[发明专利]偶联设备及生成偶联物的方法

说明书

一种偶联设备，包括：至少一个流动反应器，其具有进口和出口，流动反应器完全填充介质，例如包括1)色谱珠、纤维或薄膜，和2)生物催化剂的基质，生物催化剂即为连接酶，其固定到介质上；流体输送单元，其与流动反应器的进口流体连通，并且被配置为根据偶联过程的不同阶段，向流动反应器连续提供至少一种反应流体，例如抗体和连接子‑负载物，该至少一种反应流体中包含待生成的偶联物的第一反应成分和第二反应成分；以及流体收集单元，其与流动反应器的出口流体连通，并且被配置为根据偶联过程的不同阶段，控制对流出流动反应器的出口的流体的收集。在至少一种反应流体连续地流过流动反应器期间，第一反应成分和第二反应成分在连接酶的催化作用下发生偶联反应而生成偶联物。

技术领域

本公开内容总体上涉及生物技术和药物生产领域，更具体地，本公开内容涉及一种偶联设备及使用该偶联设备生成偶联物的方法。

背景技术

偶联是采用特定的连接子(Linker)通过生物或化学方法将一个分子与另一个分子连接到一起。例如出于生物科学研究、诊断或治疗目的，对高质量的偶联物，尤其是生物偶联物(Bioconjugate)的需求在迅速增加。生物偶联物是靶向分子及负载物通过连接子连接而成的，例如包括抗体-药物偶联物(ADC)、抗体-免疫激动剂偶联物、抗体-细胞因子偶联物、抗体-核素偶联物等。

以ADC为例，ADC的主要成分包括抗体、连接子和小分子化合物。抗体主要用于将小分子化合物投递到特定靶点，小分子化合物(包括但不限于细胞毒素)对靶点产生效应。目前FDA批准上市的九种ADC药物均采用化学偶联方式形成，即随机地将细胞毒素偶联到抗体骨架的赖氨酸或半胱氨酸残基。

在化学偶联方式中，在偶联工序之前，需要先通过上游和下游工艺利用抗体原料完成单抗原液的生产。随后，在偶联工序中执行以下步骤。对抗体进行预处理(如化学还原)，接下来偶联连接子，通过UF/DF和/或色谱分析去除游离的连接子。然后，偶联小分子化合物，接着再通过阳离子和/或阴离子和/或疏水层析去除聚体。最后，通过UF/DF和/或层析去除游离的小分子化合物。

发明内容

化学偶联存在诸多问题，例如，偶联位点随机、产物异质性、中控复杂且产量扩大存在限制。

首先，化学偶联的产物通常是结构和成分不均一的混合物。连接子与抗体发生偶联反应具有高度随机性，导致偶联到抗体的小分子化合物的数目和抗体的偶联位点差异较大，因此导致ADC药物之类的生物偶联物具有不同的药物/抗体比(DAR)值。因此，生物偶联物呈现高度异质性，导致批间差异性大，治疗窗窄，因而给药物的生产和质量控制带来很大的挑战。

其次，如上面所描述的，化学偶联的生产工艺步骤烦冗，包括多个上游和下游纯化步骤，费时且需要大量人工。

再次，在一些情形中，在化学偶联期间，需要生产人员定时取样，并随后计算样本的DAR值，直至计算结果符合内部质量标准，才进行下一步操作。因此，在这些情形中，DAR的计算过程不但费时，成本相对较高，而且还增加了人为操作错误的风险。

另外，化学偶联通常采用传统反应釜，其体积限制了扩大生产规模的可能。此外，在偶联过程中还需要添加有机相，因此偶联过程难以精确控制。

针对上述技术问题，本公开内容的第一方面提出了一种偶联设备。该偶联设备包括：至少一个流动反应器，其具有进口和出口，流动反应器中完全填充有介质(例如包括色谱珠、纤维或薄膜之类的基质)，并且生物催化剂(即连接酶)固定到介质上；流体输送单元，其与流动反应器的进口流体连通，并且被配置为根据偶联过程的不同阶段，向流动反应器连续提供至少一种反应流体(抗体、连接子-毒素、混合的抗体和连接子-毒素等)，该至少一种反应流体包含待生成的偶联物的第一反应成分和第二反应成分；以及流体收集单元，其与流动反应器的出口流体连通，并且被配置为根据偶联过程的不同阶段，控制对流出流动反应器的出口的流体的收集。在至少一种反应流体连续地流过流动反应器期间，第一反应成分和第二反应成分在连接酶的催化作用下发生偶联反应而生成偶联物。