CN109071598A - 从血液中富集免疫球蛋白的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
在一些实施方案中，本发明提供一种从生物流体中提取生物流体中存在的至少55％的免疫球蛋白例如IgG的方法，包括在足以使免疫球蛋白与配体非共价结合的条件下使疑似含有免疫球蛋白的生物流体与固体支持物接触，所述固体支持物共价键合与免疫球蛋白特异性结合的配体；并且在一定条件下使固体支持物与洗脱溶液接触，由此使非共价结合的免疫球蛋白从配体中释放并且进入洗脱溶液，其中生物流体中存在的至少55％的IgG被提取进入洗脱溶液中。在一些实施方案中，本发明提供了从生物流体中富集免疫球蛋白的方法，包括获得疑似含有免疫球蛋白的初始生物流体，并去除天然存在于初始生物流体中的非免疫球蛋白组分，以获得非免疫球蛋白组分减少的生物流体。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年4月5日提交的美国临时申请系列号US62/318,677和2016年4月5日提交的美国临时申请系列号US62/318,662和2016年4月5日提交的美国临时申请系列号US62/318,679和2016年4月5日提交的美国临时申请系列号US62/318,686的优先权权益，上述文献各自的全部公开内容通过引用并入本文。
背景技术
本发明涉及生物学和医药学领域。特别地，本发明涉及人血产品及其制备。
血液是人和其他动物体内的体液，其参与分子(包括氧气、二氧化碳、营养物和代谢废物)向体内各种细胞运输和从体内各种细胞运输。在脊椎动物中，血液由血细胞(包括红细胞和白细胞)和血浆组成，血浆是血液中的液体成分，其可以将血细胞和血液分子保持在悬浮液中。血浆占人体总血量的约55％。
血液可以在个体之间转移。因此，人类捐献血液供其他有需要的人使用。来自非人类动物的血液(例如兽类动物，例如猫和狗)可以从健康的供体转移到有需要的受体。可以将捐献的血液储存在血库中。
可以将捐献的血液分离成各组分。在这种情况下，含有直接取自供体的所有血液的流体称为全血。注意，尽管可以将物质添加到全血中(例如肝素或EDTA以防止凝固)，但是没有组分(例如液体或细胞)从全血中除去(remove)。
还可以加工全血以分离各个组分。例如，可以分离和富集红细胞。因为人类白细胞(但不是红细胞)表达主要的组织相容性复合抗原，所以红细胞可以通过减少白细胞(leuko-reducing)的红细胞进一步加工，以除去富集的红细胞群中的白细胞数目。
使用单采血液成分术技术，可以收集供体(例如健康志愿者)的血液并使其通过(pass through)分离全血的所需组分的装置。在一些单采血液成分系统(apheresissystem)中，使除去所需组分后的全血的剩余部分回到供体。例如，在血小板去除法(plateletpheresis)(也称为血小板除去法(thrombocytapheresis)或血小板提取法(thrombapheresis))中，血小板是所需组分。因此，在血小板去除法中，供体全血通过收集血小板的装置，使血小板减少的血液(可以称为剩余血液)返回供体。可以使用单采血液成分术(apheresis)选择性地收集其他所需的血液组分，包括红细胞和血浆。
各种商购装置用于进行单采血液成分术。例如，血浆收集系统和移动式血小板收集系统可从Haemonetics Corp.(Braintree,Massachusetts,USA)商购。Terumo BCT也销售单采血液成分系统，包括TrimaAccel单采血液成分系统、COBE Spectra单采血液成分系统和Spectra Optia单采血液成分系统。Fenwal(Lake Zurich,Illinois,USA)也销售Amicus血小板提取单采血液成分机(apheresismachine)。
可以分离并且富集自全血的另一种组分是干细胞。图1图示描绘了使用单采血液成分机捐献干细胞的患者(例如健康志愿者供体)。
可以分离并且富集自全血的另一种组分是血小板，其为白细胞类型(也称作白血球)。与大多数白血球不一样，血小板细胞缺乏细胞核。图2显示使用由Haemonetics Corp.(Braintree,Massachusetts,USA)销售的移动式血小板收集系统捐献血小板的患者。
还可以收集全血的血浆部分。图3描绘了收集血浆的非限制性机器，即由Haemonetics Corp.(Braintree,Massachusetts,USA)销售的机器。
通常，单采血液成分系统(也称作单采血液成分单元)并入了柔性管(例如聚乙烯管)，其从患者抽取血液并将其移动通过离心机和/或过滤器以分离血液产品。然后通过管道使血液返回患者体内，或者将血液收集在通常悬挂在杆上的袋(bag)中，用于捐献或处置。单采血液成分系统通常包括显示器和控制面板，以允许操作者(如医生或护士)对系统进行编程并查看进度和/或警报。单采血液成分系统的安全特征包括压力传感器、超声波气泡探测器、光学液位检测器和干热流体加温器。加温器有助于防止注入低温流体引起的体温过低。一些单采血液成分系统可能具有轮或可以放置在推车上。
在使用时，单采血液成分系统典型地自动控制离心机、泵和其他设置。例如，旋转式蠕动泵从患者或捐献者(例如健康志愿者)抽取血液并通过过滤器或离心机泵送血液。通常，过滤器基于大小分离血液组分，并且根据密度离心分离血液组分。一些单采血液成分机包括光学传感器以检测血浆-细胞界面以最小化来自其他成分的污染。离心机具有入口和出口以及隔室以保持组分分离。泵将血液产品移入收集袋，添加抗凝剂和再灌注流体。可以将替代流体(例如盐水、血清白蛋白、血浆蛋白质级分、新鲜冷冻血浆)输注到患者或供体中以维持适当的血管内容量和压力。
虽然现有的单采血液成分系统可用于加工血液和血液产品，但仍需要改善的单采血液成分系统或改变这类系统的方法，以从供体或患者获得血液产品。
发明内容
本发明提供用于从血液和血液产品中富集和/或提取免疫球蛋白的改善的方法和装置。
因此，在一个方面，本发明提供用于从生物流体中提取存在于生物流体中的至少55％的免疫球蛋白例如IgG的方法，包括：(a)在足以使生物流体中免疫球蛋白与配体非共价结合(non-covalent binding)的条件下，使疑似含有免疫球蛋白的生物流体与固体支持物接触，所述固体支持物共价键合(covalently bonded)与免疫球蛋白特异性结合的配体；和(b)在一定条件下，使固体支持物与洗脱溶液接触，由此使非共价结合的免疫球蛋白从配体中释放并且进入洗脱溶液，其中生物流体中存在的至少55％的免疫球蛋白被提取进入洗脱溶液。
在一些实施方案中，免疫球蛋白是IgG。
在一些实施方案中，方法包括在步骤(b)前重复步骤(a)至少一次。在一些实施方案中，纯化洗脱溶液中的免疫球蛋白。在一些实施方案中，洗脱溶液中的免疫球蛋白的至少90％不含天然存在于生物流体中的另外的分子。
在一些实施方案中，生物流体中至少60％的免疫球蛋白提取自生物流体。在一些实施方案中，生物流体中至少70％的免疫球蛋白提取自生物流体。在一些实施方案中，生物流体中至少90％的免疫球蛋白提取自生物流体。
在一些实施方案中，步骤(a)包括使生物流体通过包含固体支持物的容器。在一些实施方案中，固体支持物是珠(bead)。在一些实施方案中，固体支持物是容器内表面。在一些实施方案中，容器是柱(column)。在一些实施方案中，柱是径向柱(radial column)。在一些实施方案中，柱是轴向柱。在一些实施方案中，容器是袋。在一些实施方案中，袋是衬在袋内表面上的筛网(mesh)，其中珠包含在袋内表面与筛网衬里之间。
在一些实施方案中，固体支持物是珠。在一些实施方案中，珠具有约30um-约80um之间的单个直径(individual diameter)。
在一些实施方案中，配体是来自细菌家族的蛋白质或其衍生物，所述细菌家族选自葡萄球菌属(Staphylococcus)或链球菌属(Streptococcus)的。在一些实施方案中，配体是来自金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的蛋白质A或其衍生物。
在一些实施方案中，方法还包括向包含提取的免疫球蛋白的洗脱溶液中加入中和缓冲液，以便产生包含提取的免疫球蛋白的具有约7.0-约8.0的pH的最终溶液。在一些实施方案中，洗脱溶液具有约2.0-约3.0的pH。
在一些实施方案中，通过容器的生物流体具有约50ml/分钟-约120ml/分钟的流速。
在一些实施方案中，通过容器的生物流体具有约10mm Hg-约100mmHg的反压(backpressure)。
在一些实施方案中，容器具有在步骤(a)前结合存在于生物流体中至少90％的免疫球蛋白的能力(capacity)。在一些实施方案中，容器具有在步骤(a)前结合存在于生物流体中至少50％的免疫球蛋白的能力。在一些实施方案中，生物流体选自全血、富含血小板的血浆、血浆和血清。在一些实施方案中，生物流体来自人。
在另一个方面，本发明提供从初始生物流体中富集免疫球蛋白的方法，包括获得疑似含有免疫球蛋白的初始生物流体，并除去在初始生物流体中天然存在的非免疫球蛋白组分，以获得富含免疫球蛋白的非免疫球蛋白组分减少的生物流体(与初始生物流体相比)。在一些实施方案中，方法包括获得疑似含有免疫球蛋白的初始生物流体，并在足以使存在于初始生物流体中的免疫球蛋白成分与配体非共价结合的条件下，使初始生物流体与固体支持物接触(所述固体支持物共价键合与初始生物流体中的非免疫球蛋白组分特异性结合的配体)，并除去结合的非免疫球蛋白组分，以获得富含免疫球蛋白的非免疫球蛋白组分减少的生物流体。在一些实施方案中，非免疫球蛋白组分减少的生物流体包含存在于初始生物流体中的至少55％的免疫球蛋白。在一些实施方案中，从初始生物流体中富集生物流体中至少60％的免疫球蛋白。在一些实施方案中，从初始生物流体中富集生物流体中至少70％的免疫球蛋白。在一些实施方案中，从初始生物流体中富集生物流体中至少80％的免疫球蛋白。在一些实施方案中，从初始生物流体中富集生物流体中至少90％的免疫球蛋白。
在一些实施方案中，免疫球蛋白是IgG。在一些实施方案中，生物流体选自全血、富含血小板的血浆、血浆和血清。在一些实施方案中，生物流体来自人。
在一些实施方案中，非免疫球蛋白组分包含凝血级联蛋白(coagulation cascadeprotein)、脂质、碳水化合物、白蛋白和补体蛋白。
在另一个方面，本发明提供用于血浆去除机的容器，所述容器包含共价键合配体的固体支持物，所述配体特异性结合选自IgG分子、非IgG分子、免疫球蛋白和非免疫球蛋白分子的目标分子，其中容器被配置成支持生物流体以约20ml/分钟-约120ml/分钟的流速通过容器。在一些实施方案中，容器被配置成支持生物流体通过柱，其具有约10mm Hg-约100mmHg的反压。
在一些实施方案中，配体是来自细菌家族的蛋白质或其衍生物，所述细菌家族选自葡萄球菌属或链球菌属，其可以特异性结合免疫球蛋白。在一些实施方案中，配体是来自金黄色葡萄球菌的蛋白质A或其衍生物，其可以特异性结合免疫球蛋白。
在一些实施方案中，配体是cibacron蓝(cibacron blue)或其衍生物，其可以特异性结合白蛋白分子。
在一些实施方案中，固体支持物是珠。在一些实施方案中，所述珠各自具有约30um-约80um的单个直径。在一些实施方案中，容器是柱。在一些实施方案中，容器是袋。
在另一个方面，本发明提供用于单采血液成分系统，例如血浆去除机或血小板去除机(plateletpheresis)的袋，所述袋包含内表面和衬在内表面上的筛网，从而在内表面上形成口袋，其中珠位于口袋内，它们共价键合与目标分子特异性结合的配体，所述目标分子选自IgG分子、非IgG分子、免疫球蛋白和非免疫球蛋白分子。
在另一个方面，本发明提供单采血液成分系统，其配置为在方法(例如部分或完全自动化的方法)中使用容器提取存在于生物流体中至少55％的免疫球蛋白，例如IgG，所述容器包含固体支持物，所述固体支持物共价键合与IgG特异性结合的配体，所述方法包括：(a)在足以使免疫球蛋白与配体非共价结合的条件下，使疑似含有免疫球蛋白的生物流体与固体支持物接触，所述固体支持物共价键合与容器中免疫球蛋白特异性结合的配体；和(b)在一定条件下，使容器中的固体支持物与洗脱溶液接触，由此使非共价结合的免疫球蛋白从配体中释放并且进入洗脱溶液，以获得包含免疫球蛋白的洗脱溶液。在一些实施方案中，单采血液成分系统是封闭的系统。在一些实施方案中，单采血液成分系统是血小板去除系统或血浆去除系统。在一些实施方案中，固体支持物是珠。在一些实施方案中，配体是来自细菌家族的蛋白质或其衍生物，所述细菌家族选自葡萄球菌属或链球菌属。在一些实施方案中，配体是来自金黄色葡萄球菌的蛋白质A或其衍生物。在一些实施方案中，纯化洗脱溶液中的免疫球蛋白。
在一些实施方案中，从生物流体中提取生物流体中至少60％的免疫球蛋白。在一些实施方案中，从生物流体中提取生物流体中至少70％的免疫球蛋白。在一些实施方案中，从生物流体中提取生物流体中至少90％的免疫球蛋白。
在一些实施方案中，系统的方法还包括：(c)将中和缓冲液加入到包含免疫球蛋白的洗脱溶液中，导致最终溶液包含具有约7.0-约8.0的pH的系统。
在另一个方面，本发明提供单采血液成分系统，其配置为在方法(例如部分或完全自动化的方法)中使用容器富集存在于生物流体中至少55％的免疫球蛋白(例如IgG)，所述容器包含固体支持物，所述固体支持物共价键合与生物流体中的非免疫球蛋白组分特异性结合的配体，所述方法包括：(a)在足以使非免疫球蛋白组分与配体非共价结合的条件下，使疑似含有免疫球蛋白的生物流体与容器中的固体支持物接触；和(b)从容器中收集非免疫球蛋白耗尽(depleted)的生物流体，所述非免疫球蛋白耗尽的生物流体具有富集的免疫球蛋白。在一些实施方案中，单采血液成分系统是封闭的系统。在一些实施方案中，单采血液成分系统是血小板去除系统或血浆去除系统。在一些实施方案中，固体支持物是珠。在一些实施方案中，配体是cibracron蓝或其衍生物(例如与白蛋白特异性结合的衍生物)。
在一些实施方案中，富集生物流体中至少60％的免疫球蛋白。在一些实施方案中，富集生物流体中至少70％的免疫球蛋白。在一些实施方案中，富集生物流体中至少80％的免疫球蛋白。在一些实施方案中，富集生物流体中至少90％的免疫球蛋白。
在一些实施方案中，疑似含有免疫球蛋白(例如IgG)的生物流体是由单采血液成分系统部件(component)产生的血液产品。在一些实施方案中，血液产品是富含血小板的血浆。在一些实施方案中，血液产品是血浆。在一些实施方案中，血液产品是补充抗凝剂的全血的血液产品。
在一些实施方案中，容器是柱。在一些实施方案中，容器是袋。
在一些实施方案中，容器被配置为支持生物流体以约20ml/分钟-约120ml/分钟的流速通过容器。在一些实施方案中，容器被配置为支持生物流体通过容器，其具有约10mmHg-约100mmHg的反压。
在一些实施方案中，本文所述的系统是封闭的系统。在一些实施方案中，所述方法(例如自动化方法)在不使容器从系统中取出的情况下进行。
附图说明
实施方案的上述特征易于通过参照如下详细描述并且结合附图来理解，其中：
