通式(I)的化合物優選選自N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸(tricine)和/或N,N_ 二(2-羥基乙基)甘氨酸(bicine)。另外,所述試劑中也能包括一種或多種通式R3R4N-CR5R6R7(II)的化合物,其中R3和R4互相獨立地選自氫和羥基烷基,并且其中R5、R6和R7互相獨立地選自氫、烷基和羥基烷基,其中優選R5、R6和R的7殘基中的至少一個是羥基烷基,并且其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈,并且是飽和或不飽和的。一個、兩個、三個、四個或五個羥基能夠以羥基烷基的形式存在。二(羥基烷基)基團和三(羥基烷基)基團也是合適的。對應此通式的一個優選化合物是三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris)化合物。合適的飽和或不飽和、支鏈或直鏈烷基組分示例已在上面聯合所述試劑加以描述。這些在此應類似地使用。
[0190]除一種或多種包括一個氨基的所述化合物以外,本發明所述試劑包含至少一種或多種下列組分:至少一種去污劑和/或至少一種絡合劑和/或至少一種蛋白,優選球狀蛋白,其中每個組分能夠以純化合物或幾種化合物的混合物的形式存在,例如,以去污劑的混合物和/或絡合劑的混合物和/或蛋白混合物的形式存在。如上述,這些額外組分對于預處理具有正面影響,因為其提高待純化核酸的回收率。參考上述公開內容。
[0191]所述試劑的pH優選在pH3_pH9的范圍內。
[0192]在所述試劑的實施方式中,如果所述試劑含有一種或多種組(1.)、(i1.)、(ii1.)和/或(v1.)的組分,其還含有至少一種蛋白或蛋白的混合物。即,如果所述試劑含有例如一種或多種極性-中性蛋白性a -氨基羧酸,例如天冬酰胺和/或半胱氨酸和/或谷胺酰胺和/或甘氨酸和/或蘇氨酸和/或絲氨酸,和/或一種或多種非極性-疏水性蛋白性a -氨基羧酸,例如丙氨酸和/或亮氨酸和/或異亮氨酸和/或甲硫氨酸和/或脯氨酸和/或纈氨酸,和/或一種或多種堿性a -氨基羧酸,例如精氨酸和/或賴氨酸和/或鳥氨酸,和/或來自2-4個氨基羧酸的肽,所述氨基羧酸優選選自相同或不同的來自以下的氨基羧酸:極性-中性蛋白性a -氨基羧酸組(1.)和/或非極性-疏水性蛋白性a -氨基羧酸組(i1.)和/或堿性a -氨基羧酸組(ii1.)和/或非蛋白性氨基羧酸組(iv.),例如^ -丙氨酸和/或D-丙氨酸和/或L-高絲氨酸和/或D-纈氨酸。所述試劑中包括的蛋白優選是球狀蛋白,其優選選自白蛋白和/或球蛋白。
[0193]向本發明所述試劑添加蛋白意外顯示是有利的,其中用于樣品材料預處理的所述試劑與所述樣品材料接觸。這增加了核酸純化的效率,尤其是當所述樣品材料僅含有低濃度的蛋白時。因此相應蛋白在本發明所述試劑中的應用改善了核酸純化,尤其是當待處理樣品材料僅包含少量的蛋白和/或在所含蛋白濃度方面有差異時。
[0194]按照本發明所述試劑的一個實施方式,含有組分Tris和/或N,N-二(2_羥基乙基)甘氨酸和/或N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸的實施方式中不含離液化合物。此實施方式的優勢已經結合本發 明所述方法中相應試劑的使用來解釋;參考上述公開內容。
[0195]按照一個實施方式中,本發明所述試劑包括大小為0.5kDa-300kDa的一種或多種氨基羧酸聚合物。所述氨基羧酸聚合物能夠以來自相同氨基羧酸單體的均聚物或來自兩種或更多種不同氨基羧酸單體的共聚物存在,其中所述單體在聚合物鏈中交替排列、隨機分布,采用梯度或塊狀形式。兩種聚合物類型都優選從下組的氨基羧酸單體中形成:(1.)極性-中性蛋白性a-氨基羧酸和/或(i1.)非極性-疏水性蛋白性a-氨基羧酸和/或(ii1.)堿性a -氨基羧酸和/或(iv.)非蛋白性氨基羧酸,優選與氫鹵化物如溴化氫或氯化氫聯合。優選選擇的化合物是聚-L-賴氨酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽、聚-L-賴氨酸鹽酸鹽、聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)、聚(L-谷胺酰胺,L-賴氨酸)氫溴酸鹽、聚-L-鳥氨酸。也包括從非蛋白性對映體形式形成的聚合物,例如聚-D-賴氨酸、聚-D-賴氨酸氫溴酸鹽、聚(D-谷胺酰胺,D-賴氨酸)氫溴酸鹽。
[0196]如果本發明所述試劑的一個實施方式包含來自2-4個氨基羧酸的肽,這些氨基羧酸優選選自下組的相同或不同的氨基羧酸:(1.)極性-中性蛋白性a-氨基羧酸和/或(i1.)非極性-疏水性蛋白性a -氨基羧酸和/或(ii1.)堿性a -氨基羧酸和/或(iv.)非蛋白性氨基羧酸。肽化合物優選在以下優選描述的分子間形成:天冬酰胺、半胱氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、纈氨酸、精氨酸、賴氨酸、鳥氨酸、P -丙氨酸、D-丙氨酸、L-高絲氨酸和D-纈氨酸,其中這些分子任意組合作為二聚體、三聚體或四聚體是可能的。來自2個氨基羧酸的肽化合物的合適例子已經在本發明所述方法的范圍內,結合本發明所述試劑的使用來展示。參考上述公開內容。與組合自2個氨基羧酸的所述肽化合物類似,具有3-4個氨基羧酸的肽化合物是可能的。
[0197]優選地,來自2-4個氨基羧酸的肽是甘氨酸-甘氨酸二聚體,優選甘氨酸-甘氨酸-甘氨酸三聚體并且優選甘氨酸-甘氨酸-甘氨酸-甘氨酸四聚體。
[0198]按照一個實施方式,在試劑中包括氨基的化合物和/或各種這些化合物的組合的總濃度是 5mM-500mM,優選 25mM-350mM,特別優選 50mM-250mM。
[0199]具有去污劑的本發明所述試劑的一個實施方式含有去污劑或去污劑的混合物,其優選選自非離子型表面活性劑,優選選自烷基葡糖苷和/或聚氧乙烯烷基苯基醚。烷基葡糖苷優選選自聚山梨酯,優選選自聚山梨酯20、聚山梨酯40和聚山梨酯80,并且特別優選聚山梨酯20 (吐溫20)。聚氧乙烯烷基苯基醚的組優選包括辛苯聚醇9 (曲通X-100)和諾乃洗滌劑P-40。
[0200]按照一個實施方式,在所述試劑中,所述去污劑優選一種或多種非離子型表面活性劑的總濃度是0.1% (V / v) -5% (v / V),優選0.2% (v / v) -4% (v / v),并且優選0.5% (v / v) -3% (v / v)并且也優選 I % (v / v)-3% (v / v)。0.2% (v / v) -0.5%(v / v)的值已顯示特別優選用于聚氧乙烯烷基苯基醚,例如曲通x-100。按照一個實施方式,當使用烷基葡糖苷,特別如聚山梨酯例如吐溫20時,使用在約1% (v / v)-5% (v /v)水平的濃度。優選使用至少兩種去污劑,其中一種去污劑優選選自聚氧乙烯烷基苯基醚而另一種去污劑選自烷基葡糖苷,例如聚山梨酯。特別優選地,本發明所述試劑含有曲通x-100和吐溫20的組合。
[0201]按照一個實施方式, 本發明所述試劑含有絡合劑或絡合劑的混合物,選自乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二醇-雙(氨基乙基醚)-N,N'-四乙酸(EGTA)和/或乙二胺二琥珀酸(EDDS)。特別優選使用EDTA。在這個具有絡合劑的實施方式中,在所述試劑中絡合劑的總濃度優選是10mM-500mM,優選10mM-300mM,10mM-200mM并且更優選10mM-100mM。在本發明所述試劑的一個【具體實施方式】中,所述試劑含有化合物三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris),然而,所述制劑不含有EDTA和/或EGTA。
[0202]按照一個實施方式,本發明所述試劑含有蛋白或蛋白的混合物。按照一個實施方式,所述蛋白沒有任何酶活性,優選所述蛋白不是酶。優選地,所述蛋白是優選選自白蛋白和/或球蛋白的球狀蛋白。所述白蛋白優選選自動物白蛋白、植物白蛋白和/或人白蛋白,優選牛血清白蛋白(BSA)。所述球蛋白優選選自動物球蛋白、植物球蛋白和/或人球蛋白,優選Y-球蛋白。在試劑中,所述一種或多種蛋白的總濃度優選是Img / mL-100mg / mL,優選 2mg / ml-25mg / ml,優選 2mg / ml-10mg / ml 并且優選 4mg / mL-10mg / mL。對于IgG和BSA的使用,優選使用2mg / ml_25mg / ml,優選2mg / ml-10mg / ml并且優選4mg / mL-lOmg / mL。這些濃度是有利的,特別當使用球狀蛋白,尤其是例如IgG和/或BSA 時。
[0203]按照本發明的試劑優選不含水性制劑,所述水性制劑含有總濃度> 5mM的磷酸鹽和/或檸檬酸鹽,因為這些對于核酸分離和/或純化具有抑制效果。
[0204]按照一個實施方式,本發明所述試劑包括至少一個或多個含有氨基的化合物,所述氨基選自下述1-viii組中的一種或多種:
[0205]1.天冬酰胺、半胱氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、蘇氨酸和絲氨酸,[0206]i1.丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸和纈氨酸,
[0207]ii1.精氨酸、賴氨酸和鳥氨酸,
[0208]iv.P -丙氨酸、D-丙氨酸、L-高絲氨酸和D-纈氨酸,
[0209]V.聚-L-賴氨酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽、聚-L-賴氨酸鹽酸鹽、聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)、聚(L-谷胺酰胺,L-賴氨酸)氫溴酸鹽、聚-L-鳥氨酸,
[0210]v1.甘氨酸二聚體、甘氨酸三聚體、甘氨酸四聚體和二肽(Ala-Glu),
[0211]vi1.N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸(tricine)和N,N-二(2_羥基乙基)甘氨酸(bicine),
[0212]和/或
[0213]vin.三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris),
[0214]其中,如果所述試劑含有一種或多種組(1.)、(i1.)、(ii1.)和/或(v1.)的化合物,所述試劑另外包含至少一種蛋白或蛋白混合物,其中所述蛋白優選是優選選自白蛋白和/或球蛋白的球狀蛋白。
[0215]下面描述了本發明所述試劑的特別優選的實施方式。在這些優選的實施方式中,所述試劑的單獨組分優選以上面就單獨組成部分描述的濃度存在,在這個方面參考上述公開內容。
[0216]按照一個優選的實施方式,本發明所述試劑包括至少甘氨酸、Gly-Gly、N_(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸和/或N`,N-二(2-羥基乙基)甘氨酸作為含氨基的化合物、至少一種絡合劑(優選EDTA)以及至少一種,優選至少兩種去污劑,優選曲通X-100和/或吐溫20。
[0217]優選地,所述試劑還包括至少一種蛋白,優選球狀蛋白如IgG或BSA。
[0218]在另一個優選的實施方式中,本發明所述試劑包括一個或多個來自天冬酰胺、谷胺酰胺、精氨酸、賴氨酸和鳥氨酸的極性-中性和/或堿性a-氨基羧酸。添加相應的a -氨基羧酸在樣品材料的預處理中也具有正面影響,尤其是當這些a -氨基羧酸與緩沖液組合時,特定在Tris或磺酸緩沖液中,例如HEPES或HEPPS緩沖液。另外,所述試劑優選包括至少一種蛋白,優選球狀蛋白如IgG或BSA。
[0219]按照另一個優選的實施方式,本發明所述試劑包括氨基羧酸化合物谷胺酰胺、脯氨酸、聚-L-賴氨酸和/或聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)以及二肽(Ala-Glu)。優選地,其還包括絡合劑例如EGTA,和至少一種、優選至少兩種去污劑,尤其優選聚氧乙烯烷基苯基醚,如諾乃洗滌劑-P40和/或聚山梨酯,優選例如吐溫20。所述試劑也包括球狀蛋白以及優選一種或多種緩沖液,所述球狀蛋白優選IgG,所述緩沖液優選一種或兩種磺酸緩沖液,例如HEPES 和 / 或 HEPPS。
[0220]在另一個優選的實施方式中,本發明所述試劑包括至少一種、優選兩種以下氨基羧酸化合物即3 -丙氨酸和聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)。優選地,其還包括絡合劑例如EDTA,和至少一種、優選至少兩種去污劑,尤其優選聚氧乙烯烷基苯基醚,如曲通X-100和/或聚山梨酯,優選例如聚山梨酯40。優選地,所述試劑也包括球狀蛋白和一種或多種緩沖液,所述球狀蛋白優選IgG,所述緩沖液優選一種或兩種磺酸緩沖液,例如HEPES和/或HEPPS。
[0221]按照另一個優選的實施方式,本發明所述試劑包括至少兩種、優選所有的以下氨基羧酸化合物即半胱氨酸、丙氨酸、精氨酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽和三(羥基甲基)-氨基甲烷(Tris)。此外,如果所述試劑中含有一種或多種氨基羧酸化合物半胱氨酸、丙氨酸和/或精氨酸,該試劑包括球狀蛋白,尤其是IgG。
[0222]在另一個優選的實施方式中,本發明所述試劑包括至少兩種、優選所有的以下氨基羧酸化合物即絲氨酸、甲硫氨酸、賴氨酸、D-纈氨酸和聚-L-鳥氨酸。優選地,其還包括絡合劑例如EGTA,和至少一種、優選至少兩種去污劑,尤其優選聚氧乙烯烷基苯基醚,如曲通X-100和/或聚山梨酯,優選例如吐溫20。,如果所述試劑中含有一種或多種氨基羧酸化合物絲氨酸、甲硫氨酸和/或賴氨酸,所述試劑也包括球狀蛋白,優選BSA。
[0223]在另一個優選的實施方式中,本發明所述試劑包括至少兩種、優選所有的以下氨基羧酸化合物即蘇氨酸、亮氨酸和鳥氨酸。優選地,其還包括絡合劑例如EDDS,和至少一種、優選至少兩種去污劑,尤其優選聚氧乙烯烷基苯基醚,如曲通X-100和/或聚山梨酯,優選例如吐溫20。所述試劑還包括至少一種蛋白和優選一種或多種緩沖液,所述蛋白優選球狀蛋白如IgG或BSA,所述緩沖液優選一種或兩種磺酸緩沖液,例如HEPES和/或HEPPS。
[0224]按照一個實施方式,本發明所述試劑沒有任何裂解性質并且因此不能裂解樣品材料,使所述試劑與所述樣品材料接觸以用于制備。
[0225]就核酸純化應用本發明所述試劑以預處理樣品材料能夠從各種樣品材料中分離和/或純化核酸,即使它們僅以少量存在于樣品材料中。另外,例如在本示例中所用,用本發明所述試劑預處理樣品材料能夠從樣品材料中純化核酸,而在不使用本發明所述試劑的情況下,用常規標準方法從這些樣品材料中分離核酸是不可能的。需要純化的核酸能選自單鏈或雙鏈的真核、原核和病毒核酸,包括RNA、DNA和質粒。按照一個實施方式,需要純化的核酸代表至少部分樣品材料的污染。
[0226]另外,本發明提供了用于從生物處理樣品中分離靶標核酸的方法,其優選包括至少一種生物藥物,其中所述方法包括至少下列步驟:
[0227]a.用試劑預處理所述生物處`理樣品,其中所述試劑包括至少一種或多種含氨基的化合物,所述化合物選自下組中的一種或多種:
