CN111454353A - 一种从血浆组分fi+iii沉淀中制备静注人免疫球蛋白的方法 - Google Patents
一种从血浆组分fi+iii沉淀中制备静注人免疫球蛋白的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种从血浆组分FI+III沉淀中制备静注人免疫球蛋白的方法。组分I+III沉淀溶解后,加辛酸沉淀脂质蛋白,辛酸沉淀后的上清再用A50凝胶吸附样品中的凝血因子类及铜蓝蛋白等杂蛋白后,再进行一步离子交换层析,超滤配制,纳米膜除病毒分装。本发明是从组分FI+III废弃组分沉淀中提取IgG,大大提高了血浆的综合利用率,本发明在辛酸沉淀脂蛋白,纤维蛋白原等一部分杂蛋白后,增加一步A50凝胶提前吸附各类凝血因子,避免了产品中各类凝血因子在后续层析步骤中被激活,增加了工艺的可控性和顺畅性,并且产品获得较高的收率和纯度。
Description
技术领域
本发明涉及血液制品技术领域,特别是涉及一种从血浆组分FI+III沉淀中制备静注人免疫球蛋白的方法。
背景技术
静注人免疫球蛋白(pH4,以下简称IVIG)是从健康人血浆中分离提取得到的免疫球蛋白。IVIG具有免疫替代和免疫调节的双重治疗作用,临床使用广泛,在原发性或获得性免疫球蛋白缺陷症、细菌感染、病毒感染、血液系统疾病、川崎病等的治疗中有显著的效果。目前,静注人免疫球蛋白的分离方法基本都采用低温乙醇工艺。1940s,美国哈佛大学的E.J.Cohn教授发明了低温乙醇分离血浆蛋白的工艺,其是通过系统地改变低温乙醇的五变因素,pH值,温度,乙醇浓度,离子强度,蛋白质浓度,这五个因素相互作用,影响不同类蛋白质的溶解度,逐级沉淀血浆中的不同蛋白质。一般分离人免疫球蛋白的步骤为先从I+II+III组分或II+III组分中分离组分II,组分II经过纯化得到人免疫球蛋白,提取人免疫球蛋白后会产生组分I+III沉淀或产生组分III沉淀,被作为废弃物处理。由于纯化工艺中影响因素很多,组分I+III沉淀或组分III沉淀中10-20%左右的IgG未被有效分离出来。鉴于血浆资源异常宝贵,为充分利用血浆资源,有研究者开发出从I+III沉淀或者组分III沉淀中提取IgG的工艺,例如发明专利(公开号CN101648998 A)公开了一种从组分Ⅰ+Ⅲ或组分Ⅲ中制备静注人免疫球蛋白的方法,其采用三次低温乙醇法从组分Ⅰ+Ⅲ中提纯人免疫球蛋白,步骤繁多,操作环境需要低温,能耗高,乙醇溶剂易燃易爆等诸多缺陷,乙醇对IgG的结构和功能都有一定的影响,并且只有一步病毒灭活方法,不能保证产品的安全性。又例如发明专利(公开号CN 102250240 A)公开了一种从血浆分离组分Ⅰ+Ⅲ中制备静注人免疫球蛋白的方法,先用辛酸沉淀杂蛋白,然后一步离子交换层析,最后两种不同孔径纳滤膜串联过滤除病毒后,进行超滤配制无菌分装。虽然该工艺在一定程度上保证了产品的质量,降低能耗,但是该工艺只有一步阴离子交换层析,并且是流穿法,凝胶需要吸附样品中60%的杂质,这就注定需要大量凝胶,需要装填大规模层析柱,增加了生产成本和操作的复杂性,并且由于样品杂质成分很多,主要是有各种容易被激活的凝血因子或已经活化的凝血因子,因此上层析柱前样品极不稳定,很容易产生蛋白质沉淀,堵塞层析柱,样品上柱压力大,这样增加了生产工艺的复杂性,并且最终产品中活化的凝血因子含量较高不能保证产品质量。在病毒灭活方面,该专利采用的是辛酸加两种不同孔径纳滤膜串联过滤除病毒,虽是两种机制的病毒灭活方法,但是两种不同孔径纳滤膜串联,由于样品蛋白浓度高,导致样品过滤压力大,过滤时间很长,增加了制品被污染的风险。
发明内容