图1是描绘单采血液成分的非限制性实施方案的示意图。在图1中，从供体中取出干细胞并且使全血的非干细胞组分返回至供体。
图2是非限制性有代表性的单采血液成分机的照片，即由Haemonetics Corp.(Braintree,MA)销售的处于应用中的移动式血小板收集系统机器。在所述图2中，所示的单采血液成分机用于收集血小板。
图3是非限制性有代表性的单采血液成分机的照片，即由Haemonetics Corp.(Braintree,MA)销售的机器。在所述图3中，所示的单采血液成分机用于收集血浆。
图4是显示使用共价连接固体支持物的非限制性类型配体的MacbCapture A珠可从1升(即1000mL)血浆中回收的IgG的量的代表的线图。
图5是正常人血浆中IgA、IgM和IgG的相对量的棒图/柱图(左侧柱)，血浆去除中收集的人血浆中IgA、IgM和IgG的相对量(来自左侧柱图的第二个)、从根据如下实施例4中所述本发明的非限制性实施方案收集的人血浆中回收的IgA的相对量(“正常”柱图中的中间棒图)、IgM(“正常”柱图上的最下面的棒图)和IgG(“正常”柱图上的最上面的棒图)(“回收的IgG”，来自左侧柱图的第三个)和无IgA或IgM的所有IgG的靶标(远端右侧“目标”柱图)。注意目标柱图仅具有IgG。
图6A-6C是显示如何改变单采血液成分系统以并入为从取自患者(例如健康志愿者供体)的生物流体中取出(removing)IgG的步骤(例如装置)的示意图。在图6A中，首先从全血中取出血小板(且随后加工以产生血小板产品)，且然后从剩余细胞中取出血浆。从血浆中取出IgG(且随后加工(process)以产生IgG产品)，并且将IgG耗尽的血浆与剩余细胞合并(即红细胞和无(non)血小板的白细胞)和将其施用回患者。在图6B中，从全血中取出富含血小板的血浆且然后从富含血小板的血浆中取出IgG，加工后，产生纯化的IgG产品和IgG耗尽的富含血小板的血浆产品。在图6B中将剩余红细胞和非血小板白细胞(non-plateletwhite blood cell)与等渗盐水混合并且使其返回至患者。在图6C中，从全血中取出血浆，并且从所述血浆中提取IgG。在进一步加工后，产生纯化的IgG产品和IgG耗尽的血浆产品。在图6C中将剩余的红细胞和白细胞(包括血小板)与等渗盐水混合并且使其返回至供体。
图7是单采血液成分系统的示意图，其中纯化的IgG是在单采血液成分期间从全血中取出的许多产品之一。如图7中所示，在所示方法中返回至供体的唯一成分是非血小板白细胞(例如淋巴细胞和单核细胞)，将其悬浮于林格液(等渗溶液)中。
图8A是可以用于本发明的袋的非限制性代表的照片。在所示的袋中，入口和出口位于袋的顶部。
图8B是可以用于本发明的袋的非限制性代表的照片。在所示的袋中，入口位于袋的顶部，而出口位于袋的底部。
图9A-9C是可以用于本发明的非限制性径向流柱的照片。图9B显示柱的外部。图9A显示移除的具有纵长切开的图9B的柱以显示柱中填充的珠。图9C显示图9B的柱的切片，其中填充的珠的单个层在切片右侧的切下部分中可见。
图10A和10B是对血浆去除系统、例如系统(图10A)和血小板去除系统、例如+9000系统(图10B)的改变以并入径向柱的图示，即包含共价连接与免疫球蛋白特异性结合的配体的固体支持物的容器的非限制性实例。图10A和10B是显示径向柱，即包含共价连接至与IgG特异性结合的配体的固体支持物的非限制性容器如何并入血浆去除系统、例如系统(图10A)和血小板去除系统、例如the +9000系统(图10B)的示意图。血液相容性管(例如由聚丙烯制造)使不同的袋、辊筒(bowl)和柱彼此连接。图10A和10B显示作为容器的径向柱；然而，可以使用另一种类型的容器，例如轴向柱或袋。
图10C和10D是对血浆去除系统、例如系统(图10C)和血小板去除系统、例如+9000系统(图10D)的改变以并入袋的图示，即包含共价连接与免疫球蛋白特异性结合的配体的固体支持物的容器的非限制性实例。图10C和10D是显示袋即包含共价连接与IgG特异性结合的配体的固体支持物的非限制性容器如何并入血浆去除系统、例如系统(图10C)和血小板去除系统、例如+9000系统(图10D)的示意图。血液相容性管(例如由聚丙烯制造)使不同的袋和辊筒彼此连接。图10C和10D显示袋，例如图8A-8B中所示用作容器的袋；然而，可以使用另一种类型的容器，例如轴向柱或袋。
图10E和10F是对血浆去除系统、例如系统(图10E)和血小板血液去除系统、例如+9000系统(图10F)的改变以并入柱的图示，即包含共价连接与非-IgG血液组分特异性结合的配体的固体支持物的容器的非限制性实例。图10E和10F是显示径向柱即包含共价连接与非-IgG血液组分非特异性结合的配体的固体支持物的非限制性容器如何并入血浆去除系统、例如系统(图10E)和血小板去除系统、例如+9000系统(图10F)的示意图。血液相容性管(例如由聚丙烯制造)使不同的袋和辊筒彼此连接。注意图10E和10F显示用作容器的径向柱；然而，可以使用另一种类型的容器，例如轴向柱或袋。
图11是显示通过负选择(negative selection)纯化IgG的非限制性实施方案的流程图。应当注意，取出步骤的顺序可变。例如，可以在取出白蛋白之前取出补体级联蛋白。
图12是显示与使用水的(第二个棒图)或所示粘度的水/甘油混合物(第三、第四和第五个棒图)的具有3cm床高的径向柱相比，使用水的(左侧的第一个棒图)轴向柱中的反压的棒图。
图13是显示与使用水的(第二个棒图)或所示粘度的水/甘油混合物(第三、第四和第五个棒图)的具有3cm床高的径向柱相比和与使用所示粘度的水/甘油混合物的(第六、第七和第八个棒图)的具有1cm床高的径向流柱相比，使用水的(左侧的第一个棒图)轴向柱中的反压的棒图。
图14是显示通过结合径向柱(包含固体支持物的容器的非限制性类型)中MabCapture A(共价连接与IgG特异性结合的非限制性固体支持物)从血浆中捕获的IgG的量(深红色线)和IgG从柱中回收进入(即洗脱液)溶液的量(浅绿色线)的线图。对于3cm床高的径向柱中的5次循环，显示了以1000ml/循环来自从5个不同供体中得到的5次测试的平均量，其在所有的5次循环再利用。血浆中IgG的起始量如表1中所示。
图15是显示一系列袋的示意图，所述袋可以与一次性柱使用，所述柱含有本发明非限制性实施方案中的蛋白质A-涂覆的珠。
图16是显示存在于200ml人血浆(浅绿色线)中的IgG量的线图，所述人血浆使用蛋白质A-涂覆的珠从回收溶液(深红色线)中回收，所述蛋白质A-涂覆的柱为本发明共价连接配体的非限制性固体支持物。
图17是显示从非限制性生物流体即通过单采血液成分操作从供体中收集的富含血小板的血浆中取出IgG的示意图。如所示的，在从富含血小板的血浆中提取IgG和进一步加工后，得到两种产品—Ig耗尽的富含血小板的血浆和纯化的IgG产品。
图18是显示从非限制性生物流体即通过单采血液成分操作(例如使用机的血浆去除术)从供体中收集的血浆中取出IgG的示意图。如所示的，在从血浆中提取IgG和进一步加工后，得到两种产品—Ig耗尽的血浆和纯化的IgG产品。
图19是从非限制性生物流体即全血(可以包含抗凝剂，例如柠檬酸)中取出IgG的示意图。如所示的，使用本文所述的方法和装置从全血中取出IgG。在从血浆中提取IgG和进一步加工后，得到纯化的IgG产品。可以进一步加工剩余的血液(即IgG耗尽的全血)，以便最终得到血液产品，包括红细胞(例如包装的红细胞)、IgG耗尽的血浆(或血浆产品)和血小板产品。
发明详述
本发明部分地源于允许从生物流体例如血液中提取至少60％的免疫球蛋白(例如IgG)的方法和仪器的开发。
本文提及的公布的专利、专利申请、网站、公司名称和科学文献建立了本领域技术人员可获得的知识，并且其全部内容通过引用并入本文，其程度如同它们各自具体地和单独地指出通过引用并入。本文引用的任何参考文献与本说明书的具体教导之间的任何冲突都应以有利于后者的方式解决。
除非上下文另有要求，否则在说明书和权利要求中定义或使用的术语应具有指示的含义。除非另外定义，否则本文使用的技术和科学术语具有本发明所属领域的技术人员通常理解的含义。本领域理解的单词或短语的定义与本说明书中具体教导的单词或短语的定义之间的任何冲突应以有利于后者的方式解决。如本文所用，以下术语具有指示的含义。如在本说明书中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”具体地还包括它们所指的术语的复数形式，除非内容另有明确说明。术语“约”在本文中用于表示近似、大约或基本上的区间。当术语“约”与数值范围结合使用时，它通过扩展上述数值的上下边界来改变该范围。通常，术语“约”在本文中用于将所述值之上和之下的数值修饰20％的变化(variance)。
如本文所用，“血液”是指全血和血液组分产品。全血只是在整个生物体内，例如人类循环的流体。全血包括悬浮在称为血浆的液体中的组分，包括细胞(例如红细胞，白细胞)，蛋白质(例如胰岛素，免疫球蛋白，白蛋白)，脂肪酸和碳水化合物(例如胆固醇和葡萄糖)。可以用抗凝剂处理血液。因此，术语“血液”包括但不限于用柠檬酸钠(抗凝剂)处理的全血、用柠檬酸处理的富含血小板的血浆和用肝素处理的包装的红细胞。
可以处理全血以从血液中分离和收集各个组分。例如，可以去除红细胞和白细胞，使非细胞组分悬浮在血浆中。如上所述，单采血液成分系统例如血小板去除系统或血浆去除系统可商购获得并用于从供体的全血中提取所需组分(例如血小板或血浆)。在一些实施方案中，通过单采血液成分系统使组分减少的血液返回供体。
由于未包含在细胞内和/或附着于细胞表面的所有血液携带的分子(例如蛋白质、脂质、碳水化合物等)悬浮在血浆中，所以血液的血浆部分将含有这些分子。血浆中的蛋白质(称为血液血浆蛋白质或简称血浆蛋白质)是多种多样的，并且具有多种作用。例如，凝血级联的所有因子(例如纤维蛋白原、纤溶酶原凝血酶、因子XIII、因子IX、因子VIII和因子V)是血浆蛋白。其他血浆蛋白包括但不限于补体蛋白(例如补体成分3和补体成分4)、白蛋白、球蛋白(例如α1球蛋白和γ球蛋白)、C-反应蛋白(CRP)、脂蛋白(例如HDL，LDL)和各种激素和酶。白蛋白占血浆蛋白质的55％，且纤维蛋白原另外占7％。
因此，可以进一步加工血液(例如全血或血液产品，例如血浆)以从血液中提取所需组分。例如，Edwin Cohn开发了一种加工血浆以富集白蛋白的早期方法(参见Cohn等人，J.Am.Chem.Soc.68：459-475,1946)。在所述方法中，称为Cohn方法，通过使用不同浓度的乙醇(用作蛋白质沉淀剂)将血浆分成五种级分，同时用各种缓冲液将pH在7.2和4.6之间改变以提取白蛋白。
球蛋白占血浆蛋白质的38％，且典型地构成约2.6-约4.6克/dL(分升)。一种类型的球蛋白是γ球蛋白，且它们包括免疫球蛋白(也称为抗体)。尽管人体中存在五种免疫球蛋白同种型(即A、G、D、E和M)，但血液中最常见的形式是G型(即IgG)，其占血浆中发现的免疫球蛋白的约75％。IgA和IgM也可以容易地在血浆中发现。对于年龄在约19岁至约55岁之间的健康人，可以发现以下量的免疫球蛋白在1分升全血中循环：0.560克-1.8克IgG、70mg-400mg IgA和40mg-250mg IgM。
最近，已发现免疫球蛋白可作为一种疗法形式给予患者。这类疗法称为免疫球蛋白疗法。免疫球蛋白作为治疗剂的施用可以赋予接受患者对感染的被动抗性。免疫球蛋白疗法可以通过多种途径施用，包括静脉内、皮下和肌内。免疫球蛋白疗法可用于对其身体不能产生足够的自身免疫球蛋白以维持健康状态的患者施用。免疫球蛋白疗法可以是暂时的，以便治疗特定疾病或暂时增加患者体内的免疫球蛋白量。在一些实施方案中，患者可能需要一生免疫球蛋白疗法。患有疾病包括原发性免疫缺陷病(例如X-连锁性无丙种球蛋白血症(X-linkeed agammaglobulinemia)(XLA)和普通易变免疫缺陷病(CVID))、重症肌无力、人类免疫缺陷病毒(HIV)感染、自身免疫性疾病(例如格林-巴利综合症和川崎病)、急性感染的患者和接受器官移植的患者包括在可以从免疫球蛋白疗法中受益的患者的非限制性清单中。
在一些实施方案中，将从血液中纯化的免疫球蛋白在作为治疗剂施用于接受者患者之前被进一步加工(例如冷冻、储存或汇集自多个供体)。例如，根据本公开的非限制性实施方案纯化的免疫球蛋白可以从几个供体的全血中获得。在一个非限制性实例中，可以首先从几个全血源收集血浆并将血浆汇集(即合并)。然后可以从汇集的血浆中纯化免疫球蛋白。在另一个非限制性实例中，免疫球蛋白可以从个体供体中纯化，然后来自第一供体的纯化免疫球蛋白可以与来自第二供体(和来自第三供体、第四供体等)的纯化免疫球蛋白合并(即汇集等)。在一些实施方案中，纯化的免疫球蛋白可以在用作治疗剂之前通过储存(例如在室温、4℃或-20℃下)进一步加工。
作为免疫球蛋白、特别是IgG是普遍的血浆蛋白，在一些实施方案中，本发明涉及从供体收集的血液(例如全血或血液产品，例如血浆)中分离和纯化免疫球蛋白。应注意，对于疗法，IgG优于IgG与IgA和/或IgM的混合物。这种优选的一个非限制性原因在于，虽然IgG是单体(包含四条链-两条相同的重链和两条相同的轻链)，但IgA和IgM不是。相反，IgA是二聚体，其包含四条相同的重链和四条相同的轻链，而IgM是五聚体，其包含十条相同的重链和十条相同的轻链。作为结果，IgA和IgM更可能结块，使得它们在治疗组合物中较不理想。
“纯化”是指所示的蛋白质(例如IgG)至少90％或至少92％或至少95％不含或至少98％不含生物流体中(其中所述蛋白质天然存在)发现的另外的分子。例如，如果蛋白质是免疫球蛋白，则纯化的免疫球蛋白至少90％或至少92％或至少95％不含或至少98％不含另外的血液蛋白质，包括、但不限于胆固醇、白蛋白、补体蛋白和凝血级联蛋白。如果蛋白质是IgG，则纯化的IgG至少90％或至少92％或至少95％不含或至少98％不含另外的血液蛋白质，包括、但不限于IgA、IgM、胆固醇、白蛋白、补体蛋白和凝血级联蛋白。注意，可以通过将其中所需蛋白天然存在的生物流体中拉出或提取出所需的蛋白质或通过从其中所需蛋白天然存在的生物流体中除去所有另外的非所需的蛋白质和分子来纯化纯化的蛋白质(例如纯化的IgG)，由此仅在生物流体中遗留下所需的蛋白质，从而通过富集纯化。
注意，所有血清蛋白质也是血浆蛋白质。血清是全血凝固时残留的液体。因此，并非所有血浆蛋白都是血清蛋白，因为它们在凝血过程中固化。然而，免疫球蛋白在凝血过程中不会固化，因此会保留在血清中。应当注意，尽管免疫球蛋白在血液凝固过程中不会固化成凝块的一部分，但至少一些免疫球蛋白在形成时会被俘获在血凝块中。因此，血清中的免疫球蛋白少于血浆中的免疫球蛋白；尽管如此，但是血清中的免疫球蛋白仍具有生物学功能(即它们仍然能够与其特异性抗原结合)。在取自正常健康人成年人的血清中(例如，年龄约18岁至约50岁的成年人)，在一分升血清中存在约1158+/-305mg IgG。