[0228]1.極性-中性蛋白性a -氨基羧酸,優選天冬酰胺、半胱氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、蘇氨酸和絲氨酸,
[0229]i1.非極性-疏水性蛋白性a -氨基羧酸,優選丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸和纈氨酸,
[0230]ii1.堿性a-氨基羧酸,優選精氨酸、賴氨酸和鳥氨酸,
[0231]iv.非蛋白性氨基羧酸,選自(6-丙氨酸、D-丙氨酸、L-高絲氨酸和D-纈氨酸,
[0232]V.氨基羧酸聚合物,包括在(1.)-(iv.)中提及的至少一種氨基羧酸,優選由(i)-(iv)中所述的氨基羧酸組成,優選形成自相同、兩種或幾種不同的氨基羧酸單體,優選與鹵化物聯合,優選選自聚-L-賴氨酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽、聚-L-賴氨酸鹽酸鹽、聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)、聚(L-谷胺酰胺,L-賴氨酸)氫溴酸鹽、聚-L-鳥氨酸,優選大小為 0.5kDa-300kDa,
[0233]v1.來自2-4個氨基羧酸的肽,包括至少一種(i)-(iv)中所述的氨基羧酸,優選由(1.)-(iv.)中所述的氨基羧酸組成,優選選自(1.)-(iv.)中提及的相同或不同的氨基羧酸,優選是甘氨酸二聚體、甘氨酸三聚體和甘氨酸四聚體,[0234]vi1.通式R3R4N-CR1R2-COOH⑴的化合物,其中R1和R2互相獨立地選自氫、烷基、羥基烷基、氣基烷基和硫代烷基,而R3和R4互相獨立地選自氣、烷基、羥基烷基,其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈的,是飽和或不飽和的并且其中R1、!?2、!?3和R4中的至少一個不是氫。一個、兩個、三個、四個或五個羥基能夠以羥基烷基的形式存在。二(羥基烷基)基團和三(羥基烷基)基團也是合適的。通式(I)的化合物優選選自N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸(tricine)和N, N-二(2-羥基乙基)甘氨酸(bicine),
[0235]vii1.通式R3R4N-CR5R6R7(II)的化合物,其中R3和R4互相獨立地選自氫和羥基烷基,并且其中R5、R6和R7互相獨立地選自氫、烷基和羥基烷基,其中優選R5、R6和R7中的至少一個是羥基烷基,并且其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈,飽和或不飽和的。一個、兩個、三個、四個或五個羥基能夠以羥基烷基的形式存在。二(羥基烷基)基團和三(羥基烷基)基團也是合適的。化合物(II)優選是三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris),
[0236]b.優選混合所述試劑與生物處理樣品,
[0237]c.從所述生物處理樣品中分離和/或純化核酸,所述樣品已經與所述試劑接觸和/或與所述試劑混合,
[0238]d.任選定量和/或定性檢測至少一部分經分離的靶標核酸,優選通過擴增待檢測核酸片段進行定量檢測。
[0239]如已經結合本發明所述第一種方法所提到,用步驟(a)中定義的試劑預處理生物處理樣品具有以下優勢:后續的核酸純化能夠顯著改善,尤其是當所述生物處理樣品僅含有少量的靶標核酸時。對于一些生物處理樣品,所述核酸的分離僅由此變得可能。在步驟(a.)中進行的預處理能通過一種令人驚訝的簡單方式從甚至非常不同的生物處理樣品中以基本恒定的效率可靠分離核酸,例如在容許的變化之內。因此,用按照本發明的方法分離靶標核酸(例如宿主DNA或其他核酸污染物)是可能的,即使它們以僅僅Ipg或更少的量存在于所述生物處理樣品中。由于按照本發明的預處理,能夠有效純化甚至0.1pg的量或甚至0.01pg的量。因此,按照本發明的方法足夠靈敏,甚至在應用生物處理樣品的這個高要求領域中,能夠用統一的分離方法可靠分離并且甚至定量分離靶標核酸。因此,所述方法也能夠易于自動化,這在通常必須處理大量樣品的所述領域中是一個顯著的優勢。
[0240]本發明所述用于從生物處理樣品中分離靶標核酸的方法基本上是本發明所述第一種方法的【具體實施方式】,其已經如上詳細描述,用于從樣品材料中分離和/或純化核酸。特別合適和優選的包括氨基基團的化合物(其能包括在步驟(a.)使用的試劑中)以及合適和優選濃度的預處理所用試劑單獨組分已經結合本發明所述第一種方法詳細解釋并且也應用于從生物處理樣品中分離靶標核酸的方法。為了避免重復,因而參考上述公開內容的全文,其在此也是適用的。然而,為了完整性目的,特別優選的實施方式在下文中再次詳細解釋。特別優選地,上文詳述的本發明所述試劑用于步驟(a.)中的預處理,并且也在權利要求中更為詳細地描述。
[0241]合適和優選的包括氨基 的化合物如上詳細描述;參考相應的公開內容。按照一個實施方式,在生物處理樣品與步驟(a.)內用于預處理的試劑的反應混合物中,包括氨基的化合物和/或各種這些化合物的組合的總濃度是2.5mM-400mM,優選12.5mM-280mM,特別優選25mM-200mM。這些濃度已經證明對于200 yl-1000 yl大小范圍的樣品材料與試劑的反應混合物特別有利。在此,所述核酸的定量分離是可能的,即使本發明所述試劑與樣品材料的反應混合物僅含有Ipg核酸數量級的少量核酸。按照本發明用于步驟(a.)的試劑中,優選包含氨基的化合物和/或各種這些化合物的組合總濃度為5mM-500mM,優選25mM-350mM,特別優選 50mM-250mM。
[0242]按照用于從生物處理樣品中分離核酸的本發明所述方法的一個優選實施方式,用某一試劑完成步驟(a.)中的預處理,所述試劑也包括以下組分中的至少一種或多種:
[0243]-至少一種去污劑或去污劑的混合物,
[0244]-至少一種絡合劑或絡合劑的混合物,優選選自乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二醇-雙(氨基乙基醚)-N,N'-四乙酸(EGTA)和/或乙二胺二琥珀酸(EDDS),特別優選EDTA,
[0245]和/ 或
[0246]-至少一種蛋白或蛋白的混合物。
[0247]實驗已經顯示,使用額外含有一種或多種相應組分的相應試劑預處理,能夠進一步改善后續的分離和/或純化。如果所述試劑包括幾種組分或成分,它們能夠以均勻試劑的形式添加,例如溶液,或者,所述試劑能通過混合兩種或多種組合物形成,例如使這些組合物與生物處理樣品一起接觸或還任選地互相分開接觸,以按照步驟(a.)進行所述樣品的預處理。按照本發明,術語使用試劑預處理生物過程樣品也涵蓋單獨組分的分開添加。優選使用均勻試劑。
[0248]如上所述,所述去污劑優選是非離子型表面活性劑,優選烷基葡糖苷和/或聚氧乙烯烷基苯基醚。烷基葡糖苷的組特定包括聚山梨酯的組,優選聚山梨酯20、聚山梨酯40和聚山梨酯80。特別優 選地,使用聚山梨酯20 (吐溫20)作為烷基葡糖苷。聚氧乙烯烷基苯基醚優選是辛苯聚醇9(曲通X-100)或諾乃洗滌劑P-40。優選地,在所述試劑中,所述去污劑或去污劑的混合物尤其是一種或多種非離子型表面活性劑的總濃度是0.1% (v /v) -5 % (v / v),優選 0.2% (v / v)-4% (v / v),并且優選 0.5% (v / v) -3% (v / v)并且也優選I % (v / v) -3% (v / v)。0.2% (v / v) -0.5% (v / v)優選用于聚氧乙烯烷基苯基醚,如曲通X-100,并且I % (v / v)-5% (v / v)優選用于烷基葡糖苷,尤其是聚山梨酯,例如吐溫20。
[0249]按照一個實施方式,在生物處理樣品與本發明所述試劑的反應混合物中,所述試劑所含去污劑或去污劑的混合物尤其是一種或多種非離子型表面活性劑的總濃度是0.05 % (V / v) -4 % (v / v),優選 0.1 % (v / v) -3 % (v / v)并且優選 0.25 % (v /v) -2.5% (v / v)以及優選 0.5% (v / v) -2.5% (v / v)。0.1% (v / v) -0.4% (v / v)的值已經證明特別優選用于聚氧乙烯烷基苯基醚,例如曲通x-100。按照一個實施方式,所述濃度優選是0.5% (v / v)-4% (v / V)。這個濃度尤其優選用于聚山梨酯,例如吐溫20。優選地,用于預處理生物處理樣品的步驟(a.)所用試劑含有至少兩種去污劑。按照一個實施方式,一種去污劑選自烷基葡糖苷組,優選聚山梨酯,尤其優選聚山梨酯20,并且另一種去污劑選自聚氧乙烯烷基苯基醚的組,優選曲通X-100。
[0250]按照一個實施方式,用于預處理的步驟(a.)所用試劑包括絡合劑或絡合劑的混合物。按照一個實施方式,在試劑中絡合劑的總濃度是10mM-500mM,優選lOmM-lOOmM。按照一個實施方式,在生物處理樣品與本發明所述試劑的反應混合物中,所述試劑所含絡合劑的總濃度是5mM-400mM,優選5mM-80mM。其優點已經如上解釋。
[0251]按照本發明所述方法的一個實施方式,用于預處理的步驟(a.)所用試劑包括至少一種蛋白,優選球狀蛋白或球狀蛋白的混合物。根據一個實施方式,所述蛋白沒有任何酶活性。優選地,該蛋白不是酶。球狀蛋白優選選自白蛋白和/或球蛋白。按照本發明所述方法的一個實施方式,在步驟(a.)所用試劑中一種或多種蛋白的總濃度是Img /mL-100mg / mL,優選 2mg / mL_25mg / mL, 2mg-10mg / ml 并且也優選 4mg_10mg / ml。2mg / mL-25mg / mL、2mg / ml-10mg / ml 和優選 4mg / ml-10mg / ml 的濃度特別適于球狀蛋白,具體例如IgG和BSA。按照一個實施方式,在生物處理樣品與本發明所述試劑的反應混合物中,來自試劑的一種或多種蛋白的總濃度是0.5mg / mL-80mg / mL, Img /mL-20mg / mL,優選 Img / mL-8mg / mL,優選 2mg / mL-8mg / mL。對于細節和優勢,參考上述公開內容以及本發明所述方法。
[0252]按照一個實施方式,在步驟(a.)中使用的試劑不含總濃度> 5mM的磷酸鹽和/或檸檬酸鹽。
[0253]按照一個實施方式,在步驟(a.)中使用的試劑不含或僅含有少量的離液化合物。這個實施方式是有利的,因為測試已經顯示用于預處理的步驟(a.)所用試劑中的離液化合物例如離液鹽,特別是在較高濃度下能對后續核酸純化產生不利影響,例如其可能反映為在經分離靶標核酸的定量檢測中的較低回收率。因此用于預處理的步驟(a.)所用試劑優選不含一定濃度的離液化合物,該濃度使得按照本發明的預處理效果更差,并且尤其是干擾后續核酸分離的濃度。優選地,用于本發明所述方法步驟(a.)的試劑不含濃度超過71、611、511、411、311、211、謹或超過0.5M的離液鹽,尤其是胍鹽。優選離液鹽尤其是胍鹽的量在0.1M以下。特別優選地,在步驟(a.)中使用的試劑不含任意離液鹽或其他離液化合物。優選地,這相應用于步驟(a.)中的預處理,例如,在步驟(a.)中優選沒有離液化合物加入到生物處理樣品中。
[0254]按照一個實施方式,用于預處理的步驟(a.)所用試劑沒有任何裂解性質。
[0255]按照一個實施方式,用于預處理的步驟(a.)所用試劑包括至少一個或多個含有氨基的化合物,所述化合物選自下述1-viii組中的一種或多種:
[0256]1.天冬酰胺、半胱氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、蘇氨酸和絲氨酸,
[0257]i1.丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸和纈氨酸,
[0258]ii1.精氨酸、賴氨酸和鳥氨酸,
[0259]iv.^ -丙氨酸、D-丙氨酸、L-高絲氨酸和D-纈氨酸,
[0260]V.聚-L-賴氨酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽、聚-L-賴氨酸鹽酸鹽、聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)、聚(L-谷胺酰胺,L-賴氨酸)氫溴酸鹽、聚-L-鳥氨酸,
[0261]v1.甘氨酸二聚體、甘氨酸三聚體、甘氨酸四聚體和二肽(Ala-Glu),
[0262]vi1.N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸(tricine)和N,N- 二(2-羥基乙基)甘氨酸(bicine),
[0263]和/ 或
[0264]vii1.三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris)。
[0265]下面描述了步驟(a.)所用試劑的特別優選的實施方式。在這些優選的實施方式中,所述試劑的單獨組分優選以上面就單獨組成部分描述的濃度存在,在這個方面參考上述的公開內容。如前已述,能夠在樣品材料的預處理中分開加入所述試劑的單獨組分,然而,其中優選以均勻試劑形式加入,例如溶液。[0266]按照一個優選的實施方式,在步驟(a.)中使用的試劑包括至少甘氨酸、Gly-Gly、N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸和/或N,N-二(2-羥基乙基)甘氨酸作為包含氨基的化合物、至少一種絡合劑(優選EDTA)以及至少一種,優選至少兩種去污劑,尤其優選聚氧乙烯烷基苯基醚,如曲通X-100和/或聚山梨酯,例如優選吐溫20。特別優選地,所述試劑還包括至少一種蛋白,優選球狀蛋白如IgG或BSA。
[0267]按照另一個優選的實施方式,在步驟(a.)中使用的本發明所述試劑包括一個或多個選自天冬酰胺、谷胺酰胺、精氨酸、賴氨酸和鳥氨酸的極性-中性和/或堿性a -氨基羧酸。在此,實驗已經顯示用相應試劑預處理還能夠改善分離和/或純化,尤其是當所述a -氨基羧酸與緩沖液組合,具體例如Tris或磺酸緩沖液,例如HEPES或HEPPS緩沖液。另外,所述試劑優選包括至少一種蛋白,優選球狀蛋白如IgG或BSA。
[0268]按照另一個優選的實施方式,在步驟(a.)中使用的試劑包括氨基羧酸化合物谷胺酰胺、脯氨酸、聚-L-賴氨酸和/或聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)以及二肽(Ala-Glu)。優選地,其還包括絡合劑例如EGTA,和至少一種、優選至少兩種去污劑,尤其優選聚氧乙烯烷基苯基醚,如諾乃洗滌劑-P40和/或聚山梨酯,優選例如吐溫20。優選地,所述試劑也包括球狀蛋白和一種或多種緩沖液,所述球狀蛋白優選IgG,所述緩沖液優選一種或兩種磺酸緩沖液,例如HEPES和/或HEPPS。
[0269]按照另一個優選的實施方式,在步驟(a.)中使用的試劑包括至少一種、優選兩種以下氨基羧酸化合物即(6-丙氨酸和聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)。優選地,其還包括絡合劑例如EDTA,和至少一種、優選至少兩種去污劑,尤其優選聚氧乙烯烷基苯基醚,如曲通X-100和/或聚山梨酯,優選例如聚山梨酯40。優選地,所述試劑也包括球狀蛋白以及一種或多種緩沖液,所述球狀蛋白優選IgG,所述緩沖液優選一種或兩種磺酸緩沖液,例如HEPES 和 / 或 HEPPS。
