CN106635953B - 无血清无蛋白细胞培养基 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物技术领域，具体来说是无血清无蛋白细胞培养基；本发明的目的是提供一种支持细胞高细胞密度生长的无血清无蛋白成分界定的培养基，其具体技术方案包括氨基酸，维生素，无机盐和微量元素，碳水化合物和其它化学物，聚胺或者其衍生物,水解物；本发明无血清无蛋白细胞培养基制作成本低廉，稳定性高，活细胞密度和细胞存活率极高，适用于用于重组蛋白和疫苗生产的细胞。

Description

无血清无蛋白细胞培养基
技术领域
本发明涉及生物技术领域，具体来说是无血清无蛋白细胞培养基。
背景技术
动物细胞已被广泛用于重组蛋白药物和疫苗的生产，培养基是动物细胞大规模培养的关键技术。用传统的培养基培养细胞，需要在传统培养基中加入5-10％的血清。血清价格昂贵，容易被病毒和支原体感染，每批次间的质量不稳定，血清中含有大量的蛋白质，给重组蛋白细胞产品的分离纯化带来很大的困难。为了克服以上难题，科学家们对血清中各成分在细胞培养中的作用的研究发现，血清中的胰岛素，转铁蛋白和其他生长因子是促进细胞生长的主要成分，研发出用胰岛素、转铁蛋白和其他生长因子替代血清的无血清培养基。由于这些生长因子主要是从血清中提取或者是用基因重组技术生产的，价格昂贵，每批次间的质量也不稳定，大大地限制了此类无血清培养基的大规模生产应用。无血清无蛋白培养基可以避免使用动物源的成分，降低生产成本，简化下游分离纯化的步骤，避免外源传染性海绵状脑病，外源病毒和外源支原体的污染，实现大规模的生产应用。目前我国也研发出一些无血清无蛋白培养基，但这些培养基只能支持低细胞密度的细胞生长，重组蛋白的表达也比较低，研发支持高细胞密度生长和高重组蛋白表达的无血清无蛋白培养基是目前培养基研究领域中的一项重要课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种支持细胞高细胞密度生长的无血清无蛋白成分界定的培养基；一种支持细胞高细胞密度生长和高重组蛋白表达的无血清无蛋白培养基。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：无血清无蛋白细胞培养基，包括氨基酸，维生素，无机盐和微量元素，碳水化合物和其它化学物的成分，还包括聚胺或者其衍生物，所述微量元素尤其包含锌盐和螯合铁，所述锌盐为以下3种锌盐中的任何一种或几种：I.盐酸锌(ZnCl2)，II.硫酸锌(ZnSO4-7H2O)，III.硝酸锌[Zn(NO3)2-6H2O]，其在每升培养基中的含量分别如下:
ZnCl2 1–100μM
ZnSO4-7H2O 1–100μM
Zn(NO3)2-6H2O 1–100μM，
所述螯合铁为以下3种螯合铁中的任何一种或几种：I.柠檬酸铁铵(Ferricammonium citrate or Ammonium iron(III)citrate)，II.柠檬酸铁(Ferric citrate oriron(III)citrate)，III.乙二胺四乙酸铁钠盐(Ethylenediaminetetraacetic acid Iron(III)sodium salt)，其在每升培养基中的含量分别如下：
柠檬酸铁铵 1–500mg/L
柠檬酸铁 1–500μM
乙二胺四乙酸铁钠盐 1–500μM，
所述聚胺或者其衍生物包括以下7种聚胺或者其衍生物中的一种或几种：I.L-鸟氨酸(L-Ornithine)或者其衍生物，II.腐胺(Putrescine)或者其衍生物，III.亚精胺(Spermidine)或者其衍生物，IV.精胺(Spermine)或者其衍生物，V.尸胺(Cadaverine)或者其衍生物，Ⅵ.胍基丁胺(Agmatine)或者其衍生物,Ⅶ.L-瓜氨酸(L-Citrulline)或者其衍生物，其在每升培养基中的含量分别如下：
Figure GDA0002638620910000021
进一步的，所述氨基酸的成分及其在每升培养基中的含量如下：
