EA045619B1 - METHOD FOR PURIFYING BOTULINUM TOXIN - Google Patents

METHOD FOR PURIFYING BOTULINUM TOXIN Download PDF

Info

Publication number
EA045619B1
EA045619B1 EA202291862 EA045619B1 EA 045619 B1 EA045619 B1 EA 045619B1 EA 202291862 EA202291862 EA 202291862 EA 045619 B1 EA045619 B1 EA 045619B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
toxin
chromatography column
botulinum toxin
present
column
Prior art date
Application number
EA202291862
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ульф Столь
Петер ФРАНК
Андерс Ярстад
Себастиан Муль
Джон Нолин
Лена Нодквист
Симон Оберг
Original Assignee
Гальдерма Холдинг Са
Ипсен Биофарм Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Гальдерма Холдинг Са, Ипсен Биофарм Лимитед filed Critical Гальдерма Холдинг Са
Publication of EA045619B1 publication Critical patent/EA045619B1/en

Links

Description

Перекрестные ссылки на родственные заявкиCross references to related applications

Данная заявка претендует на приоритет и эффект изобретения согласно § 119(e) Раздела 35 Свода законов США в соответствии с предварительной заявкой на патент США с регистрационным номеромThis application claims the priority and effect of an invention under 35 U.S.C. § 119(e) under U.S. Provisional Patent Application Serial No.

62/951,828, поданной 20 декабря 2019 г., содержание которой полностью включено в данную работу посредством ссылки.62/951,828, filed December 20, 2019, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение в целом относится к области очистки белковых молекул нейротоксина. В частности, настоящее изобретение относится к способу очистки ботулинического токсина (ботулотоксина). Ботулинический токсин, очищенный этим способом, пригоден для применения в терапии, и в частности - для введения пациенту с целью достижения желаемого терапевтического или эстетического эффекта.The present invention generally relates to the field of purification of neurotoxin protein molecules. In particular, the present invention relates to a method for purifying botulinum toxin (botulinum toxin). Botulinum toxin purified by this method is suitable for use in therapy, and in particular for administration to a patient in order to achieve the desired therapeutic or aesthetic effect.

Предшествующий уровень техникиPrior Art

Приведенное ниже описание предшествующего уровня техники для предлагаемой технологии представлено исключительно в качестве помощи для понимания предлагаемой технологии, и не допускается его использование для описания предлагаемой технологии или включение в предлагаемую технологию.The following description of the prior art for the proposed technology is provided solely as an aid to understanding the proposed technology and is not intended to be used to describe the proposed technology or incorporated into the proposed technology.

Описано семь по существу иммунологически различных ботулинических нейротоксинов - серотипы А, В, С, D, E, F и G ботулинического нейротоксина, которые различают по нейтрализации типоспецифическими антителами. В качестве примера, ВОТОХ® - это товарный знак очищенного нейротоксинового комплекса ботулинического токсина типа А, коммерчески поставляемого компанией Allergan, Inc. (Ирвайн, Калифорния). ВОТОХ® является популярной инъекционной косметической процедурой, которая временно визуально уменьшает тонкие линии и морщины.Seven essentially immunologically distinct botulinum neurotoxins have been described - botulinum neurotoxin serotypes A, B, C, D, E, F and G, which are distinguished by neutralization by type-specific antibodies. As an example, BOTOX® is a trademark of the purified botulinum toxin type A neurotoxin complex commercially available from Allergan, Inc. (Irvine, California). BOTOX® is a popular injectable cosmetic procedure that temporarily visually reduces fine lines and wrinkles.