[0270]按照另一個優選的實施方式,在步驟(a.)中使用的試劑包括至少兩種、優選所有的以下氨基羧酸化合物即半胱氨酸、丙氨酸、精氨酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽和三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris)。此外,該試劑優選包括球狀蛋白,尤其是IgG。
`[0271]按照另一個優選的實施方式,在步驟(a.)中使用的試劑包括至少兩種、優選所有的以下氨基羧酸化合物即絲氨酸、甲硫氨酸、賴氨酸、D-纈氨酸和聚-L-鳥氨酸。優選地,其還包括絡合劑例如EGTA,和至少一種、優選至少兩種去污劑,尤其優選聚氧乙烯烷基苯基醚,如曲通X-100和/或聚山梨酯,優選例如吐溫20。優選地,所述試劑也包括球狀蛋白,優選 BSA。
[0272]按照另一個優選的實施方式,在步驟(a.)中使用的試劑包括至少兩種、優選所有的以下氨基羧酸化合物即蘇氨酸、亮氨酸和鳥氨酸。優選地,其還包括絡合劑例如EDDSJP至少一種、優選至少兩種去污劑,尤其優選聚氧乙烯烷基苯基醚,如曲通X-100和/或聚山梨酯,優選例如吐溫20。優選地,所述試劑還包括蛋白以及優選一種或多種緩沖液,所述蛋白優選球狀蛋白如IgG或BSA,所述緩沖液優選一種或兩種磺酸緩沖液,例如HEPES和/或HEPPS。
[0273]按照一個優選的實施方式,步驟(a.)所用試劑的pH在pH3_pH9的范圍內。
[0274]優選地,50-3000 iil,優選100-1500 y 1,特別優選200-1000 量的特定生物處
理樣品用于本發明所述核酸分離,并且在步驟(a.)中用本發明所述制劑相應處理。在步驟(a.)中試劑和生物處理樣品優選以下列比例一起加入:1+4至4+1 (Vww
+V生物處理樣品),優選1+2 (V試劑+V生物處理樣品)M 2+1 (V試劑+V生物處理樣品)并且特別優選1+1 (V試劑
+V)。應優選進行后續的混合步驟。
[0275]在步驟(a.)以及任選的步驟(b.)中本發明所述預處理之后是分離和/或純化核酸的步驟(C.)。任選地,本發明所述試劑與從步驟(a.)或步驟(a.)和步驟(b.)得到的生物處理樣品的組合物在步驟(c.)之前還能進一步加工和/或處理,例如通過加入另外的制劑或通過分離單獨的組分。生物處理樣品與本發明所述試劑的組合物因此還可包括額外的組分,例如其在步驟(a.)中的預處理之后但在步驟(c.)的分離之前加入。為簡明起見,從相應中間步驟得到的組合物也能在本申請的內容中表示為本發明所述試劑與從步驟(a.)或步驟(a.)和步驟(b.)得到的生物處理樣品的組合物。
[0276]取決于實施方式的步驟(c.)可能具有幾個子步驟,基本上與任意類型的核酸分離方法一起發揮功能。使用或不使用運載體材料以結合核酸的分離方法的非詳盡示例已經結合本發明所述第一種方法在前文中描述。參考上述公開內容。按照一個實施方式,步驟(C.)中核酸的分離和/或純化包括至少一個下列子步驟C.1)和C.2),優選包括兩個子步驟:
[0277]c.1)通過添加至少一種裂解劑,消化本發明所述試劑與從步驟(a.)或步驟(a.)和步驟(b.)得到的生物處理樣品的組合物。用裂解劑的該處理特別用于生物處理樣品中可能含有的任意蛋白和可能存在的任意其他污染樣品組分的變性和/或降解。此外,取決于生物處理樣品,這個步驟也用于從例如絡合物質中釋放生物處理樣品所含核酸的目的。由于本發明所述方法優選能夠從非常不同的生物處理樣品中分離靶標核酸,其可能因此在組成方面不同,因此使用裂解劑處理是有利的,即使生物處理樣品中的靶標核酸一般不包含在細胞內。在這個消化步驟中,優選使用典型的裂解劑,例如蛋白水解酶,優選蛋白酶如蛋白酶K,離液化合物,優選`例如離液鹽和/或去污劑,優選非離子型去污劑。按照一個實施方式,在此消化步驟中使用超過一種裂解劑。因此,在步驟(a.)中用試劑預處理的生物處理樣品可用至少一種蛋白水解酶以及至少一種裂解劑處理,所述蛋白水解酶優選蛋白酶K,所述裂解劑包括至少一種離液化合物和/或去污劑。離液鹽特別例如胍鹽,優選用作離液化合物。非離子型去污劑優選用作去污劑。對于去污劑,優選使用聚氧乙烯脂肪醇醚,其包括優選具有6-22個碳原子的脂肪醇部分,并且包括優選具有2-150個(CH2CH2O)單元的聚氧乙烯部分。能優選用于此消化步驟的裂解劑也描述于例如W02009 / 144182,其在此通過引用納入。按照一個實施方式,在消化步驟中,使按照步驟(a.)預處理的生物處理樣品與至少一種蛋白水解酶和至少一種其他裂解劑接觸并且孵育,所述裂解劑優選含有離液化合物。孵育步驟的持續時間優選至少3分鐘,優選至少5分鐘,優選至少10分鐘,特別優選至少15分鐘并且優選在蛋白水解酶活性提高的溫度下進行。優選地,在至少35°C,至少40°C,至少50°C,至少55°C或至少60°C進行所述孵育步驟。優選地,在35°C -70°C,優選40°C_65°C的溫度范圍內進行所述孵育。特別優選地,使用蛋白水解酶和含有離液劑的裂解試劑的組合,其優選也包括前述去污劑之一。
[0278]c.2)優選通過結合到運載體材料來分離核酸。如果所述生物處理樣品除了靶標核酸以外也含有其他核酸,這些也能同時進行純化。然而,如果需要,也能產生靶標核酸的選擇性純化。運載體材料優選是核酸結合固相,其來自含二氧化硅材料、硅膠、二氧化硅、玻璃、沸石、氧化鋁、二氧化鈦、二氧化鋯、高嶺土、硅膠、陶瓷、聚合物運載體材料,例如聚亞烷基和聚苯乙烯珠。最終起決定性作用的是運載體材料能夠結合核酸。能夠用官能團例如陰離子交換基團修飾所述運載體材料,或者其能是未修飾的并且因此在表面不含任何額外的官能團。所述運載體材料的其他實施方式已經如上述,并且參考相應的公開內容。特別優選地,使用二氧化硅材料。在這種情況下優選使用具有二氧化硅或玻璃表面的磁性顆粒。磁性二氧化硅顆粒優選使本發明所述方法易自動化,并且優選的實施方式已經結合本發明所述第一種方法如上描述;參考相應的公開內容。按照一個實施方式,能夠通過步驟C.1)使用的裂解劑調節結合核酸所必需的結合條件,例如當所述裂解劑包含合適濃度的離液化合物時。相應的結合步驟已在現有技術中描述,例如在US5,234,809中。然而,優選地,為了調節結合條件,加入結合劑,其包括至少一種醇,優選具有1-5個碳原子的支鏈或直鏈烷醇,尤其優選異丙醇。所述結合劑也能夠包括離液化合物,優選離液鹽和/或至少一種去污劑。所述去污劑優選是非離子型去污劑。所述結合劑的優選實施方式也結合本發明所述第一種方法如上描述。參考相應的公開內容。能用于步驟c.2)的其他結合劑描述于例如W02009 / 144182,其在此通過引用納入。核酸結合到運載體材料之后優選是從剩余樣品中分離結合的核酸。如果使用磁性二氧化硅顆粒,這通常在磁場協助下優選通過分離結合到所述運載體材料的核酸來完成。任選地,所述核酸隨后能進行洗滌和洗脫。
[0279]本發明所述用于從生物處理樣品中分離靶標核酸的方法還包括用于檢測至少一部分經分離靶標核酸的任選步驟(d.)。檢測能夠是定性的,但是在生物藥物領域,優選是定量的。對于檢測,通常足以檢測經分離靶標核酸的核酸片段。定量檢測優選通過擴增靶標核酸的片段發生。定 量檢測能夠對生物處理樣品所含靶標核酸的量做出定量陳述。由于管理機構要求,這尤其在生物藥物領域是重要的,因為不能超過特定量的例如宿主DNA或其他核酸污染物。
[0280]除了上文已描述的基本步驟(a.)-(d.),按照本發明的額外步驟也能夠在所述步驟(a.)-(d.)之前或之后進行(并且例如在所述步驟(c.)的子步驟之前或之后)。詳細內容也結合本發明所述第一種方法加以解釋;參考相應的公開內容。
[0281]術語生物處理樣品特別涉及在生物技術學生產過程中得到或產生的樣品材料。按照一個實施方式,所述生物處理樣品是在純化過程中得到的純化部分。例如,其能是生物技術學生產的產品(尤其是生物藥物)的純化過程中得到的純化部分。通常在此使用的用于純化相應所生產生物技術產品的方法如上所解釋;參考相應的公開內容。術語生物處理樣品和純化部分也包括最終純化和/或配制的生物技術產物(例如生物藥物)。根據一個實施方式,所述純化部分是色譜洗脫液。例如可能在離子交換色譜、蛋白-A / G-親和色譜、疏水性相互作用色譜和/或親水相互作用色譜的過程中得到所述洗脫液。按照一個實施方式,所述純化部分是水性樣品材料,除了需要分離的核酸以外其還包括一種或多種緩沖物質和/或鹽。相應純化部分中經常含有的緩沖物質示例是乙酸鹽緩沖液、碳酸鹽緩沖液、硫酸鹽緩沖液、磷酸鹽緩沖液、檸檬酸鹽緩沖液和甘氨酸緩沖液。在純化緩沖液中經常使用并且因此在純化部分中包含的其他緩沖劑是ACES、ADA、BES、BICINE、BIS-TRIS、CHES、檸檬酸鹽、甘氨酸、Gly-Gly、HEPES、HEPPS、咪唑、MES、MOPS、PIPES、磷酸鹽、TAPS、TES、TRICINE、TRIS。也使用馬來酸鹽、丙二酸鹽、甲酸鹽、三甲基胺、三乙基胺。尤其也在純化部分中出現的常見鹽是,例如堿金屬和堿土金屬基團的氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽以及銨化合物,以及任選的Zn、Cu、N1、Co、Fe鹽(例如當IMAC方法如N1-NTA用于純化時)。
[0282]按照一個實施方式,所述生物處理樣品并且尤其是純化部分基本沒有細胞。需要研究的純化部分能源自用于生物技術學生產的產品純化過程的任意階段。按照一個實施方式,用本發明所述方法從純化過程得到的不同純化部分中分離靶標核酸。因此,例如能夠用本發明所述方法從純化過程的各種或甚至每個純化部分(包括最終純化的終產物)純化靶標核酸。這使得優選能監測純化過程并且例如確保所純化終產物中包含的靶標核酸量不超過所需和/或允許的量成為可能。基于按照本發明在步驟(a.)中完成的生物處理樣品預處理,能夠用統一方法實現核酸的實際分離,即使所述生物處理樣品例如各種純化部分在其組成方面不同。此外,甚至極少量核酸的定量分離也是可能的。
[0283]按照一個實施方式,靶標核酸代表所述生物處理樣品例如純化部分的污染。代表污染的核酸能是例如病毒核酸或微生物的核酸。按照一個實施方式,靶標核酸是DNA,尤其是例如來自宿主或宿主細胞的基因組DNA,所述宿主或宿主細胞用于生物技術產品具體例如生物藥物的生產。通常用作生產器的宿主和宿主細胞結合本發明所述第一種方法如上述解釋。參考相應的公開內容。特別是當使用永生化宿主細胞時,來自宿主細胞的DNA不應以較大的量存在于最終生產的生物藥物中。當重組產生感興趣的生物藥物,尤其是例如生物藥物肽或蛋白時,經常使用各永生化宿主細胞。如上所述,管理當局要求證明沒有超過特定的限制。另外,用于提供這種證明的核酸分離方法必須滿足特定的標準,尤其是它們必須足夠靈敏和可靠以保證可靠的結果。本發明所述方法滿足這些要求。相應的背景、生物處理樣品的其他示例以及合適并且優選的生物藥物示例已經在前序中并結合本發明所述第一種方法詳細解釋。參考上述公開內容,其也在此相關。按照一個實施方式,所述生物藥物不是核酸。按照一個實施方式,所述生物藥物是肽或蛋白。如上所述,能夠用各種宿主細胞重組生產肽和蛋白。
[0284]按照一個實施方式,檢測了至少一部分經分離的靶標核酸,并且所述檢測優選是定量的。如已提及的,其優勢在于能測定所分析生物處理樣品中靶標核酸的量在允許和/或需要的最大限度以上或是以下。
[0285]按照一個實施方式,本發明所述方法具有如下L0D(檢測限):生物處理樣品中的lpg、0.5pg,優選0.lpg、0.05pg,特別優選0.01pg祀標核酸,從所述生物處理樣品中分離革巴標核酸。由于按照本發明的預處理,從非常不同的生物處理樣品中高效、有效和可靠地分離甚至如此小量的靶標核酸,并且因此能定量確定生物處理樣品中的靶標核酸量。當然,然而,所述生物處理樣品也可能含有顯著較高量的靶標核酸。本發明所述方法的檢測下限的特別優點在于甚至能夠檢測到如此小的量并且因此也能確保所述方法得到在Pg范圍(或更高)內的可靠結果,即使所述生物處理樣品有顯著差異并且因此純化受到明顯阻礙。在其低LOD的基礎上,本發明所述方法滿足用于核酸污染物檢測的核酸純化方法的靈敏度官方要求。
[0286]在經分離靶標核酸的任選后續檢測中,經分離靶標核酸的回收率優選是至少50 %,優選至少75 %,特別優選至少85 %。
[0287]按照一個具體的實施方式,本發明提供了用于在從純化過程得到的各種生物處理樣品中檢測至少一種靶標核酸的方法,其中所述方法的特征在于所述靶標核酸按照上述用于從生物處理樣品分離靶標核酸的方法分離自需要研究的生物處理樣品并且檢測了至少一部分純化的靶標核酸。優選地,所述檢測是定量的,例如通過已知的擴增技術。對于用于從生物處理樣品中分離靶標核酸的方法的詳細內容,參考前述公開內容。所述方法的這種變化具有的優勢在于靶標核酸能夠通過本發明所述方法從各種純化過程所得生物處理樣品中分離,所述生物處理樣品優選包括最終純化的終產物。如上所述,這能監測純化的過程并且例如確保純化的終產物不超過需要的和/或允許的靶標核酸量。所述靶標核酸優選是宿主DNA(特別是當所述宿主細胞是永生化細胞時)和/或病毒核酸。生物處理樣品、生物藥物和單獨過程步驟的實施方式的合適示例如上詳細解釋。參考相應的公開內容。
[0288]本發明還涉及用于制備生物處理樣品的試劑的應用,所述生物處理樣品優選含有一種用于后續核酸分離和/或純化以及優選核酸檢測的生物藥物,其中所述試劑包括至少下列組分:
[0289]a.至少一種或多種包括氨基的化學物,所述化合物來自下組中的一種或多種:
[0290]1.極性-中性蛋白性a -氨基羧酸,優選天冬酰胺、半胱氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、蘇氨酸和絲氨酸,
[0291]i1.非極性-疏水性蛋白性a-氨基羧酸,優選丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸和纈氨酸,
[0292]ii1.堿性a-氨基羧酸,優選精氨酸、賴氨酸和鳥氨酸,
[0293]iv.非蛋白性氨基羧酸,選自(6-丙氨酸、D-丙氨酸、L-高絲氨酸和D-纈氨酸,
[0294]V.氨基羧酸聚合物,包括在(1.)-(iv.)中提及的至少一種氨基羧酸,優選由(i)-(iv)中所述的氨基羧酸組成,優選形成自相同、兩種或幾種不同的氨基羧酸單體,優選與鹵化物聯合,優選選自聚-L-賴氨酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽、聚-L-賴氨酸鹽酸鹽、聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)、聚(L-谷胺酰胺,L-賴氨酸)氫溴酸鹽、聚-L-鳥氨酸,優選大小為 0.5kDa-300kDa,
[0295]v1.來自2-4個氨基羧酸的肽,包括(1.)-(iv.)中提及的至少一種氨基羧酸,優選由(1.)-(iv.)中提及的氨基羧酸組成,優選選自(1.)-(iv.)中提及的相同或不同氨基羧酸,優選甘氨酸二聚體、甘氨酸三聚體和甘氨酸四聚體,
[0296]vi1.通式R3R4N-CR1R2-COOH⑴的化合物,其中R1和R2互相獨立地選自氫、烷基、羥基烷基、氣基烷基和硫代烷基,而R3和R4互相獨立地選自氣、烷基、羥基烷基,其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈的,是飽和或不飽和的并且其中R1、!?2、!?3和R4中的至少一個不是氫。一個、兩個、三個、四個或五個羥基能夠以羥基烷基的形式存在。二(羥基烷基)基團和三(羥基烷基)基團也是合適的。通式(I)的化合物優選選自N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸(tricine)和N, N-二(2-羥基乙基)甘氨酸(bicine),