Figure GDA0002638620910000022
Figure GDA0002638620910000031
进一步的，所述维生素的成分及其在每升培养基中的含量如下：
Figure GDA0002638620910000032
进一步的，所述无机盐和微量元素的成分及其在每升培养基中的含量如下：
Figure GDA0002638620910000033
进一步的，所述碳水化合物和其它化学物的成分及其在每升培养基中的含量如下：
Figure GDA0002638620910000034
Figure GDA0002638620910000041
进一步的，所述无血清无蛋白细胞培养基中还含有水解物，所述水解物是酵母抽提物，或者酵母抽提物和大豆水解物的混合物，或者酵母抽提物和棉子水解物的混合物。
进一步的，所述酵母抽提物在每升培养基中的含量为1–8g，所述酵母抽提物和大豆水解物的混合物中酵母抽提物和大豆水解物在每升培养基中的含量各为1–8g，所述酵母抽提物和棉子水解物的混合物中酵母抽提物和棉子水解物在每升培养基中的含量各为1–8g。
本发明的有益技术效果是：本发明无血清无蛋白细胞培养基中不含有蛋白质，所有成分都是来自无动物源的。本发明无血清无蛋白细胞培养基使用后活细胞密度，细胞成活率和重组蛋白的表达明显效果优异，远超其它细胞培养基。适用于用于重组蛋白和疫苗生产的细胞，尤其是CHO，NS0，Sp2/0，PerC.6，Cap，BHK，HEK293，Expi293，HT1080，Hela，MDCK，Vero细胞，可以很好的应用于重组蛋白和疫苗的生产，降低生产成本，减少污染风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1为本发明中重组蛋白在不同无血清无蛋白细胞培养基中的表达对比图。
通过该附图可见：重组蛋白在含有水解物的无血清无蛋白细胞培养基中的表达明显高于在无血清无蛋白成分界定的细胞培养基中的表达，该附图对应实施例中表9。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
无血清无蛋白成分界定的细胞培养基，包括氨基酸、维生素、无机盐和微量元素、碳水化合物和其他化学物、聚胺或者其衍生物，其具体成分含量构成为：
氨基酸的成分及其在每升培养基中的含量如下：
Figure GDA0002638620910000042
Figure GDA0002638620910000051
维生素的成分及其在每升培养基中的含量如下：
Figure GDA0002638620910000052
无机盐和微量元素的成分及其在每升培养基中的含量如下：
Figure GDA0002638620910000053
其它微量元素及其在每升培养基中的含量如下：
ZnCl2 1–100μM
或者ZnSO4-7H2O 1–100μM
或者Zn(NO3)2-6H2O 1–100μM
其它微量元素及其在每升培养基中的含量如下：
柠檬酸铁铵 1–500mg
或者柠檬酸铁 1–500μM
或者乙二胺四乙酸铁钠盐 1–500μM
碳水化合物和其它化学物的成分及其在每升培养基中的含量如下：
Figure GDA0002638620910000061
聚胺或者其衍生物的成分及其在每升培养基中的含量如下：
Figure GDA0002638620910000062
实施例2：
无血清无蛋白成分界定的细胞培养基，包括氨基酸、维生素、无机盐和微量元素、碳水化合物和其他化学物、聚胺或者其衍生物，其具体成分含量构成为：
氨基酸的成分及其含量：
Figure GDA0002638620910000063
Figure GDA0002638620910000071
维生素的成分及其含量：
Figure GDA0002638620910000072
无机盐的成分及其含量：
Figure GDA0002638620910000073
微量元素的成分及其含量：
CuSO4-7H2O 124.84mg/L
MnCl2-4H2O 98.955mg/L
