[发明专利]分离方法和分离基质

说明书

本发明的技术领域

本发明涉及生物分子的分离，和更具体地涉及蛋白的离子交换分离。本发明还涉及适合于生物分子的分离的分离基质和涉及制备这样的基质的方法。

发明背景

有许多情况需要从液体分离一种化合物，例如污染物或所需的分子。基于电荷-电荷的相互作用被用于许多领域以捕获并因而分离荷电的或可荷电的化合物。

在化学和生物技术领域，目标化合物如药物或药物候选物通常需要从来源于生产过程的污染物质中分离。例如，通过重组宿主细胞的表达产生的蛋白药物或药物候选物将需要例如从宿主细胞和可能的细胞碎片、其它宿主细胞蛋白、DNA、RNA和源自发酵或细胞培养液的任何其它化合物中分离。由于其对目标化合物通用性和灵敏性，在许多当前使用的生物技术纯化方案中，色谱作为至少一个步骤被包括在内。术语色谱包括一系列密切相关的分离方法，所有这些方法均基于使两个相互不混溶的相接触这一原理。更具体地，目标化合物被引入流动相，所述流动相与固定相接触。然后目标化合物在其被流动相携带通过系统时，将经历固定相和流动相之间的一系列相互作用。相互作用利用样品组分的物理或化学特性的差异。

色谱中的固定相包含配体(其为能够与目标化合物相互作用的官能团)已与之偶联的固体载体。因此，配体将赋予载体进行分离、鉴定和/或纯化感兴趣的分子的能力。液相色谱方法通常按照分离化合物所利用的相互作用原理命名。例如，离子交换色谱是基于电荷-电荷的相互作用；疏水相互作用色谱(HIC)利用疏水相互作用；和亲和色谱是基于特异性的生物亲和性。

众所周知，离子交换是基于荷电的目标化合物和相反荷电的色谱基质之间的可逆相互作用。最常见通过增加盐浓度进行洗脱，但改变pH同样是可能的。离子交换剂分为阳离子交换剂(其中荷负电的色谱基质用于吸附荷正电的目标化合物)和阴离子交换剂(其中荷正电的色谱基质用于吸附荷负电的目标化合物)。术语强离子交换剂用于在广泛的pH间隔内荷电的离子交换剂，而弱离子交换剂在某些pH值下是可荷电的。一种通常使用的强阳离子交换剂包括磺酸根(sulphonate)配体，称为S基团。在某些情况下，这样的阳离子交换剂按照由官能团及其连接于载体的接头形成的基团命名；例如SP阳离子交换剂，其中S基团通过丙基连接于载体。

离子交换剂中的荷电基团(通常称为配体)可以不同的方式连接于载体或支持材料。几篇出版物(US5453186、WO2008145270、US8092682、WO2012015379、EP2412433和EP2412435)描述了荷电单体如何才能接枝聚合到支持材料上，以形成其中配体存在于与支持物共价连接的悬挂接枝聚合物链(pendant graft polymer chains)上的离子交换剂。然而，特别是在生物加工领域，对分离基质的需求不断增加，因此存在着对进一步开发基质，特别是关于提供改进的选择性和容量以及在碱性清洗过程中的稳定性的基质的需求。

发明概述

本发明的一个方面是提供一种具有高通量和高选择性的分离方法。这可用如在权利要求1中定义的方法实现。一个优点是对目标蛋白的高结合容量可与例如单体的和聚集的免疫球蛋白之间的高选择性一起获得。另外的优点是在升高的离子强度下的高结合容量、快速的物质传输/结合动力学和高碱稳定性 –允许在基质必须被更换之前进行很多次循环 – 可得以实现。

本发明的另一个方面是提供具有对目标蛋白的高结合容量和高选择性，以及高碱稳定性的分离基质。这可使用如在权利要求16中定义的基质实现。

本发明的第三个方面是提供一种制备具有对目标蛋白的高结合容量和高选择性，以及高碱稳定性的分离基质的方法。这可采用如在权利要求29中描述的方法实现。

本发明的其它合适的实施方案在所附的权利要求书中描述。

附图简述

图1显示用烯丙基缩水甘油醚使载体上的羟基烯丙基化的反应流程。

图2显示用于接枝的以下单体的混合物：a) 乙烯基磺酸(VSA)和乙烯基吡咯烷酮 (VP)、 b) 3-烯丙氧基, 2-羟基-1-丙烷磺酸(APS)和乙烯基吡咯烷酮和 c) 甲基丙烯酸羟乙基酯(HEMA)和乙烯基膦酸(VPA)。

图3显示为除去聚集的抗体的理想(实线)选择性曲线和不太理想的(虚线)曲线。

图4显示对VP-VSA原型S67-G1-A100和S67-G1-A200与参照物比较的聚集体除去选择性曲线。

图5显示对VP-VSA原型S50-G1-A25和S50-G1-A50与参照物比较的聚集体除去选择性曲线。