[0297]vii1.通式R3R4N-CR5R6R7(II)的化合物,其中R3和R4互相獨立地選自氫和羥基烷基,并且其中R5、R6和R7互相獨立地選自氫、烷基和羥基烷基,其中優選R5、R6和R7中的至少一個是羥基烷基,并且其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈,飽和或不飽和的。一個、兩個、三個、四個或五個羥基能夠以羥基烷基的形式存在。二(羥基烷基)基團和三(羥基烷基)基團也是合適的。化合物(II)優選是三(羥基甲基)_5氨基甲烷(Tris),
[0298]以及優選至少一種或多種下列組分:
[0299]b.至少一種去污劑,
[0300]c.至少一種絡合 劑,[0301]d.至少一種蛋白。
[0302]所述試劑在預處理中的應用優選具有以下效果:能增加核酸純化效率并且因此能從優選含有生物藥物的生物處理樣品中分離甚至極少量的靶標核酸。在一些生物處理樣品的情況中,核酸純化僅僅作為使用本發明所述試劑的結果而變得可能。優選分離之后是靶標核酸的檢測。在此,按照本發明的應用使得靶標核酸的回收率能夠增加并且因此回收率為至少50%,優選至少75%,特別優選至少85%。
[0303]對于包括合適和優選濃度的單獨組分在內的試劑單獨組分以及組分組合的優選實施方式和本發明所述試劑的優選實施方式,參考所述試劑的上述公開內容,尤其是已經在本發明所述用于從樣品材料分離和/或純化核酸的第一種方法中描述的試劑,以及按照本發明的試劑。所述生物處理樣品優選是純化部分,優選從色譜過程中得到的純化部分。所述生物處理樣品優選是水性樣品材料,除了需要純化的核酸以外其還包括一種或多種緩沖劑和/或鹽。關于生物處理樣品和優選實施方式、純化部分的組成和性質的進一步詳細內容結合本發明所述用于從生物處理樣品純化核酸的方法如上解釋。參考上述公開內容。
[0304]此外,應用本發明所述試劑和/或本發明所述方法能定量檢測分離和純化的核酸,所述核酸優選包含于來自純化過程的純化部分中。作為本發明所述預處理的結果,優選能降低L0D。按照本發明的應用能夠使樣品中核酸分離的檢測限降低到至少lpg,優選至少0.1pg并且特別優選0.01pg的核酸。由于按照本發明的預處理,能分離甚至如此小量的核酸。當然,較大量的核酸純化也是可能的并且由本發明的各個方面覆蓋。另外,按照本發明的預處理允許以至少50%,優選至少75%,特別優選至少85%的回收率純化和檢測核酸。這些驚人的檢測下限和高回收率增加了核酸純化的可靠性,因為它們確保能夠從生物處理樣品中可靠地純化甚至微量(和當然較大的量)的核酸。增加對于患者的安全性并且排除由少量核酸產生的污染是非常重要的,尤其是與生物藥物的醫藥產品授權/批準程序相關。
[0305]本發明所述用于從樣品材料分離和/或純化核酸的方法的試劑盒包括本發明所述試劑的實施方式,其對應于在分離和純化核酸方法內使用的試劑的上文描述和/或對應于本發明所述用于核酸分離和/或純化方法的上文描述。所述試劑盒包括以下組分中的至少一種或多種:`
[0306]1.運載體材料,優選含有用于分離靶標核酸的二氧化硅、玻璃纖維、聚亞烷基,例如PP、PE / PP、PE。所述運載體材料能夠以顆粒的形式作為非織造織物、纖維、凝膠基質、膜和優選作為柱填充材料使用,其中所述顆粒優選采用珠的形式。所述珠優選采用磁性顆粒的形式,優選磁性珠。
[0307]i1.一種或多種用作裂解劑的制劑,優選包括至少一種離液劑和/或至少一種來自非離子型去污劑組的去污劑,優選選自聚氧乙烯-脂肪醇醚,其包括具有6-22個碳原子的脂肪醇部分并且包括含有2-150個(CH2CH2O)單元的聚氧乙烯部分,
[0308]ii1.一種或多種酶,優選蛋白酶K、DNA酶和/或RNA酶,
[0309]iv.一種或多種用作結合劑的制劑,優選包括至少一種離液劑和/或至少一種來自非離子型去污劑組的去污劑,優選選自聚氧乙烯-脂肪醇醚,其包括具有6-22個碳原子的脂肪醇部分并且包括含有2-150個(CH2CH2O)單元的聚氧乙烯部分,以及任選至少一種具有1-5個碳原子的支鏈或直鏈醇,[0310]v.一種或多種用作洗滌劑的制劑,所述制劑優選包括至少一種具有1-5個碳原子的支鏈或直鏈醇,以及任選的離液化合物和/或任選來自非離子型表面活性劑組的去污劑,
[0311]v1.一種或多種用作洗脫劑的制劑,優選包括緩沖介質中的至少一種絡合劑。
[0312]所述試劑盒適于手動使用和自動化應用,尤其是基于膜和/或柱以及磁性珠的運載體材料能夠實踐自動化。
[0313]術語“試劑”在本申請內容中特定指化學組合物。術語試劑、組合物和制劑在此作為同義詞使用,除非使用它們的上下文有一些其他的意思。優選地,所述試劑是水性組合物。
[0314]術語“核酸”和“多種核酸”以及其衍生的術語在本申請內容中以單數或復數形式同義使用。能用本方法分離的核酸是例如DNA、RNA、mRNA、質粒、粘粒、線粒體,表觀遺傳修飾的、單鏈、雙鏈、環狀、游離循環、胎兒的、人工或合成的核酸,以及cDNA和其片段。按照一個實施方式,需要純化的核酸代表樣品材料尤其是例如生物處理樣品的污染。在生物處理樣品的情況中,相應污染物示例特定是生產者的基因組DNA或病毒核酸。取決于本發明所述方法的步驟(c.)的實施,可純化總核酸和特定DNA或RNA。此外,能夠在設定的合適結合條件下純化短鏈核酸(例如具有< 1000bp、< 800bp、< 500bp、< 300bp ( 200bp 或< IOObp長度的任意形式的DNA和RNA,包括非編碼RNA,例如miRNA或合成核酸)。用于分離短鏈核酸的相應條件/方法在現有技術中熟知并且可以相應地按照本發明在本發明所述方法的步驟(c.)中使用。
[0315]特別優選的實施方式再次如下描述:
[0316]按照第一個實施`方式,提供了一種用于從樣品材料中分離和/或純化核酸的方法,所述方法包括以下步驟:
[0317]a.向所述樣品材料加入試劑,其中所述試劑包括至少一種或多種含氨基的化合物,所述化合物選自下組中的一種或多種:
[0318]1.極性-中性蛋白性a -氨基羧酸,優選天冬酰胺、半胱氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、蘇氨酸和絲氨酸,
[0319]i1.非極性-疏水性蛋白性a-氨基羧酸,優選丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸和纈氨酸,
[0320]ii1.堿性a-氨基羧酸,優選精氨酸、賴氨酸和鳥氨酸,
[0321]iv.非蛋白性氨基羧酸,選自(6-丙氨酸、D-丙氨酸、L-高絲氨酸和D-纈氨酸,
[0322]V.氨基羧酸聚合物,包括(1.)-(iv.)中提及的至少一種氨基羧酸,優選由(i)-(iv)中所述的氨基羧酸組成,優選形成自相同、兩種或幾種不同的氨基羧酸單體,優選與鹵化物聯合,優選選自聚-L-賴氨酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽、聚-L-賴氨酸鹽酸鹽、聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)、聚(L-谷胺酰胺,L-賴氨酸)氫溴酸鹽、聚-L-鳥氨酸,
[0323]v1.來自2-4個氨基羧酸的肽,包括(1.)_(iv.)中提及的至少一種氨基羧酸,優選由(1.)-(iv.)中提及的氨基羧酸組成,優選選自(1.)-(iv.)中提及的相同或不同氨基羧酸,優選甘氨酸二聚體、甘氨酸三聚體和甘氨酸四聚體,
[0324]vi1.通式R3R4N-CR1R2-COOH⑴的化合物,其中R1和R2互相獨立地選自氫、烷基、
羥基烷基、氣基烷基和硫代烷基,而R3和R4互相獨立地選自氣、烷基、羥基烷基、二(羥基燒基)和三(羥基烷基),其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈的,是飽和或不飽和的并且其中R1、R2> R3和R4中的至少一個不是氫,優選選自N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸(tricine)和N, N-二 (2-羥基乙基)甘氨酸(bicine),
[0325]vii1.通式R3R4N-CR5R6R7(II)的化合物,其中R3和R4互相獨立地選自氫和羥基烷基,并且其中R5、R6和R7互相獨立地選自氫、烷基和羥基烷基,其中優選地R5、R6和R7中的至少一個是羥基烷基,并且其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈,飽和或不飽和的,其中所述化合物優選是三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris),
[0326]b.優選混合該試劑與樣品材料,
[0327]c.從所述樣品材料中分離和/或純化核酸,所述樣品材料已經與所述試劑接觸和/或與所述試劑混合,
[0328]d.任選定量和/或定性檢測至少一部分經分離的核酸,優選通過擴增待檢測核酸片段進行定量檢測,
[0329]其中,所述方法包括以下特征中的至少一種:
[0330]1.向所述樣品材料加入的按照步驟(a.)的試劑不含離液試劑,或
[0331]I1.如果步驟(c.)中加入了至少一種含有離液劑的試劑,在步驟(c.)中加入含有離液劑的試劑在缺乏具有1-5個碳原子的支鏈或直鏈烷醇的情況下第一次發生,
[0332]其中,所述具有待分離和/或純化核酸的樣品材料選自下組之一:
[0333]A.水性組合物,優選來自純化過程的純化部分,所述組合物包括生物分子和/或生物體,其中所述生物分子和/或生物體具有至少一種下列特征:
[0334]1.所述生物分子和/或生物體選自下組:蛋白、核酸(優選DNA、RNA、質粒、小干擾RNA(siRNA))、病毒和/或疫苗,
[0335]i1.所述生物分子和/或生物體是藥學上活性物質,
[0336]ii1.所述生物分子是合成或生物技術學產生的,和/或
[0337]iv.所述生物分子是生物技術學產生的分子,其通過遺傳修飾或未修飾的生物產生,
[0338]B.人或動物體組分選自體液、體細胞和/或體組織,優選血液、血液組分、血清、腦脊液、液體粘膜涂片(liquor mucosal smear)、痰液、尿、糞便、精液和組織樣品,其中這些身體組分包括下列分子和/或生物體中的一種或多種:
[0339]1.游離循環的人或動物核酸,優選游離循環的胎兒核酸、來自惡性和/或非惡性腫瘤的核酸、來自凋亡細胞的核酸、非編碼小RNA、微小RNA(miRNA)和siRNA,
[0340]i1.來自微生物的游離循環核酸,優選來自病原體,尤其優選來自細菌和病毒,和/或
[0341]ii1.微生物,優選病原體,尤其優選細菌和病毒,
[0342]C.含有細胞和/或核酸和/或生物體的法醫學樣品材料,其中所述細胞和/或核酸和/或生物體以液體樣品材料或從溶于液體的樣品材料中提取的形式存在,
[0343]和/ 或
[0344]D.一種包括樣品組分和任選生物體的組合物,其中,所述樣品組分選自食物或其組分,以及環境組分,優選土壤、水和植物,并且任選進行重懸。
[0345]按照第一個實施方式的方法在第二個實施方式中特征為步驟c.分離和/或純化包括至少下列子步驟:
[0346]1.任選地,在沒有支鏈或直鏈烷醇的情況下,通過向按照第一個實施方式從步驟(a.)或(a.)和(b.)得到的樣品材料與試劑的組合物中加入一種或多種酶,優選蛋白酶K,任選與含有離液劑的試劑組合來降解蛋白和/或污染樣品組分,
[0347]i1.加入制劑,所述制劑包括至少一種離液化合物和/或至少一種來自非離子型去污劑的去污劑,優選選自聚氧乙烯-脂肪醇醚,其包括具有6-22個碳原子的脂肪醇部分,并且包括含有2-150個(CH2CH2O)單元的聚氧乙烯部分,優選用于調節或預定義用于結合核酸的結合條件。
[0348]ii1.任選混合和/或孵育,
[0349]iv.加入
[0350]包括至少一種具有1-5個碳原子的支鏈或直鏈烷醇的制劑,
[0351]任選額外離液化合物和/或
[0352]任選來自非離子型去污劑的去污劑,優選選自聚氧乙烯-脂肪醇醚,其包括具有6-22個碳原子的脂肪醇部分,并且包括含有2-150個(CH2CH2O)單元的聚氧乙烯部分,
[0353]用于調節結合核酸的結合條件,
[0354]V.使核酸結合到運載體材料上,優選含有二氧化硅、玻璃纖維或聚亞烷基,例如PP、PE / PP、PE,其 中所述運載體材料以顆粒形式作為非織造織物、纖維、凝膠基質或膜使用,優選作為柱填充材料,其中所述顆粒優選采用珠的形式,優選磁性顆粒,并且優選作為磁性珠,
[0355]v1.任選地,用一種或多種制劑洗滌結合的核酸,所述制劑用作洗滌劑,優選包括至少一種具有1-5個碳原子的支鏈或直鏈醇,和任選的額外離液化合物,和/或任選來自非離子型表面活性劑的去污劑,
[0356]vi1.任選地,用一種或多種制劑洗脫,其用作洗脫劑,優選包括緩沖介質中的至少一種絡合劑,
[0357]其中,按照所述第二個實施方式的步驟1.和i1.的制劑或按照所述第二個實施方式的步驟1.和i1.的混合物能夠以可變順序加到按照第一個實施方式的步驟(a.),或(a.)和(b.)得到的樣品材料和試劑的組合物中。
[0358]按照第一個實施方式或第二個實施方式的方法在第三個實施方式中的優選特征在于除了前述步驟以外,發生以下步驟中的至少一個額外步驟:
[0359]1.完成樣品材料所含細胞的裂解,其中在向按照來自第一個實施方式的步驟(a.)的樣品材料加入試劑之前進行裂解,
[0360]i1.純化樣品材料以在向按照來自第一個實施方式的步驟(a.)的樣品材料加入試劑之前,在一個或多個連續步驟中去除樣品材料的細胞片段和/或分子和/或離子組分,其中這些步驟優選包括色譜技術,和/或
[0361]ii1.孵育按照第一個實施方式從工藝權利要求(a.)得到的樣品材料與試劑的組合物,并且優選混合后的樣品材料與試劑的組合物,按照第一個實施方式從工藝權利要求(a.)和(b.)得到。
[0362]按照第一個、第二個和第三個實施方式中一個或多個的所述方法在第四個實施方式中的特征為生物技術學生產的生物分子通過遺傳修飾或未修飾的生物產生,優選選自哺乳動物細胞系、鳥類細胞系、昆蟲細胞系、魚類細胞系、植物細胞系和克隆的微生物,其中所述哺乳動物細胞系優選包括以下細胞系:人細胞系、來自馬細胞的細胞系、來自牛細胞的細胞系、來自豬細胞的細胞系、來自袋鼠細胞的細胞系、來自綿羊細胞的細胞系、來自猴細胞的細胞系、來自狗細胞的細胞系、來自貓細胞的細胞系、來自貂鼠細胞的細胞系、來自兔細胞的細胞系、來自倉鼠細胞的細胞系、來自大鼠細胞的細胞系和來自小鼠細胞的細胞系,并且特別優選細胞系Hek293 (人胚胎腎細胞系)、HeLa (人宮頸癌)、Veix)(正常成年非洲綠猴的腎臟)、MDCK (可卡犬腎)、CHO (中國倉鼠卵巢細胞)、SP2 (小鼠骨髓瘤)、NSO (小鼠骨髓瘤)、和釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。
[0363]按照實施方式1-4中一個或多個的方法在第五個實施方式中特征為用于預處理的試劑也包括至少一種或多種以下組分:
[0364]-至少一種去污劑或去污劑的混合物,優選選自非離子型表面活性劑,包括烷基葡糖苷和/或聚氧乙烯烷基苯基醚,
[0365]-至少一種絡合劑或絡合劑的混合物,
[0366]和/ 或
[0367]-至少一種蛋白或蛋白的混合物,其中所述蛋白優選是優選選自白蛋白和/或球蛋白的球狀蛋白。
[0368]按照第六個實施方式,提供了在用于從樣品材料中分離和/或純化核酸的方法,尤其是用于制備樣品材料的方法中使用的試劑,所述試劑包括以下組分: [0369]a.至少一種或多種包括氨基的化合物,所述化合物選自一種或多種下列組:
[0370]1.極性-中性蛋白性a -氨基羧酸,優選天冬酰胺、半胱氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、蘇氨酸和絲氨酸,
[0371]i1.非極性-疏水性蛋白性a-氨基羧酸,優選丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸和纈氨酸,
[0372]ii1.堿性a-氨基羧酸,優選精氨酸、賴氨酸和鳥氨酸,
[0373]iv.非蛋白性氨基羧酸,選自(6-丙氨酸、D-丙氨酸、L-高絲氨酸和D-纈氨酸,
[0374]V.氨基羧酸聚合物,包括(1.)-(iv.)中提及的至少一種氨基羧酸,優選由(i)-(iv)中所述的氨基羧酸組成,優選形成自相同、兩種或幾種不同的氨基羧酸單體,優選與鹵化物聯合,優選選自聚-L-賴氨酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽、聚-L-賴氨酸鹽酸鹽、聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)、聚(L-谷胺酰胺,L-賴氨酸)氫溴酸鹽、聚-L-鳥氨酸,
[0375]v1.來自2-4個氨基羧酸的肽,包括(1.)_(iv.)中提及的至少一種氨基羧酸,優選由(1.)-(iv.)中提及的氨基羧酸組成,優選選自(1.)-(iv.)中提及的相同或不同氨基羧酸,優選甘氨酸二聚體、甘氨酸三聚體和甘氨酸四聚體,
[0376]vi1.通式R3R4N-CR1R2-COOH⑴的化合物,其中R1和R2互相獨立地選自氫、烷基、羥基烷基、氣基烷基和硫代烷基,而R3和R4互相獨立地選自氣、烷基、羥基烷基、二(羥基燒基)和三(羥基烷基),其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈的,是飽和或不飽和的并且其中R1、R2> R3和R4中的至少一個不是氫,優選選自N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸(tricine)和N, N-二 (2-羥基乙基)甘氨酸(bicine),
[0377]vii1.通式R3R4N-CR5R6R7(II)的化合物,其中R3和R4互相獨立地選自氫和羥基烷基,并且其中R5、R6和R7互相獨立地選自氫、烷基和羥基烷基,其中優選地R5、R6和R7中的至少一個是羥基烷基,并且其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈,飽和或不飽和的,其中所述化合物優選是三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris),
[0378]以及至少一種或多種下列組分:
[0379]b.至少一種去污劑或去污劑的混合物,優選選自非離子型表面活性劑,包括烷基葡糖苷和/或聚氧乙烯烷基苯基醚,
[0380]c.至少一種絡合劑或絡合劑的混合物,
[0381]d.至少一種蛋白或蛋白的混合物,其中所述蛋白優選是優選選自白蛋白和/或球蛋白的球狀蛋白,
[0382]其中,如果所述試劑含有一種或多種組(1.)、(i1.)、(ii1.)和/或(v1.)的組分,所述試劑中另外包括至少一種蛋白或蛋白混合物,其中所述蛋白優選是優選選自白蛋白和/或球蛋白的球狀蛋白,
[0383]其中,所述試劑不是由Tris和EDTA或Tris和EGTA組成的混合物,并且其中,如果所述組分(a.)是Tris、N,N-二(2-羥基乙基)甘氨酸或N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸,所述試劑不包括離液化合物。
[0384]按照第五個或第六個實施方式的方法和/或試劑優選特征是所述去污劑選自下組中的一種或多種:
[0385]a.烷基葡糖苷,優選來自聚山梨酯,優選選自聚山梨酯20、聚山梨酯40和聚山梨酯80,所述去污劑特別優選是 聚山梨酯20(吐溫20)。
[0386]b.聚氧乙烯烷基苯基醚,優選是辛苯聚醇9 (曲通X-100)和諾乃洗滌劑P-40。
[0387]按照實施方式5-7中一個或多個的方法和/或試劑按照第八個實施方式,特征在于所述絡合劑選自乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二醇-雙(氨基乙基醚)_N,N'-四乙酸(EGTA)和乙二胺二琥珀酸(EDDS)。
[0388]按照實施方式5-8中一個或多個的方法和/或試劑按照第九個實施方式,特征在于所述蛋白選自下組中的一種或多種:
[0389]a.選自動物白蛋白、植物白蛋白和/或人白蛋白的白蛋白,優選牛血清白蛋白(BSA),
[0390]b.選自動物球蛋白、植物球蛋白和/或人球蛋白的球蛋白,優選Y -球蛋白。
[0391]按照實施方式5-9中一個或多個的試劑和/或方法按照第十個實施方式,特征在于
[0392]a.用于樣品材料預處理的試劑具有以下特征中的至少一個:
[0393]1.包括氨基的化合物和/或各種這些化合物的組合在試劑中的總濃度是5mM-500mM,優選 25mM-350mM,特別優選 50mM-250mM,
[0394]i1.試劑中去污劑的總濃度是0.1% (V / v)~5% (v / v),優選0.2% (v / v)-4%(v / v),并且優選 0.5% (v / v) -3% (v / v)并且也優選 I % (v / v) -3% (v / v),就曲通X-100的使用而言優選0.2% (v / v) -0.5% (v / v),就吐溫20的使用而言優選I %(v / v)-5% (v / v),其中所述去污劑優選是非離子型表面活性劑,
[0395]ii1.試劑中絡合劑的總濃度是10mM-500mM,優選IOmM-1OOmM,
[0396]iv.試劑中一種蛋白或多種蛋白的總濃度是Img / mL-100mg / mL,優選2mg /mL-25mg / mL, 2mg / mL-10mg / mL 并且更優選 4mg / mL-10mg / mL,就 IgG 和 BSA 的使用而言優選2mg / mL-25mg / mL,
[0397]v.所述試劑的pH值優選在pH3_pH9的范圍內,
[0398]b.在樣品材料和試劑的反應混合物中試劑的組分具有以下特征中的至少一種:
[0399]1.包括氨基的化合物和/或各種這些化合物的組合在反應混合物中的總濃度是2.5mM-400mM,優選 12.5mM-280mM,特別優選 25mM-200mM,
[0400]i1.試劑中去污劑的總濃度是0.05 % (v / v)-4% (v / v),優選0.1 % (v /v) -3% (v / v),并且優選 0.25% (v / v) -2.5% (v / v)并且也優選 5% (v / v) -2.5%(v / v),就曲通X-100的使用而言優選0.1% (v / v) -0.4% (v / v),就吐溫20的使用而言優選0.5% (v / v)-4% (v / v),其中非離子型表面活性劑用作去污劑,
[0401]ii1.反應混合物中絡合劑的總濃度是5mM-400mM,優選5mM-80mM,
[0402]iv.反應混合物中一種蛋白或多種蛋白的總濃度是0.5mg / mL_80mg / mL,優選Img / mL-20mg / mL, Img / mL-8mg / mL 并且也優選 2mg / mL-8mg / mL,就 IgG 和 BSA的使用而言優選Img / mL-20mg / mL,
[0403]c.試劑與樣品材料以以下比例混合:1+4(V試劑+V樣品材料)至4+1 (V試劑+V樣品材料),優選 1+2 (Vwflj+V樣品材料 )至2+1 (V試劑+V樣品材料 ),特別優選1+1 (V_+V 樣品材料)’
[0404]d.所述試劑不包括含有總濃度> 5mM的磷酸鹽和/或檸檬酸鹽的水性制劑,
[0405]e.所述方法具有至少lpg,優選至少0.1pg的LOD (檢測限),
[0406]和/ 或
[0407]f.經分離靶標核酸的回收率是至少50%,優選至少75%,特別優選至少85%。
[0408]按照第十一個實施方式,提供了用于從生物處理樣品中分離和/或純化至少一種靶標核酸的方法,所述生物處理樣品優選包括至少一種生物藥物,其特征在于所述方法包括以下步驟:
[0409]a.用試劑預處理所述生物處理樣品,其中所述試劑包括至少一種或多種有氨基的化合物,所述化合物選自下組中的一種或多種:
[0410]1.極性-中性蛋白性a -氨基羧酸,優選天冬酰胺、半胱氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、蘇氨酸和絲氨酸,
[0411]i1.非極性-疏水性蛋白性a-氨基羧酸,優選丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸和纈氨酸,
[0412]ii1.堿性a-氨基羧酸,優選精氨酸、賴氨酸和鳥氨酸,
[0413]iv.非蛋白性氨基羧酸,選自(6-丙氨酸、D-丙氨酸、L-高絲氨酸和D-纈氨酸,
[0414]V.氨基羧酸聚合物,包括(1.)-(iv.)中提及的至少一種氨基羧酸,優選由(i)-(iv)中所述的氨基羧酸組成,優選形成自相同、兩種或幾種不同的氨基羧酸單體,優選與鹵化物聯合,優選選自聚-L-賴氨酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽、聚-L-賴氨酸鹽酸鹽、聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)、聚(L-谷胺酰胺,L-賴氨酸)氫溴酸鹽、聚-L-鳥氨酸,
[0415]v1.來自2-4個氨基羧酸的肽,包括(1.)_(iv.)中提及的至少一種氨基羧酸,優選由(1.)-(iv.)中提及的氨基羧酸組成,優選選自(1.)-(iv.)中提及的相同或不同氨基羧酸,優選甘氨酸二聚體、甘氨酸三聚體和甘氨酸四聚體,
[0416]vi1.通式R3R4N-CR1R2-COOH⑴的化合物,其中R1和R2互相獨立地選自氫、烷基、
羥基烷基、氣基烷基和硫代烷基,而R3和R4互相獨立地選自氣、烷基、羥基烷基、二(羥基燒基)和三(羥基烷基),其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈的,是飽和或不飽和的并且其中R1、R2> R3和R4中的至少一個不是氫,優選選自N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸(tricine)和N, N-二 (2-羥基乙基)甘氨酸(bicine),
[0417]vii1.通式R3R4N-CR5R6R7(II)的化合物,其中R3和R4互相獨立地選自氫和羥基烷基,并且其中R5、R6和R7互相獨立地選自氫、烷基和羥基烷基,其中優選地R5、R6和R7中的至少一個是羥基烷基,并且其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈,飽和或不飽和的,其中所述化合物優選是三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris),
[0418]b.優選混合所述試劑與生物處理樣品,
[0419]c.從所述生物處理樣品中分離和/或純化核酸,所述樣品與所述試劑接觸和/或與所述試劑混合,
[0420]d.任選定量和/或定性檢測至少一部分經分離的靶標核酸,優選通過擴增待檢測核酸片段進行定量檢測。
[0421]按照第十二個實施方式,按照第十一個實施方式的所述方法的特征是以下特征中的一個或多個:
[0422]a.所述生物處理樣品是在用于生物技術學生產的產品優選生物藥物的純化過程中得到的純化部分,
[0423]b.所述生物藥物是藥物活性物質,優選包括一種或多種生物分子,
[0424]c.靶標核酸代表生物處理樣品的污染,
[0425]d.靶標核酸包括`來自用于生成生物技術學所生產產品的宿主細胞和或宿主生物體的DNA,其中所述宿主細胞優選是永生化宿主細胞,
[0426]e.所述方法具有至少lpg,優選至少0.1pg的LOD (檢測限),
[0427]f.經分離靶標核酸的分離和/或檢測是定量的,和/或
[0428]g.經分離靶標核酸的回收率是至少50%,優選至少75%,特別優選至少85%。
[0429]按照第十三個實施方式,按照第十一個實施方式或第十二個實施方式的方法的特征在于步驟(c.)中的分離包括以下步驟的至少一個,優選兩個:
[0430]c.1)向按照(a.)預處理的生物處理樣品中加入至少一種裂解劑,其中含有至少一種蛋白水解酶和/或離液劑的試劑作為裂解劑加入,
[0431]c.2)優選通過結合到運載體材料來分離靶標核酸,其中對于結合,優選加入包括醇和/或離液化合物的結合劑。
[0432]按照第十四個實施方式,提供了用于從獲自純化過程的不同生物處理樣品中檢測至少一個靶標核酸的方法,其特征在于所述靶標核酸是通過上述方法分離自需要研究的生物過程樣品并且檢測到至少一部分經分離的靶標核酸。
[0433]按照第十五個實施方式,按照第十四個實施方式的方法的特征是以下特征中的一個或多個:
[0434]a.用于生物處理樣品預處理的試劑包括以下特征中的至少一個:
[0435]1.包括氨基的化合物和/或各種這些化合物的組合在試劑中的總濃度是5mM-500mM,優選 25mM-350mM,特別優選 50mM-250mM,
[0436]i1.試劑中去污劑的總濃度是0.1% (V / v)~5% (v / v),優選0.2% (v / v)-4%(v / v),并且優選 0.5% (v / v) -3% (v / v)并且也優選 I % (v / v) -3% (v / v),就是用曲通X-1OO而言優選0.2% (V / v) -0.5% (V / V),就是用吐溫20而言優選I % (v /v)-5% (v / v),所述一種或多種去污劑優選是非離子型表面活性劑并且特別優選選自第七個實施方式中定義的去污劑,
[0437]ii1.試劑中絡合劑的總濃度是10mM-500mM,優選IOmM-1OOmM,優選地,所述絡合劑選自第八個實施方式中定義的絡合劑,
[0438]iv.試劑中蛋白的總濃度是 Img / mL-100mg / mL,優選 2mg / mL_25mg / mL,2mg / mL-10mg / mL并且也優選4mg / mL-10mg / mL,就IgG和BSA的使用而言優選2mg /mL-25mg / mL,優選地,所述蛋白選自第九個實施方式中定義的蛋白,
[0439]V.所述試劑的pH值優選在pH3_pH9的范圍內,和/或
[0440]v1.所述試劑是按照實施方式6-10中一個或多個的試劑,
[0441]b.在按照第十一個實施方式從步驟(a.)得到的生物處理樣品和試劑的反應混合物中,所述試劑的組分具有以下特征中的至少一種:
[0442]1.包括氨基的化合物和/或各種這些化合物的組合的總濃度是2.5mM-400mM,優選 12.5mM-280mM,特別優選 25mM-200mM,
[0443]i1.反應混合物中去污劑的總濃度是0.05% (v / v)-4% (v / v),優選0.1 %(v / v)-3 % (v / v ),并且優選 0.25 % (v / v)-2.5 % (v / v)并且也優選 5% (v /v) -2.5% (v / v),就曲通 X-100 的使用而言優選 0.1 % (v / v) -0.4% (v / v),就吐溫 20的使用而言優選0.5% (v / v)-4% (v / v),優選地,所述去污劑是非離子型表面活性劑并且特別優選選自第七個實施方式中定義的去污劑,
[0444]ii1.反應混合物中絡合劑的總濃度是5mM-400mM,優選5mM-80mM,和/或
[0445]iv.反應混合物中試劑所含蛋白的總濃度是0.5mg / ml / mL_80mg / mL,優選Img / mL-20mg / mL, Img / mL-8mg / mL 并且也優選 2mg / mL-8mg / mL,就 IgG 和 BSA的使用而言優選Img / mL-20mg / mL,
[0446]c.在步驟(a.)中,所述試劑與所述生物處理樣品材以下列比例混合:1+4(V試劑+V樣品材料)至4+1 (V試劑+V樣品材料),優選1+2 (V試劑+V樣品材料)至2+1 (V試劑+V樣品材料),特別優選1+1 (V試劑+V樣品材料),
[0447]和/ 或
[0448]d.所述試劑不包括含有總濃度> 5mM的磷酸鹽和/或檸檬酸鹽的水性制劑。
[0449]按照第十六個實施方式,本發明涉及使用試劑以制備用于后續核酸分離和/或純化的含有生物藥物的生物處理樣品,其特征在于所述試劑包括以下組分:
[0450]a.至少一種或多種包括氨基的化學物,所述化合物選自下組中的一種或多種:
[0451]1.極性-中性蛋白性a -氨基羧酸,優選天冬酰胺、半胱氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、蘇氨酸和絲氨酸,
[0452]i1.非極性-疏水性蛋白性a -氨基羧酸,優選丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸和纈氨酸,
[0453]ii1.堿性a-氨基羧酸,優選精氨酸、賴氨酸和鳥氨酸,
[0454]iv.非蛋白性氨基羧酸,選自(6-丙氨酸、D-丙氨酸、L-高絲氨酸和D-纈氨酸,
[0455]V.氨基羧酸聚合物,包括(1.)-(iv.)中提及的至少一種氨基羧酸,優選由(i)-(iv)中所述的氨基羧酸組成,優選形成自相同、兩種或幾種不同的氨基羧酸單體,優選與鹵化物聯合,優選選自聚-L-賴氨酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽、聚-L-賴氨酸鹽酸鹽、聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)、聚(L-谷胺酰胺,L-賴氨酸)氫溴酸鹽、聚-L-鳥氨酸,
[0456]v1.來自2-4個氨基羧酸的肽,包括(1.)-(iv.)中提及的至少一種氨基羧酸,優選由(1.)-(iv.)中提及的氨基羧酸組成,優選選自(1.)-(iv.)中提及的相同或不同氨基羧酸,優選甘氨酸二聚體、甘氨酸三聚體和甘氨酸四聚體,
[0457]vi1.通式R3R4N-CR1R2-COOH⑴的化合物,其中R1和R2互相獨立地選自氫、烷基、羥基烷基、氣基烷基和硫代烷基,而R3和R4互相獨立地選自氣、烷基、羥基烷基、二(羥基燒基)和三(羥基烷基),其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈的,是飽和或不飽和的并且其中R1、R2> R3和R4中的至少一個不是氫,優選選自N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸(tricine)和N, N-二 (2-羥基乙基)甘氨酸(bicine),
[0458]vii1.通式R3R4N-CR5R6R7(II)的化合物,其中R3和R4互相獨立地選自氫和羥基烷基,并且其中R5、R6和R7互相獨立地選自氫、烷基和羥基烷基,其中優選地R5、R6和R7中的至少一個是羥基烷基,并且其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈,飽和或不飽和的,其中所述化合物優選是三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris),
[0459]以及任選的一種或多種以下組分:
[0460]b.至少一種去污劑,
[0461]c.至少一種絡合劑,
[0462]d.至少一種蛋白, [0463]其中所述試劑優選是按照實施方式6-10的試劑。
[0464]按照第十七個實施方式,提供了用于從樣品材料分離和/或純化核酸的試劑盒,其含有按照實施方式6-10中一個或多個的試劑。
[0465]按照第十八個實施方式,按照第十七個實施方式的試劑盒優選包括至少一種或多種以下組分:
[0466]a.用于分離靶標核酸的運載體材料,優選含有二氧化硅、玻璃纖維或聚亞烷基,例如PP、PE / PP、PE,其中所述運載體材料以顆粒形式作為非織造織物、纖維、凝膠基質或膜使用,優選作為柱填充材料,其中所述顆粒優選采用珠的形式,優選磁性顆粒,更優選作為磁性珠,
[0467]b.一種或多種用作裂解劑的制劑,優選包括至少一種離液劑和/或至少一種來自非離子型去污劑組的去污劑,優選選自聚氧乙烯-脂肪醇醚,其包括具有6-22個碳原子的脂肪醇部分并且包括含有2-150個(CH2CH2O)單元的聚氧乙烯部分,
[0468]c.一種或多種酶,優選蛋白酶K、DNA酶和/或RNA酶,
[0469]d.一種或多種用作結合劑的制劑,優選包括至少一種離液劑和/或至少一種來自非離子型去污劑組的去污劑,優選選自聚氧乙烯-脂肪醇醚,其包括具有6-22個碳原子的脂肪醇部分并且包括含有2-150個(CH2CH2O)單元的聚氧乙烯部分,以及任選至少一種具有
1-5個碳原子的支鏈或直鏈醇,
[0470]e.一種或多種用作洗滌劑的制劑,所述制劑優選包括至少一種具有1-5個碳原子的支鏈或直鏈醇,以及任選的離液化合物和/或任選來自非離子型表面活性劑組的去污劑,
[0471]f.一種或多種用作洗脫劑的制劑,優選包括緩沖介質中的至少一種絡合劑。實施例
[0472]本發明的可能實施方式和優點通過實施例方式在下列部分中描述。如下所述完成這些實施例。
[0473]實施例1:使用本發明所述試劑從各種純化緩沖液中提取真核DNA
[0474]包括待分離和純化核酸的起始樣品是來自純化緩沖液的溶液,其通常在柱色譜方法中使用,并且對于這個測試,向其中加入限定量的來自CHO細胞的經純化染色體DNA。此樣品是常規生物處理樣品的良好模型體系。磷酸鹽和檸檬酸鹽緩沖液用作純化緩沖液:a)PBS pH7,b)含IM NaCl的PBS,pH7以及c)檸檬酸鹽緩沖液pH3。這些樣品的一部分另外與本發明所述試劑混合。所有樣品然后經過自動化的核酸分離和純化。在定量PCR(qPCR)中檢測所得的核酸量。
[0475]下列方案如下:
[0476]在每種情況下,將來自CHO細胞的Ipg DNA加入到200 U I純化緩沖液中。另外,在每種情況下,100 U I純化緩沖液與來自CHO細胞的Ipg DNA混合,然后與100 yl本發明所述試劑(此處:0.1M甘氨酸溶液,pH3.2)混合。所得的樣品用于后續自動化的核酸分離和純化,其使用QIAsymphony病毒/細菌試劑盒(恰根(QIAGEN))在QIAsymphony自動化實驗室自動機(QIAsymphony automatic laboratory automat)(恰根)上進行。然后,通過定量實時qPCR檢測洗脫液中分離的DNA。
[0477]圖1顯示了所述實驗結果的示意圖:
[0478]通過在核酸分離和純化之前向由純化緩沖液(PBS、PBS+1M NaCl或檸檬酸鹽緩沖液)和真核DNA組成的樣品中加入本發明所述試劑,顯著增加了核酸產率。這能夠從與未用本發明所述試劑預處理的樣品(ct=39.6-40)相比,這些樣品明顯較低的ct (閾值循環)值(ct = 35.5-36.5)看出。在含有檸檬酸鹽緩沖液的部分中的DNA顯示處于PCR-陰性-對照/非模版對照(NTC)區域的信號,例如沒有核酸能夠被分離并且因此檢測到。只有在用本發明所述試劑處理之后,核酸能夠從含有檸檬酸鹽緩沖液的樣品中提取并且檢測到。結果顯示,盡管起始樣品有非常不同的性質,按照本發明的預處理不僅具有以下效果,即在一些情況下核酸的分離變得完全可能,而且用所有樣品實現了相似的良好結果。
[0479]實施例2:通過加入各種試劑從相同的純化緩沖液中提取真核DNA
[0480]有待分離核酸的起始樣品是來自純化緩沖液的同種溶液,其通常在離子交換色譜中使用,并且對于這個測試,向其中加入限定量的來自CHO細胞的經純化染色體DNA。磷酸鹽緩沖液用作純化緩沖液:含有IM NaCl的PBS,pH7。能視作模型生物處理樣品的這些樣品另外與以下制劑之一混合:在兩個實施方式中按照本發明的試劑或磷酸鹽緩沖液。所有樣品然后經過自動化的核酸分離和純化。在定量PCR中檢測所得的核酸量。
[0481]下列方案如下:
[0482]在每種情況下,將來自CHO細胞的IpgDNA加入到三份有200 U I純化緩沖液的制劑中。然后,這些制劑與SOOiil的以下溶液之一混合:
[0483]1.本發明所述制劑,按照一個特別優選的實施方式(0.1M甘氨酸-甘氨酸,pH3.2),
[0484]2?來自QIAsymphony病毒/細菌試劑盒(恰根)的裂解緩沖液,如本發明所述試劑的一個可能實施方式,
[0485]3.PBS,pH7.2。
[0486]然后如實施例1中所述,進行自動化的核酸分離和純化。應注意的是,雖然純化試劑盒的裂解緩沖液已經用于按照本發明的預處理,但是按照2.在后續核酸純化中,完成如實施例1所述的完整純化步驟,例如在核酸純化中再次使用所述裂解緩沖液。通過實時qPCR并且通過與先前所制備標準系列的比較來完成洗脫液中經分離核酸的檢測和純化,對此也使用來自CHO細胞的純化DNA。
[0487]圖2和圖3顯示了所述實驗結果的示意圖:
[0488]如實施例 1 (圖1)所示,圖2也顯示了由于使用本發明所述試劑對由純化緩沖液(PBS+1M NaCl)組成的樣品與真核DNA進行預處理,因此核酸產率顯著增加。在后續進行樣品的進一步消化和核酸的分離(使用QIAsymphony病毒/細菌方法,見上)之前,出于樣品預處理目的而加入已知裂解緩沖液已經使ct值降至38。本發明所述試劑的優選實施方式引起甚至更為顯著降低ct值至36。相對高許多的ct值(ct = 40),其在加入PBS代替本發明所述試劑的樣品(并且因此沒有經過按照本發明進行預處理)中檢測到,顯示出從該樣品中分離和純化得到量小得多的核酸。純磷酸鹽緩沖液(PBS)對于核酸分離具有抑制效果,從而如同純檸檬酸鹽緩沖液樣品(參見實施例1),在PCR-陰性-對照(NTC)的區域檢測到信號。這個發現也明顯證明了在從典型生物處理樣品例如純化部分中分離核酸時可能出現問題,因為基于常用的純化緩沖液,使用標準方法的經典純化是不可能的。用來自純化試劑盒的裂解劑進行額外預處理已經允許核酸的分離,但是程度小于用本發明所述試劑的更優選實施方式進行預處理。圖3顯示加入裂解劑產生13%的核酸回收率,而加入本發明所述試劑的優選實施方式產生57%的回收率,并且因此實現了 DNA產率的顯著增加。
[0489]來自實施例1和實施例2的結果提供了證據,即作為在后續分離核酸之前用本發明所述試劑預處理樣品的結果,在來自不同純化緩沖液的核酸回收率方面實現了顯著增加,所述緩沖液通常用于采用柱色譜的純化方法。有時,只有通過按照本發明的預處理,核酸分離才變得可能。結果也顯示使用經典分離和純化方法而沒有用本發明所述試劑預處理樣品不能就樣品而言實現核酸分離,在所述樣品中待分離核酸包含于例如純的含有磷酸鹽或含有檸檬酸鹽的純化緩沖液中。相反,高磷酸鹽和檸檬酸鹽含量對于核酸分離以及因此對于洗脫液中核酸回收具有抑制效果。因此,來自生物處理樣品的核酸純化在沒有特別措施的情況下通常是不可能的,尤其是當所述樣品僅含有少量的核酸時。
[0490]通過使用按照本發明的試劑和方法,在經分離核酸產率方面有顯著的改善,其反映為例如明顯增加的核酸回收率,所述核酸僅僅以小量存在。由于其靈敏性,按照本發明的方法因此提供了關于在生物藥物活性物質純化中和之后殘余宿主細胞DNA和/或其他核酸污染物含量的可靠得多的信息,尤其是當純化部分中僅僅存在極少小量的污染核酸(例如宿主生物體的核酸)。用僅Ipg DNA /樣品成功地進行了本實驗,例如是IOpg宿主細胞DNA /劑藥物產品的官方推薦限度的十分之一。因此使用按照本發明的試劑和方法代表了非常靈敏、高效、有效和可靠的核酸分離和純化方法,其特別適于針對少量殘余宿主細胞核酸定量監測和評估生物處理樣品的純化過程直到最終產物。
[0491]實施例3:通過本發明所述試劑的方式,在蛋白影響下從等份相同純化緩沖液提取真核DNA[0492]用于該測試的起始樣品是來自純化緩沖液的溶液,向所述溶液中加入定義量的來自CHO細胞的經純化染色體DNA。如實施例2所示,使用的純化緩沖液是通常在柱色譜方法中使用的磷酸鹽緩沖液:含有IM NaCl的PBS,pH7。也能視作模型生物處理樣品的這些樣品與本發明所述含有蛋白的試劑混合,測試僅僅蛋白濃度不同的試劑的各種實施方式。
[0493]下列方案如下:
[0494]在每種情況下,將來自CHO細胞的Ipg DNA加入到四份有200 U I純化緩沖液的制劑中。然后這些制劑與800 ill的0.2M N,N-二(2-羥基乙基)甘氨酸溶液混合,該溶液含有0、5、50或IOOmg / ml濃度的BSA。然后進行如實施例1所述的自動化核酸分離和純化以及后續分析。
[0495]圖4顯示向本發明所述試劑加入BSA使得核酸回收率顯著增加超過10%。試劑中5mg / ml BSA的濃度足以達到效果。進一步顯著提高蛋白濃度并不顯示出對于回收率的任意其他正面效應。結果顯示,氨基化合物與蛋白的組合會帶來本發明所述試劑有效性的優化。
[0496]實施例4:通過本發明所述試劑和各種蛋白的方式,在從等份的相同純化緩沖液提取真核DNA
[0497]用于此測試的起始樣品是兩種不同的純化緩沖液,向其中加入限定量的來自CHO細胞的經純化染色體DNA以及限定量的蛋白,其中使用蛋白BSA和IgG。使用的純化緩沖液是通常在柱-色譜方法中使用的磷酸鹽和檸檬酸鹽緩沖液:含有IM NaCl的PBS,pH7和檸檬酸鹽,pH3.2。然后制備的樣品與本發明所述試劑混合用于后續的核酸分離和純化。
[0498]下列方案如下:`[0499]在每種情況下,將來自CHO細胞的IpgDNA加入到兩份有200 ill PBS(含有IMNaCl)的制劑和三份有檸檬酸鹽的制劑中,從而得到基于所用純化緩沖液的模型生物處理樣品。在每種情況中隨后向一份PBS制劑和一份檸檬酸鹽制劑加入5mg / mL IgG,而向另一份檸檬酸鹽制劑加入5mg / mL BSA。向每個如此安排的測試制劑中加入800 的0.2MN,N-二(2-羥基乙基)甘氨酸溶液。然后如實施例1所述進行核酸的分離和純化以及后續分析。
[0500]圖5以圖形證明了實施例3的結果。向生物過處理型樣品加入BSA以及IgG對于所加入DNA的核酸回收率具有顯著正面效應,其中IgG的正面效應與BSA的正面效應相比甚至稍高,高出15%的回收率。此外,實施例3和實施例4的結果顯示對于核酸回收率的正面效應能夠以兩種方式實現:a)通過將蛋白和有氨基化合物的本發明所述試劑連續加入模型生物處理樣品(實施例4),或b)通過一步加入,其中本發明所述試劑包含蛋白和氨基化合物的組合。