Na2SeO3 17.294mg/L
其它微量元素的成分及其含量：
ZnCl2 68.15mg/L
或者ZnSO4-7H2O 143.78mg/L
或者Zn(NO3)2-6H2O 148.745mg/L
其它微量元素的成分及其含量：
柠檬酸铁铵 2g/L
或者柠檬酸铁 489.88mg/L
或者乙二胺四乙酸铁钠盐734.1mg/L
碳水化合物和其它化学物的成分及其含量：
Figure GDA0002638620910000081
其它化学物的成分及其含量：
次黄嘌呤 1.361g/L
胸腺嘧啶脱氧核苷 387.568mg/L
其它化学物的成分及其含量：
氯化胆碱 3g/L
肌醇 1g/L
氯化乙醇胺 200mg/L
聚胺或者其衍生物的成分及其含量：
L-Ornithine monohydrochloride 500mg/L
本实施例无血清无蛋白成分界定的细胞培养基的制备方法：
步骤1：将无血清无蛋白成分界定的细胞培养基的成分按照不同的组分配制成不同的浓缩液：
10倍的氨基酸浓缩液：
Figure GDA0002638620910000082
Figure GDA0002638620910000091
200倍的维生素浓缩液：
Figure GDA0002638620910000092
1倍的无机盐：
Figure GDA0002638620910000093
1000倍的微量元素浓缩液：
CuSO4-7H2O 124.84mg/L
MnCl2-4H2O 98.955mg/L
Na2SeO3 17.294mg/L
100倍的其它微量元素浓缩液：
ZnCl2 68.15mg/L
或者ZnSO4-7H2O 143.78mg/L
或者Zn(NO3)2-6H2O 148.745mg/L
100倍的其它微量元素浓缩液：
柠檬酸铁铵 2g/L
或者柠檬酸铁 489.88mg/L
或者乙二胺四乙酸铁钠盐734.1mg/L
1倍的碳水化合物和其它化学物：
Figure GDA0002638620910000094
Figure GDA0002638620910000101
100倍的其它化学物浓缩液：
次黄嘌呤 1.361g/L
胸腺嘧啶脱氧核苷 387.568mg/L
100倍的其它化学物浓缩液:
氯化胆碱 3g/L
肌醇 1g/L
氯化乙醇胺 200mg/L
100倍的聚胺或者其衍生物浓缩液：
L-Ornithine monohydrochloride 500mg/L
步骤2：配制1倍的1L液体培养基：将以上成分按1倍的用量加入到含有500ml去离子水的1L烧杯中并混匀，再加入去离子水定容至1L；
步骤3：调节PH值和渗透压：用5N NaOH或者5N HCl调节pH至7.30，用NaCl调节渗透压至295mOsm/L；
步骤4：用0.22μM的过滤膜除菌。
CHO细胞在本实施例不同配方的无血清无蛋白成分界定的细胞培养基中的批次悬浮培养及其实验数据见表1和表2。培养条件和实验方法：在125ml的振荡培养瓶中分别加入30ml不同配方的无血清无蛋白成分界定的细胞培养基，放入37℃含有5％二氧化碳的培养箱中，以每分钟120转摇床培养6天，每天取样用Trypan blue血球计数法记录活细胞密度(倍10E6 cells/ml)和细胞存活率(％)。
表1
Figure GDA0002638620910000102
表2
Figure GDA0002638620910000111
实施例3：
无血清无蛋白成分界定的细胞培养基，包括氨基酸、维生素、无机盐和微量元素、碳水化合物和其他化学物、聚胺或者其衍生物，其具体成分含量构成为：
氨基酸的成分及其含量：
Figure GDA0002638620910000112
Figure GDA0002638620910000121
维生素的成分及其含量：
Figure GDA0002638620910000122
无机盐的成分及其含量：
Figure GDA0002638620910000123
微量元素的成分及其含量：
CuSO4-7H2O 124.84mg/L
MnCl2-4H2O 98.955mg/L