本发明就是针对上述存在的缺陷而提供一种从血浆组分FI+III沉淀中制备静注人免疫球蛋白的方法。本发明是从废弃组分FI+III沉淀中提取IgG,组分I+III沉淀溶解后,加辛酸沉淀脂质蛋白,用A50凝胶吸附样品中的凝血因子类和铜蓝蛋白等杂蛋白后后,再进行一步离子交换层析,超滤配制,纳米膜除病毒分装。大大提高了血浆的综合利用率,同时,本发明在辛酸沉淀脂蛋白,纤维蛋白原等一部分杂蛋白后,增加一步A50凝胶提前吸附各类凝血因子,避免了产品中各类凝血因子在后续层析步骤中被激活,增加了工艺的可控性和顺畅性,并且产品获得较高的收率和纯度。
本发明的一种从血浆组分FI+III沉淀中制备静注人免疫球蛋白的方法技术方案为,包括以下步骤:
(1)组分FI+III沉淀溶解;
(2)辛酸沉淀杂蛋白;
(3)A50凝胶吸附;
(4)过滤;
(5)离子交换层析;
(6)超滤配制;
(7)病毒灭活和分装。
所述的步骤(1)具体为:沉淀溶解液为10-20mmol/L磷酸盐缓冲液,用醋酸调节pH值至4.0-5.0,投入FI+III沉淀后,溶解倍数为5-10倍,溶解时间为2-3h,溶解温度为20±5℃,得到溶解液。
所述的步骤(2)具体为:向溶解液中加入20-140mmol/L辛酸,加辛酸速度为100ml/min,加完辛酸后,在20±5℃继续搅拌1-2h,压滤或离心得上清溶液。
所述的步骤(3)具体为:向压滤或者离心后上清溶液中加入平衡好的DEAESephadex A50凝胶,搅拌转速80-100r/min,搅拌吸附40-60分钟。
DEAE Sephadex A50凝胶平衡方法为:将含10-30mmol/L磷酸氢二钠、30-80mmol/L氯化钠、pH为5.0-6.0的平衡液加入溶胀好的凝胶中,搅拌均匀并平衡10-20分钟,抽滤除去平衡液,再添加新的平衡液,反复平衡3-5次。
所述的步骤(4)具体为:通过隔膜泵将料液经过筛网过滤去除A50凝胶,凝血因子及铜蓝蛋白等其它杂蛋白吸附在A50凝胶上。
所述的步骤(5)具体为:过滤后的溶液通过平衡好的层析柱,上样流速为700-900ml/min,IgG流穿出层析柱,杂质吸附在TMAE凝胶柱上,用洗脱液洗脱被吸附在柱子上的杂质蛋白;
平衡液:15mmol/L磷酸氢二钠,用冰醋酸调节pH值至5.0-6.0;洗脱液:10-20mmol/L磷酸氢二钠,2mol/L氯化钠。
所述的步骤(6)具体为:层析得到的溶液用纯化水恒体积透析,超滤至蛋白浓度为50-60/L;加入0.2-0.5mol/L甘氨酸作为稳定剂,配制得到蛋白浓度为50±5g/L。
所述的步骤(7)具体为:用20nm的纳米膜过滤去除病毒,然后进行无菌分装。
组分FI+III沉淀来源为:从检测合格的人血浆中用乙醇分离出FI+II+III沉淀,FI+II+III沉淀溶解后,加入乙醇浓度为14%,调节pH为5.2±0.5,温度为-4±1℃,加入硅藻土和珍珠岩,压滤出FI+III沉淀。
本发明的有益效果为:
1、本发明是从组分FI+III废弃组分沉淀中提取IgG,大大提高了血浆的综合利用率。
2、本发明在辛酸沉淀脂蛋白,纤维蛋白原等一部分杂蛋白后,增加一步A50凝胶吸附各类凝血因子和铜蓝蛋白,避免了后续纯化步骤中产品中各类凝血因子的活化,增加了工艺的可控性和顺畅性,并且产品获得较高的收率和纯度,降低了产品的凝血风险。
3、增加一步A50凝胶吸附各类凝血因子,提高了样品的纯度,减轻了后一步离子交换的压力,提高了TMAE凝胶每ml凝胶可处理的杂质载量,并且由于A50凝胶价格便宜,节省了生产成本。
4、本发明工艺步骤中采用辛酸沉淀法粗制IgG,辛酸不仅能够沉淀杂蛋白和脂类,而且能够灭活脂包膜病毒;同时工艺中采用20nm纳米膜过滤去除脂包膜和非脂包膜病毒,两种不同机制的病毒灭活/去除步骤,能最大程度灭活去除病毒污染,最大程度的保证制品的安全性。
5、20nm纳滤膜过滤后直接进行分装,减少了除菌步骤,使工艺连接更加顺畅,节省了人力和物力,简化了步骤,缩短了生产周期。