因此，理想的是从生物流体(例如来自全血或血液产品，例如血浆或血清)中提取IgG或者在生物流体(例如血浆)中富集IgG以便进一步加工它以便最终使用例如作为治疗剂。用于从血浆中分离白蛋白非常成功的Cohn方法已被修改以从血液中纯化免疫球蛋白。参见Tanaka等人,Braz.J.Med.Biol.Res.(2000年1月)33(1):27-30；Bruckschwaiger,L.,美国专利8,993,734；Bruckschwaiger,L.,美国专利公布号2015-0133644)。已经研发了从血液(例如全血或血浆)中分离免疫球蛋白(例如IgG)的另外的方法。然而，现有技术方法中均未成功地从血液产品中提取全血中存在的超过50％的IgG。
本发明部分源于发现用于从生物流体中提取来自生物流体的存在于生物流体中的超过50％的免疫球蛋白(例如IgG)或富集在生物流体中存在于生物流体中的超过50％的免疫球蛋白(例如IgG)的方法和装置。在一些实施方案中，根据本文所述的方法从生物流体中提取存在于生物流体中的55％的免疫球蛋白(例如IgG)。在一些实施方案中，根据本文所述的方法富集存在于生物流体中的超过55％的免疫球蛋白(例如IgG)。然后可以进一步纯化和/或进一步加工提取的或富集的免疫球蛋白(例如IgG)。
在一些实施方案中，本发明提供用于提取或富集生物流体例如血液(例如全血或血液产品，例如血浆或血清)中存在的超过55％的IgG的方法和装置。换句话说，当使用本文所述的方法加工来自正常成年人的一分升全血时，从全血中提取或富集至少约0.35克-0.8克的IgG。在一些实施方案中，所述方法和装置提取或富集生物流体中存在的超过60％的IgG。在一些实施方案中，所述方法和装置提取或富集生物流体中存在的超过70％的IgG。在一些实施方案中，所述方法和装置提取或富集生物流体中存在的超过80％的IgG。在一些实施方案中，所述方法和装置提取或富集生物流体中存在的超过90％的IgG。在一些实施方案中，所述方法和装置提取或富集生物流体中存在的超过95％的IgG。在一些实施方案中，所述方法和装置提取或富集生物流体中存在的超过98％的IgG。在一些实施方案中，所述方法和装置提取或富集生物流体中存在的超过99％的IgG。
因此，在一个方面，本发明提供了一种从初始生物流体富集免疫球蛋白例如IgG的方法，包括获得疑似含有免疫球蛋白例如IgG的初始生物流体并除去初始生物流体中天然存在的非免疫球蛋白(例如非IgG)成分，以获得非免疫球蛋白组分减少的生物流体。在一些实施方案中，所述方法包括在足以与生物流体中的非免疫球蛋白组分非共价结合的条件下，使初始生物流体与固体支持物接触，所述固体支持物共价键合与非免疫球蛋白组分(或非IgG组分)特异性结合的配体，并除去结合的非免疫球蛋白组分，以获得非免疫球蛋白组分减少的生物流体。在一些实施方案中，非免疫球蛋白组分减少的生物流体包含存在于初始生物流体中的至少55％的免疫球蛋白(例如IgG)。
在一些实施方案中，非IgG组分包含凝血级联蛋白质、脂质、、碳水化合物、白蛋白和补体蛋白。在一些实施方案中，纯化非免疫球蛋白组分减少的生物流体中的免疫球蛋白(例如IgG)。
在一些实施方案中，从初始生物流体中富集存在于初始生物流体中的至少60％的免疫球蛋白(例如IgG)。在一些实施方案中，富集存在于初始生物流体中的至少70％的免疫球蛋白(例如IgG)。在一些实施方案中，富集存在于初始生物流体中的至少80％的免疫球蛋白(例如IgG)。在一些实施方案中，从初始生物流体中富集存在于初始生物流体中的至少85％或至少90％或至少95％的免疫球蛋白(例如IgG)。在一些实施方案中，从初始生物流体中富集存在于初始生物流体中的至少98％的免疫球蛋白(例如IgG)。
在一些实施方案中，从初始生物流体中富集的是选自全血、富含血小板的血浆、血浆和血清。在一些实施方案中，从初始生物流体中富集的来自人。
在一些实施方案中，在足以使非生物流体中非IgG血液组分与配体非共价结合的条件下，在生物流体接触固体支持物之前测量存在于生物流体中的免疫球蛋白(例如IgG)的量(或浓度)，所述固体支持物共价键合与非IgG血液组分(或非免疫球蛋白血液组分)特异性结合的配体。在一些实施方案中，在提取非IgG血液组分后测量生物流体中存在的免疫球蛋白(例如IgG)的量(或浓度)。
存在于流体(例如生物流体或洗脱溶液)中的免疫球蛋白(例如IgG)的量或浓度可以通过任何标准方法确定，包括ELISA、液相或气相色谱、质谱、比浊法等。例如，可以使用例如BN-II装置(Dade Behring,Marburg,Germany)根据制造商的说明用比浊法测定来确定免疫球蛋白的量。制造商指出健康人类成人的以下参考区间：IgA 70-400mg/dl血清，IgG700-1600mg/dl血清和IgM 40230mg/dl血清。也可以使用标准ELISA。参见，例如Haroun和El-Sayed,J.Clin.Biochem.Nutr.40:56-61,2007。电渗疗法测试也可用于确定生物流体中的免疫球蛋白的量。
在一些实施方案中，收集从其中提取非免疫球蛋白组分后的剩余生物流体(可称为免疫球蛋白富集的生物流体)。可以进一步加工富集免疫球蛋白的生物流体(例如冻干、冷冻、冷藏等)。
在另一个方面，本发明提供用于从生物流体中提取存在于生物流体中的至少55％的免疫球蛋白(例如IgG)的方法，包括在足以使生物流体中的IgG与配体非共价结合的条件下，使疑似含有免疫球蛋白(例如IgG)的生物流体与固体支持物接触(所述固体支持物共价键合与免疫球蛋白(例如IgG)特异性结合的配体)，并使固体支持物与洗脱溶液接触，由此非共价结合的免疫球蛋白(例如IgG)从配体释放并进入洗脱溶液，其中存在于生物流体中的至少55％的免疫球蛋白(例如IgG)被提取到洗脱溶液中。在一些实施方案中，生物流体中存在的至少60％的免疫球蛋白(例如IgG)是与配体非-共价结合，并因此从生物流体中提取。在一些实施方案中，在生物流体中存在的至少70％的免疫球蛋白(例如IgG)与配体非共价结合并因此从生物流体中提取。在一些实施方案中，在生物流体中存在的至少80％的免疫球蛋白(例如IgG)与配体非共价结合并因此从生物流体中提取。在生物流体中存在的至少85％或至少90％或至少95％的免疫球蛋白(例如IgG)与配体非共价结合并因此从生物流体中提取。在一些实施方案中，在生物流体中存在的至少98％的免疫球蛋白(例如IgG)与配体非共价结合并因此从生物流体中提取。
在一些实施方案中，在使生物流体与固体支持物(所述固体支持物共价键合与IgG特异性结合的配体(在足以使生物流体中的IgG与配体非共价结合的条件下)或与非免疫球蛋白组分(例如，白蛋白)特异性结合的配体(在足以使非免疫球蛋白与配体非共价结合的条件下))接触前，测量生物流体中存在的免疫球蛋白(例如IgG)的量(或浓度)。在一些实施方案中，在配体结合的IgG从配体上洗脱并进入洗脱溶液后，测量洗脱溶液中存在的免疫球蛋白(例如IgG)的量(或浓度)。在一些实施方案中，在从生物流体中除去非免疫球蛋白组分后测量存在于生物流体中的免疫球蛋白(例如IgG)的量(或浓度)。
存在于流体(例如生物流体或洗脱溶液)中的免疫球蛋白(例如IgG)的量或浓度可以通过任何标准方法确定，包括ELISA、液相或气相色谱法、质谱法、比浊法等。根据制造商的说明书，可以使用例如BN-II装置(Dade Behring,Marburg,Germany)，用比浊法测定确定免疫球蛋白的量。制造商指出健康成人的以下参考间隔：IgA 70-400mg/dl血清，IgG 700-1600mg/dl血清和IgM 40-230mg/dl血清。也可以使用标准ELISA。参见，例如Haroun和El-Sayed,J.Clin Biochem.Nutr.40:56-61,2007。电渗析测试也可用于确定生物流体中免疫球蛋白的量。
在一些实施方案中，收集从其中提取免疫球蛋白(例如免疫球蛋白的IgG同种型)后的剩余生物流体(可以称为IgG减少的或IgG耗尽的生物流体)。在一些实施方案中，丢弃IgG耗尽的生物流体。在一些实施方案中，不丢弃IgG耗尽的生物流体，并且可以进一步加工以除去非免疫球蛋白组分(例如白蛋白)。
在一些实施方案中，从含有免疫球蛋白的生物流体(例如免疫球蛋白的IgG同种型)为富集免疫球蛋白而除去的非免疫球蛋白组分被丢弃。在一些实施方案中，不丢弃从生物流体中除去的非免疫球蛋白组分。例如，白蛋白(血液中的非免疫球蛋白组分)本身是有价值的，可以保存用于进一步加工以备将来使用。
如本文所用，“提取”仅意味着从含有组分的组合物(例如生物流体)中取出提取的组分(例如IgG或非免疫球蛋白组分)。使用本文所述的方法，在目标组分与配体非共价结合的条件下，提取可以通过使生物流体与固体支持物(所述固体支持物共价键合与目标组分(例如IgG或白蛋白)特异性结合的配体)接触。
应当注意，“在足以非共价结合的条件下”仅意味着在被加工的生物流体中的目标组分(例如IgG分子或非免疫球蛋白组分，例如白蛋白)能够非共价结合与组分特异性结合的配体的条件下。例如，在配体与IgG分子特异性结合的一些实施方案中，配体和IgG分子可以是液体(例如生物流体)，并且在足以非共价结合的条件下，液体不比配体和IgG分子的kon/koff值更快地移动(例如流动)，因此IgG分子可以非共价结合配体。在另一个实例中，液体可能根本不流动，并且足以非共价结合的条件仅是允许配体和目标组分(例如IgG分子或白蛋白)彼此形成非共价键的条件。因此，足以非共价结合的条件可以包括但不限于液体的适当流速，通过液体流过容器产生适当的反压(如果配体共价连接的固体支持物在容器中)，适当的温度(例如约4℃至37℃或约20℃至约25℃之间)，适当的pH(例如约6.5至8.5或约7.0至8.0之间)和适当的渗透性(例如等渗或略微低渗或高渗)。
同样地，“在一定条件下由此非共价结合的IgG从配体中释放”仅意味着与配体非共价结合的目标组分(例如IgG分子)可以从配体解离并释放(即洗脱)，例如，进入洗脱溶液。例如，由此非共价结合的IgG从配体释放的条件的一些实施方案中，洗脱溶液不比配体和IgG分子的kon/koff值更快地移动(例如流动)，因此IgG分子可以解离配体并进入洗脱溶液。在另一个实例中，由此非共价结合的IgG从配体释放的条件是简单地适当体积的洗脱溶液，洗脱溶液的适当pH和洗脱溶液中适当浓度的渗透物。例如，如果IgG和配体之间的非共价键是离子键，则洗脱溶液可能具有足够高浓度的合适离子(例如钠离子和柠檬酸根离子)以与离子键中的离子竞争，从而打破键。因此，由此非共价结合的IgG从配体释放的条件可包括但不限于洗脱溶液的适当流速，通过洗脱溶液流过容器产生适当的反压(如果配体共价连接的固体支持物在容器中)，洗脱溶液的适当温度(例如约4℃至37℃或约20℃至约25℃之间)，适当体积的洗脱溶液，洗脱溶液的适当pH(例如约6.5至8.5之间或约7.0至8.0之间)和洗脱溶液的适当摩尔渗透压浓度(osmolarity)。
如本文所用，术语“免疫球蛋白”是指由B淋巴细胞产生的蛋白质，其能够通过其抗原结合结构域特异性结合目标(称为抗原)。术语“免疫球蛋白”可与术语“抗体”互换使用。免疫球蛋白具有不同的区域，包括抗原结合结构域和介导免疫球蛋白与免疫系统中的免疫细胞和其他蛋白质相互作用的Fc结构域。例如，IgE的Fc部分以高亲和力结合肥大细胞上表达的Fc-ε受体。人体中存在五种免疫球蛋白同种型，即IgA、IgD、IgE、IgG和IgM。在血浆中最普遍的类型的免疫球蛋白是IgG，其具有四个亚类(即IgG1、IgG2、IgG3和IgG4)。IgG(在其四种亚型中)提供大多数针对入侵病原体的基于抗体的免疫性，并且能够穿过母体的胎盘以给予其胎儿被动免疫。
术语“非免疫球蛋白”成分或分子仅仅是生物流体中不是免疫球蛋白的任何物质。在本发明的一些实施方案中，可以从生物流体中除去这些非免疫球蛋白，以富集免疫球蛋白。非限制性非免疫球蛋白组分包括白蛋白、凝血级联蛋白(例如因子X，因子VII)、纤维蛋白原、激素、胰岛素、脂质、维生素、补体级联蛋白(例如补体成分3)和C-反应蛋白。
如本文所用，所谓“生物流体”是指源自脊椎动物的任何流体，例如人或驯养动物(例如牛、山羊、绵羊等)。生物流体包括但不限于全血，全血成分(例如血浆和血清)、唾液、乳汁、精液、泪液、尿液和来自各种器官的液体，例如由肝脏和淋巴液产生的胆汁液(例如由间质形成的并收集在淋巴毛细血管中)。由于所有这些生物流体可能含有IgG，因此这些流体也可称为疑似含有IgG的生物流体。
“全血”仅指从患者或供体中取出的血液。尽管可以将化合物添加到全血中，但是不会从中除去全血中的组分。可以添加到全血中的组分包括但不限于抗凝剂，例如肝素或柠檬酸钠和血液储存溶液以及添加剂溶液(例如美国专利No.8,709,707中所描述的)，并且包括CPD(柠檬酸盐、磷酸盐和葡萄糖)，ACD(柠檬酸葡萄糖；通常在单采血液成分中加入)，当从全血中除去一种组分(例如血小板或血浆)时，所述组分可称为血液组分，剩余的血液组分可称为“组分减少”或“组分耗尽”(例如血小板-减少血液或Ig-减少的血液)。
应当注意，任何已经耗尽组分的上述生物流体被认为是生物流体，如本文所用的术语。因此，生物流体的一个非限制性实例是在去除血小板后残留在全血中的流体。所述流体(包括红细胞，非血小板白细胞和血浆)被认为是生物流体，并且可以被称为“血小板-减少的血液”或“血小板耗尽的血液”。如果从全血中除去特定组分，则剩余组分被富集。因此，“富含血小板的血浆”是本文使用的术语的另一种生物流体。另一种非限制性生物流体是红细胞耗尽的、白细胞耗尽的流体，其主要由血浆组成，但仍含有少量红细胞和白细胞。另一种非限制性生物流体是血清(即全血凝固后剩余的液体。另一种非限制性生物流体是精子减少的精液(例如精子细胞数量减少的精液)。另一种非限制性生物流体是脂质-减少的牛奶(例如类似脱脂牛奶)。
在一些实施方案中，生物流体是全血或全血的一种组分，例如血浆，富含血小板的血浆或血清。在一些实施方案中，在来自供体的单采血液成分期间收集全血的组分(例如血浆)。
例如，市售的单采血液成分系统例如来自Haemonetics Corp.的移动式血小板收集系统(见图1)或来自Haemonetics Corp.的系统(见图2)目前分别用于分离血小板和血浆。在单采血液成分期间可以收集血液组分，例如血浆，且由此从血液组分中纯化免疫球蛋白。
“配体”是指分子，例如蛋白质(例如抗体或细菌蛋白质)、碳水化合物、糖或任何与固体支持物共价键合的有机或无机分子。在一些实施方案中，与固体支持物的共价键是通过配体上的羧基。在一些实施方案中，共价连接的配体覆盖固体支持物的表面，所述表面与疑似含有免疫球蛋白的生物流体接触(即配体覆盖表面)。在一些实施方案中，共价连接的配体仅覆盖与疑似含有免疫球蛋白的生物流体接触的固体支持物的部分表面。
如本文所用，“固体支持物”是指任何类型的固体，例如塑料、纤维状聚合物材料、多糖、玻璃或金属，其形状包括扁平、圆形、球形、凹形、凸形等任意形状。在一些实施方案中，固体支持物可以是刚性的或可以是柔性的。在一些实施方案中，固体支持物是平坦的或相对平坦的。例如，滑动支持物可以是玻璃或塑料滑动件。当然，在固体支持物具有两个表面(例如玻璃板)并且表面的仅一个表面将与疑似含有IgG的生物流体接触的情况下，仅接触生物流体的表面(或该表面的部分)与配体共价连接。
在一些实施方案中，固体支持物是纤维状聚合物材料，包括但不限于聚酯纤维、聚氨酯、聚环氧丙烷(PPO)、聚环氧乙烷(PEO)、RCS介质(聚环氧乙烷和聚环氧丙烷的聚合物共混物)、聚酯等的混合物。
