是格外困難的。本發明人必須顯著的超出常規實驗或關注最優化以獲得突出的膜吸附器的 性質。例如,明智的將交聯劑選擇為高度撓性的、聚合性分子證明其對該吸附容量是非常有 益的。使用中等分子量的PAA(15000)允許獲得流動和容量之間的平衡。用于調節pH值的無 機堿為非鹽析類的,因此更高濃度的PAA可用于獲得高容量。表面活性劑的選擇由確認所需 的非離子性的、對腐蝕穩定的化合物控制,而發現所需的表面活性劑的量在一項單獨的研 究中。相反,根據未審定的申請US 2005/0211615制備的PAA膜吸附器對于1mm柱來說僅有 0· 5CV/min/psi的通量,而BSA容量僅為大約61mg/ml。
[0057] 本發明另一個重要的方面為吸附器膜固化、沖洗和干燥后所使用的后處理過程。 發明人發現用酸對基于聚合性伯胺的膜吸附器進行處理顯著的增加了結合強度、潤濕性和 對于離子化福射的穩定性。
[0058]發明人的一個非常令人驚奇的發現為酸處理顯著的增加了膜吸附器的結合強度, 從大約54-58mS/cm增加為78-82mS/cm。可以假設當PAA在完全質子化(酸處理的)的狀態被 干燥時,它表現出更大范圍的能夠更好的包封BSA的"開放"形態,并且由此直到較高的離子 強度時才會釋放它。這一益處是非計劃中的和令人驚奇的,但是由于較高的SB通常轉化為 更易去除的痕量雜質,因此這是非常有益的。
[0059] 交聯的PAA膜吸附器的滲透性通過高溫"固化"過程加以改進。輕度交聯的PAA凝膠 具有吸收大量水分的能力,這導致它的體積的數量級增加。這一結果可以導致低的滲透性。 看來,凝膠的這種性質可通過使其脫水到一定程度而降低,所述程度是使溶脹降低到了可 接受的水平而沒有損害凝膠的結合強度和容量。事實上,對產品來說固化過程能夠調整膜 的滲透性是必要的。合適的固化溫度為大約25-120°C,更優選為大約85-100°C,固化大約6 到72小時。
[0060] γ輻射是廣泛接受的用于篩選產物的滅菌過程。γ滅菌能力是期望的膜吸附器的 特征。發明人觀察到令人驚奇的益處為在實際中酸處理的膜吸附器具有對離子化輻射更好 的穩定性。圖2表明膜吸附器樣品(控制,不用酸處理)和那些轉化為氨基磺酸銨樣品的BSA 容量。所有這些樣品都用25kGy的電子束照射以模擬γ滅菌條件。很明顯酸處理過的樣品比 沒有用酸處理過的樣品更好的保持了它們的性質。
[0061] 因此當將其防止在Mab純化層析系統中時,形成的陰離子交換吸附器是特別有用 的。例如,包括單克隆抗體的細胞培養液可以用親合層析法純化,例如蛋白質A或蛋白質G親 合層析,之后是一種或幾種陽離子交換柱。然后來自最后的陽離子交換柱的輸出物可以流 動通過本發明的陰離子交換柱,通過使這些雜質在適當的條件下與介質結合而用于顯著的 降低流體中剩余宿主細胞蛋白質、病毒、核酸、內毒素和其它雜質的濃度,從而允許有用的、 純化的產物流動通過交換器。
[0062] 重要的是,使用快速陰離子交換吸附器的陽離子交換池可以實現進一步的純化 (來自陽離子交換柱的輸出物)而沒有顯著的陽離子交換池的稀釋,為了降低鹽的濃度(和 降低的傳導率)以使宿主細胞蛋白質有效的結合,這通常是必要的。實際上,本發明的吸附 器甚至在高鹽濃度和傳導率下仍具有高的結合通量(例如在200mM NaCl中>60g/L的BSA結 合),并且在典型的陽離子交換池條件下允許比常規的吸附器高很多的質量承載量(例如與 0.05kg/L相比的3kg/L),參見以下實施例7。由于快速吸附器在高鹽濃度下的高容量,其降 低或消除陽離子交換池稀釋的能力是顯著的優點。
[0063] 在相對高的鹽濃度和相對高的pH值下,本發明的吸附器對病毒還表現出強有力的 去除(7.6的pH值以及1 OOmM和150mM的鹽濃度下仍得到可接受的病毒的除去)。
[0064] 本領域的技術人員還意識到,在一些應用中,通過一種或幾種陽離子交換柱進行 的下游拋光可能是不必要的,且快速陰離子交換吸附器可以放置在親合柱的下游而在其間 不存在中間的陽離子交換柱。類似的,對于一些應用,快速陰離子交換吸附器可以放置在陽 離子交換柱的下游而不需要它之前的捕獲(親合)柱。
[0065] 這里以下包括的實施例用于說明本發明的目的而并不傾向于限制本發明。
[0066] 實施例1(疏水性UPE上的PAA)
[0067] 制備含有20wt. %的異丙醇、9wt. %的PAH(分子量15,000)、3wt. %的一水合氫氧 化鋰、2wt · % 的Triton X-100、0 · 5wt · % 的PEG-DGE(分子量526)和0 · 2wt · % 的聚乙烯醇(分 子量30,000,98 %的水解度)的水溶液。將孔隙尺寸等級為0.65μπι的疏水性UPE膜用這一溶 液完全潤濕,并將過量的液體壓擠掉。膜在室溫下干燥24小時并用大量的水和甲醇沖洗并 且再次干燥。膜很容易地被水潤濕并且增加大約25 %的重量。用這種膜制造的八層 Millex?):型注射裝置具有3.5cm2表面積和1mm柱高。這種裝置具有4.3CV/min/psi的流動速 率、90mg/ml的BSA容量和54mS/cm的結合強度。
