[发明专利]用于纯化生物分子的刺激响应性聚合物

说明书

本发明涉及用于纯化生物分子的刺激响应性聚合物，所述刺激响应性聚合物是可溶性刺激响应性聚合物，其选自由含烯丙基胺的聚合物和共聚物、及苄基改性的含烯丙基胺的聚合物和共聚物组成的组，其中该聚合物在加入刺激时能够结合和沉淀样品中所关注的生物分子。本发明还提供了使用该聚合物使样品中的目标分子与一种或多种杂质分开的方法，其包括以下步骤：(a)提供包含目标分子和一种或多种杂质的样品；(b)将该样品与权利要求1的可溶性刺激响应性聚合物接触，由此形成聚合物和一种或多种杂质的络合物；和(c)在该样品中加入刺激，由此从溶液中沉淀出该络合物，由此使目标分子与一种或多种杂质分开。

本申请是中国专利申请号为201180024500.3申请日为2011年5月16 日的中国专利申请的分案申请。

优先权数据

本申请要求2010年5月17日申请的美国临时专利申请No.61/395769 的优先权权益，其全部内容在此通过引用并入。

发明领域

本发明涉及用于蛋白质纯化的聚合物。特别的，本发明至少部分地涉 及刺激响应性聚合物，其用于从含有目标分子和一种或多种杂质的样品中 纯化目标分子。

发明背景

有效的和经济的大规模纯化生物分子例如诸如治疗性蛋白质(包括抗 体)是生物工艺学和医药工业上日益重要的方面。通常，该纯化方法是相 当精细和昂贵的，并且包括许多不同的步骤。例如典型地在蛋白质的情况 中，蛋白质是使用细胞培养物方法来生产的，例如使用哺乳动物的或者细 菌的细胞系，其通过插入含有基因(其编码所述的蛋白质)的重组细胞质体 来工程化，生产所关注的蛋白质。通常，在目标蛋白质表达之后，将它与一种或多种不期望的组分(包括例如宿主细胞蛋白质、培养基副产物和DNA) 分开成为艰难的挑战。当该治疗性蛋白质打算用于人类中，并且必须经过 美国食品药品管理局(FDA)批准时，这样的分离是特别重要的。

通常，目前用于蛋白质的分离和/或纯化方法包括至少下面的步骤： 通过溶胞作用来回收细胞内的蛋白质或者在分泌型蛋白质的情况中从培养 基中回收蛋白质；使用差速离心法或者过滤法来除去细胞和细胞碎片，来 获得含有所关注的蛋白质的纯化样品；和在多步方法中使用多种色谱介质 来将样品中所关注的蛋白质与不同杂质分开。

已经将不同类型的聚合物(包括聚电解质)用于一个或多个步骤中来纯 化生物分子，特别是蛋白质。例如在絮凝化中使用聚电解质来纯化蛋白质 是公知的(参见例如国际PCT专利申请No.WO2008/091740)。这可以用广泛 的聚合物来完成，并且唯一所需的一般特性是该聚合物必须具有与所关注 的物质(例如目标分子或者杂质)一定程度的相互作用。最普通的方法是使 用含有离子物质的聚合物例如聚电解质。通常，将聚电解质加入到蛋白质 混合物中，并且经由该混合物的一种或多种组分的选择性絮凝化来实现纯 化。这种方案的一个关键的缺点是必须加入仔细控制量的聚电解质来避免 残余聚合物污染(例如当聚合物的量过高时)或者避免无效的絮凝化(例如 当聚合物的量过低时)。因为离子交换和其他的带电荷的色谱法介质通常 用于蛋白质的纯化中，因此残余聚电解质会潜在地结合下游的纯化步骤中 所用的介质，由此污染所述方法和使得所述方法变得复杂。

最近，已经开发了这样的工艺，其克服了与使用聚合物来纯化生物分 子有关的一些挑战(参见例如国际PCT公开No.WO2008/079302A2)。例如已 经开发了刺激响应性或者“刺敏性(Smart)”聚合物，其能够结合到可溶 性(例如宿主细胞蛋白质、DNA、细胞培养物添加剂)以及不溶性(例如细胞 和细胞碎片)组分二者上(参见例如美国公开No.20080255027和 20090036651)。虽然刺激响应性聚合物表现出通常更大的前景，但是面对 广泛使用这样的聚合物的一个关键的挑战是存在着可以在从实验室规模到 大生产规模的不同规模来实施的简单刺激。

发明内容