应当注意，配体与固体支持物之间的共价键的类型将取决于所使用的固体支持物，特别是配体共价连接的固体支持物表面上的物质。例如，固体支持物(或其表面)可以是LRFXL层(Layer)#1，其用高浓度的HEMA(羟甲基甲基丙烯酸酯)和极少量的MAA(甲基丙烯酸)进行接枝(grafted)的材料(通过自由基聚合技术)。由LRFXL层#1制成的(或具有其表面覆盖的)固体支持物中的主要官能团是具有一些较少量羟基的羧基。
在另一个实例中，固体支持物(或其表面)可以是LRFXL层#9，其是用高浓度的HEMA和较低量的MAA接枝的材料。由LRFXL层#9制成的(或具有表面覆盖的)固体支持物中的主要官能团是具有一些较少量羟基的羧基。
在另一个实例中，固体支持物(或其表面)可以是WBF，其是用氩气和氨气体-等离子体处理的材料。由WBF制成(或具有其表面覆盖的)WBF的固体支持物中的主要官能团是胺。
在又一个实例中，固体支持物(或其表面)可以是BPF4，其是用高浓度的甲基丙烯酸甲酯(MMA)和低浓度的HEMA接枝的材料。由BPF4制成(或具有其表面覆盖的)的主要官能团主要是具有一些较少量的羧基的羟基。
美国专利No.5,344,561(通过引用整体并入本文)描述了涉及LRXL层#1，LRFXL层#9，WBF和BPF4的化学物质。然而，常规技术人员将容易理解，任何固体支持物或表面可用于共价连接能够与免疫球蛋白非共价特异性结合的配体。上面列出的材料实例(例如LRXL层#1，LRFXL层#9，WBF和BPF4)是非限制性的，并且任何材料(例如塑料、聚合物、玻璃、金属等)都可以用作本公开的固体支持物。参见，例如，PCT公开号WO 2005/073711，PCT公开号公开号WO 2004/024318；美国专利6,498,236和美国专利7,144,743，所有这些专利全文以引用的方式并入本文。
在一些实施方案中，销售的支持物也可以是凹形的，例如侧面或柱的内部。在一些实施方案中，固体支持物可以是凸起的，例如球形珠(或大致球形珠)的表面。注意，固体支持物可以是多孔的。例如，固体支持物可以是多孔珠，使得一些固体支持物(例如在珠表面上)可以是凸形的，并且一些固体支持物(例如在珠内的孔中)可以是凹形的。
在一些实施方案中，固体支持物是珠。珠的非限制性实例是金属珠(例如磁珠)，聚合物珠(例如聚苯乙烯珠或聚丙烯珠)，多糖珠(例如纤维素珠或琼脂糖珠)和其他有机材料珠(包括淀粉珠、琼脂珠、葡聚糖珠)和亲水性合成聚合物，包括取代或未取代的聚丙烯酰胺，聚甲基丙烯酰胺，聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚乙烯基亲水聚合物，例如聚乙烯醇，聚苯乙烯，聚砜及其和共聚物或苯乙烯和二乙烯基苯及其混合物。珠本身也可以是多孔的。用于固体支持物的其他材料例如珠描述于PCT公开号WO2012/118735中，其通过引用整体并入本文。
应当理解，珠(或非珠固体支持物)的材料可以根据生物流体如何被加工以从生物流体中提取免疫球蛋白(例如IgG)或提取非免疫球蛋白组分而变化(例如白蛋白)。例如，已知聚苯乙烯珠(其直径约为40微米)可承受高流速，这可能是有用的，例如，当生物流体以高流速被推过含有珠的容器(例如袋或柱)时。在一些实施方案中，珠的直径小于约500微米(um或“微米”)。在一些实施方案中，珠的直径在约30微米至约300微米之间。在一些实施方案中在这里，珠的直径在约30微米至约150微米之间。在一些实施方案中，珠的直径在约35微米至约100微米之间。在一些实施方案中，珠直径范围在约35微米至约75微米之间，珠的直径在约40微米至约60微米之间。当然，在固体支持物为珠的情况下，珠的直径可小于35微米和/或可以大于100微米。珠可以是固体或可以是多孔的。无论珠是固体还是多孔的，配体可以共价连接珠的部分表面或所有表面上。同样地，对于任何固体支持物(例如玻璃板)，配体可以共价连接固体支持物的部分表面或固体支持物的所有表面上，所述表面将与疑似含有免疫球蛋白(例如IgG)的生物流体接触。
在那些实施方案中，其中珠(例如多孔珠)可具有例如至少约40m2/g-约700m 2/g的表面积，不过，在一些实施方案中。表面积可以小于约40m 2/g或大于约700m 2/g。在一些实施方案中，珠具有至少约50m 2/g的表面积。
在一些实施方案中，在将生物流体与固体支持物接触之前，可以润湿固体支持物，例如通过用缓冲液润湿固体支持物(例如磷酸盐缓冲盐水(PBS)，抗氧化剂(例如以减少氧化物对生物体的所需组分的损害，例如，红血细胞溶液，例如在约1-约50nm的范围内的N-乙酰基-半胱氨酸(NAC)抗氧化剂)，红细胞添加剂溶液(例如美国专利No.8,709,707描述的溶液之一)和/或血小板添加剂溶液(参见，例如美国专利No.4,695,460；美国专利No.4,447,415；Osselear等人,Transfusion 48:1061-1071,2008；Osselear等人,Vox Sang 94:315-203,2008)。
应当注意，其中与疑似含有免疫球蛋白(例如IgG)的生物流体接触的所有或大部分(例如至少约75％或更多)固体支持物表面与配体共价键合，固体支持物可以称为涂覆有配体。应当理解，涂覆有配体的固体支持物(例如珠)意味着配体与固体支持物的表面共价结合(即共价连接)，所述固体支持物将与疑似含有免疫球蛋白(例如IgG)的生物流体接触。
在一些实施方案中，与免疫球蛋白(例如IgG)特异性结合或与非免疫球蛋白组分(例如白蛋白)特异性结合的配体共价键合的固体支持物可以在容器中。适合的容器包括袋、柱、盒、管等。容器可以具有入口开口，用于许可进入(admit)疑似含有免疫球蛋白的生物流体，以及出口开口，用于在生物流体与容器中的固体支持物接触后释放免疫球蛋白耗尽(或减少)的生物流体。在一些实施方案中，固体支持物是容器的内表面，其与疑似含有免疫球蛋白的生物流体接触。在一些实施方案中，固体支持物是珠(例如磁珠或聚合物珠)，其共价连接与与免疫球蛋白，例如IgG特异性结合的配体。
因此，在另一个方面，本发明提供包含共价键合与IgG特异性结合的配体的固体支持物的容器，其中所述容器被配置用于单采血液成分系统(或单采血液成分机)。在一些实施方案中，容器是柱。在一些实施方案中，容器是袋。
在一些实施方案中，共价键合与非IgG组分(例如白蛋白或因子IX)特异性结合的配体上的固体支持物可以在容器中。适合的容器包括袋、柱、盒、管等。容器可以具有入口开口，用于许可进入疑似含有免疫球蛋白的生物流体，以及出口开口，用于在生物流体与容器中的固体支持物接触后释放非IgG耗尽(或减少)的生物流体。在一些实施方案中，固体支持物是容器的内表面，其与疑似含有免疫球蛋白的生物流体接触。在一些实施方案中，固体支持物是珠(例如磁珠或聚合物珠)，其共价连接与非IgG组分特异性结合的配体(例如配体可以是白蛋白特异性抗体)。
因此，在另一个方面，本发明提供包含共价键合与非IgG组分特异性结合的配体的固体支持物的容器。在一些实施方案中，容器被配置用于单采血液成分系统(或单采血液成分机)。在一些实施方案中，容器是柱。在一些实施方案中，容器是袋。
“配置用于单采血液成分机或系统”仅意味着容器具有与系统中的管道和适配器相容性的开口，因此可以在系统中“在线(in-line)”使用。换句话说，“配置”仅意味着以某种方式调整或修改所指示的对象(例如，柱或袋)以用于目的。例如，当容器被配置为与血浆去除机工作时，它只是意味着容器适合连接到血浆去除机，例如，通过适配器(例如leur锁适配器)调节的柱的输入端口和输出端口，其可连接到血浆去除机上的适配器。然而，应该理解，所述容器可以与任何单采血液成分机或系统一起工作。
例如，容器的入口和出口可以采用leur锁适配器，以许可进入在单采血液成分系统中使用的管道。在一个非限制性实例中，在由Haemonetics Corp.(Braintree,Massachusetts,USA)销售的血浆去除系统中，血液相容管道将离心机辊筒连接到血浆收集袋。包含共价结合与免疫球蛋白(例如IgG)特异性结合的配体或与非免疫球蛋白组分(例如白蛋白)特异性结合的配体的固体支持物的容器可以连接管道，使得来自离心机辊筒的管道连接容器的入口开口和使得来自血浆收集袋的管道连接容器的出口开口。示出这种连接的一个示意图在图10A中示出。因此，容器与系统的其他部件“在线”或“线上(on-line)”，使得离开系统的一个部件(例如离心机辊筒)的流体可以进入容器而不暴露于在非封闭的系统的条件下。这将防止生物流体和系统中的其他流体(例如抗凝血液，洗脱溶液等)的无菌性丧失。
应当理解，术语“封闭的”在涉及系统时是指允许生物流体(例如供体血液、血样和/或血液组分)收集和加工的系统(并且，如果所需，操纵例如部分分离、分离成各组分、过滤、储存和防腐)，无需损害系统的无菌完整性。封闭的系统最初可以使用无菌对接装置由系统部件构成或由其产生(参见，例如美国专利4,507,119、4,737,214和4,913,756，上述文献各自通过引用整体并入本文)。
因此，在另一个方面，本发明提供单采血液成分系统，其被配置为在一种方法(例如对于完全自动化方法而言是部分自动化的)中提取存在于生物流体中的至少55％的免疫球蛋白(例如IgG)，所述系统包含含有固体支持物的容器，所述固体支持物共价键合与免疫球蛋白(例如IgG)特异性结合的配体，所述方法包括：(a)在足以使免疫球蛋白(例如IgG)与配体非共价结合的条件下，使疑似含有免疫球蛋白(例如IgG)的生物流体与容器中的固体支持物接触；和(b)在一定条件下，使容器中的固体支持物接触洗脱溶液，由此非共价结合的免疫球蛋白(例如IgG)从配体中释放并且进入洗脱溶液，得到包含免疫球蛋白(例如IgG)的洗脱溶液。
在另一个方面，本发明提供单采血液成分系统，其被配置为在一种方法(例如对于完全自动化方法而言是部分自动化的)中富集存在于生物流体中的至少55％的免疫球蛋白(例如IgG)，所述系统包含含有固体支持物的容器，所述固体支持物共价键合与非免疫球蛋白(例如白蛋白)特异性结合的配体，所述方法包括：(a)在足以使非免疫球蛋白与配体非共价结合的条件下，使疑似含有免疫球蛋白(例如IgG)的生物流体与容器中的固体支持物接触；和(b)从容器中收集非免疫球蛋白耗尽的生物流体，所述非免疫球蛋白耗尽的生物流体具有富集的免疫球蛋白(例如IgG)。
在一些实施方案中，所述容器是柱。在一些实施方案中，所述容器是袋。
在不同的实施方案中，容器和单采血液成分系统之一或它们两者被配置为支持流体以约50ml/分钟-约150ml/分钟的流速通过容器(例如柱或袋)。例如，通过容器的流体流速可以约为60ml/分钟-约130ml/分钟。在一些实施方案中，容器和单采血液成分系统之一或它们两者被配置为支持流体通过容器(例如柱或袋)，具有约5mm Hg-约300mmHg的反压。例如，反压可以约为10mm Hg-约150mm Hg或约10mm Hg-约120mmHg或约10mmHg-约100mmHg或约30mm Hg-约120mmHg或约50-约100mmHg。
在一些实施方案中，单采血液成分系统被配置为提取或富集生物流体中存在的至少55％的免疫球蛋白，例如IgG。在一些实施方案中，单采血液成分系统被配置为提取或富集生物流体中存在的至少60％的免疫球蛋白，例如IgG。在一些实施方案中，单采血液成分系统被配置为提取或富集生物流体中存在的至少70％的免疫球蛋白，例如IgG。在一些实施方案中，单采血液成分系统被配置为提取或富集生物流体中存在的至少80％的免疫球蛋白，例如IgG。在一些实施方案中，单采血液成分系统被配置为提取或富集生物流体中存在的至少90％的免疫球蛋白，例如IgG。在一些实施方案中，单采血液成分系统被配置为提取或富集生物流体中存在的至少95％的免疫球蛋白，例如IgG。在一些实施方案中，单采血液成分系统被配置为提取或富集生物流体中存在的至少98％的免疫球蛋白，例如IgG。
在一些实施方案中，容器的入口开口适于(例如配置)包括孔径小到足以阻止有核血细胞(例如未成熟的红细胞或单核细胞)进入容器的过滤器。在一些实施方案中，容器的出口开口(例如配置)包括过滤器，其孔径小到足以阻止从有核血细胞(例如未成熟的红细胞或单核细胞)的容器中释放。在一些实施方案中，其中固体支持物是共价连接与免疫球蛋白特异性结合的配体的珠，容器的入口或出口开口中的一个或二者被配置为包括孔径小到足以阻止珠释放的过滤器。
注意，为了阻断细胞(例如有核白细胞)，过滤器的孔径可以小于细胞的平均直径。单核细胞(全血中循环的最大白细胞)的平均直径为15um-30um。因此，为了阻止单核细胞进入容器，过滤器的孔径可以小于15um(例如孔径在约10-12um之间)。当然，如果希望阻止小于单核细胞(例如平均直径为2-3um的血小板)的细胞进入或离开容器，则容器的入口或出口可以分别适应包括孔径为1um或更小(例如孔径为0.1um至1.0um)的过滤器。
“特异性结合”是指配体非共价结合特定目标(例如免疫球蛋白例如IgG分子或非免疫球蛋白例如白蛋白分子)，其中平衡解离常数(kD)小于约5x 10-8(即50nM)，小于约1x10-8(即10nM)或小于约5x10-9(即5nM)或约1x 10-9(即1nM)。配体与其目标(例如免疫球蛋白)的特异性结合可以在目标分子的任何部分上(例如免疫球蛋白的Fc结构域或免疫球蛋白的抗原结合结构域)。在一些实施方案中，配体非共价特异性结合免疫球蛋白重链的恒定结构域。在一些实施方案中，配体非共价特异性结合免疫球蛋白的Fc结构域。
在一些实施方案中，配体是一种抗体，它与免疫球蛋白特异性结合，与特定同种型的免疫球蛋白特异性结合(例如与人IgG或人IgM特异性结合)或与特定的非IgG或非免疫球蛋白血液组分，如白蛋白特异性结合。非IgG或非免疫球蛋白组分的其他血液组分包括但不限于C-反应蛋白、转铁蛋白、补体蛋白(例如补体成分3)、凝血酶原、血液凝固因子(例如因子VIII，纤连蛋白，von Willibrand因子)和非蛋白质，包括脂质和胆固醇。
在一些实施方案中，所述配体是cibacron蓝或其衍生物，它们与白蛋白特异性结合。
共价键键合cibacron蓝的珠为商购的。
IgG比包括IgA和IgM的其他免疫球蛋白同种型在血液中更普遍。这种富集在图5中示意性地示出。图5中的最左侧柱(即“正常”)显示了科学文献中描述的1升血浆中IgG(绿色)，IgA(红色)和IgM(蓝色)的典型百分比。血浆去除术后(例如使用Haemonetics销售的机器)，总免疫球蛋白群体中IgA和IgM的量略有下降，可能是因为IgA和IgM结块并因此从血浆中分离出来并保留在血浆减少的血液中，其将返回患者体内(见图5中的“预先过滤血浆”柱)。
在一些实施方案中，配体是来自细菌的蛋白质或来衍生自这种蛋白质。在一些实施方案中，其中目标分子是免疫球蛋白，配体是来自选自葡萄球菌或链球菌的细菌的蛋白质或其衍生物。在一些实施方案中，其中目标分子是非免疫球蛋白分子(例如白蛋白)，配体可以是cibacron蓝。