[0501]實施例5:通過加入本發明所述試劑的各種制劑從等份的相同純化緩沖液中提取真核DNA
[0502]具有待分離和純化核酸的起始樣品是來自純化緩沖液的相同溶液,向所述溶液中加入限定量的來自CHO細胞的經純化染色體DNA。如實施例1-4,使用的純化緩沖液是通常在柱-色譜方法中用作純化緩沖液的磷酸鹽緩沖液:含有IM NaCl的PBS,pH7。能視作模型生物處理樣品的這些樣品另外與以下制劑之一混合:在13個不同的實施方式中提供自身具有DNA或本發明所述試劑的樣品。所有樣品隨后經過自動化的核酸分離和純化。在定量PCR中檢測所得的核酸量。
[0503]下列方案如下:
[0504]在每種情況下,將來自CHO細胞的Ipg DNA加入到14種制劑中,所述制劑各具有
500 U I的純化緩沖液。然后,這些制劑與500 ill的以下溶液之一混合:
[0505]1.有IM NaCl的PBS純化緩沖液,pH7,含有來自CHO細胞的Ipg DNA,
[0506]2.試劑 Gl
[0507]3.試劑 G2
[0508]4.試劑 GGl
[0509]5.試劑 GG2
[0510]6.試劑 GG3
[0511]7.試劑 BI
[0512]8.試劑 B2
[0513]9.試劑 B3
[0514]10.試劑 B4
[0515]11?試劑 Tl
[0516]12.試劑丁2
[0517]13.試劑丁3
[0518]14?試劑 T4,
[0519]其中溶液2-14代表具有表1所列組分的本發明所述試劑的各個實施方式。
[0520]表1:
[0521]本發明所述試劑的各種實施方式
[0522]
【權利要求】
1.一種從樣品材料中分離和/或純化核酸的方法,其中所述樣品材料是生物處理樣品并且其中所述生物處理樣品是在用于生物技術產品的純化過程中得到的純化部分并且所述待分離核酸代表所述生物處理樣品的污染,其中所述方法包括以下步驟: a.向所述樣品材料加入試劑,其中所述試劑包括至少一種或多種含氨基的化合物,所述化合物選自下組中的一種或多種: 1.極性-中性蛋白性α-氨基羧酸,優選天冬酰胺、半胱氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、蘇氨酸和絲氨酸, ?.非極性-疏水性蛋白性α-氨基羧酸,優選丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸和纈氨酸, ii1.堿性α-氨基羧酸,優選精氨酸、賴氨酸和鳥氨酸, iv.非蛋白性氨基羧酸,選自丙氨酸、D-丙氨酸、L-高絲氨酸和D-纈氨酸, V.氨基羧酸聚合物,包括(1.)-(iv.)中提及的至少一種氨基羧酸,優選由(i)-(iv)中所述的氨基羧酸組成,優選形成自相同、兩種或幾種不同的氨基羧酸單體,優選與鹵化物聯合,優選選自聚-L-賴氨酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽、聚-L-賴氨酸鹽酸鹽、聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)、聚(L-谷胺酰胺,L-賴氨酸)氫溴酸鹽、聚-L-鳥氨酸, v1.來自2-4個氨基羧酸的肽,包括(1.)-(iv.)中提及的至少一種氨基羧酸,優選由(1.)-(iv.)中提及的氨基羧酸組成,優選選自(1.)-(iv.)中提及的相同或不同氨基羧酸,優選甘氨酸二聚體、甘氨酸三聚體和甘氨酸四聚體, vi1.通式R3R4N-CR1R2-COOH⑴的化合物,其中R1和R2互相獨立地選自氫、烷基、羥基烷基、氣基烷基和硫代烷基,而R3和R4互相獨立地選自氣、烷基、羥基烷基、二(羥基烷基)和三(羥基烷基),其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈的,是飽和或不飽和的并且其中R1、!?2、!?3和R4中的至少一個不是氫,優選選自N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸(tricine)和N, N-二 (2-羥基乙基)甘氨酸(bicine), vii1.通式R3R4N-CR5R6R7(II)的化合物,其中R3和R4互相獨立地選自氫和羥基烷基,并且其中R5、R6和R7互相獨立地選自氫、烷基和羥基烷基,其中優選R5、R6和R7中的至少一個是羥基烷基,并且其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈,飽和或不飽和的,其中所述化合物優選是三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris), b.優選混合該試劑與樣品材料, c.從所述樣品材料中分離和/或純化核酸,所述樣品材料已經與所述試劑接觸和/或與所述試劑混合, d.任選定量和/或定性檢測至少一部分經分離的核酸,優選通過擴增待檢測核酸片段進行定量檢測。
2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述生物技術產品是生物藥物并且待分離的污染核酸是用于生成所述生物藥物的宿主細胞的核酸和/或是病毒核酸并且其中實施檢測步驟d.以分析這種污染核酸是否包含于所述生物處理樣品中。
3.如權利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下特征中的至少一種: .1.向所述樣品材料加入的按照步驟(a.)的試劑不含離液試劑,或 I1.如果在步驟(C.)中加入了至少一種含有離液劑的試劑,步驟(c.)中加入含有離液劑的試劑在缺乏具有1-5個碳原子的支鏈或直鏈烷醇情況下第一次發生,并且其中,具有待分離和/或純化核酸的所述樣品材料是水性組合物,即來自用于生物技術學生產的產品的純化過程的純化部分,包括生物分子和/或生物體,其中所述生物分子和/或生物體具有以下特征中的至少一種:L.所述生物分子和/或生物體選自蛋白、病毒和/或疫苗, i1.所述生物分子和/或生物體是藥學上活性物質, ii1.所述生物分子是生物技術學產生的分子,其通過遺傳修飾或未修飾的生物產生。
4.如權利要求1-3中一項或多項所述的方法,其特征在于,所述步驟c.的分離和/或純化包括至少以下子步驟: L.任選地,優選在沒有支鏈或直鏈烷醇的情況下,通過向如權利要求1所述步驟(a.),或(a.)和(b.)得到的樣品材料與試劑的組合物中加入一種或多種酶,優選蛋白酶K,任選與含有離液劑的試劑聯用來降解蛋白和/或污染樣品組分, i1.加入制劑,所述制劑包括至少一種離液化合物和/或至少一種來自非離子型去污劑組的去污劑,優選選自聚氧乙烯-脂肪醇醚,其包括具有6-22個碳原子的脂肪醇部分,并且包括含有2-150個(CH2CH2O)單元的聚氧乙烯部分,優選用于調節或預定義用于結合核酸的結合條件, ii1.任選混合和/或孵育, iv.加入 包括至少一種具有1-5個碳原子的支鏈或直鏈烷醇的制劑, 任選額外離液化合物和/或 任選來自非離子型去污劑組的去污劑,優選選自聚氧乙烯-脂肪醇醚,其包括具有6-22個碳原子的脂肪醇部分,并且包括含有2-150個(CH2CH2O)單元的聚氧乙烯部分, 用于調節結合核酸的結合條件, V.使核酸結合運載體材料,優選含有二氧化硅、玻璃纖維或聚亞烷基,例如PP、PE /PP、PE,其中所述運載體材料以顆粒形式作為非織造織物、纖維、凝膠基質或膜使用,優選作為柱填充材料,其中所述顆粒優選采用珠的形式,優選磁性顆粒,并且優選作為磁性珠, v1.任選用一種或多種制劑洗滌結合的核酸,所述制劑用作洗滌劑,優選包括至少一種具有1-5個碳原子的支鏈或直鏈醇,和任選額外的離液化合物,和/或任選來自非離子型表面活性劑組的去污劑, vi1.任選用一種或多種制劑洗脫,其用作洗脫劑,優選包括緩沖介質中的至少一種絡合劑, 其中,如權利要求4所述的步驟1.和i1.的制劑或如權利要求4所述的1.和i1.的混合物能夠以可變順序加到如權利要求1所述(a.)或(a.)和(b.)得到的樣品材料和試劑的組合物中。
5.如權利要求1-4中一項或多項所述的方法,其特征在于,除了前述步驟以外,發生以下步驟中的至少一個額外步驟: 1.完成樣品材料中含有的細胞的裂解,其中在向如權利要求1步驟(a.)所述的樣品材料加入試劑之前進行裂解, i1.純化所述樣品材料以在向如權利要求1步驟(a.)所述樣品材料加入試劑之前,在一個或多個連續步驟中去除樣品材料的細胞片段和/或分子和/或離子組分,其中這些步驟優選包括色譜技術,和/或 iii.孵育從如權利要求1所述工藝權利要求(a.)得到的樣品材料與試劑的組合物,并且優選混合后的樣品材料與試劑的組合物,所述組合物從如權利要求1所述的工藝權利要求(a.)和(b.)得到。
6.如權利要求1-5中一項或多項所述的方法,其特征在于,所述生物技術學生產的生物分子通過遺傳修飾或未修飾的生物產生,優選選自哺乳動物細胞系、鳥類細胞系、昆蟲細胞系、魚類細胞系、植物細胞系和克隆的微生物,其中所述哺乳動物細胞系優選包括以下細胞系:人細胞系、來自馬細胞的細胞系、來自牛細胞的細胞系、來自豬細胞的細胞系、來自袋鼠細胞的細胞系、來自綿羊細胞的細胞系、來自猴細胞的細胞系、來自狗細胞的細胞系、來自貓細胞的細胞系、來自貂鼠細胞的細胞系、來自兔細胞的細胞系、來自倉鼠細胞的細胞系、來自大鼠細胞的細胞系和來自小鼠細胞的細胞系,并且特別優選細胞系Hek293 (人胚胎腎細胞系)、HeLa(人宮頸癌)、Vero (正常成年非洲綠猴的腎臟)、MDCK(可卡犬腎)、CHO (中國倉鼠卵巢細胞)、SP2(小鼠骨髓瘤)、NS0(小鼠骨髓瘤)、雜交瘤細胞系和釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。
7.一種用于從生物處理樣品中分離和/或純化至少一種靶標核酸的方法,其中所述生物處理樣品是在用于生物技術學所生產產品的純化過程中得到的純化部分并且其中所述靶標核酸代表所述生物處理樣品的污染,其特征在于所述方法包括以下步驟: a.用試劑預處理所述生物處理樣品,其中所述試劑包括至少一種或多種具有氨基的化合物,所述化合物選自下組中的一種或多種: i.極性-中性蛋白性α-氨基羧酸,優選天冬酰胺、半胱氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、蘇氨酸和絲氨酸, ii.非極性-疏水性蛋白性α-氨基羧酸,優選丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸和纈氨酸, iii.堿性α-氨基羧酸,優選精氨酸、賴氨酸和鳥氨酸, iv.非蛋白性氨基羧酸,選自丙氨酸、D-丙氨酸、L-高絲氨酸和D-纈氨酸, V.氨基羧酸聚合物,包括(1.)-(iv.)中提及的至少一種氨基羧酸,優選由(i)-(iv)中所述的氨基羧酸組成,優選形成自相同、兩種或幾種不同的氨基羧酸單體,優選與鹵化物聯合,優選選自聚-L-賴氨酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽、聚-L-賴氨酸鹽酸鹽、聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)、聚(L-谷胺酰胺,L-賴氨酸)氫溴酸鹽、聚-L-鳥氨酸, vi.來自2-4個氨基羧酸的肽,包括(1.)-(iv.)中提及的至少一種氨基羧酸,優選由(1.)-(iv.)中提及的氨基羧酸組成,優選選自(1.)-(iv.)中提及的相同或不同氨基羧酸,優選甘氨酸二聚體、甘氨酸三聚體和甘氨酸四聚體, vii.通式R3R4N-CR1R2-COOH⑴的化合物,其中R1和R2互相獨立地選自氫、烷基、羥基烷基、氣基烷基和硫代烷基,而R3和R4互相獨立地選自氣、烷基、羥基烷基、二(羥基烷基)和三(羥基烷基),其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈的,是飽和或不飽和的并且其中R1、!?2、!?3和R4中的至少一個不是氫,優選選自N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸(tricine)和N, N-二 (2-羥基乙基)甘氨酸(bicine), viii.通式R3R4N-CR5R6R7(II)的化合物,其中R3和R4互相獨立地選自氫和羥基烷基,并且其中R5、R6和R7互相獨立地選自氫、烷基和羥基烷基,其中優選地R5、R6和R7中的至少一個是羥基烷基,并且其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈,飽和或不飽和的,其中所述化合物優選是三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris), b.優選混合所述試劑與生物處理樣品, c.從所述生物處理樣品中分離和/或純化核酸,所述樣品與所述試劑接觸和/或與所述試劑混合, d.任選定量和/或定性檢測至少一部分經分離的靶標核酸,優選通過擴增待檢測核酸片段進行定量檢測。
8.如權利要求7所述的方法,其特征在于,所述步驟(c.)的分離包括以下步驟中的至少一種,優選兩種: c.1)向按照(a.)預處理的生物處理樣品中加入至少一種裂解劑,其中含有至少一種蛋白水解酶和/或離液劑的試劑作為裂解劑加入, c.2)優選通過結合到運載體材料來分離靶標核酸,其中對于結合,優選加入包括醇和/或離液化合物的結合劑。
9.一種用于從來自純化過程的不同生物處理樣品中檢測至少一個靶標核酸的方法,其特征在于所述靶標核酸通過如權利要求7或8所述的方法分離自待研究的生物處理樣品并且檢測到至少一部分經分離的靶標核酸。
10.如權利要求 1-9中一項或多項所述的方法,其特征在于,所述下列特征中的一種或多種: a.所述生物技術學生產的產品是生物藥物, b.所述生物處理樣品包括生物藥物,其中所述生物藥物是包括一種或多種生物分子的藥物活性物質, c.所述生物技術學生產的產品是生物藥物,其中所述生物藥物不是核酸并且其中優選地,所述生物藥物是肽或蛋白, d.所述生物處理樣品包括純化和/或配制的生物技術學生產的產品,所述產品優選是生物藥物。
11.如權利要求1-10中一項或多項所述的方法,其特征在于,所述純化部分具有以下特征中的一種或多種: a.所述純化部分基本不含細胞, b.所述純化部分是色譜洗脫液,和/或 c.除待分離的靶標核酸以外,所述純化部分還包括作為生物技術學所生產產品的生物藥物、一種或多種緩沖液物質和/或鹽。
12.如權利要求1-11中一項或多項所述的方法,其特征在于,所述方法具有以下特征中的至少一種: a.所述靶標核酸包括來自用于生成生物技術學所生產產品的宿主細胞和/或宿主生物體的DNA,其中所述宿主細胞優選是永生化宿主細胞, b.所述目標核酸是用于生成生物技術學所生產產品的宿主細胞的核酸,尤其是宿主細胞DNA,和/或是病毒核酸。
13.如權利要求1-12中一項或多項所述的方法,其特征在于,所述方法具有以下特征中的一種或多種:a.所述方法具有至少lpg,優選至少0.1pg的LOD (檢測限), b.經分離靶標核酸的分離和/或檢測是定量的,和/或 c.經分離靶標核酸的回收率是至少50%,優選至少75%,特別優選至少85%。