Na2SeO3 17.294mg/L
其它微量元素的成分及其含量：
ZnCl2 68.15mg/L
其它微量元素的成分及其含量：
柠檬酸铁铵 2g/L
或者柠檬酸铁 489.88mg/L
或者乙二胺四乙酸铁钠盐 734.1mg/L
碳水化合物和其它化学物的成分及其含量：
Figure GDA0002638620910000131
其它化学物的成分及其含量：
次黄嘌呤 1.361g/L
胸腺嘧啶脱氧核苷 387.568mg/L
其它化学物的成分及其含量：
氯化胆碱 3g/L
肌醇 1g/L
氯化乙醇胺 200mg/L
聚胺或者其衍生物的成分及其含量：
Figure GDA0002638620910000132
本实施例无血清无蛋白成分界定的细胞培养基的制备方法：
步骤1：培养基配制：将无血清无蛋白成分界定的细胞培养基的成分按照不同的组分配制成不同的浓缩液。
10倍的氨基酸浓缩液：
Figure GDA0002638620910000133
Figure GDA0002638620910000141
200倍的维生素浓缩液：
Figure GDA0002638620910000142
1倍的无机盐：
Figure GDA0002638620910000143
1000倍的微量元素浓缩液：
CuSO4-7H2O 124.84mg/L
MnCl2-4H2O 98.955mg/L
Na2SeO3 17.294mg/L
100倍的其它微量元素浓缩液：
ZnCl2 68.15mg/L
100倍的其它微量元素浓缩液：
柠檬酸铁铵 2g/L
或者柠檬酸铁 489.88mg/L
或者乙二胺四乙酸铁钠盐734.1mg/L
1倍的碳水化合物和其它化学物：
Figure GDA0002638620910000151
100倍的其它化学物浓缩液：
次黄嘌呤 1.361g/L
胸腺嘧啶脱氧核苷 387.568mg/L
100倍的其它化学物浓缩液:
氯化胆碱 3g/L
肌醇 1g/L
氯化乙醇胺 200mg/L
100倍的聚胺或者其衍生物浓缩液：
Figure GDA0002638620910000152
步骤2：配制1倍的1L液体培养基：将以上成分按1倍的用量加入到含有500ml去离子水的1L烧杯中并混匀，再加入去离子水定容至1L；
步骤3:调节PH值和渗透压：用5N NaOH或者5N HCl调节pH至7.30，用NaCl调节渗透压至295mOsm/L；
步骤4：用0.22μM的过滤膜除菌。
CHO细胞在本实施例不同配方的无血清无蛋白成分界定的细胞培养基中的批次悬浮培养及其实验数据见表3和表4。培养条件和实验方法：在125ml的振荡培养瓶中分别加入30ml不同配方的无血清无蛋白成分界定的细胞培养基，放入37℃含有5％二氧化碳的培养箱中，以每分钟120转摇床培养6天，每天取样用Trypan blue血球计数法记录活细胞密度(倍10E6 cells/ml)和细胞存活率(％)。
表3
Figure GDA0002638620910000161
表4
Figure GDA0002638620910000162
Figure GDA0002638620910000171
实施例4：
无血清无蛋白细胞培养基，成分包括氨基酸，维生素，无机盐和微量元素，碳水化合物和其它化学物，聚胺或者其衍生物，水解物。其具体成分含量构成为：
氨基酸的成分及其在每升培养基中的含量如下：
Figure GDA0002638620910000172
Figure GDA0002638620910000181
维生素的成分及其在每升培养基中的含量如下：
Figure GDA0002638620910000182
无机盐和微量元素的成分及其在每升培养基中的含量如下：
Figure GDA0002638620910000183
Figure GDA0002638620910000191
其它微量元素及其在每升培养基中的含量如下：
ZnCl2 1–100μM
或者ZnSO4-7H2O 1–100μM
或者Zn(NO3)2-6H2O 1–100μM