在一些实施方案中，配体是蛋白质A或其衍生物，其特异性结合IgG。蛋白质A是展示在细菌表面的金黄色葡萄球菌的五结构域蛋白，其中五个结构域中的每一个都可以特异性结合免疫球蛋白。例如，蛋白质A优先特异性结合Fc区域中的IgG免疫球蛋白。由于蛋白质A具有五个结构域，每个结构域可以特异性结合IgG分子，单个结构域(或其衍生物或重组形式(recombinant version))可以作为非限制性配体，只要它特异性结合免疫球蛋白即可。因此，术语“蛋白质A的衍生物”包括全长蛋白质A的衍生物，蛋白质A的五个结构域之一的衍生物和全长蛋白质A的重组形式的衍生物或蛋白质A的结构域，只要蛋白质A衍生物能够特异性结合IgG。
在一些实施方案中，配体是蛋白质G或其衍生物，其特异性结合IgG。蛋白质G在C组和G组链球菌中表达。在一些实施方案中，如果使用蛋白质G作为配体，则修饰天然蛋白质G以从蛋白质G中除去白蛋白结合结构域。因此，术语“蛋白质G的衍生物”包括全长蛋白质G的衍生物和缺乏白蛋白结合结构域的蛋白质G的重组或修饰形式的衍生物，只要蛋白质G的衍生物能够特异性结合IgG。
与蛋白质A和/或蛋白质G共价键合的珠是可商购的。例如，Merck Millipore(Billerica,Massachusetts)出售产品Eshmuno A培养基，它是基于聚乙烯醚的珠(直径约50微米)的树脂，其共价键合(即共价连接至)金黄色葡萄球菌的重组结构域C的五聚体形式。同样地，ThermoFisher Scientific(Waltham,Massachusetts)销售产品，即POROSMabCapture A培养基，其包含与重组蛋白质A共价键合的直径约45um的珠。
例如，MacCapture A配体在从血浆中捕获IgG方面非常有效，并且这种捕获的IgG很容易被回收。如图4所示并在下面的实施例1中更详细地描述，将1000ml血浆(含有9.89mg/ml IgG)通过含有230mL MabCapture A培养基的柱(即包含蛋白质A涂覆的珠)。直径约45微米)。从图4中的红线可以看出，与MabCapture A珠结合的IgG没有达到珠的结合能力，实际上没有达到珠的95％容量(见95％穿透的箭头)。使用pH3.0的100mM柠檬酸钠溶液(本发明的非限制性洗脱溶液)从珠上洗脱IgG，回收了由MabCapture A珠捕获的92％的IgG(参见图4中的绿线)。
已发现使用蛋白质A涂覆的珠显著富集IgG而不是IgA和IgM。这种富集在图5中示意性地示出。图5中的最左列(即“正常”)显示了科学文献中描述的1升血浆中IgG(绿色)，IgA(红色)和IgM(蓝色)的典型百分比。血浆去除术后(例如使用Haemonetics销售的机器)，总免疫球蛋白群体中IgA和IgM的量略有下降，可能是因为IgA和IgM结块并因此从血浆中分离出来并保持不变血浆中的血液将返回患者体内(见图5中的“预滤血”栏)。如下实施例4中所述，血浆与蛋白质A涂覆的珠(例如MabCapture A珠)接触，然后用100mM柠檬酸钠洗脱，显著减少了洗脱(即回收的)Ig群体中IgA和IgM的量(参见“回收的IgG”，图5的柱)。最终，目标(图5中最右侧柱所示)没有IgA或IgM。
“纯化的IgG”中的“纯化的”意指IgG至少90％不含(按重量计)非IgG免疫球蛋白(例如90％不含IgA和IgM)。在一些实施方案中，纯化的IgG意指IgG至少92％不含(按重量计)非IgG免疫球蛋白。在一些实施方案中，纯化的IgG意指IgG至少95％不含(按重量计)非IgG免疫球蛋白。在一些实施方案中，纯化的IgG意指IgG至少97％不含(按重量计)非IgG免疫球蛋白。在一些实施方案中，纯化的IgG意指IgG至少99％不含(按重量计)非IgG免疫球蛋白。注意，非IgG免疫球蛋白仅是IgG以外的血清型的免疫球蛋白。非限制性非IgG免疫球蛋白是IgA、IgM、IgD和IgE。
应当理解，尽管在本文的一些实施方案中举例说明了蛋白质A，但蛋白质A仅是配体的非限制性实例。用于本文所述实施方案的配体的另一个非限制性实例是cibracron蓝。也关注了其他配体，例如甜瓜凝胶(例如由Thermo Fisher,Waltham,Massachusetts,USA销售的专利化学品)、蛋白质G、骆驼科抗体(camelid antibodies)、单克隆和多克隆抗体(例如小鼠抗人抗体)和混合模式配体例如巯基乙基-吡啶(MEP)。
应当注意，图4和图5的结果得自1000ml血浆。血浆可以得自标准单采血液成分系统。
例如，在图6A中，纯化的免疫球蛋白可以从进行血小板去除术的患者(或供体)获得(例如使用机器)。如图6A所示，一旦移除血小板，可以进一步加工剩余的血液组分(例如红细胞、非血小板白细胞和血浆)(例如通过离心或过滤)以除去血浆。可以将IgG与血浆分离并进一步加工(例如通过冷冻或冻干)以产生纯化的IgG产物。剩余的Ig耗尽的血浆(当然，其中可能仍然有一些Ig，因此也称为“Ig减少的血浆”)可以被保存，丢弃，或者如图6A所示，与红细胞和非血小板白细胞混合并返回患者(或供体)。
应当注意，与配体共价键合的固体表面可以掺入单采血液成分术过程本身。例如，在图6A中示意性描绘的方法中，IgG的取出步骤(即提取步骤)可以通过使血浆与容器接触来进行，所述容器包含共价键合与IgG特异性结合的配体的固体支持物以从血浆取出IgG，其中容器本身是单采血液成分系统的一部分。从配体中洗脱IgG可以在容器仍然连接单采血液成分系统(例如通过血液相容性管道)时进行，因此仍然是“线上”或容器可以“离线”且在从配体中洗脱IgG之前，从系统中分离(detach)。然后可以进一步加工洗脱的IgG，得到纯化的IgG产物。
在另一个实例中，免疫球蛋白可以从富含血小板的血浆中纯化和/或富集。尽管图6B描绘了从经历单采血液成分术(其中产生富含血小板的血浆(PRP))的患者(或供体)获得纯化的IgG，但应注意患者可以简单地捐献产生PRP的全血。换句话说，在提取PRP之后，患者的全血的任何部分或组分都不需要返回给患者。各种仪器能够产生PRP，包括Biomet GPSII and III(Zimmer Biomet,Warsaw,Indiana,USA)和Harvest 多细胞处理系统(Lakewood,Colorado,USA)。当然，标准实验室方法也可用于生产PRP。参见，例如，Dhurat和Sukesh等人，J.Cutan.Aesthet.Surg.7(4):189-197,2014。单采血液成分系统例如机器也能够产生富含血小板的血浆并使非血小板细胞(例如红细胞)返回患者供体。在图6B中描绘的非限制性椅侧(chairside)方法中，可以从富含血小板的血浆中提取免疫球蛋白例如IgG。在进一步加工(例如冷冻)后，得到纯化的IgG产物。然后可以进一步加工免疫球蛋白耗尽的富含血小板的血浆(例如过滤、测试细菌、冷藏等)以产生Ig耗尽的富含血小板的血浆产品和与非血小板细胞混合的等渗盐水以使这些细胞返回到患者(见图6B)。在这种情况下，从含有细胞的生物流体中提取免疫球蛋白(即，从PRP中提取免疫球蛋白)，包含与配体特异性结合的配体共价键合的固体支持物的容器(可以是用于提取IgG)可以构造成使PRP中的血小板细胞不会堵塞容器。例如，可以使用袋，其中与配体共价键合的固体支持物是袋侧面的内表面。另一种这样的容器可以是具有直径为至少20um的珠的柱，其中珠是配体共价键合的固体支持物。由于血小板直径仅为约2-3um，血小板将能够在珠之间流动而不会堵塞柱。
在又一个实例中，纯化的免疫球蛋白可以从进行血浆去除术的患者(或供体)获得(例如使用机器)。如图6C中提取IgG的非限制性实施例所示，一旦从供体全血中除去血浆，可以从血浆中分离IgG，并且可以丢弃Ig-减少的血浆，与红细胞混合和白细胞(包括血小板)混合并返回患者(或供体)或如图6C所示，进一步加工(例如通过过滤或测试细菌的存在)以产生IgG耗尽的血浆产品。可以进一步加工从血浆中提取的IgG(例如冷冻)以产生纯化的IgG产物。
当然，应当注意，可以改变任何献血系统或单采血液成分系统以产生纯化的免疫球蛋白。如图7所示，描绘了椅侧单采血液成分系统，其中全血由患者捐献和IgG首先被取出。取出的(或提取的)IgG可以在单采血液成分系统内(如图7所示)或在系统外部(例如在血库设施中)进一步加工，以产生纯化的IgG产物。然后从剩余部分中取出富含血小板的血浆(即，从IgG耗尽的血浆中的红细胞和白细胞的组合中取出)。然后从富含血小板的血浆中取出血小板，并进一步加工这两种产物以产生血小板产物和IgG耗尽的血浆产品。当然，可以从IgG耗尽的血浆中纯化血浆产品，例如白蛋白或因子VIII。在图7的系统中，从剩余的红细胞和非血小板白细胞混合物中取出红细胞，以产生红细胞产物(例如包装的红细胞产物)。仅剩下非血小板白细胞。这些白细胞包括T和B淋巴细胞，它们是抗原特异性免疫的关键参与者，因此，希望返回供体。在图7中，将非血小板白细胞与林格液(其是等渗的)混合，并使用单采血液成分系统将其施用回患者供体。
注意，如果患者选择不返回其非血小板白细胞，则图7的所有步骤可以在血库设施中而不是单采血液成分系统中进行。同样地，应该注意的是，在本文所述的用于从生物流体中纯化IgG的所有方法中，可以在单采血液成分系统中或在血库设施中进行。例如，在图7中，患者可以简单地捐出一品脱全血并离开。然后可以将血液转移到血库设施中，并且可以提取所需的组分(例如IgG、血小板、血浆等)。来自供体患者的血液也可以与其他供体患者捐献的全血汇集，并从汇集的全血中进行的提取。
注意，如果来自图6A-6C或7的血浆(例如IgG耗尽的血浆)被保存并且不返回患者，则血浆也可以通过在血浆分离器设备或系统的分级分离进一步加工以分离血浆中的各种组分，包括白蛋白，血液凝固因子，例如因子VIII和因子IX，纤连蛋白等。当然，血浆的加工(例如免疫球蛋白耗尽的血浆)可包括测试细菌，和/或过滤以除去任何残留的细胞，分子团块(例如蛋白质或脂质)。处理还可包括在-20℃下冷冻或在4℃下储存。
如本文所述，使用与固体支持物共价键合(也称为“共价连接”)的配体(例如蛋白质A或蛋白质G或cibracron蓝)的任何方法可用于从生物流体中纯化或提取免疫球蛋白(例如IgG)或从生物流体中富集免疫球蛋白。虽然图4和5的结果(如下面实施例1中更详细描述的)是在柱中使用蛋白质A涂覆的珠获得的，但本发明不限于此。例如，如果生物流体通过柱，配体可以共价键合柱的内表面(即，将接触生物流体的表面)。在另一个实例中，如果生物流体通过管道，则配体可以共价连接管道的内表面(即，将接触生物流体的表面)。在另一个实例中，如果生物流体通过或存储在袋中，则配体可以共价键合袋的内表面(即，将接触生物流体的表面)。
在一个非限制性实施方案中，如果与固体支持物共价键合的配体是珠，则同样的珠可以根据本发明以多种方式使用。例如，如果生物流体通过柱，则珠可以包含在柱内，例如，柱具有输入端口和输出端口，其配置有孔径小于珠直径的过滤器。在另一个实例中，如果生物流体通过或存储在袋中，则珠可以包含在袋内，例如，作为袋内表面上的衬里并通过具有孔径小于珠的直径的孔的筛网保持在衬里内。
当固体支持物是袋的内表面或包含在袋中的珠时，任何配置成容纳无菌液体，例如等渗盐水或生物流体(例如全血或其组分)的袋可以如此改变。在一些实施方案中，所述袋可以配置用于单采血液成分系统(例如，所述袋可以使用leur-锁在系统中与luer-锁适配器配合使用。免疫球蛋白可以实时收集或“椅侧”，同时供体处于献血(或血液产品，如血小板或血浆)的过程中。标准的生物流体袋(通常称为血袋)是可商购的袋(例如来自Fenwal,Lake Zurich,Illinois,USA)。可以由各种塑料和/或聚合物材料制成，例如聚氯乙烯(PVC)、乙烯丙烯酸丁酯共聚物(EBAC)树脂、乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMAC)树脂、增塑超高分子量PVC树脂和乙烯醋酸乙烯酯(EVA)，和/或可以由例如聚烯烃，聚氨酯、聚酯和聚碳酸酯形成。这种袋的非限制性实例示于图8A和8B中。在图8A中，输入端口和输出端口均位于袋的顶部。在图8B中，输入端口位于袋的顶部，输出端口位于袋的底部。
在一些实施方案中，特别是当配体与放入袋中的珠共价键合时，袋的一个或两个内表面可以配置成具有多孔衬里(或筛网)，其将珠保持靠在袋的表面上(和因此远离袋的空腔)。在一些实施方案中，筛网衬里中的孔的直径小于配体涂覆的珠的直径。类似地，在一些实施方案中，袋的输入和/或输出端口适于用过滤器(也称为孔口)覆盖，所述过滤器的孔径尺寸小于珠的直径。在一些实施方案中，筛网衬里的孔的直径和/或孔口中的孔的直径小于有核白细胞的直径(例如单核细胞)，过滤器的孔径可以是小于细胞的平均直径。单核细胞(全血中循环的最大白细胞)的平均直径为15um-30um。因此，孔口/或筛网可具有直径小于15um的孔径(例如，孔径在约10-12um之间)。
当固体支持物是容器(例如袋)的内表面或包含在容器例如袋内的珠时，任何容器构造成容纳无菌液体例如等渗盐水或生物流体(例如全血或其组分)可以如此改变。在一些实施方案中，所述容器可用于单采血液成分系统(例如图3中所示的系统)。在一些实施方案中，特别是当容器包含配体涂覆的珠时，输入和输出端口适于用孔径尺寸小于珠直径的过滤器(也称为孔口)覆盖。免疫球蛋白可以实时或“椅侧”收集，而供体处于献血(或血液产品，如血小板或血浆)的过程中。
所述容器(例如袋)可以由任意材料构成，包括、但不限于塑料、聚碳酸酯、玻璃(或强化玻璃)、不锈钢等。
当固体支持物是内表面或柱或包含在柱内的珠时，任何配置成保持无菌液体，例如等渗盐水或生物流体(例如全血或其组分)的柱可以如此改变。在一些实施方案中，所述柱可用于单采血液成分系统(例如图3中所示的系统)。在一些实施方案中，特别是当所述柱含有配体涂覆的珠时，输入和输出端口适于用孔径尺寸小于珠直径的过滤器(也称为孔口)覆盖。免疫球蛋白可以实时或“椅侧”收集，而供体正处于献血(或血液产品，如血小板或血浆)的过程中。
所述柱由任意材料构成，包括、但不限于塑料、聚碳酸酯、玻璃(或强化玻璃)、不锈钢等。
在一些实施方案中，所述柱是轴向柱(例如，其中生物流体沿着柱的长度流过柱)或径向流柱，其中生物流体以圆形图案流过柱。特别是当柱配置用于单采血液成分系统时，由流过柱的生物流体产生的反压可影响IgG与配体的结合效率(通过非共价键合)。例如，如果固体支持物是配体涂覆的珠并且将珠放入轴向柱中，则回流可以是高的。例如，如果流速为50ml/分钟-120ml/分钟通过含有直径约40-80微米的配体涂覆珠的轴向柱，则反压可约为1,000毫米汞柱。
应注意，轴流柱(axial flow column)的高度和/或直径并不重要，因为轴向流动中的决定因素之一是柱中树脂的尺寸。例如，当将250mL树脂(例如包含配体涂覆的珠)装入GE50/20柱(可从GE Healthcare Life Sciences,Pittsburgh,Pennsylvania,USA商购获得)时，在过程开始时使用1000mL血浆，反压超过1000mmHg。因此，对于轴向流动，柱可具有约10至300mm的直径和10mm至300mm的高度(或长度)。通过使用内径大于50mm至200mm的柱，可以潜在地降低轴向柱中的反压。然而，具有这么大直径的柱对于血浆去除机(例如机器(Haemonetics Corp.,Braintree,Massachusetts,USA))使用可能是不实际的。在一个实施方案中，其轴向柱是轴向柱，柱的内径为50mm，长度(或高度)为200mm。在一个实施方案中，其轴向柱是轴向柱，柱的内径为10mm，长度为20mm。