Ботулинические токсины, включая токсины типа А, обычно получают из ферментации С. botulinum, которая может дать культуральный раствор, содержащий цельные бактерии, лизированные бактерии, питательные вещества культуральной среды и побочные продукты ферментации, кроме молекул ботулинического токсина. Фильтрация культуральных растворов С. botulinum для удаления цельных и/или лизированных клеточных компонентов и, необязательно, других остатков ферментационной среды, дает осветленную культуру. Осветленный культуральный раствор содержит молекулы ботулинического токсина и различные примеси, которые можно удалить для получения концентрированного, очищенного ботулинического токсина (например, BoNT/A1), пригодного для включения в фармацевтическую композицию ботулинического токсина.Botulinum toxins, including type A toxins, are typically produced from fermentation of C. botulinum, which can produce a culture solution containing whole bacteria, lysed bacteria, culture medium nutrients, and fermentation byproducts other than botulinum toxin molecules. Filtration of C. botulinum culture solutions to remove whole and/or lysed cellular components and optionally other residues of the fermentation medium produces a clarified culture. The clarified culture solution contains botulinum toxin molecules and various impurities that can be removed to obtain a concentrated, purified botulinum toxin (eg, BoNT/A1) suitable for inclusion in a pharmaceutical botulinum toxin composition.

В существующих промышленных способах получения фармацевтически пригодных композиций ботулинического токсина в характерном случае используют многочисленные стадии осаждения для отделения токсинового комплекса от остаточных примесей из процесса ферментации. Например, холодное спиртовое фракционирование (например, способ Кона) или осаждение используют для удаления белков плазмы. К сожалению, способы осаждения для очистки ботулинического токсина обладают такими недостатками, как низкое разрешение, низкий выход, эксплуатационные затруднения, трудности с контролем и/или валидацией и отсутствие масштабируемости. Кроме того, сушка ботулинического токсина (например, посредством лиофилизации, осаждения и т.п.) существенно снижает его токсичность. Это является клинической проблемой, поскольку инактивированный токсин может формировать токсоид и иммунизировать пациентов против ботулинического токсина.Existing industrial processes for preparing pharmaceutically useful botulinum toxin compositions typically use multiple precipitation steps to separate the toxin complex from residual impurities from the fermentation process. For example, cold alcohol fractionation (eg, Cohn method) or precipitation is used to remove plasma proteins. Unfortunately, precipitation methods for the purification of botulinum toxin have disadvantages such as low resolution, low yield, operational difficulties, difficulties in control and/or validation, and lack of scalability. In addition, drying the botulinum toxin (eg, by lyophilization, precipitation, etc.) significantly reduces its toxicity. This is a clinical concern because the inactivated toxin can form a toxoid and immunize patients against botulinum toxin.

Тем не менее, продукты ботулинического токсина, в настоящее время одобренные для применения в США (например, ВОТОХ COSMETIC®, DYSPORT®, XEOMIN® и JEUVEAU®), хранят в лиофилизированной или сублимированной форме из соображений стабильности. Такие композиции нуждаются в восстановлении врачом в стерильном солевом растворе перед введением пациенту. Эта стадия восстановления связана с потерей времени врачом, риском ошибки при разведении и риском загрязнения. Поставщик ботулинического токсина должен также обучать врачей, чтобы гарантировать адекватное выполнение стадии восстановления.However, botulinum toxin products currently approved for use in the United States (e.g., BOTOX COSMETIC®, DYSPORT®, XEOMIN®, and JEUVEAU®) are stored in lyophilized or freeze-dried form for stability reasons. Such compositions require reconstitution by a physician in a sterile saline solution before administration to a patient. This reconstitution stage involves loss of physician time, risk of dilution error, and risk of contamination. The botulinum toxin supplier must also train physicians to ensure that the recovery phase is adequately performed.