其它微量元素及其在每升培养基中的含量如下：
柠檬酸铁铵 1–500mg
或者柠檬酸铁 1–500μM
或者乙二胺四乙酸铁钠盐 1–500μM
碳水化合物和其它化学物的成分及其在每升培养基中的含量如下：
Figure GDA0002638620910000192
聚胺或者其衍生物的成分及其在每升培养基中的含量如下：
Figure GDA0002638620910000193
水解物的成分及其在每升培养基中的含量如下：
酵母抽提物 1–8g/L
或者酵母抽提物1-8g/L和大豆水解物1-8g/L的混合物
或者酵母抽提物1-8g/L和棉子水解物1-8g/L的混合物实施例5：
无血清无蛋白细胞培养基，成分包括氨基酸，维生素，无机盐和微量元素，碳水化合物和其它化学物，聚胺或者其衍生物，水解物。其具体成分含量构成为：
氨基酸的成分及其含量：
Figure GDA0002638620910000201
维生素的成分及其含量：
Figure GDA0002638620910000202
无机盐的成分及其含量：
Figure GDA0002638620910000203
Figure GDA0002638620910000211
微量元素的成分及其含量：
Figure GDA0002638620910000212
其它微量元素的成分及其含量：
柠檬酸铁铵 2g/L
或者柠檬酸铁 489.88mg/L
或者乙二胺四乙酸铁钠盐 734.1mg/L
碳水化合物和其它化学物的成分及其含量：
Figure GDA0002638620910000213
聚胺或者其衍生物的成分及其含量：
L-Ornithine monohydrochloride 500mg/L
水解物的成分及其含量：
酵母抽提物2g/L
或者酵母抽提物2g/L和大豆水解物2g/L的混合物
或者酵母提物2g/L和棉子水解物2g/L的混合物
本实施例无血清无蛋白细胞培养基的制备方法：
步骤1：培养基配制：将无血清无蛋白细胞培养基的成分按照不同的组分配制成不同的浓缩液：
10倍的氨基酸浓缩液：
Figure GDA0002638620910000214
Figure GDA0002638620910000221
200倍的维生素浓缩液：
Figure GDA0002638620910000222
1倍的无机盐：
Figure GDA0002638620910000223
1000倍的微量元素浓缩液：
CuSO4-7H2O 124.84mg/L
MnCl2-4H2O 98.955mg/L
Na2SeO3 17.294mg/L
100倍的其它微量元素浓缩液：
ZnCl2 68.15mg/L
100倍的其它微量元素浓缩液：
柠檬酸铁铵 2g/L
或者柠檬酸铁 489.88mg/L
或者乙二胺四乙酸铁钠盐 734.1mg/L
1倍的碳水化合物和其它化学物：
Figure GDA0002638620910000231
100倍的其它化学物浓缩液：
次黄嘌呤 1.361g/L
胸腺嘧啶脱氧核苷 387.568mg/L
100倍的其它化学物浓缩液:
氯化胆碱 3g/L
肌醇 1g/L
氯化乙醇胺 200mg/L
100倍的聚胺或者其衍生物浓缩液：
L-Ornithine monohydrochloride 500mg/L
1倍的水解物：
酵母物抽提物2g/L
或者酵母抽提物2g/L和大豆水解物2g/L的混合物
或者酵母抽提物2g/L和棉子水解物2g/L的混合物
步骤2：配制1倍的1L液体培养基：将以上成分按1倍的用量加入到含有500ml去离子水的1L烧杯中并混匀，再加入去离子水定容至1L；
步骤3：调节PH值和渗透压：用5N NaOH或者5N HCl调节pH至7.30，用NaCl调节渗透压至295mOsm/L；
步骤4：用0.22μM的过滤膜除菌。
CHO细胞在本实施例不同配方的无血清无蛋白细胞培养基中的批次悬浮培养及其实验数据见表5和表6。培养条件和实验方法：在125ml的振荡培养瓶中分别加入30ml不同配方的无血清无蛋白细胞培养基，放入37℃含有5％二氧化碳的培养箱中，以每分钟120转摇床培养6天，每天取样用Trypan blue血球计数法记录活细胞密度(倍10E6cells/ml)和细胞存活率(％)。