具体实施方式:
为了更好地理解本发明,下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案,但是本发明并不局限于此。
实施例1
一种从血浆组分FI+III沉淀中制备静注人免疫球蛋白的方法工艺步骤:
①制备组分FI+III沉淀
从检测合格的人血浆中加入一定浓度的乙醇,分离出FI+II+III沉淀,FI+II+III沉淀溶解后,加入乙醇浓度为14%,调节pH为5.20,温度为-4℃,加入硅藻土和珍珠岩,压滤出FI+III废料,组分II溶解后进行层析精制制备人免疫球蛋白。
②组分FI+III沉淀溶解
沉淀溶解液为20mmol/L磷酸盐缓冲液,用醋酸调节pH值至4.9,投入10kgFI+III沉淀后,溶解倍数为10倍,IgG浓度为1.4g/L(IgG检测参考2015版中国药典四部通则3126),溶解时间为2.9h,溶解温度为24℃。
③辛酸沉淀杂蛋白向溶解液中加入138mmol/L辛酸,加辛酸速度为100ml/min,加完辛酸后,在22℃继续搅拌2h。
④A50凝胶
A50凝胶需提前经过溶胀和平衡后才能使用,平衡方法为:将含30mmol/L磷酸氢二钠、78mmol/L氯化钠、pH为6.0的平衡液加入溶胀好的凝胶中,搅拌均匀并平衡15分钟,抽滤除去平衡液,再添加新的平衡液,反复平衡5次。向压滤或者离心后上清溶液中加入平衡好的DEAE Sephadex A50凝胶,搅拌转速100r/min,搅拌吸附60分钟。
⑤过滤
通过隔膜泵将料液经过筛网过滤去除A50凝胶,部分凝血因子及铜蓝蛋白等杂质蛋白吸附在A50凝胶上。
⑥离子交换层析
过滤后的溶液通过平衡好的层析柱,上样流速为900ml/min,IgG流穿出层析柱,杂质吸附在凝胶柱上,用洗脱液洗脱被吸附在柱子上的杂质蛋白。
平衡液:15mmol/L磷酸氢二钠,用冰醋酸调节pH值至5.0,洗脱液:20mmol/L磷酸氢二钠,2mol/L氯化钠。
⑦超滤配制
将层析得到的溶液用纯化水恒体积透析,超滤至蛋白浓度为60g/L,超滤后体积为2.1L,加入0.5mol/L甘氨酸作为稳定剂,配制得到蛋白浓度为55g/L。
⑧病毒灭活和分装
用20纳米的纳米膜过滤去除病毒,然后进行无菌分装。
实施例2:
一种从血浆组分FI+III沉淀中制备静注人免疫球蛋白的方法工艺步骤:
①制备组分FI+III沉淀
从检测合格的人血浆中加入一定浓度的乙醇,分离出FI+II+III沉淀,FI+II+III沉淀溶解后,加入乙醇浓度为14%,调节pH为5.24,温度为-4℃,加入硅藻土和珍珠岩,压滤出FI+III废料,组分II溶解后进行层析精制制备人免疫球蛋白。
②组分FI+III沉淀溶解
沉淀溶解液为10mmol/L磷酸盐缓冲液,用醋酸调节pH值至4.0,投入10.5kgFI+III沉淀后,溶解倍数为5倍,IgG浓度为2.8g/L(IgG检测参考2015版中国药典四部通则3126),溶解时间为2h,溶解温度为15℃。
③辛酸沉淀杂蛋白向溶解液中加入20mmol/L辛酸,加辛酸速度为100ml/min,加完辛酸后,在15℃继续搅拌1h。
④A50凝胶
A50凝胶需提前经过溶胀和平衡后才能使用,平衡方法为:将含10mmol/L磷酸氢二钠、30mmol/L氯化钠、pH为5.0的平衡液加入溶胀好的凝胶中,搅拌均匀并平衡10分钟,抽滤除去平衡液,再添加新的平衡液,反复平衡3次。向压滤或者离心后上清溶液中加入平衡好的DEAE Sephadex A50凝胶,搅拌转速100r/min,搅拌吸附60分钟。
⑤过滤
通过隔膜泵将料液经过筛网过滤去除A50凝胶,部分凝血因子及铜蓝蛋白等杂质蛋白吸附在A50凝胶上。
⑥离子交换层析
过滤后的溶液通过平衡好的层析柱,上样流速为700ml/min,IgG流穿出层析柱,杂质吸附在凝胶柱上,用洗脱液洗脱被吸附在柱子上的杂质蛋白。