Поэтому необходимы регулируемые, масштабируемые, высокопроизводительные способы очистки ботулинических токсинов из ферментационных сред для получения высокочистых, высокоактивных, фармацевтически пригодных композиций ботулинического токсина в форме, которая не содержит, по существу не содержит или практически не содержит продуктов животного происхождения, и которая не требует восстановления перед введением пациентам.Therefore, controlled, scalable, high-throughput methods for purifying botulinum toxins from fermentation media are needed to produce highly pure, highly active, pharmaceutically useful botulinum toxin compositions in a form that contains no, substantially no or virtually no animal products, and which does not require reconstitution before administration to patients.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу очистки ботулинического токсина, включающему очистку токсина из раствора, содержащего токсин, причем способ не включает осаждения, центрифугирования или лиофилизации.In one aspect, the present invention relates to a method for purifying botulinum toxin, comprising purifying the toxin from a solution containing the toxin, wherein the method does not involve precipitation, centrifugation or lyophilization.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения токсин является серотипом А. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения полученный очищенный токсин не содержит, по существу не содержит или практически не содержит ботулинических токсиновых комплексов. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения очищенный ботулинический токсин неIn some embodiments, the toxin is serotype A. In some embodiments, the resulting purified toxin contains no, substantially no, or substantially no botulinum toxin complexes. In some embodiments of the present invention, purified botulinum toxin is not

- 1 045619 содержит, по существу не содержит или практически не содержит продуктов животного происхождения, в том числе человеческого альбумина.- 1 045619 contains, essentially does not contain or practically does not contain products of animal origin, including human albumin.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения очистка включает стадию фильтрации, предпочтительно - стадию фильтрации в тангенциальном потоке. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения во время стадии фильтрации используют половолоконный фильтр. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения очистка включает приведение первой хроматографической колонки в контакт с раствором, содержащим токсин, с получением токсинсодержащей фракции. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая хроматографическая колонка включает анионообменную хроматографическую колонку. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения анионообменная хроматографическая колонка содержит Q Sepharose. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения очистка дополнительно включает сбор токсинсодержащей фракции, причем токсинсодержащая фракция не адсорбируется на первой стационарной фазе.In some embodiments of the present invention, the purification includes a filtration step, preferably a tangential flow filtration step. In some embodiments of the present invention, a hollow fiber filter is used during the filtration step. In some embodiments of the present invention, purification includes contacting a first chromatography column with a solution containing a toxin to obtain a toxin-containing fraction. In some embodiments of the present invention, the first chromatography column includes an anion exchange chromatography column. In some embodiments of the present invention, the anion exchange chromatography column contains Q Sepharose. In some embodiments of the present invention, purification further includes collecting a toxin-containing fraction, wherein the toxin-containing fraction is not adsorbed to the first stationary phase.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения очистка дополнительно включает приведение второй хроматографической колонки в контакт с токсинсодержащей фракцией. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вторая хроматографическая колонка включает катионообменную хроматографическую колонку. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения катионообменная хроматографическая колонка содержит SP Sepharose. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения очистка дополнительно включает элюирование ботулинического токсина из второй хроматографической колонки с получением первого токсинсодержащего элюата.In some embodiments of the present invention, purification further includes contacting a second chromatography column with the toxin-containing fraction. In some embodiments of the present invention, the second chromatography column includes a cation exchange chromatography column. In some embodiments of the present invention, the cation exchange chromatography column contains SP Sepharose. In some embodiments of the present invention, the purification further includes eluting the botulinum toxin from the second chromatography column to obtain a first toxin-containing eluate.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения очистка дополнительно включает фильтрацию первого токсинсодержащего элюата с получением токсинсодержащего ретентата. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения фильтрация первого токсинсодержащего элюата включает замену буфера. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения посредством фильтрации первого токсинсодержащего элюата отделяют молекулы ботулинического токсина от нетоксиновых белков с получением свободных молекул токсина.In some embodiments of the present invention, the purification further includes filtering the first toxin-containing eluate to obtain a toxin-containing retentate. In some embodiments of the present invention, filtration of the first toxin-containing eluate involves exchanging a buffer. In some embodiments of the present invention, filtration of the first toxin-containing eluate separates botulinum toxin molecules from non-toxin proteins to obtain free toxin molecules.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения очистка дополнительно включает приведение третьей хроматографической колонки в контакт с токсинсодержащим ретентатом. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения третья хроматографическая колонка включает вторую анионообменную хроматографическую колонку. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вторая анионообменная хроматографическая колонка содержит Q Sepharose. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения очистка дополнительно включает элюирование ботулинического токсина из третьей хроматографической колонки с получением второго токсинсодержащего элюата.In some embodiments of the present invention, the purification further includes contacting a third chromatography column with the toxin-containing retentate. In some embodiments of the present invention, the third chromatography column includes a second anion exchange chromatography column. In some embodiments of the present invention, the second anion exchange chromatography column contains Q Sepharose. In some embodiments of the present invention, the purification further comprises eluting the botulinum toxin from the third chromatography column to produce a second toxin-containing eluate.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения очистка дополнительно включает приведение четвертой хроматографической колонки в контакт со вторым токсинсодержащим элюатом. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения токсинсодержащий элюат непосредственно инжектируют на четвертую хроматографическую колонку. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения третья хроматографическая колонка и четвертая хроматографическая колонка соединены друг с другом.In some embodiments of the present invention, the purification further includes contacting a fourth chromatography column with a second toxin-containing eluate. In some embodiments of the present invention, the toxin-containing eluate is directly injected onto a fourth chromatography column. In some embodiments of the present invention, the third chromatography column and the fourth chromatography column are connected to each other.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения четвертая хроматографическая колонка включает эксклюзионную хроматографическую колонку. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения эксклюзионная хроматографическая колонка включает гель-фильтрационную хроматографическую колонку. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения гельфильтрационная хроматографическая колонка содержит Superdex 200. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения очистка дополнительно включает элюирование ботулинического токсина из четвертой хроматографической колонки с получением очищенного ботулинического токсина.In some embodiments of the present invention, the fourth chromatography column includes a size exclusion chromatography column. In some embodiments of the present invention, the size exclusion chromatography column includes a gel filtration chromatography column. In some embodiments of the present invention, the gel filtration chromatography column contains Superdex 200. In some embodiments of the present invention, the purification further comprises eluting the botulinum toxin from the fourth chromatography column to obtain purified botulinum toxin.