表5
Figure GDA0002638620910000241
表6
Figure GDA0002638620910000242
Figure GDA0002638620910000251
实施例6：
无血清无蛋白细胞培养基，成分包括氨基酸，维生素，无机盐和微量元素，碳水化合物和其它化学物，聚胺或者其衍生物，水解物。其具体成分含量构成为：
氨基酸的成分及其含量：
Figure GDA0002638620910000252
维生素的成分及其含量：
Figure GDA0002638620910000253
Figure GDA0002638620910000261
无机盐的成分及其含量：
Figure GDA0002638620910000262
微量元素的成分及其含量：
Figure GDA0002638620910000263
其它微量元素的成分及其含量：
柠檬酸铁铵 2g/L
或者柠檬酸铁 489.88mg/L
或者乙二胺四乙酸铁钠盐 734.1mg/L
碳水化合物和其它化学物的成分及其含量：
Figure GDA0002638620910000264
其它化学物的成分及其含量：
次黄嘌呤 1.361g/L
胸腺嘧啶脱氧核苷 387.568mg/L
其它化学物的成分及其含量：
氯化胆碱 3g/L
肌醇 1g/L
氯化乙醇胺 200mg/L
聚胺或者其衍生物的成分及其含量：
Figure GDA0002638620910000265
Figure GDA0002638620910000271
水解物的成分及其含量：
酵母抽提物2g/L和棉子水解物2g/L的混合物
本实施例无血清无蛋白细胞培养基的制备方法：
步骤1：培养基配制：将无血清无蛋白细胞培养基的成分按照不同的组分配制成不同的浓缩液：
10倍的氨基酸浓缩液：
Figure GDA0002638620910000272
200倍的维生素浓缩液：
Figure GDA0002638620910000273
Figure GDA0002638620910000281
1倍的无机盐：
Figure GDA0002638620910000282
1000倍的微量元素浓缩液：
CuSO4-7H2O 124.84mg/L
MnCl2-4H2O 98.955mg/L
Na2SeO3 17.294mg/L
100倍的其它微量元素浓缩液：
ZnCl2 68.15mg/L
100倍的其它微量元素浓缩液：
柠檬酸铁铵 2g/L
或者柠檬酸铁 489.88mg/L
或者乙二胺四乙酸铁钠盐 734.1mg/L
1倍的碳水化合物和其它化学物：
Figure GDA0002638620910000283
100倍的其它化学物浓缩液：
次黄嘌呤 1.361g/L
胸腺嘧啶脱氧核苷 387.568mg/L
100倍的其它化学物浓缩液:
氯化胆碱 3g/L
肌醇 1g/L
氯化乙醇胺 200mg/L
100倍的聚胺或者其衍生物浓缩液：
Figure GDA0002638620910000284
Figure GDA0002638620910000291
1倍的水解物：
酵母抽提物2g/L和棉子水解物2g/L的混合物
步骤2：配制1倍的1L液体培养基：将以上成分按1倍的用量加入到含有500ml去离子水的1L烧杯中并混匀，再加入去离子水定容至1L；
步骤3：调节PH值和渗透压：用5N NaOH或者5N HCl调节pH至7.30，用NaCl调节渗透压至295mOsm/L；
步骤4：用0.22μM的过滤膜除菌。
CHO细胞在本实施例不同配方的无血清无蛋白细胞培养基中的批次悬浮培养及其实验数据见表7和表8。培养条件和实验方法：在125ml的振荡培养瓶中分别加入30ml不同配方的无血清无蛋白细胞培养基，放入37℃含有5％二氧化碳的培养箱中，以每分钟120转摇床培养6天，每天取样用Trypan blue血球计数法记录活细胞密度(倍10E6cells/ml)和细胞存活率(％)。
表7