平衡液:15mmol/L磷酸氢二钠,用冰醋酸调节pH值至5.0,洗脱液:10mmol/L磷酸氢二钠,2mol/L氯化钠
⑦超滤配制
将层析得到的溶液用纯化水恒体积透析,超滤至蛋白浓度为50g/L,超滤后体积为2.79L。加入0.2mol/L甘氨酸作为稳定剂,配制蛋白浓度为46g/L。
⑧病毒灭活和分装
用20纳米的纳米膜过滤去除病毒,然后进行无菌分装。
实施例3:
一种从血浆组分FI+III沉淀中制备静注人免疫球蛋白的方法工艺步骤:
①制备组分FI+III沉淀
从检测合格的人血浆中加入一定浓度的乙醇,分离出FI+II+III沉淀,FI+II+III沉淀溶解后,加入乙醇浓度为14%,调节pH为5.24,温度为-4℃,加入硅藻土和珍珠岩,压滤出FI+III废料,组分II溶解后进行层析精制制备人免疫球蛋白。
②组分FI+III沉淀溶解
沉淀溶解液为15mmol/L磷酸盐缓冲液,用醋酸调节pH值至4.5,投入11.0kgFI+III沉淀后,溶解倍数为7倍,IgG浓度为1.99g/L(IgG检测参考2015版中国药典四部通则3126),溶解时间为3h,溶解温度为21℃。
③辛酸沉淀杂蛋白向溶解液中加入90mmol/L辛酸,加辛酸速度为100ml/min,加完辛酸后,在20℃继续搅拌1.5h。
④A50凝胶
A50凝胶需提前经过溶胀和平衡后才能使用,平衡方法为:将含20mmol/L磷酸氢二钠、50mmol/L氯化钠、pH为5.5的平衡液加入溶胀好的凝胶中,搅拌均匀并平衡15分钟,抽滤除去平衡液,再添加新的平衡液,反复平衡5次。向压滤或者离心后上清溶液中加入平衡好的DEAE Sephadex A50凝胶,搅拌转速100r/min,搅拌吸附60分钟。
⑤过滤
通过隔膜泵将料液经过筛网过滤去除A50凝胶,凝血因子及部分活化的因子吸附在A50凝胶上。
⑥离子交换层析
过滤后的溶液通过平衡好的层析柱,上样流速为700ml/min,IgG流穿出,杂质吸附在凝胶柱上,用洗脱液洗脱被吸附在柱子上的杂质蛋白。
平衡液:15mmol/L磷酸氢二钠,用冰醋酸调节pH值至5.5,洗脱液:15mmol/L磷酸氢二钠,2mol/L氯化钠。
⑦超滤配制
将层析得到的溶液用纯化水恒体积透析,超滤至蛋白浓度为55g/L,超滤后体积为2.5L。加入0.4mol/L甘氨酸作为稳定剂,配制蛋白浓度为53g/L。
⑧病毒灭活和分装
用20纳米的纳米膜过滤去除病毒,然后进行无菌分装。
对比例
发明专利(公开号CN 102250240 A)中提到的工艺生产步骤:
组分Ⅰ+Ⅲ沉淀溶解于3倍沉淀量pH为4.5、浓度0.02mol/L的醋酸钠缓冲液中,室温下充分溶解;缓慢加入正辛酸使溶液中辛酸终浓度为90mmol/L;
用压滤机压滤料液,获得澄清滤液;将滤液用0.3mol/L NaOH调整pH至5.4;用0.45um滤器过滤,然后调整溶液电导和pH值,上阴离子交换层析柱进行纯化;流穿液用0.3mol/L HCl调整pH4.5,经0.1μm滤膜预过滤后,用Millipore viresolve Pro(商品名)30纳米膜和15纳米膜两步过滤,除去包括细小病毒在内的潜在病毒,过滤后制品用10倍体积0.01mol/L醋酸溶液进行超滤脱盐,达到蛋白含量50g/L以上,配制时加入0.2mol/L甘氨酸作保护剂,进行除菌分装。
产品检测结果
1.产品药典项目检测结果
根据2015版中国药典对实施例中的样品进行检测,检测结果如表1所示。
表1:实施例所得产品的检测数据
2.产品的凝血指标检测检测结果
活化的凝血因子活性检查(NaPTT)根据2015版中国药典四部通则3423,FⅡ,FⅦ,FⅨ,FⅩ根据2015版中国药典采用一期法进行检测,FIXa,FXIa采用发色底物法进行检测,凝血酶生成试验(TGA)采用Techinothrombin试剂盒进行检测,FXI和FXII采用ELISA试剂盒(Assaymax),检测结果如表2所示。