[0068] 對比實施例1 (疏水性UPE上的PAA-GTMAC)
[0069]來自實施例1的改性膜通過在pH值13時將其浸沒在50wt. %的縮水甘油基三甲基 氯化銨(GTMAC)中24小時、用水沖洗并干燥而進一步改性。用這種膜制造的八層Millex?型 注射裝置具有3.5cm 2表面積。這種裝置具有0.7CV/min/psi的流動速率、80mg/ml的BSA容量 和19mS/cm的結合強度。
[0070] 對比實施例2(氨基磺酸處理)
[0071 ]來自實施例1的改性膜通過將其浸沒在0.5M的氨基磺酸水溶液中10分鐘、用去離 子水沖洗并干燥而進一步改性。用這種膜制造的八層Millex⑧型注射裝置具有3.5cm2表面 積。這種裝置具有4.3CV/min/ps i的流動速率、80mg/ml的BSA容量和80mS/cm的結合強度。 [0072]對比實施例3
[0073] 制備含有11 · 6wt · %的PAH(分子量75,000)、18 · 6wt · %的1 · 0N的氫氧化鈉溶液、 11.6wt. %的氯化鈉、23.2wt. %的17%的表氯醇改性的聚乙烯胺水溶液的水溶液。將孔隙 尺寸等級為〇. 65μπι的疏水性UPE膜用甲醇預潤濕并直接與該溶液接觸5分鐘。將濕膜放置在 聚乙烯膜袋中并將膜袋放置在85°C的烘箱中7分鐘,小心不要使膜干透以便引發交聯反應。 然后將濕膜從袋中移出并允許在室溫下干燥。之后將干燥的膜放置在l〇〇°C的烘箱中4小時 以完成交聯反應。然后用水、甲醇和鹽酸(1.0N)徹底洗滌膜并允許在室溫下干燥。膜并不用 水潤濕。用這種膜制造的八層Millex?型注射裝置具有3.5cm 2表面積。這種裝置具有 0.5CV/min/psi的流動速率、61mg/ml的BSA容量和81mS/cm的結合強度。
[0074] 實施例2(親水性UPE上的PAA)
[0075] 制備含有10wt. %的PAA(分子量15,000)和0.5wt. %的PEG-DGE(分子量526)的水 溶液。將孔隙尺寸等級為〇.65μπι的親水性UPE膜用這一溶液完全潤濕,并將過量的液體壓擠 掉。膜在室溫下干燥24小時,用大量的水沖洗并且再次干燥。八層裝置具有4.3CV/min/psi 的流動速率、80mg/ml的BSA容量和49mS/cm的結合強度。
[0076]實施例3(親水性UPE上的聚乙烯基胺)
[0077] 制備含有20wt. %的異丙醇、7wt. %的聚乙烯基胺(Lupamin 9095,BASF Corp., Mount 01 ive,NJ)和0.5wt. %的PEG-DGE(分子量526)的水溶液。將孔隙尺寸等級為0.65μπι 的親水性UPE膜用這一溶液完全潤濕,并將過量的液體壓擠掉。膜在室溫下干燥24小時并用 大量的水和甲醇沖洗并且再次干燥。用這種膜制造的八層裝置具有3.5cm 2表面積。這種裝 置具有3.1CV/min/psi的流動速率、87mg/ml的BSA容量和32mS/cm的結合強度。
[0078]實施例4 (疏水性UPE上的聚賴氨酸)
[0079] 制備含有20wt. %的異丙醇、4wt. %的聚賴氨酸氫溴化物(分子量30,000-50, 000)、4wt. % 的一水合氫氧化鋰、lwt. % 的Triton X-100、0.25wt. % 的PEG-DGE(分子量 526)和O.lwt. %的聚乙烯醇(分子量30000,98%的水解度)的水溶液。將孔隙尺寸等級為 0.65μπι的疏水性UPE膜用這一溶液完全潤濕,并將過量的液體壓擠掉。膜在室溫下干燥24小 時并用大量的水和甲醇沖洗并且再次干燥。膜并沒有用水潤濕并且具有大約9%的重量增 加。用這種膜制造的八層裝置具有3.5cm 2表面積。這種裝置具有7 . lCV/min/psi的流動速 率、34mg/ml的BSA容量和32mS/cm的結合強度。
[0080]實施例5(活性瓊脂糖小球上的PAA)
[00811用PAA改性瓊脂糖層析小球。將2g的環氧瓊脂糖6B(GE Healthcare)懸浮在8ml的 Milli-Q水中,向其中加入10ml 10%的PAA(分子量3,000)溶液。用氫氧化鈉將pH值調節為 11。將小球輕輕的振蕩24小時,用水小心的沖洗并在使用前在冰箱中濕態儲存。用改性的小 球堆積層析柱(柱高5.5cm,柱體積1.88mL)并測試。其具有