用于增加流动通过工艺的容量的方法

用于增加流动通过工艺的容量的方法
【专利说明】用于増加流动通过工艺的容量的方法
[oow] 相关申请
[0002] 运一申请要求于2014年6月16日提交的美国临时申请号62/012, 788的权益。将W上申请的全部传授内容通过引用结合在此。
技术领域
[0003] 本发明设及用于增加流动通过工艺的容量的方法。
【背景技术】
[0004] 用于单克隆抗体（MAb)的纯化或病毒过滤的工业规模应用典型地利用了结 合-和-洗脱工艺、和流动通过工艺，例如阴离子交换（AE讶的和疏水相互作用化1C)的色 谱工艺，W去除来自液体样品或进料的宿主细胞蛋白（HC巧和其他杂质。典型地，选择用于 运些流动通过工艺的运行条件，运样使得祀蛋白（例如MAb)并不保留在色谱表面，并且其 结果是流动通过色谱装置。典型地，选择用于结合-和-洗脱工艺的运行条件，运样使得祀 蛋白（例如MAb)保留或结合在色谱表面，并且然后通过洗脱步骤进行回收，其中结合的祀 蛋白从色谱表面转移并且被回收。 阳0化]对于传统AEX色谱树脂，通常必须在使色谱装置上样之前稀释进料，W便将溶液 传导性降低至促进杂质的结合的水平。此类进料稀释所需的不方便和时间承诺已经对开发 并不需要用于杂质的有效吸附的进料稀释的耐盐功能性提供了推动力。虽然用于传统AEX 膜的容量典型地是在约100-200gMAb/mL树脂的范围内，但是用于耐盐膜吸附器的相应容 量更大并且范围例如是从约4-化gMAb/L树脂。然而，对于在工业规模上经济的色谱工艺 而言，色谱树脂的容量应优选是约10-巧kgMAb/L膜或更大。
[0006] 因此，当前存在对开发如下方法的需求，该方法用于增加现存色谱树脂和装置的 容量至使得流动通过工艺、结合-和-洗脱工艺、W及模拟的流动通过工艺在工业规模上更 经济的水平。