在一些实施方案中，所述柱是径向流柱(radial flow column)。使用径向柱，反压显著降低，因此允许IgG与配体的非常好的结合效率(通过非共价键)。例如，如果流速为50毫升/分钟至120毫升/分钟，通过含有直径约40-80微米的含有配体涂层珠的径向柱，反压可为约50毫米汞柱或50-150毫米之间汞。图9A-9C显示了填充有配体涂覆珠的非限制性柱的示意图，所述珠可用于本发明的各种实施方案中。图9A-9C中描绘的柱被设计成与单采血液成分机，例如血浆去除机或血小板去除机一起工作。在一些实施方案中，所述柱配置成与血浆去除机(来自Haemonetics Corp.)一起工作。由于血浆去除机的最大反压约为100mm汞柱，因此在一些实施方案中机器使用的柱为径向流动色谱柱。在一些实施方案中，所述柱配置成与血小板去除机(来自HaemoneticsCorp)一起工作。“配置”仅意味着以某种方式调整或改变所指示的对象(例如柱或袋)以用于目的。例如，当容器配置为与血浆去除机一起使用时，它只是意味着容器适合连接到血浆去除机，例如，通过具有容器的输入端口和输出端口，其经过适配器(例如luer锁适配器)调整，可连接到血浆去除机上的适配器。然而，应当理解，所述容器可以与任何单采血液成分机器或系统一起使用。
转到图9A-9C，所示的非限制性径向流柱配有两个端口，输入端口和输出端口，分别用于输入血浆和释放免疫球蛋白耗尽的血浆(参见图9A-9B)。图9A和9B中所示的柱的高度约为12cm，直径为5cm。输入和输出端口均适用于平均孔径约为20-30微米的过滤器(或孔口)。虽然图9A-9B的示意图中示出了luer锁适配器，但只要适配器与单采血液成分机(或系统)的管道系统上的适配器相容，端口就可以具有任何适配器。在将免疫球蛋白耗尽的血浆返回给患者的实施方案中(例如，当单采血液成分术是血小板去除术或血浆去除术时)，免疫球蛋白耗尽的血浆可以与红细胞和其他供体细胞混合(例如非血小板白细胞)，此后使这些细胞返回给供体。这些实施方案在图6和7的流程图中描绘。
图9A显示了从图9B的柱长度方向移除的截面，并且在图9A中可以看到填充的珠床。在图9A所示的示意图中，珠床的高度约为1cm，其代表240ml MabCaptureA珠(平均珠直径约45微米)的体积。注意，也可以使用配体涂覆的琼脂糖珠(平均珠直径为90微米)。在一些实施方案中，使用约50微米或更小的珠直径。在一些实施方案中，珠直径为约50微米或更小允许比珠直径大于约60微米更高的IgG提取和回收率。
可以在图9C中所示的图9A的切片中看到图9A和9B的柱的径向性质。可以看出，柱中的1cm床高度在柱中的管状结构内，其通过柱的高度围绕柱的中心螺旋。以这种方式，可将240ml MabCaptureA珠装入直径为5cm的12cm高的柱中。
应当注意，在本发明的所有实施方案中，可使用与配体共价键合的任何量的固体支持物。在一些实施方案中，加工的生物流体(例如血浆)中的大部分IgG(或其他免疫球蛋白血清型)将从生物流体中提取或富集。因此，在不同的实施方案中，本文所述的方法和装置将提取或富集生物流体中至少50％的IgG或将提取或富集生物流体中的至少66％的IgG或将提取或富集生物流体中的至少75％的IgG或将提取或富集生物流体中的至少90％的IgG或将提取或富集生物流体中的至少95％的IgG。一旦提取，根据本发明回收大部分IgG。因此，在不同的实施方案中，本文所述的方法和装置将回收至少50％的提取或富集的IgG，或将回收至少66％的提取或富集的IgG，或将回收至少75％的提取或富集的IgG或将回收至少90％的提取或富集的IgG或将回收至少95％的提取或富集的IgG。
例如，其中与配体共价键合的固体支持物是蛋白质A涂覆的珠，并且珠包含在袋或柱中时，可以改变所用珠的量以提取最多的免疫球蛋白(例如IgG)，同时使用最少量的配体。这是有用的，因为配体量的减少降低了可能从固体支持物上分离并释放到生物流体中的任何潜在量的配体。
在本文所述的实施方案中，从生物流体中提取免疫球蛋白(例如IgG)，以从与固体支持物共价键合的配体上洗脱免疫球蛋白(例如从配体涂覆的珠上洗脱免疫球蛋白)，使用pH为2.0-3.0的溶液作为洗脱溶液。例如，洗脱溶液可以是pH为3.0的100mM柠檬酸钠。一旦IgG从与固体支持物共价键合的配体上洗脱并进入洗脱溶液，通过添加中和缓冲液将洗脱溶液的pH标准化。“中和缓冲液”是指pH高到足以在加入中和缓冲液的溶液中获得中性pH(即pH为6.0-7.0)的溶液。在一些实施方案中，中和缓冲液的体积小于含有洗脱的免疫球蛋白的洗脱液的体积。例如，如果洗脱的IgG在100ml的100mM柠檬酸钠(pH3.0)中，可以加入10％体积的中和缓冲液，例如10ml的1M Tris，pH8.8，得到回收的IgG溶液，最终体积为110ml，pH值在6到7之间。出现非共价结合的IgG从配体上洗脱，并进入洗脱溶液，这通过免疫球蛋白从配体中静电排斥，从而打破了免疫球蛋白和配体之间的非共价键，并将免疫球蛋白释放到洗脱溶液中，使配体仍与固体支持物共价键合。
在一些实施方案中，当容器(例如袋或柱)是单采血液成分系统的一部分时，“线上”(即在洗脱溶液通过容器时，容器仍连接系统)出现非共价结合的免疫球蛋白从配体中洗脱，并进入洗脱溶液。在一些实施方案中，在免疫球蛋白是从生物流体中提取时，容器可以“离线”，因此不再连接单采血液成分系统(当洗脱溶液通过容器以从配体上洗脱非共价结合的免疫球蛋白时)。
在一些实施方案中，使用泵(例如蠕动泵)使洗脱溶液通过容器。在一个实施方案中，将洗脱液泵送通过容器的泵是单采血液成分系统的组成部分，并且在将其泵送通过容器之前保持洗脱溶液的储罐(reservoir)连接单采血液成分系统。在一些实施方案中，将洗脱溶液泵送通过容器的泵不是单采血液成分系统的一部分，并且在将其通过容器之前保持洗脱溶液的储罐不是单采血液成分系统的组成部分。
在一些实施方案中，使用重力使洗脱溶液通过容器。应当注意，使用重力将洗脱溶液推过容器(例如在无菌条件下，例如在层流罩下)，容器中的反压低于50mmHg(例如低至0.1mmHg)。
在一些实施方案中，在加工的整个体积的生物流体与共价键合配体的固体支持物接触之后发生洗脱。在一个非限制性实例中，如果使用图9A-9C中描绘的并且含有配体涂覆珠的柱，则柱的能力足以结合(通过非共价键)1升血浆中(通常在血浆去除术中获得的体积)的所有IgG。因此，可以使1升血浆的整个体积通过柱运行，然后使用洗脱溶液(例如pH3.0的100mM柠檬酸钠)从柱上洗脱结合的IgG。
在一些实施方案中，洗脱步骤(即，将免疫球蛋白与洗脱溶液接触，所述免疫球蛋白非共价键合与配体共价键合的固体支持物)在与疑似含有免疫球蛋白(例如IgG)的整个体积生物流体的一部分体积接触后发生。在洗脱步骤之后，例如通过使表面与具有中性pH的溶液(例如pH为7.0-8.0的溶液)例如100mM Tris(pH7.0)或磷酸盐缓冲液(pH7.4)接触，将与配体共价键合的固体表面中和。在中和步骤后，在流体中的免疫球蛋白可以非共价结合配体的条件下，将疑似含有免疫球蛋白的第二部分生物流体与固体表面接触。在所述第二接触步骤(可称为第二加载步骤)之后，发生第二洗脱步骤。然后进行第二中和步骤。加载步骤、洗脱步骤和中和步骤可以重复进行，从而重新使用或再循环与配体共价连接的固体支持物。当然，步骤可重复的次数将取决于与配体共价键合的固体支持物的稳定性。例如，由于已知蛋白质A涂覆的聚苯乙烯珠能够承受高流速，如果与配体共价键合的固体支持物是蛋白质A涂覆的聚苯乙烯珠，则珠可重复使用至少三个循环步骤(即加载、洗脱和中和)或至少五个循环步骤或至少十个循环步骤或至少十五个循环步骤或至少二十五个循环步骤或至少五十个循环步骤。当固体支持物与血浆去除术一起使用时，在一些实施方案中，单个固体支持物用于单个供体。
例如，在一些实施方案中，在本发明考虑装载有配体涂覆的珠的柱(例如蛋白质A涂覆的珠)的情况下，柱可以更小并且装载更少的珠，因为载有珠的柱将被重复使用。在一个非限制性实例中，由于在血浆去除术期间获得的平均血浆量(例如使用机器)为800至1000mL，高12厘米，直径5厘米，具有230ml MacCapture A珠(平均直径45微米)的柱具有与所述体积血浆中的所有循环免疫球蛋白结合的能力。如果重复使用柱，柱可以更小，并且可以减少使用的珠的量。例如，柱的高度可以是3厘米，直径为5厘米。
通过重新使用与配体共价键合的固体支持物，可以实现材料的显著减少，从而导致更低的成本和产生更少的生物废物。
可以改变任何现有的单采血液成分系统以并入本文所述的方法和/或装置。这类单采血液成分系统的两个非限制性实例是由Haemonetics Corp.(Braintree,MA)销售的系统和由Haemonetics Corp.(Braintree,MA)销售的移动式血小板收集系统。
例如，为了分离免疫球蛋白或特定同种型的免疫球蛋白(例如IgG)，可以改变系统。美国专利No.4,086,924；4983158；和6,629,919(通过引用并入本文)描述了血浆去除系统，例如系统的一些方面。基本上，系统如下操作：通过静脉切开针(例如，具有16-17的规格)从患者供体中抽取全血，将其与抗凝血剂(例如柠檬酸钠)混合并通过泵送它(使用蠕动泵)经由血液相容性的管道进入离心辊筒(centrifugebowl)。全血分离成组分(例如细胞和血浆)，并且随着来自患者的更多全血被添加到辊筒中，血浆被推出辊筒并进入血浆收集袋。在系统或类似的血浆去除系统的改变中，代替转移到血浆收集袋，离开离心机辊筒的血浆可以替代地首先确定路线(routed)通过容器，例如柱或袋，包括固体支持物，所述固体支持物共价键合与免疫球蛋白(例如IgG)特异性结合的配体，以从血浆中提取IgG。然后，可以将离开容器的血浆(即，IgG耗尽的血浆)转移到血浆收集袋中以进行收集。从容器中洗脱的IgG也可以转移到IgG收集页(collectionpage)。这种改变的系统在图10A中用柱示意性地描绘，在图10C中用袋示意性地描绘。与配体非共价结合的免疫球蛋白(例如IgG)可以在所有血浆流过后或在持续的基础上(例如多次洗脱步骤)洗脱和收集。
在另一个方面，本发明考虑使用负选择从全血(例如来自人)富集免疫球蛋白例如IgG。例如，可以从健康的志愿者供体收集全血，并取出细胞。可以通过任何标准方法取出细胞，包括离心或过滤(例如使用具有直径为2微米的孔的过滤器，因为血小板直径约为2微米)以产生血浆。另一种方法可以是简单地允许全血凝固并收集血清。然后可以进一步加工血浆或血清以取出非免疫球蛋白组分。所述负选择在图11中图示。应当注意，图11中描绘的步骤并非都是必需的(即可除去步骤)，并且步骤的顺序并不重要。可以组合图11中的步骤，并且可以添加附加步骤。然而，图11仅是负选择过程的代表。
例如，因为白蛋白是常见的血液蛋白，所以可以通过将血浆或血清(或全血)通过与特异性结合白蛋白的抗体共价键合的固体支持物来取出白蛋白。也可以通过使全血(或血清或血浆)与cibacron蓝接触来取出白蛋白。例如，Bio-Rad(Hercules，California，USA)销售一种色谱凝胶，其包含与cibacron蓝共价键合的琼脂糖珠。可以将这些珠装入柱中，并将血液(或血清或血浆)通过柱以取出白蛋白。也可以取出凝血级联蛋白(例如纤维蛋白原、因子VIII、因子VI、凝血酶原等)和补体蛋白(例如C3转化酶、甘露聚糖结合凝集素，C1q等)。也可以取出非IgG的免疫球蛋白，碳水化合物和脂质也可以取出。得到的(或剩余的)生物流体是取出非IgG组分后剩余的全血(或血浆或血清)。因此，留在生物流体中的IgG未与配体(所述配体与IgG特异性结合)接触。此外，可以避免在低pH(例如，pH为2.0至3.0)下对IgG的任何潜在损害，因为IgG不必从与其非共价结合的配体上洗脱。
在另一个实例中，可以改变系统以富集免疫球蛋白。美国专利No.4,086,924；4983158；和6,629,919(通过引用并入本文)描述了血浆去除系统的一些方面，例如系统。基本上，系统如下操作：通过静脉切开针(例如，具有16-17的规格)从患者供体中抽取全血，将其与抗凝血剂(例如柠檬酸钠)混合并通过泵送它(使用蠕动泵)通过血液相容性的管道进入离心辊筒。全血分离成组分(例如细胞和血浆)，并且随着来自患者的更多全血被添加到辊筒中，血浆被推出辊筒并进入血浆收集袋。在系统或类似的血浆去除系统的改变中，代替转移到血浆收集袋，离开离心机辊筒的血浆可以替代地首先确定路线通过容器，例如柱，包括固体支持物，所述固体支持物共价键合与非免疫球蛋白血液组分(例如白蛋白)特异性结合的配体，以从血浆中提取白蛋白。然后可以将离开容器的血浆(例如白蛋白耗尽的血浆)(富含免疫球蛋白)转移到血浆收集袋中进行收集。在图10E中示意性地描绘了这种改变的系统。
在另一个实例中，可改变系统以分离免疫球蛋白或特定同种型的免疫球蛋白(例如IgG)。美国专利No.4,983,158和5,387,187(通过引用并入本文)描述了单采血液成分系统例如 系统的一些方面。虽然经常用于血小板分离术，但可以分离各种全血细胞组分，包括血小板、红细胞、血浆和这些组分的组合。基本上，系统如下操作：使用多个蠕动泵和阀门，以控制来自患者供体(例如健康的志愿者)的静脉切开针(例如，具有16-17的规格)的血液(或血液组分)的方向和流动。在用抗凝血剂(例如柠檬酸钠)处理后，将供体血液通过血液相容管道泵送到各种容器，例如辊筒(例如离心辊筒)、袋和柱，并将一些供体血液组分(例如红细胞)通过相同的静脉切开针或不同的静脉切开针返回到供体。
在系统或类似的单采血液成分系统的改变中，在将血浆从离心机泵入到血浆收集袋中之前，可以将血浆泵送通过容器，例如柱或袋，其包含固体支持物(所述固体支持物共价键合与免疫球蛋白例如IgG特异性结合的配体)以从血浆中提取免疫球蛋白。这种改变的示意图在图10B中用柱示出，在图10D中用袋示出。然后可以将离开容器的血浆(即免疫球蛋白耗尽的血浆)收集在血浆收集袋中(参见图10B和10D)或返回至供体。如图10B和10D所示，也可以洗脱与配体非共价结合的免疫球蛋白并收集到IgG收集袋中。
在系统或类似的单采血液成分系统的另一种改变中，在将血浆从离心辊筒泵入血浆收集袋中之前，可以将血浆泵送通过容器，例如柱或袋，其包含固体支持物(所述固体支持物共价键合与非免疫球蛋白例如白蛋白特异性结合的配体)，以便从血浆中提取白蛋白，从而在剩余的白蛋白耗尽的血浆中富集免疫球蛋白。图10F中示出了这种改变的示意图。然后可以将离开容器的血浆(即，白蛋白耗尽的富含免疫球蛋白的血浆)收集在血浆收集袋中(参见图10F)。
在从生物流体(例如全血、血浆或血清)中纯化或富集免疫球蛋白(例如IgG)后，可以进一步加工，立即使用或储存免疫球蛋白。例如，可以将免疫球蛋白在-20℃或-70℃冷冻。当冷冻免疫球蛋白在治疗使用前解冻时，冷冻的免疫球蛋白可以快速解冻(例如在25℃或37℃或45℃或60℃水浴中)或可以缓慢解冻(例如在冰上，间歇性摇动)。也可以将IgG冻干并以冻干形式储存。
下列实施例绝不以任何方式限制本发明。
实施例I.
