[发明专利]在蛋白质纯化过程中降低样品中的一种或多种杂质的水平的方法

说明书

本发明涉及在蛋白质纯化过程中降低样品中的一种或多种杂质的水平的方法。具体而言，本发明涉及在蛋白质纯化过程中降低样品中的一种或多种杂质水平的方法。本发明提供新的和改进的蛋白质纯化方法，其引入某些类型的含碳材料并且导致在对所需要的蛋白质产品的收率没有不利影响的情况下有效地且选择性地去除某些不需要的杂质。

本申请是2012年8月20日提交的发明名称为“在蛋白质纯化过程中降低样品中的一种或多种杂质水平的方法”的中国专利申请201210398359.X的分案申请。

相关申请

本申请要求申请日为2011年8月19日的美国临时专利申请61/575,349和申请日为2012年6月29日的美国临时专利申请61/666,240的优先权，其各自整体援引加入本文。

发明领域

本发明涉及改进的色谱方法和在蛋白质纯化过程中降低一种或多种杂质水平的方法。

背景

色谱法在生物材料如单克隆抗体的纯化中是主要的纯化技术。

通常使用的色谱方法包括亲和色谱介质、离子交换色谱介质、疏水作用、亲水相互作用、尺寸排阻和混合模式(如不同色谱相互作用的组合)色谱法中的一种或多种。例如，为了纯化单克隆抗体，典型的纯化方法包括最初的蛋白A亲和俘获(capture)步骤和随后的一个或多个离子交换精制步骤，其目的是降低一种或多种杂质如宿主细胞蛋白(HCP)的水平。此外，还可以使用其它色谱技术，如结合和洗脱(bind and elute)疏水作用色谱法(HIC)；流通(flow-through)疏水作用色谱法(FTHIC)；流通阴离子交换色谱法(AEX)；使用阳离子交换树脂、阴离子交换树脂或疏水作用树脂的弱分配色谱法；混合模式色谱技术如结合和洗脱弱阳离子和阴离子交换、结合和洗脱疏水和离子交换相互作用以及流通疏水和离子交换混合模式相互作用(FTMM)，其均可使用诸如Capto^TM Adhere、Capto^TM MMC、HEAHypercel^TM、PPA Hypercel^TM的树脂。另外，疏水性电荷诱导(HCI)色谱法与其它一起以及不同技术的组合可用于精制。

虽然色谱法在较小规模的蛋白质纯化提供了许多优势，但在大规模下，色谱柱的填充不仅花费高强度的劳动和时间而且还昂贵。另外，色谱柱中的污垢是普遍问题，导致使用者必须处理掉柱，这是不希望的，特别是由于色谱树脂的高成本。

最近，工业上有明显的趋势去尝试和减少蛋白质纯化方法中的步骤数。同样，使用生物反应器获得更高表达滴度的技术的应用在工业中有上升的趋势。这两种趋势的结合导致更多产物被装载到柱上，由此导致相当贵的色谱介质上增加的负荷和较低的产物纯度，这两点都是不希望的。

发明概述

本发明至少部分地基于以下令人惊讶的和出乎预料的发现：某些材料(如含碳材料例如活性碳(activated carbon))可以流通模式掺入到色谱柱基蛋白质纯化方法中，导致色谱柱负荷的减少，以及随之而来的色谱柱寿命的增加。

进一步地，本发明基于以下令人惊讶的和出乎预料的发现：含碳物质(如活性碳)可以用于俘获色谱步骤的上游或下游以降低一种或多种杂质的水平。在本发明方法的一些实施方案中，使样品在阳离子交换(CEX)色谱步骤前与含碳材料接触。在其它实施方案中，在样品与含碳材料接触前使用阳离子交换(CEX)色谱步骤。在另外的实施方案中，使样品在蛋白A亲和俘获步骤后与含碳材料接触。或者，可以在所述样品与含碳材料接触后使用蛋白A亲和色谱步骤。在某些实施方案中，可在蛋白A亲和俘获步骤后进行阴离子交换(AEX)流通色谱步骤，并且进行或不进行CEX色谱结合/洗脱步骤。在其它实施方案中，可以在非亲和俘获步骤(如使用CEX结合和洗脱色谱法作为俘获步骤)后使用含碳材料，并且随后进行AEX色谱步骤。

进一步地，本发明提供色谱基蛋白质纯化方法，其包括比通常的方法更少的步骤。