14.如權利要求1-13中一項或多項所述的方法,其特征在于,所述方法具有以下特征中的一種或多種: a.所述靶標核酸分離自從用于生物技術學所生產產品的純化過程中得到的不同純化部分, b.在純化的終產物和/或在一個或多個純化工藝過程所得生物處理樣品中檢測用于生成所述生物藥物的細胞的剩余核酸和/或其他核酸污染物,和/或 c.所述靶標核酸分離自所述純化過程的各種或每個純化部分,包括最終純化的終產 物。
15.如權利要求1-14中一項或多項所述的方法,其特征在于,所述方法具有一種或多種以下特征: a.實施所述方法用于監測純化的過程, b.實施所述方法用于分析經純化終產物中含有的污染靶標核酸量沒有超過需要和/或允許的量,和/或 c.檢測到至少一部分經分離的靶標核酸并且確定所分析的生物處理樣品中污染靶標核酸的量是否在允許和/或需要的最大限度之上或之下。
16.如權利要求1-15中一項或多項所述的方法,其特征在于,所述用于預處理的試劑也包括至少一種或多種以下組分: -至少一種去污劑或去污劑的混合物,優選選自非離子型表面活性劑,包括烷基葡糖苷和/或聚氧乙烯烷基苯基醚, -至少一種絡合劑或絡合劑的混合物, 和/或 -至少一種蛋白或蛋白的混合物,其中所述蛋白優選是優選選自白蛋白和/或球蛋白的球狀蛋白。
17.如權利要求16所述的方法,其特征在于,所述去污劑選自下組中的一種或多種: a.烷基葡糖苷,優選選自聚山梨酯,優選選自聚山梨酯20、聚山梨酯40和聚山梨酯80,所述去污劑特別優選是聚山梨酯20(吐溫20)。 b.聚氧乙烯烷基苯基醚,優選是辛苯聚醇9(曲通X-100)和諾乃洗滌劑P-40。
18.如權利要求16或17所述的方法,其特征在于,所述絡合劑選自乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二醇-雙(氨基乙基醚)-N,N'-四乙酸(EGTA)和乙二胺二琥珀酸(EDDS)。
19.如權利要求16-18中一項或多項所述的方法,其特征在于,所述蛋白選自下組中的一種或多種: a.選自動物白蛋白、植物白蛋白和/或人白蛋白的白蛋白,優選牛血清白蛋白(BSA), b.選自動物球蛋白、植物球蛋白和/或人球蛋白的球蛋白,優選Y-球蛋白。
20.如權利要求1-19中一項或多項所述的方法,其特征在于 a.用于樣品材料預處理的試劑具有以下特征中的至少一個: i.包括氨基的化合物和/或各種這些化合物的組合在試劑中的總濃度是5mM-500mM,優選 25mM-350mM,特別優選 50mM-250mM, i1.試劑中去污劑的總濃度是0.1 % (V / v)-5% (v / v),優選0.2% (v / v) -4%(v / v),并且優選 0.5% (v / v)-3% (v / v)且也優選 I % (v / v) -3% (v / v),就曲通X-100的使用而言優選0.2% (v / v) -0.5% (v / v),就吐溫20的使用而言優選I % (v /v)-5% (v / v),其中所述去污劑優選是非離子型表面活性劑, ii1.試劑中的絡合劑的總濃度是10mM-500mM,優選IOmM-1OOmM, iv.試劑中一種蛋白或多種蛋白的總濃度是Img/ mL-100mg / mL,優選2mg /mL-25mg / mL, 2mg / mL-10mg / mL 并且更優選 4mg / mL-10mg / mL,就 IgG 和 BSA 的使用而言優選2mg / mL-25mg / mL, v.所述試劑的pH值優選在pH3-pH9的范圍內, b.在樣品材料和試劑的反應混合物中試劑的組分具有至少一種以下特征:I.包括氨基的化合物和/或各種這些化合物的組合在反應混合物中的總濃度是,2.5mM-400mM,優選 12.5mM-280mM,特別優選 25mM-200mM, i1.試劑中去污劑的總濃度是0.05% (V / v) -4% (v / v),優選0.1% (v / v) -3%(v / v),并且優選 0.25% (v / v) -2.5% (v / v)且也優選 5% (v / v) -2.5% (v / v),就曲通X-100的使用而言優選0.1% (v / v)-0.4% (v / v),就吐溫20的使用而言優選,0.5% (v / v)-4% (v / v),其中非離子型表面活性劑用作去污劑, ii1.反應混合物中絡合劑的總濃度是5mM-400mM,優選5mM-80mM, iv.反應混合物中一種蛋白或多種蛋白的總濃度是0.5mg / mL-80mg / mL,優選Img /mL-20mg / mL, Img / mL-8mg / mL 且也優選 2mg / mL-8mg / mL,就 IgG 和 BSA 的使用而言優選 Img / mL-20mg / mL, c.所述試劑與所述樣品材料以下列比例混合:1+4(V試劑+V樣品材料)至4+1(V試劑+V樣品材料),優選1+2 (V試劑+V
樣品材料 )至2+1 (V試劑+V
樣品材料 ),特別優選1+1 (V_+V樣品材料),和/或 d.所述試劑不包括含有總濃 度>5mM的磷酸鹽和/或檸檬酸鹽的水性制劑。
21.如權利要求1-20中一項或多項所述的方法,其特征在于,所述試劑包括至少一種或多種含氨基的化合物,所述化合物選自下組1-viii中的一種或多種: ,1.天冬酰胺、半胱氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、蘇氨酸和絲氨酸, i1.丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸和纈氨酸, ii1.精氨酸、賴氨酸和鳥氨酸, iv.^ -丙氨酸、D-丙氨酸、L-高絲氨酸和D-纈氨酸, V.聚-L-賴氨酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽、聚-L-賴氨酸鹽酸鹽、聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)、聚(L-谷胺酰胺,L-賴氨酸)氫溴酸鹽、聚-L-鳥氨酸, v1.甘氨酸二聚體、甘氨酸三聚體、甘氨酸四聚體和二肽(Ala-Glu), vi1.N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸(tricine)和N,N-二(2-羥基乙基)甘氨酸(bicine), 和/或 vii1.三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris)。
22.如權利要求1-21中一項或多項所述的方法,其特征在于,所述試劑包括至少一種選自N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸(tricine)、N,N_二(2-羥基乙基)甘氨酸(bicine)和三(羥基甲基)-氨基甲烷(Tris)的化合物作為含氨基的化合物。
23.如權利要求1-22中一項或多項所述的方法,其特征在于,所述試劑至少包括甘氨酸、Gly-Gly、N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸和/或N,N-二(2-羥基乙基)甘氨酸作為含氨基的化合物,至少一種絡合劑,以及至少一種,優選至少兩種去污劑和任選至少一種蛋白。
24.如權利要求23所述的方法,其特征在于,所述試劑包括N,N-二(2-羥基乙基)甘氨酸。
25.如權利要求23或24所述的方法,其特征在于,所述用于步驟(a.)的試劑包括聚氧乙烯烷基苯基醚和/或聚山梨酯作為去污劑。
26.如權利要求23-25中一項或多項所述的方法,其特征在于,所述試劑包括至少一種蛋白,優選球狀蛋白,更優選選自IgG或BSA的蛋白。
27.如權利要求1-26中一項或多項所述的方法,其特征在于,所述用于步驟(a.)中預處理的試劑沒有任何裂解性質。
28.一種在用于從樣品材料中分離和/或純化核酸,尤其是用于所述樣品材料制備的方法中使用的試劑,其中所述樣品材料是生物處理樣品并且其中所述生物處理樣品是在用于生物技術學所生產產品的純化過程中得到的純化部分并且其中所述待分離核酸代表所述生物處理樣品的污染,所述試劑包括以下組分: a.至少一種或多種包括氨基的化合物,所述化合物選自一種或多種下列組: I.極性-中性蛋白性a-氨基羧酸,優選天冬酰胺、半胱氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、蘇氨酸和絲氨酸,II非極性-疏水性蛋白性a-氨基羧酸,優選丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸和纈氨酸, III.堿性a-氨基羧酸,優選精氨酸、賴氨酸和鳥氨酸, iv.非蛋白性氨基羧酸,選自(6-丙氨酸、D-丙氨酸、L-高絲氨酸和D-纈氨酸, V.氨基羧酸聚合物,包括在(1.)-(iv.)中提及的至少一種氨基羧酸,優選由(i)-(iv)中所述的氨基羧酸組成,優選形成自相同、兩種或幾種不同的氨基羧酸單體,優選與鹵化物聯合,優選選自聚-L-賴氨酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽、聚-L-賴氨酸鹽酸鹽、聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)、聚(L-谷胺酰胺,L-賴氨酸)氫溴酸鹽、聚-L-鳥氨酸, v1.來自2-4個氨基羧酸的肽,包括(1.)-(iv.)中提及的至少一種氨基羧酸,優選由(1.)-(iv.)中提及的氨基羧酸組成,優選選自(1.)-(iv.)中提及的相同或不同氨基羧酸,優選甘氨酸二聚體、甘氨酸三聚體和甘氨酸四聚體, viI.通式R3R4N-CR1R2-COOH⑴的化合物,其中R1和R2互相獨立地選自氫、烷基、羥基烷基、氣基烷基和硫代烷基,而R3和R4互相獨立地選自氣、烷基、羥基烷基、二(羥基烷基)和三(羥基烷基),其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈的,是飽和或不飽和的并且其中R1、R2、R3和R4中的至少一個不是氫,優選選自N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸(tricine)和N, N-二 (2-羥基乙基)甘氨酸(bicine), viiI.通式R3R4N-CR5R6R7(II)的化合物,其中R3和R4互相獨立地選自氫和羥基烷基,并且其中R5、R6和R7互相獨立地選自氫、烷基和羥基烷基,其中優選地R5、R6和R7中的至少一個是羥基烷基,并且其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈,飽和或不飽和的,其中所述化合物優選是三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris), 和 b.至少一種去污劑或去污劑的混合物,優選選自非離子型表面活性劑,包括烷基葡糖苷和/或聚氧乙烯烷基苯基醚, c.任選至少一種絡合劑或絡合劑的混合物, 和 d.至少一種蛋白或蛋白的混合物,其中所述蛋白選自白蛋白和/或球蛋白。
29.如權利要求28所述的試劑,其特征在于,所述試劑還具有一種或多種如權利要求16-27所限定的特征。
30.用于制備含有生物藥物的生物處理樣品的試劑在后續核酸分離和/或純化中的應用,其中所述生物處理樣品是在生物藥物的純化過程中得到的純化部分并且其中所述待分離核酸代表生物處理樣品的污染,其特征在于所述試劑包括以下組分: a.至少一種或多種包括氨基的化學物,所述化合物選自下組中的一種或多種: . 1.極性-中性蛋白性a-氨基羧酸,優選天冬酰胺、半胱氨酸、谷胺酰胺、甘氨酸、蘇氨酸和絲氨酸, i1.非極性-疏水性蛋白性a-氨基羧酸,優選丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸和纈氨酸, ii1.堿性a-氨基羧酸,優選精氨酸、賴氨酸和鳥氨酸, iv.非蛋白性氨基羧酸,選自(6-丙氨酸、D-丙氨酸、L-高絲氨酸和D-纈氨酸, V.氨基羧酸聚合物,包括(1.)-(iv.)中提及的至少一種氨基羧酸,優選由(i)-(iv)中所述的氨基羧酸組成,優選形成自相同、兩種或幾種不同的氨基羧酸單體,優選與鹵化物聯合,優選選自聚-L-賴氨 酸、聚-L-賴氨酸氫溴酸鹽、聚-L-賴氨酸鹽酸鹽、聚(L-谷胺酰胺,L-丙氨酸)、聚(L-谷胺酰胺,L-賴氨酸)氫溴酸鹽、聚-L-鳥氨酸, v1.來自2-4個氨基羧酸的肽,包括(1.)-(iv.)中提及的至少一種氨基羧酸,優選由(1.)-(iv.)中提及的氨基羧酸組成,優選選自(1.)-(iv.)中提及的相同或不同氨基羧酸,優選甘氨酸二聚體、甘氨酸三聚體和甘氨酸四聚體, vi1.通式R3R4N-CR1R2-COOH⑴的化合物,其中R1和R2互相獨立地選自氫、烷基、羥基烷基、氣基烷基和硫代烷基,而R3和R4互相獨立地選自氣、烷基、羥基烷基、二(羥基烷基)和三(羥基烷基),其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈的,是飽和或不飽和的并且其中R1、R2、R3和R4中的至少一個不是氫,優選選自N-(三(羥基甲基)甲基)甘氨酸(tricine)和N, N-二 (2-羥基乙基)甘氨酸(bicine), vii1.通式R3R4N-CR5R6R7(II)的化合物,其中R3和R4互相獨立地選自氫和羥基烷基,并且其中R5、R6和R7互相獨立地選自氫、烷基和羥基烷基,其中優選地R5、R6和R7中的至少一個是羥基烷基,并且其中烷基成分具有C1-C5的鏈長度,其是支鏈或直鏈,飽和或不飽和的,其中所述化合物優選是三(羥基甲基)_氨基甲烷(Tris), 以及任選的一種或多種以下組分: b.至少一種去污劑, c.至少一種絡合劑, d.至少一種蛋白,其中所述試劑優選是如權利要求16-27中一項或多項限定的試劑。
31.如權利要求30所述的應用,其特征在于,所述試劑包括于用于從生物處理樣品分離和/后純化核酸的試劑盒中,并且其中所述試劑盒任選還包括至少一種或多種以下組分: a.用于分離靶標核酸的運載體材料,優選含有二氧化硅、玻璃纖維或聚亞烷基,例如PP、PE / PP、PE,其中所述運載體材料以顆粒形式作為非織造織物、纖維、凝膠基質或膜使用,優選作為柱填充材料,其中所述顆粒優選采用珠的形式,優選磁性顆粒,更優選作為磁性珠, b.一種或多種用作裂解劑的制劑,優選包括至少一種離液劑和/或至少一種來自非離子型去污劑組的去污劑,優選選自聚氧乙烯-脂肪醇醚,其包括具有6-22個碳原子的脂肪醇部分并且包括含有2-150個(CH2CH2O)單元的聚氧乙烯部分, c.一種或多種酶,優選蛋白酶K、DNA酶和/或RNA酶, d.一種或多種用作結合劑的制劑,優選包括至少一種離液劑和/或至少一種來自非離子型去污劑組的去污劑,優選選自聚氧乙烯-脂肪醇醚,其包括具有6-22個碳原子的脂肪醇部分并且包括含有2-150個(CH2CH2O)單元的聚氧乙烯部分,以及任選地至少一種具有1-5個碳原子的支鏈或直鏈醇, e.一種或多種用作洗滌劑的制劑,所述制劑優選包括至少一種具有1-5個碳原子的支鏈或直鏈醇,以及任選的離液化合物和/或任選來自非離子型表面活性劑組的去污劑, f.一種或多種用作洗脫劑的制劑,優選包括緩`沖介質中的至少一種絡合劑。
【文檔編號】C12N15/10GK103764827SQ201280031887
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年7月4日 優先權日:2011年7月4日
【發明者】P·波爾什斯基 申請人:恰根有限公司