将在树脂中的230-250ml MabCapture A珠(即蛋白质A亲和配体MabCapture A，得自Life Technologies(Carlsbad,California,USA))重新悬浮于无菌磷酸缓冲盐水(PBS),pH 7.4并且漂洗。然后使悬浮于PBS中的珠在无菌条件下上柱，例如图9A-9C中所示。允许过量的PBS从柱上排出，遗留树脂(它通过残留PBS，湿的)，这归因于珠和柱的表面张力。柱为12厘米高且直径为5cm，且柱内树脂的体积为11.7cm，其轴向柱中每个径向弯曲中的床为1cm。柱的入口和出口端口上配备具有20-30微米的孔径的孔口(或过滤器)。
将柱连接到机器上，并将志愿者供体连接到机器上以开始捐献他的血浆。从供体获得的血浆通过机器的机构以约20ml/分钟-约120ml/分钟的流速，例如约50ml的流速/分钟泵入装有MabCapture A珠的柱中。将大约800-900ml血浆通过MabCapture A载珠柱。在一些实施方案中，由于血浆耗尽的IgG(或具有减少量的IgG)的血浆被确定线路回到含有供体细胞的辊筒中。将细胞和IgG还原的(有时称为IgG耗尽的)血浆混合并通过机器返回志愿者供体。
在血浆去除操作后，在无菌条件下从机器上取下(unhooked)载有IgG的MabCapture A柱-加载的柱。
使用pH 3.0的100mM柠檬酸钠的洗脱溶液。将250-500ml洗脱溶液通过加载有IgG的MabCapture A载珠柱。在一些实施方案中，洗脱溶液通过柱的通道以重力设定的流速通过。在一些实施方案中，洗脱溶液通过柱的通道以由机器(例如为此目的改变的机器)设定的流速流动。因此，在一些实施方案中，加载(即将血浆加入到柱中)和洗脱(即将洗脱溶液加入到柱中)是完全自动化的。在一些实施方案中，洗脱溶液的流速为50ml/分钟至150ml/分钟通过柱。
完成洗脱后，将10％中和缓冲液加入含有IgG的洗脱溶液中。例如，如果从柱中获得500含有IgG的洗脱液，则将50ml中和缓冲液(例如1M Tris，pH8.8)加入到洗脱溶液中，得到含有550ml体积的含IgG溶液，pH为6.0至7.0。
在一些实施方案中，中和步骤也是完全自动化的(例如通过对单采血液成分机，例如机器进行改变)。
然后可以立即使用包含IgG的溶液(例如以治疗方式施用于有此需要的患者)或进一步加工和/或储存(例如冷冻)。
来自本实施例1的结果显示，来自血浆去除机的1000mL血浆中的90-95％的IgG可以在含有230-250mL蛋白质A涂覆的珠(即50微米聚苯乙烯珠子上的MabCapture A树脂)的柱上捕获，由供体患者在椅侧使用。90-90％的捕获的免疫球蛋白能够回收到洗脱溶液中(然后中和)。回收的(即洗脱的)免疫球蛋白为至少90％的IgG。
实施例2
为了降低成本和提高效率和安全性，图9A-9C中描绘的柱的较小形式上加载有MabCapture A树脂。所述柱为3cm高，直径为5cm，且使用的树脂量为50ml。如实施例1中所述洗涤树脂中的珠并且重新悬浮于PBS,pH 7.4，且然后加载入柱。
在一些实施方案中，所述柱连接至机器并且使志愿者供体连接至机器以便开始血浆去除术。使100ml血浆流过(例如使用例如标准蠕动泵或并入机器的泵来泵送)柱。当100ml血浆流过柱时，封闭从供体血浆到柱入口和出口端口的管道并且将来自供体的血浆收集入机器中的血浆收集辊筒。“分离的”柱实际上并没有与机在物理上脱离；而是，柱连接(例如通过夹钳切换装置)流体(例如洗脱溶液)的第二个储罐，以便将25ml洗脱溶液泵送通过柱。将2.5ml中和缓冲液加入到离开柱的洗脱溶液中。关闭包含洗脱溶液的储罐和包含中和缓冲液的储罐的管道，并且打开来自供体的血浆辊筒的管道，通过柱泵送另外100ml血浆。
将所述循环重复8-10次，以便容纳得自供体的800-1000ml血浆。
实施例3
初步研究发现，可以从1000mL血浆中有效地捕获约90-95％的人免疫球蛋白质G(IgG)，其中捕获的IgG G的释放效率为90-95％，且纯度大于90％。这些初始椅侧IgG取出研究，使用约230–250mL蛋白质A亲和配体(50微米聚苯乙烯珠上的MabCapture A树脂)在轴向柱中进行。然而，轴向柱的应用导致反压也显著地增加，高于1000mmHg。这种使用轴向柱的高反压高于血浆去除系统(由Haemonetics Corp.,Braintree,Massachusetts,USA销售)中的100mmHg最大可接受极限。因此，评价在血浆去除术期间从血浆中取出IgG过程中可以允许维持反压充分低于100mmHg的备选柱。在本实施例3中，评价径向流柱的性能。
对于这些研究，使用水和高粘度甘油溶液进行初步评价。简言之，使不同粘度(2、3和4厘泊(cP))的水和甘油溶液以150mL/分钟的流速通过轴向柱或径向流柱。每个柱包含200mL填充的50微米蛋白质A亲和树脂(MabCapture A,Life Technologies,Carlsbad,California,USA)。与径向柱3.0cm相比，轴向柱中树脂的床高为10.5cm。
注意，轴向柱和径向柱的床高仅是指每个柱中的床高，而不是指柱的总高。例如，轴向柱的总物理高度可以为12cm或20cm，这取决于不同的适配器(用于管到连接、入口和出口端口等的luer锁)，而树脂占据的空间为5cm(宽)x 10.5(树脂床高)。唯一的相关尺寸为床高和柱宽或柱直径，其然后用于计算树脂占据的体积。因此，树脂占据的体积＝Πr2h，其中r是半径，且h是高。对于径向柱，类似地，柱中树脂高为3cm，宽为12.2cm。径向柱的总物理高度可以高至12cm，这取决于连接柱的不同适配器。
使用水银压力计测定两个柱中的入口压力。
在第二个实验中，改变径向流柱的设计并且用具有1cm床高而不是3cm的245mL树脂而不是200mL填充径向柱。
结果显示径向柱与轴流柱之间的反压差。图12显示轴流柱与3cm床径向流柱之间的反压比较。图12中呈现的数据显示轴流柱与径向流柱之间的反压的显著性差异。使用水和具有3cm床高的径向流柱，对于水，反压(如图12中对“压降”表示为“pd”所示)从轴流柱的1000mmHg降至径向流柱的约67mmHgh。还显示了径向柱中所示粘度的水/甘油混合物的压力，其中压力随粘度增加而增加(参见图12)。注意，甚至使用4cP的粘度，径向柱中的压力仍然仅为325mmgHg。
图13显示轴流柱(左侧柱)、具有3cm床直径的径向流柱(接下来的4个柱)和具有1cm床直径的径向流柱(3个最右侧的柱)中生成的反压的比较。如图13中所示，使用2cP的水/甘油溶液将径向流柱中床高降至1cm基本上将反压进一步降至低于40mmH。
图13中的结果显示，使用3cm床高的200mL树脂的径向流柱极为有效地允许以大于95％的效率捕获和回收IgG，这可以维持贯穿5个循环(1000ml血浆/循环)。对于所有5个循环使用相同的柱(在循环之间清洁之后)；因此，使用相同的柱加工5个供体样品。在每一循环时，加工1000mL血浆，导致总计5000mL血浆被加工。
为了使用人血浆评价径向流柱，血浆样品得自进入柠檬酸盐磷酸盐葡萄糖(CPD)或柠檬酸盐磷酸盐双重葡萄糖(CP2D)抗凝剂的健康血液供体的志愿者。对于每次测试，收集总计1000mL。在测试当天，将血浆转入1000mL输血袋。使血浆袋上的入口管道连接模拟PCS2血浆去除装置操作的测试床上的泵。使具有3cm床高的包含200mL MabCapture蛋白质A亲和树脂的径向柱通过测试床上的输注泵连接血浆袋上的入口端口。使血浆以120mL/分钟的流速通过径向柱。收集二十五(25mL)级分，直至全部1000mL血浆通过柱。在初始过滤步骤后，用200mL磷酸缓冲盐水pH 7.4(PBS)漂洗柱并且弃去洗脱液。为了回收捕获的IgG，用1000mL 100mM柠檬酸钠pH 2.9-3.0溶液以120mL/分钟的流速灌注径向柱。类似地，收集25mL级分，直至全部1000mL洗脱溶液通过柱。使用相同的径向流柱将本实验再重复5次。
如图14中所示，具有3cm床高的200mL树脂的径向流柱极为有效地允许捕获和回收IgG，效率大于95％，其维持贯穿5个循环。将上柱之前存在于各测试样品中存在的IgG的量提供在表1中。
表1
| 测试编号 | 血浆中IgG的起始浓度(mg/mL) |
| 1 | 9.43 |
| 2 | 9.66 |
| 3 | 7.67 |
| 4 | 9.05 |
| 5 | 7.69 |
| 平均值 | 8.7 |
| 标准偏差 | 0.96 |
如图14中的红色圆圈所示，存在于柱上装载的血浆中的所有IgG均特异性结合(非共价地)柱中的MabCapture A配体。如图14中的绿色圆圈显示的，结合柱的所有IgG随后通过用1000mL 100mM柠檬酸钠洗脱溶液从柱上洗脱下IgG来回收。注意，图14和表1中的每个测试循环中，加工1000mL血浆，导致总计5000mL血浆被加工。
本实施例3显示轴向柱中加工期间生成的反压超过1000mmHg。这种反压在径向流柱上基本上降至低于100mmHg(参见图12-13)。径向流柱在捕获和回收捕获的IgG方面具有大于95％的效率(参见图14和表1)。
注意，本实施例3用于纯化IgG的所有步骤(即，使生物流体接触固体支持物，所述固体支持物共价键合与IgG特异性结合的配体，从配体上洗脱下结合的IgG并且中和含有回收的IgG的洗脱溶液，得到包含纯化的IgG的溶液)可以以自动化方式进行(即使用机器进行)。然后立即使用回收的IgG(例如治疗施用于有此需要的患者)或进一步加工和/或储存(例如冷冻)。
实施例4.
本实施例4描述为测定较小柱的效率而进行的研究。注意用于本实施例4的柱是径向流柱。
特别地，蛋白质A亲和配体(MabCapture A得自Life Technologies(Carlsbad,CA,USA))。通过将50mL MabCapture A树脂转入具有2.5cm床高和5cm的内径的的GE50/20柱(商购自GE Healthcare Life Sciences,Pittsburgh,Pennsylvania,USA)制备柱。血浆样品得自进入标准量的柠檬酸盐磷酸盐葡萄糖(CPD)抗凝剂的健康血液供体志愿者。将总计1000mL血浆转入1000mL输血袋并且通过如图15中图示设置所示的血液相容性管道连接泵。如所示的，图15图示描述6个袋或辊筒、柱(标记为“假一次性柱(pseudo-disposablecolumn)”)和200ml体积/循环。在图15中，步骤如下：
简言之，在步骤1中，打开夹钳切换装置，使得血浆以120mL/min的流速通过“假一次性柱”约1分40秒，以允许200mL血浆通过柱进入无IgG血浆收集袋(袋4)，然后关闭夹钳开关装置。注意，所述流速可以在50毫升/分钟-约200毫升/分钟之间。在步骤1期间，PBS和柠檬酸钠的阀门保持关闭。在步骤2中，将夹钳切换装置切换到打开位置以允许100mL磷酸盐缓冲盐水(pH 7.4)(PBS)以120mL/分钟的流速流过柱从袋#3流入进入袋#6(“PBS洗脱液”袋)(总时间为50秒)。50秒后，在步骤3中，将夹钳切换装置设定在打开位置，使100mL的100mM柠檬酸钠(pH2.8)以120mL/分钟的流速流过柱，将捕获的IgG释放到袋5中(“在1MTris缓冲液中回收的IgG”袋)。注意，在一些实施方案中，袋5已经含有1M Tris，pH 8.8，其中添加了洗脱溶液中捕获的IgG。50秒后，切换夹钳回到打开位置以允许血浆流过，并且步骤1-3再次重复四次，总共五个循环，以允许总共1000mL的血浆被加工。
应当注意，将回收的IgG初始排空到图15的袋5中将产生pH高于8.0的溶液。然而，在第五次循环后，最终溶液的pH将在约7.0和8.0之间。然而，由于每个循环仅需几分钟，因此初始循环中较高的pH不会对回收的IgG产生不利影响。在一些实施方案中，在完成所有五个循环后，在将所有捕获的IgG收集到袋5中之后，加入50mL 1M Tris，pH 8.8。
将使用图15中描绘的设置获得的结果概括在图16中。如图16所示，血浆的初始浓度为7.7mg/mL IgG，因此200mL中IgG的总量为1.54g((200×7.7/1000)。无IgG血浆中的残留量低于测定的检测限，因此第一个周期中捕获的IgG量实际上在96-100％之间，取决于测定试的检测限。因此，对于100％取出，因为IgG在血浆的残留量低于测定的检测限(低于0.171mg/mL)，认为第一次循环后血浆中IgG的残留量为0，因为IgG的实际浓度低于测定的检测限。
因此，虽然柱捕获了血浆中95-100％的IgG，但仅回收了73.7％。计算如下所示。
IgG在200mL血浆中的起始量＝1.54g
IgG在100mL回收溶液中的浓度＝1.1
回收的IgG百分比＝(1.135/1.54)x100)
回收的IgG百分比＝73.7％.