*:样品中凝血因子及活化因子的含量低于该检测项目的定量下限。
从上表中可以看出,本发明工艺所得样品的检测结果无论在那个凝血指标上都优于对比例所得样品检测结果。
Claims (10)
1.一种从血浆组分FI+III沉淀中制备静注人免疫球蛋白的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)组分FI+III沉淀溶解;
(2)辛酸沉淀杂蛋白;
(3)A50凝胶吸附;
(4)过滤;
(5)离子交换层析;
(6)超滤配制;
(7)病毒灭活和分装。
2.根据权利要求1所述的一种从血浆组分FI+III沉淀中制备静注人免疫球蛋白的方法,其特征在于,所述的步骤(1)具体为:沉淀溶解液为10-20mmol/L磷酸盐缓冲液,用醋酸调节pH值至4.0-5.0,投入FI+III沉淀后,溶解倍数为5-10倍,溶解时间为2-3h,溶解温度为20±5℃,得到溶解液。
3.根据权利要求2所述的一种从血浆组分FI+III沉淀中制备静注人免疫球蛋白的方法,其特征在于,所述的步骤(2)具体为:向溶解液中加入20-140mmol/L辛酸,加辛酸速度为100ml/min,加完辛酸后,在20±5℃继续搅拌1-2h,压滤或离心得上清溶液。
4.根据权利要求3所述的一种从血浆组分FI+III沉淀中制备静注人免疫球蛋白的方法,其特征在于,所述的步骤(3)具体为:向压滤或者离心后上清溶液中加入平衡好的DEAESephadex A50凝胶,搅拌转速80-100r/min,搅拌吸附40-60分钟。
5.根据权利要求4所述的一种从血浆组分FI+III沉淀中制备静注人免疫球蛋白的方法,其特征在于,DEAE Sephadex A50凝胶平衡方法为:将含10-30mmol/L磷酸氢二钠、30-80mmol/L氯化钠、pH为5.0-6.0的平衡液加入溶胀好的凝胶中,搅拌均匀并平衡10-20分钟,抽滤除去平衡液,再添加新的平衡液,反复平衡3-5次。
6.根据权利要求4所述的一种从血浆组分FI+III沉淀中制备静注人免疫球蛋白的方法,其特征在于,所述的步骤(4)具体为:通过隔膜泵将料液经过筛网过滤去除A50凝胶。
7.根据权利要求6所述的一种从血浆组分FI+III沉淀中制备静注人免疫球蛋白的方法,其特征在于,所述的步骤(5)具体为:过滤后的溶液通过平衡好的层析柱,上样流速为700-900ml/min,IgG流穿出层析柱,杂质吸附在凝胶柱上,用洗脱液洗脱被吸附在柱子上的杂质蛋白;
平衡液:15mmol/L磷酸氢二钠,用冰醋酸调节pH值至5.0-6.0;洗脱液:10-20mmol/L磷酸氢二钠,2mol/L氯化钠。
8.根据权利要求4所述的一种从血浆组分FI+III沉淀中制备静注人免疫球蛋白的方法,其特征在于,所述的步骤(6)具体为:层析得到的溶液用纯化水恒体积透析,超滤至蛋白浓度为50-60g/L;加入0.2-0.5mol/L甘氨酸作为稳定剂,配制得到蛋白浓度为50±5g/L。
9.根据权利要求4所述的一种从血浆组分FI+III沉淀中制备静注人免疫球蛋白的方法,其特征在于,所述的步骤(7)具体为:用20nm的纳米膜过滤去除病毒,然后进行无菌分装。
10.根据权利要求1所述的一种从血浆组分FI+III沉淀中制备静注人免疫球蛋白的方法,其特征在于,组分FI+III沉淀来源为:从检测合格的人血浆中用乙醇分离出FI+II+III沉淀,FI+II+III沉淀溶解后,加入乙醇浓度为14%,调节pH为5.2±0.5,温度为-4±1℃,加入硅藻土和珍珠岩,压滤出FI+III沉淀。
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