【发明内容】

[0007] 在一个实施例中，本发明提供了用于从液体样品中的非祀蛋白分离祀蛋白的工 艺，包括获得包含祀蛋白和非祀蛋白的液体样品；增加样品中祀蛋白和非祀蛋白的浓度，W 产生用于递送至色谱装置的浓缩进料；递送浓缩进料至色谱装置；在色谱装置中，从非祀 蛋白分离祀蛋白；W及从色谱装置回收祀蛋白。在一个具体实施例中，祀蛋白是单克隆抗体 (MAb)〇
[0008] 在另一个实施例中，本发明设及用于增加用于祀蛋白的色谱装置的容量的工艺， 包括获得包含祀蛋白和非祀蛋白的液体样品；增加样品中祀蛋白和非祀蛋白的浓度，W产 生用于递送至色谱装置的浓缩进料；W及递送浓缩进料至色谱装置，其中用于祀蛋白的色 谱装置的容量被增加。在一个具体实施例中，祀蛋白是单克隆抗体（Mb)。
【附图说明】
[0009] 如在附图中所说明，从本发明的示例性实施例的W下更具体描述内容，W上内容 将变得明显，其中贯穿不同的图，相似参考字符是指相同部分。附图不必按比例绘出，而是 重点示出本发明的实施例。
[0010] 图1是示出作为上样体积的函数，对于两个进料流，宿主细胞蛋白（HC巧的穿透的 图。与等分部分1相比，等分部分2大约1.5X更浓。
[0011] 图2是示出作为MAb上样的函数，HCP去除的穿透曲线的图。
[0012] 图3是描绘按g/L计的进料浓度对比按美元/介质的克数计的分离介质的成本的 图。
[0013] 图4是描绘按g/L计的进料浓度对比按美元/消耗品的克数计的病毒过滤器的成 本的图。
【具体实施方式】
[0014] 本发明的示例性实施例的描述如下。
[0015] 在一个实施例中，本发明提供了用于从液体样品中的非祀蛋白分离祀蛋白的工 艺。在另一个实施例中，本发明设及用于增加用于祀蛋白的色谱装置的容量的工艺。运些 工艺在此被统称为本发明的工艺。
[0016] 不希望受任何具体理论约束，认为在递送至色谱装置之前，增加进料样品中的祀 蛋白和非祀蛋白运二者的浓度将增加用于祀蛋白的装置的容量。如在此使用，"增加色谱装 置的容量"是指增加装置中的每体积的介质的上样质量。优选地，在此描述的工艺可W增加 色谱装置的容量至W下范围：至少约10至约15kg祀蛋白/L色谱介质，或更大。
[0017] 本发明的工艺一般可W包括W下步骤：获得包含祀蛋白和非祀蛋白的液体样品； 增加样品中祀蛋白和非祀蛋白的浓度，W产生用于递送至色谱装置的浓缩进料；W及递送 浓缩进料至色谱装置。在一些实施例中，本发明的工艺还可W包括W下步骤：在色谱装置 中，从非祀蛋白分离祀蛋白，并且从色谱装置回收祀蛋白。
[0018] 液体样品，在此也称为"液体进料"或"进料样品"，可W是包含感兴趣的祀蛋白 (例如MAb)和一种或多种杂质（例如非祀蛋白）的任何液体。典型地，液体样品获得自祀 蛋白的来源（例如表达Mb的杂交瘤或其他宿主细胞）。在一个具体实施例中，液体样品中 的祀蛋白是单克隆抗体（MAb)并且非祀蛋白是宿主细胞蛋白化CP)(例如来自宿主杂交瘤 细胞的蛋白）。非祀蛋白一般是具有变化的大小、疏水性和电荷密度的蛋白的异质混合物。
[0019] 本发明的工艺包括增加样品中祀蛋白和非祀蛋白的浓度的步骤，W产生用于递送 至色谱装置的浓缩进料。样品的浓度一般将增加样品中祀蛋白和非祀蛋白运二者的浓度。 与在上样至色谱装置上之前未经受浓缩步骤的液体进料相比，在上样至色谱装置上之前， 总蛋白浓度可W增加例如约1. 5x、2x、2. 5x、5x或lOx。在某些实施例中，浓度可W增加多于 lOx，其条件是祀蛋白和非祀蛋白保持可溶。
[0020] 用于增加样品中蛋白的浓度的多种方法和技术是运一发明所属领域的普通技术 人员熟知的。此类方法包括但不局限于：切向流过滤（TF巧工艺（例如TFF超滤）、使用离 屯、过滤器的超滤工艺、使用揽拌槽的超滤工艺、冷冻干燥、蒸发、沉淀、结晶、水性两相分离 和透析。在一个具体实施例中，使用切向流过滤（TF巧工艺来增加样品中祀蛋白和非祀蛋 白的浓度。TFF工艺可W是回流TFF工艺，单程TFF(SPTFF)工艺（其中不经通过TFF系统 的回流，在分开的容器中从该系统回收滞留物和渗透物），或W单程TFF模式运行的TFF工 艺（其中不经通过TFF系统的回流，在分开的容器中回收来自该系统的渗透物和一部分滞 留物，并且剩余的滞留物通过该TFF系统回流至少一次）。正在回流的滞留物可W返回至在 该TFF体统中的或在该TFF系统之前的任何上游位置。在一个实施例中，滞留物被回流至 进料罐。在另一个实施例中，滞留物被回流至在TFF系统上的进料口之前的进料累附近的 进料管路。"单程TFF模式"是指TFF系统的运行条件，在该运行条件下，全部或一部分滞留 物不通过该系统回流。优选地，TFF工艺是SPTFF工艺。
[0021] TFF工艺是熟知的。TFF是在大小、分子量或其他差异的基础上，使用膜来分离液 体溶液或悬浮液中的组分的分离工艺。在传统TFF工艺中，切向地沿着膜表面累送流体， 并且太大而不能穿过膜的颗粒或分子被拒绝并且返回至处理罐，W便另外穿过膜（例如回 流），直至工作流体被充分浓缩或纯化。TFF的横流性质使膜污染最小化，因此允许每个批 次的高体积处理。单程TFF(SPTF巧允许在不存在回流的情况下进行产物（例如蛋白）的 直接流动通过浓缩，运降低了总系统大小并且允许在高转化水平连续运行。 阳02引 TFF工艺可W进一步包括进行透滤（例如为了去除或降低液体进料中盐或溶剂的 浓度，或为了完成缓冲液交换）。在一个优选实施例中，通过浓缩液体进料（例如通过TFF) 来降低透滤体积，并且然后通过添加透滤溶液（例如透滤缓冲液）来恢复运一进料至其起 始体积，来进行透滤，该工艺在本领域也称为不连续的、或分批透滤。在另一个实施例中，通 过添加透滤溶液至滞留物来增加透滤体积，随后通过浓缩样品来使它恢复至其原体积来进 行透滤。仍在另一个实施例中，按从TFF系统去除渗透物的相同速率添加透滤溶液至未过 滤的进料，来进行透滤，该工艺在本领域也称为连续的、或定容的透滤。适合的透滤溶液是 熟知的，并且包括例如水和不同水性缓冲溶液。
[0023] 适合的TFF系统能够用于本发明所属领域中熟知的TFF工艺并且包括但不局限于 美国专利号5, 147, 542(通过引用将其内容W其整体结合在此）中描述的那些，W及来自 EMDMilliporeCo;rporation(EMD密理博公司）（Billerica(比勒利卡），马萨诸塞州）的 可商购TFF系统，包括例如Ubscale?TFF系统、CogcmjV;M1TFF系统、份g班廠μScale TFF系统、巧巧ware麼TFF组件、ProFl似⑥TFF系统、W及ProstakTMTFF系统。
[0024] 在某些实施例中，在增加样品中的祀蛋白和非祀蛋白的浓度之前，稀释样品，W产 生稀释进料（例如用W降低样品的导电性）。当使用包含缺乏耐盐膜吸附器的标准AEX介 质的色谱装置时，运样一个进料稀释步骤是特别令人希望的。在将浓缩样品上样至色谱装 置上之前，可W与样品的随后浓度一致，进行稀释（例如通过SPTFF)。典型地，对于多数离 子交换应用而言，样品将稀释2-3X。
[00巧]本发明的工艺包括递送浓缩进料至色谱装置的步骤。用于在本发明的工艺中 使用的适合的色谱装置是本领域熟知的。示例性色谱装置包括但不局限于膜吸附器， 例如QiromaSorb?装置、Mobius猿FlexReady溶液、IsoP化⑥柱、扫旧AR?柱、Robo柱 和MiniC虹om柱、K-Primc^':糸统、Vaniagc及:柱、和QuikScal娩:化，所有运些都从EMD MilliporeCo;rporation(EMD密理博公司）（Billerica(比勒利卡），马萨诸塞州）可商购。 [00%] 典