在随后的200mL血浆等分试样处理中获得了类似的IgG捕获效率(数据未显示)。用pH2.8的100mL 100mM柠檬酸钠洗脱溶液处理柱，导致捕获的IgG回收率约76.6％。与人血浆中约73.7％的起始值相比，免疫球蛋白同种型显示回收溶液中IgG的显著富集，具有大于91％的IgG(参见图5)。
在重复步骤5次之后，然后丢弃“假一次性”柱。因此，每个供体使用单个“假一次性”柱。
如上所述，每个循环的时间仅需几分钟。因此，当将图15中示意性描绘的设置并入到血浆去除机中时，血浆去除术过程的时间不会显着延长。应该进一步注意的是，在本实施例4中，用于纯化IgG的所有步骤(即将生物流体接触固体支持物，所述固体支持物共价键合与IgG特异性结合的配体，从配体洗脱结合的IgG并中和含有回收的IgG以获得含有纯化的IgG的溶液)以自动方式进行(即通过机器进行)。然后可立即使用回收的IgG(例如治疗性地施用于有此需要的患者)或进一步加工和/或储存(例如冷冻)。
实施例5
体重150磅的25岁健康男性志愿者(可称为患者)同意捐献他的一些血液。献血的典型量为1品脱。健康供体同意使用血浆单采血液成分机捐献他的全血，其中使用本文所述的改变方法。此过程典型地需要1到2个小时。
用16号针刺穿志愿者患者左臂上的静脉。志愿者的血液最初与附着在针头上的管道中的适量抗凝血剂溶液混合。注意，这个阶段的血液仍然是全血，因为虽然它已经与抗凝血剂混合，但是没有从血液中除去任何组分。然后将抗凝的全血吸入收集辊筒中并通过离心力分离成其各种组分。当收集辊筒达到其收集容量时，血浆组分将离开收集辊筒并放入血浆收集容器中。从血浆收集容器中的这种血浆中提取免疫球蛋白。
在本实施例中，将供体志愿者血液的未收集组分(例如红细胞和包括血小板的白细胞)与等渗盐水(例如0.9％w/v NaCl溶液)混合并返回至供体志愿者。
在本实施例5中，血浆收集容器是袋。为了制备袋(在将袋连接到血浆去除机器之前)，将袋在输入端口处安装具有20-30微米孔径的孔口(或过滤器)。袋的内表面覆盖有孔径为20-30微米的筛网膜。将230-250ml MabCapture A珠加入袋中。然后用无菌PBS(pH7.4)将袋漂洗至少一次。
将含有珠的袋连接到血浆去除机上，并将来自供体的血浆加到袋中。
在一些实施方案中，将装有血浆的袋从血浆去除机中取出并在室温下放在混合器上以混合袋的内容物(例如通过旋转或摇动袋)。在足够长的时间(例如十五分钟)以允许袋中的任何IgG与MabCapture珠非共价结合后，将IgG耗尽(或减少)的血浆从袋中倒出并保存用于进一步加工或丢弃。IgG耗尽的血浆也可以返回供体。将250ml洗脱溶液(例如100mM柠檬酸钠，pH3.0)加入袋中，并将袋更换到混合器上。约15分钟后，向袋中加入25ml 1M Tris，pH8.8，收集袋中的全部内容物以备将来使用(例如进一步加工，储存或立即用于治疗有此需要的患者)。
在一些实施方案中，当袋仍然连接在血浆去除机器上时，旋转或摇动充满血浆的袋。在一些实施方案中，将袋用血浆填充到容器中达到容量后混合。例如，混合可以在将进入袋的管道关闭之后开始(例如使用夹钳式切换装置到关闭位置)。在一些实施方案中，在将血浆添加到袋中的同时旋转或摇动袋。在一个实施方案中，在袋旋转或摇动时，袋被连续地填充和清空(使用一部分正在加工的血浆)。
最后，在所有血浆(例如1000ml)通过袋以使其接触固体支持物(所述固体支持物与袋中的配体共价键合)之后，袋中IgG减少的血浆清空，同时它仍然连接单采血液成分机(即“线上”)或袋从机器上分离后(即离线)。当然，由于表面张力，固体支持物(例如珠)仍将保持湿润。然后将洗脱溶液加入袋中。可以线上或离线收集洗脱溶液(现在含有分离的IgG)和加入中和缓冲液。在袋是线上的情况下，接触、洗脱和/或中和步骤都可以自动进行(例如通过单采血液成分机)。
实施例6
在导致捐献全血(来自直接抽血)、富含血小板的血浆(来自血小板去除术操作)和血浆(来自血浆去除术操作)的血液驱动之后，血液的各种组分在4℃下被递送至加工设备。注意，所有这些产品可能都在容器中(例如袋)。注意，所有这些产品可能含有抗凝剂，例如柠檬酸钠。
在血液加工设备中，加工血液产品。每微升全血约有150,000至450,000个血小板。富含血小板的血浆可含有全血的3至5倍的血小板。使用本文所述的方法和装置，可以从富含血小板的血浆中除去免疫球蛋白，例如IgG。在一些实施方案中，从来自单个供体的富含血小板的血浆中提取IgG。应当注意，在从汇集的富含血小板的血浆中取出IgG之前，可以汇集来自多个供体的富含血小板的血浆。如图17所示，在取出IgG后和进一步加工后，获得两种产物，即纯化的IgG产物和IgG耗尽的富含血小板的血浆产品。IgG耗尽的富含血小板的血浆产品可以与常规(即含有IgG的)富含血小板的血浆产品类似地使用，包括例如治疗骨关节炎，治疗慢性足底筋膜炎，治疗肌腱炎和整形手术。
同样在血液处理设备中，可以进一步加工从血浆去除术或从全血加工中获得的血浆以从血液中分离血浆，以提取免疫球蛋白，例如IgG。可以从来自单个供体的血浆或来自多个供体的汇集的血浆中提取IgG。如图18所示，在取出IgG后和进一步加工后，获得两种产物，即纯化的IgG产物和IgG耗尽的血浆产品。IgG耗尽的血浆产品可以与常规(即含有IgG的)血浆产品类似地使用，包括但不限于血浆蛋白质的来源，例如白蛋白和凝血因子(例如因子IX)。
此外，在血液加工设备中，可以加工全血(例如柠檬酸盐全血)。可以加工来自单个供体的全血或来自多个供体的全血(例如匹配ABO抗原和Rh因子)可以在加工之前汇集。加工如图19所示。如图19所示，将全血分成四种最终产物-红细胞，IgG耗尽的血浆(或血浆产品，例如白蛋白或纤维蛋白原)，血小板和IgG。在图19中示意性描绘的过程中，简单地丢弃有核白细胞。请注意，在图19中，如果富含血小板的IgG耗尽的血浆是所需产品，则可以跳过血小板去除步骤，并且可以进一步加工富含血小板的IgG耗尽的血浆(例如过滤或测试细菌的存在)产生富含血小板的IgG耗尽的血浆产品。
对于图17-19的所有图，应当理解，用于从生物流体中取出免疫球蛋白(例如IgG)的方法和装置(例如容器)可以根据所述生物流体是否包含细胞而变化。这些相同的考虑适用于本文所述的所有过程，包括但不限于图6A，6B，6C，7和11中所示的图示加工。
例如，在图17(和图6B)中描绘的示意图中，从中提取IgG的生物流体含有血小板。由于血小板的直径仅为约2um-3um，因此在一个实施方案中，含有固体支持物的容器(所述固体支持物共价键合与IgG特异性结合的配体，用于从生物流体中除去IgG)被配置成使得在提取IgG时(例如通过非共价特异性结合配体)，血小板可以容易地流过容器。例如，如果容器是袋或柱，容器的入口和出口可以装有孔径大于3微米的过滤器(例如孔径至少3.5微米，例如孔径5微米或孔径为10微米)。同样地，如果固体支持物是袋或柱中的珠，则珠可以具有足够大的直径(例如5微米或10微米或25微米或50微米或100微米)，使得珠之间的间隙是足够大，直径3微米的血小板可以自由地流过间隙。
当要从中提取IgG的生物流体包含红细胞和有核白细胞(例如淋巴细胞或单核细胞)时，用于从生物流体中提取免疫球蛋白(例如IgG)的方法和装置将类似地配置为适应流过这些细胞。单核细胞是最大的血细胞，其直径可以从约15um至约30um变化。因此，在本文所述的方法中，直接从全血中取出免疫球蛋白(例如图7和19)，在一些实施方案中，含有固体支持物的容器(所述固体支持物共价键合与IgG特异性结合的配体，用于从生物流体中取出IgG)被配置成使得单核细胞(并因此所有血细胞)在提取IgG(例如通过非共价特异性结合配体)时可以容易地流过容器。例如，如果容器是袋或柱，容器的入口和出口可以装配有孔径大于30微米的过滤器(例如孔径为至少35微米，例如孔径为50微米或孔径为100微米)。同样地，如果固体支持物是袋或柱中的珠，则珠可以具有足够大的直径(例如50微米或100微米或250微米)，使得珠之间的间隙足够大，直径30微米的单核细胞可以自由地流过缝隙。
应当注意，可以根据从中提取IgG的生物流体中的细胞类型来改变容器和方法。淋巴细胞的直径可以从约7um至约20um变化。嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞的直径分别为约10um至12um，和直径为约12um至15um。红细胞的直径将根据红细胞的成熟水平而变化。缺乏细胞核的成熟红细胞直径通常为约6um至约8um，而未成熟的有核红细胞可具有约10um至约15um的直径。因此，可以适当地改变容器和与配体共价键合的固体支持物。
例如，本公开内容考虑了从生物流体中取出所有有核血细胞(例如非血小板白细胞和未成熟红细胞)的过程。这可以通过离心或简单地通过重力容易地进行，因为有核细胞具有比无核细胞更高的质量。因此，只有α-成核血小板和成熟血细胞处于生物体液中，成熟血细胞最多。本文描述的方法和装置可以起到双重作用-通过从生物流体中提取免疫球蛋白(所述免疫球蛋白可以随后从配体中洗脱)并通过从生物流体中提取成熟的红细胞。例如，由于成熟的红细胞直径在约6-8微米之间，而血小板的直径在约2-3微米之间，在一些实施方案中，含有固体支持物的容器(所述固体支持物共价键合与IgG特异性结合的配体，用于从生物流体中取出IgG)被配置成使得血小板在提取IgG时(例如通过非共价特异性结合配体)容易地流过容器，但成熟的红细胞(或任何其他有核红细胞或白细胞)不能流过。例如，如果容器是袋或柱，容器的入口和出口可以装配孔径大于3微米但小于6微米的过滤器(例如，孔径大约在3.5微米至约5.5微米)。同样地，如果固体支持物是袋或柱中的珠，则珠可以具有足够大的直径(例如，例如5微米，使得珠之间的间隙足够大，使得直径3微米的血小板可以自由地流过间隙但直径大于3微米的细胞将被捕获。当然，捕获的细胞会堵塞柱，因此在一些实施方案中，珠的直径会更大(例如50微米)，并且直径大于3.0微米的细胞的捕获可以在容器的入口处发生(例如通过孔径在约3微米至约6微米之间的过滤器)。
在本文所述的不同方法的不同实施方案中，所选免疫球蛋白的起始浓度(例如IgG同种型)可以在直接提取Ig的生物流体中确定(例如，在图18中所示的实施方案中的血浆或在图19中所示的实施方案中的全血)。在一些实施方案中，可以在间接提取Ig的生物流体中确定所选免疫球蛋白(例如IgG同种型)的起始浓度(例如，如图6A-6C所示的实施方案中的全血)。
以上描述的本发明的实施方案仅旨在是示例性的。对于本领域技术人员而言，许多变化和变型是显而易见的。所有这类变化和变型旨在落入任何所附权利要求中限定的本发明的范围内。
Claims (46)
1.从生物流体中提取生物流体中存在的至少55％的免疫球蛋白例如IgG的方法，包括：
(a)在足以使生物流体中的免疫球蛋白与配体非共价结合的条件下，使疑似包含免疫球蛋白的生物流体与固体支持物接触，所述固体支持物共价键合与免疫球蛋白特异性结合的配体；和
(b)在一定条件下，使固体支持物与洗脱溶液接触，由此使非共价结合的免疫球蛋白从配体中释放并且进入洗脱溶液，
其中将生物流体中存在的至少55％的免疫球蛋白提取进入洗脱溶液。
2.权利要求1的方法，在步骤(b)之前包括重复步骤(a)至少1次。
3.权利要求1的方法，其中洗脱溶液中提取的免疫球蛋白是纯化的免疫球蛋白。
4.权利要求1的方法，其中从生物流体中提取生物流体中至少75％的免疫球蛋白。
5.权利要求1的方法，其中步骤(a)包括使生物流体通过包含固体支持物的容器。
6.权利要求5的方法，其中所述容器是袋或柱。
7.权利要求5的方法，其中所述固体支持物是容器的内表面。
8.权利要求1的方法，其中所述固体支持物是珠。
9.权利要求8的方法，其中所述珠具有约30um-约80um的单个直径。
10.权利要求1的方法，其中所述配体是来自细菌家族的蛋白质或其衍生物，所述细菌家族选自葡萄球菌属或链球菌属。
11.权利要求1的方法，还包括将中和缓冲液加入到包含提取的免疫球蛋白的洗脱溶液中，以便得到包含免疫球蛋白的具有约7.0-约8.0的pH的最终溶液。
12.权利要求1的方法，其中所述洗脱溶液具有约2.0-约3.0的pH。
13.权利要求5的方法，其中通过容器的生物流体具有约20ml/分钟-约120ml/分钟的流速。
14.权利要求5的方法，其中通过容器的生物流体具有约10mm Hg-约100mmHg的反压。
15.权利要求5的方法，其中所述容器在步骤(a)前具有结合存在于生物流体中至少90％的免疫球蛋白的能力。
16.权利要求5的方法，其中所述容器在步骤(a)前具有结合存在于生物流体中低于50％的免疫球蛋白的能力。
17.权利要求8的方法，其中所述珠包含在容器内，所述容器是包含衬在所述袋的内表面的筛网的袋，其中所述珠包含在袋的内表面与筛网衬里之间。
18.权利要求1的方法，其中所述生物流体选自全血、富含血小板的血浆、血浆和血清。
19.权利要求1的方法，其中所述生物流体来自人。
20.上述权利要求任一项的方法，其中免疫球蛋白是IgG。
21.从初始生物流体中富集免疫球蛋白例如IgG的方法，包括获得疑似含有免疫球蛋白的初始生物流体，并在足以使初始生物流体中的非免疫球蛋白组分与配体非共价结合的条件下使初始生物流体与固体支持物接触，并除去结合的非免疫球蛋白组分以获得富含免疫球蛋白的非免疫球蛋白组分减少的生物流体，所述固体支持物共价键合与初始生物流体中的非免疫球蛋白组分特异性结合的配体。
22.权利要求21的方法，其中非免疫球蛋白组分选自凝血级联蛋白、脂质、碳水化合物、白蛋白分子和补体蛋白。
23.权利要求21的方法，其中纯化非免疫球蛋白组分减少的生物流体中的免疫球蛋白。
24.权利要求21的方法，其中从初始生物流体中富集初始生物流体中存在的至少55％的免疫球蛋白。
25.权利要求21的方法，其中初始生物流体选自全血、富含血小板的血浆、血浆和血清。
26.权利要求21的方法，其中所述生物流体来自人。
27.权利要求21-26任一项的方法，其中免疫球蛋白是IgG。
28.被配置用于血浆去除机的容器，所述容器包含固体支持物，所述固体支持物共价键合与目标分子特异性结合的配体，所述目标分子选自IgG分子、非-IgG分子、免疫球蛋白和非免疫球蛋白分子，其中所述容器被配置为支持生物流体以约20ml/分钟-约120ml/分钟的流速通过所述容器。
29.权利要求28的容器，其中所述目标分子是IgG分子或免疫球蛋白，且所述配体是来自细菌家族的蛋白质或其衍生物，所述细菌家族选自葡萄球菌属或链球菌属。
30.权利要求28的容器，其被配置为支持生物流体通过所述容器，具有约10mm Hg-约100mmHg的反压。
31.权利要求28的容器，其中所述容器是柱或袋。
32.被配置用于单采血液成分系统、例如血浆去除系统或血小板去除系统的袋，所述袋包含内表面和衬在内表面上的筛网，由此在内表面上生成口袋，其中共价键合配体的珠位于口袋内，所述配体与目标分子特异性结合，所述目标分子选自IgG分子、非-IgG分子、免疫球蛋白和非免疫球蛋白分子。
33.单采血液成分系统，其被配置为在方法中使用容器提取存在于生物流体中至少55％的免疫球蛋白例如IgG，所述容器包含固体支持物，所述固体支持物共价键合与免疫球蛋白特异性结合的配体，所述方法包括：(a)在足以使免疫球蛋白与配体非共价结合的条件下，使疑似包含免疫球蛋白的生物流体与固体支持物接触，所述固体支持物共价键合与容器中的免疫球蛋白特异性结合的配体；和(b)在一定条件下，使容器中的固体支持物接触洗脱溶液，由此使非共价结合的免疫球蛋白从配体中释放并且进入洗脱溶液，以便得到包含免疫球蛋白的洗脱溶液。
34.单采血液成分系统，其被配置为在方法中使用容器富集存在于生物流体中的至少55％的免疫球蛋白(例如IgG)，所述容器包含固体支持物，所述固体支持物共价键合与生物流体中的非免疫球蛋白组分特异性结合的配体，所述方法包括：(a)在足以使非免疫球蛋白组分与配体非共价结合的条件下，使疑似包含免疫球蛋白的生物流体接触容器中的固体支持物；和(b)从容器中收集非免疫球蛋白耗尽的生物流体，所述非免疫球蛋白耗尽的生物流体具有富集的免疫球蛋白。
35.权利要求33或34的系统，其中所述方法是部分或完全自动化方法。
36.权利要求33或34的系统，其中所述固体支持物是珠。
37.权利要求33的系统，其中所述配体是来自细菌家族的蛋白质或其衍生物，所述细菌家族选自葡萄球菌属或链球菌属。
38.权利要求34的系统，其中所述配体是cibacron蓝或其衍生物。
39.权利要求33或34的系统，其中疑似包含免疫球蛋白的生物流体是由单采血液成分系统部件生产的血液产品。
40.权利要求39的系统，其中所述血液产品是富含血小板的血浆、血浆或补充抗凝剂的全血。
41.权利要求33或34的系统，其中所述容器是柱或袋。
42.权利要求33或34的系统，其中所述容器被配置为支持生物流体以约20ml/分钟-约120ml/分钟的流速通过所述容器。
43.权利要求33或34的系统，其中所述容器被配置为支持生物流体通过所述容器，具有约10mm Hg-约100mmHg的反压。
44.权利要求33的系统，其中所述自动化方法还包括：(c)将中和缓冲液加入到包含IgG的洗脱溶液中，导致包含IgG的最终溶液具有约7.0-约8.0的pH。
45.权利要求33或34的系统，其中所述方法在不使所述容器从系统中取出的情况下进行。
46.权利要求33或34的系统，其中所述系统是封闭的系统。
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