Figure GDA0002638620910000292
Figure GDA0002638620910000301
表8
Figure GDA0002638620910000302
Figure GDA0002638620910000311
Figure GDA0002638620910000321
重组蛋白CHO细胞在不同配方的无血清无蛋白细胞培养基中的批次悬浮培养表达实验见表9和图1。培养条件和实验方法：在125ml的振荡培养瓶中分别加入30ml不同配方的无血清无蛋白细胞培养基，放入37℃含有5％二氧化碳的培养箱中，以每分钟120转摇床培养6天，取样做Western blot。
表9
Figure GDA0002638620910000322
如图1所示重组蛋白在含有水解物的无血清无蛋白细胞培养基中的表达明显高于在无血清无蛋白成分界定的细胞培养基中的表达。
不限上述实施例的本发明所述无血清无蛋白细胞培养基各成分具体作用以及原理表达如下：
氨基酸：氨基酸是构成蛋白质的主要成分，同时通过氨基酸的代谢为细胞的生长提供能源。细胞培养基中的氨基酸主要包括21种，其中9种必须氨基酸：L-组氨酸，L-异亮氨酸，L-亮氨酸，L-赖氨酸，L-蛋氨酸，L-苯丙氨酸，L-苏氨酸，L-色氨酸，L-缬氨酸和12种非必须氨基酸：L-丙氨酸，L-精氨酸，L-天冬酰胺，L-天冬氨酸，L-半胱氨酸，L-胱氨酸，L-谷氨酸，L-谷氨酰胺，L-甘氨酸，L-脯氨酸，L-丝氨酸，L-酪氨酸。由于谷氨酰胺在培养基中的不稳定性，常用相同摩尔浓度的L-丙氨酰-L-谷氨酰胺取代谷氨酰胺。CHO细胞是脯氨酸缺陷型细胞，CHO细胞的生长需要脯氨酸。由于传统细胞培养基中的氨基酸浓度过低，传统细胞培养基只能支持低细胞密度的贴壁培养，要支持高细胞密度的悬浮培养，必须大幅提高培养基中的氨基酸浓度，同时保证各氨基酸浓度的平衡，避免因某种氨基酸的耗尽限制细胞的生长和重组蛋白的表达。
维生素：维生素是细胞生长和代谢中许多重要酶的辅基和辅酶，细胞培养基中的维生素主要是B族维生素包括：泛酸钙，烟酰胺，盐酸吡哆醇，盐酸硫胺，维生素B12，生物素，叶酸，核黄素等。
无机盐：无机盐对维持细胞膜的渗透压，对营养物质通过细胞膜起着重要的调节作用。培养基中的无机盐主要包括：Na+，K+，Ca2+，Mg2+，Cl-，HPO42-，HCO3-等，其中磷是构成DNA和RNA的重要元素，HCO3-起到培养基PH的调节作用。
微量元素：微量元素是细胞生长和代谢中许多重要酶的辅基，培养基中的微量元素主要包括：Fe，Zn，Cu，Mn，Se等。
锌盐和螯合铁：血清中的胰岛素和转铁蛋白是促进细胞生长的主要生长因子，锌离子(Zn2+)具有调节葡萄糖代谢的功能，可以替代胰岛素。螯合铁：柠檬酸铁铵或者柠檬酸铁或者乙二胺四乙酸铁钠盐能有效地把铁离子传递给细胞，可以替代转铁蛋白。
碳水化合物：碳水化合物主要是为细胞的生长提供能源，为氨基酸，DNA的合成提供前体物质，细胞培养基中的碳水化合物主要是葡萄糖。
其它化学物：培养基中还含有一些其它化学物，次黄嘌呤，胸腺嘧啶脱氧核苷是DNA补救合成途径中的主要前体物，氯化胆碱、肌醇和氯化乙醇胺是构成细胞膜磷脂的重要成分，丙酮酸钠和柠檬酸钠能快速进入细胞的代谢并且对培养基起到稳定的作用，在培养基中加入葡聚糖硫酸钠可以减少细胞在高细胞密度悬浮培养中的细胞聚团。在培养基中加入表面活性剂Kolliphor p188可以降低细胞在悬浮培养过程中所产生的剪切力对细胞的损伤。由于葡聚糖硫酸钠和表面活性剂Kolliphor p188会降低细胞的附着能力，对于培养贴壁和附着生长的细胞，应除去无血清无蛋白细胞培养基中的葡聚糖硫酸钠和表面活性剂Kolliphor p188。
聚胺(Polyamine)：聚胺对促进细胞的生长起着重要的作用。
水解物：通常重组蛋白在无血清无蛋白成分界定的细胞培养基中的表达都比较低，酵母抽提物，大豆水解物和棉子水解物已被广泛用于提高重组蛋白的表达，在成分界定的无血清无蛋白细胞培养基中加入水解物可以提高重组蛋白的表达。
