[发明专利]修饰的滤膜和方法

说明书

实施方案提供了用于分离生物产品和病毒污染物的粗溶液的修饰的滤膜。所述滤膜具有纤维素基多孔表面，以及结合至所述滤膜的纤维素基多孔表面的至少一种二价金属离子，以形成修饰的滤膜纤维素基多孔表面，其中所述修饰的纤维素基多孔表面通过截留直径大于15nm的病毒污染物同时允许直径小于15nm的生物产品通过来分离粗溶液。实施方案还提供了一种方法，该方法使用修饰的滤膜过滤生物产品和病毒污染物的粗溶液，所述方法通过将二价金属离子添加到滤膜多孔表面上形成具有孔径的尺寸在1至15nm范围内的修饰的滤膜多孔表面，并通过修饰的滤膜的多孔表面过滤生物产品和病毒污染物的粗溶液，其中所述修饰的滤膜将病毒污染物截留在多孔表面上，同时允许生物产品通过。

背景技术

已经设计了各种过滤器和方法以将生物分子与杂质或污染物分离。基于尺寸排阻的过滤是一种理想的且有效的技术，用于从生物制造过程的生物反应器中清除源自哺乳动物细胞、血浆、动物/人类组织液或细胞培养液的小颗粒和病毒。当前的过滤技术可以清除各种污染物和直径超过15nm的病毒颗粒。然而，迄今为止，尚不存在有效或强大地清除小于该尺寸的颗粒和组织液的技术或过滤器。例如，小病毒和非包膜病毒(例如细小病毒和圆环病毒)很难从生物溶液中清除。这些小颗粒、病毒和痕量污染物会在生物制剂生产中引起问题，因为它们可以通过细胞培养和/或生产制造周期进行扩增。此外，当粗溶液或条件变化并且蛋白质分子大小较大且蛋白质浓度非常低时，通过病毒过滤器和方法很难获得高且一致的生物产品回收率。这些和其他问题已由本实施方案解决。

发明概述

实施方案提供了修饰的滤膜，用于清除小颗粒和其他未知或未鉴定的污染物，例如存在于粗溶液中的，需要将其与目标生物产品分离的病毒。

实施方案还提供了用于分离生物产品和病毒污染物的粗溶液的修饰的滤膜，其包括具有纤维素基多孔表面的滤膜，和至少一种二价金属离子结合在滤膜的纤维素基多孔表面上，以形成修饰的滤膜纤维素基多孔表面，其中所述修饰的纤维素基多孔表面通过截留直径大于15nm的病毒污染物同时允许直径小于15nm的生物产品通过来分离粗溶液。

实施方式还提供了使用修饰的滤膜过滤生物产品和病毒污染物的粗溶液的方法，包括在滤膜多孔表面上加入二价金属离子以形成孔径在1至15nm范围内的修饰的滤膜多孔表面；以及通过修饰的滤膜的多孔表面过滤生物产品和病毒污染物的粗溶液，其中修饰的滤膜将病毒污染物截留在多孔表面上，同时允许生物产品通过。

其他实施方案可任选地包括添加吐温80，以进一步增强滤膜分离的组合物和方法，并增加从粗溶液中分离的生物产品的产率。

附图简述

本领域技术人员将理解，以下描述的附图仅用于说明目的。附图无意以任何方式限制本教导或权利要求的范围。

图1显示了使用病毒滤膜(例如Planova^TM 20N)的过滤系统。经由压力源(例如压缩空气或蠕动泵)将过滤器负载材料施加到再生的硝酸纤维素中空纤维膜上。滤液收集在收集容器中。

图2显示了未修饰的病毒滤膜的多孔表面的增强部分。

图3显示了用于二价金属离子增强的病毒过滤的方法。

图4显示了二价金属离子纤维素基的过滤器的各种提出的机理。

图5显示了在负载中存在CaCl₂时，用病毒滤膜可增强掺入的PPV的清除。(A)过滤缓冲液为20mM咪唑，300mM NaCl，43mM CaCl₂，pH＝6.9-7.1。(B)过滤缓冲液为20mM咪唑，375mM NaCl，pH＝6.9-7.1。A和B均在环境温度恒定压力(12-14PSI)下进行。