本发明中的水解物均为市场上买得到的无动物源水解物，酵母抽提物是在市场上买得到的无动物源酵母抽提物，例如BD Biosciences的Yeast extract UF 210929等，大豆水解物是在市场上买得到的酶分解的无动物源大豆水解物，例如Kerry BioScience orSheffield BioScience的酶分解的大豆水解物HyPep1502等，棉子水解物是在市场上买得到的酶分解的无动物源棉子水解物，例如Kerry BioScience or Sheffield BioScience的酶分解的棉子水解物HyPep7504等。
本发明的培养基中不含有蛋白质，所有成分都是来自无动物源的，本发明无血清无蛋白细胞培养基使用后活细胞密度，细胞成活率和重组蛋白的表达明显效果优异，远超其它细胞培养基。适用于用于重组蛋白和疫苗生产的细胞，尤其是CHO，NS0，Sp2/0，PerC.6，Cap，BHK，HEK293，Expi293，HT1080，Hela，MDCK，Vero细胞，可以很好的应用于重组蛋白和疫苗的生产，降低生产成本，减少污染风险。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.无血清无蛋白细胞培养基，其特征在于，包括氨基酸，维生素，无机盐和微量元素，碳水化合物和其它化学物的成分，还包括聚胺或者其衍生物，所述微量元素包含锌盐和螯合铁，所述锌盐为以下3种锌盐中的任何一种或几种：I.盐酸锌ZnCl2，II.硫酸锌ZnSO4-7H2O，III.硝酸锌Zn(NO3)2-6H2O，其在每升培养基中的含量分别如下:
ZnCl2 1–100μM
ZnSO4-7H2O 1–100μM
Zn(NO3)2-6H2O 1–100μM，
所述螯合铁为以下3种螯合铁中的任何一种或几种：I.柠檬酸铁铵Ferric ammoniumcitrate or Ammonium iron(III)citrate，II.柠檬酸铁Ferric citrate or iron(III)citrate，III.乙二胺四乙酸铁钠盐Ethylenediaminetetraacetic acid Iron(III)sodiumsalt，其在每升培养基中的含量分别如下：
柠檬酸铁铵 20mg/L
柠檬酸铁 4.8988mg/l
乙二胺四乙酸铁钠盐 7.341mg/l，
所述聚胺包括以下7种聚胺中的一种或几种：I.L-鸟氨酸L-Ornithine，II.腐胺Putrescine，III.亚精胺Spermidine，IV.精胺Spermine，V.尸胺Cadaverine，Ⅵ.胍基丁胺Agmatine,Ⅶ.L-瓜氨酸L-Citrulline，其在每升培养基中的含量分别如下：
Figure FDA0002761420550000011
所述氨基酸的成分及其在每升培养基中的含量如下：
Figure FDA0002761420550000021
所述维生素的成分及其在每升培养基中的含量如下：
Figure FDA0002761420550000022
所述无机盐和微量元素的成分及其在每升培养基中的含量如下：
Figure FDA0002761420550000023
Figure FDA0002761420550000031
所述碳水化合物和其它化学物的成分及其在每升培养基中的含量如下：
Figure FDA0002761420550000032
2.根据权利要求1所述的无血清无蛋白细胞培养基，其特征在于，所述无血清无蛋白细胞培养基中还含有水解物，所述水解物是酵母抽提物，或者酵母抽提物和大豆水解物的混合物，或者酵母抽提物和棉子水解物的混合物。
3.根据权利要求2所述的无血清无蛋白细胞培养基，其特征在于，所述酵母抽提物在每升培养基中的含量为1–8g，
所述酵母抽提物和大豆水解物的混合物中酵母抽提物和大豆水解物在每升培养基中的含量各为1–8g，
所述酵母抽提物和棉子水解物的混合物中酵母抽提物和棉子水解物在每升培养基中的含量各为1–8g。
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