В другом аспекте настоящего изобретения способ очистки ботулинического токсина из раствора, содержащего токсин, включает: (а) фильтрацию раствора, содержащего токсин; (b) приведение первой хроматографической колонки в контакт с профильтрованным раствором, содержащим токсин, со стадии (а), причем первая хроматографическая колонка является ионообменной хроматографической колонкой; (с) сбор токсинсодержащей фракции, причем токсинсодержащая фракция течет через первую хроматографическую колонку без адсорбции на стационарной фазе; (d) приведение второй хроматографической колонки в контакт с токсинсодержащей фракцией, причем вторая хроматографическая колонка является ионообменной хроматографической колонкой; (е) элюирование ботулинического токсина из второй хроматографической колонки с получением первого токсинсодержащего элюата; (f) фильтрацию первого токсинсодержащего элюата с получением токсинсодержащего ретентата; (g) приведение третьей хроматографической колонки в контакт с токсинсодержащим ретентатом со стадии фильтрации (f), причем третья хроматографическая колонка является ионообменной колонкой; (h) элюирование ботулинического токсина из третьей хроматографической колонки с получением второго токсинсодержащего элюата; (i) приведение четвертой хроматографической колонки в контакт со вторым токсинсодержащим элюатом, причем четвертая хроматографическая колонка является эксклюзионной хроматографической ко- 2 045619 лонкой; и (j) элюирование ботулинического токсина из четвертой хроматографической колонки с получением очищенного ботулинического токсина, причем способ не включает осаждения, центрифугирования или лиофилизации ботулинического токсина.In another aspect of the present invention, a method for purifying botulinum toxin from a solution containing the toxin comprises: (a) filtering the solution containing the toxin; (b) contacting the first chromatography column with the filtered solution containing the toxin from step (a), wherein the first chromatography column is an ion exchange chromatography column; (c) collecting the toxin-containing fraction, wherein the toxin-containing fraction flows through the first chromatography column without adsorption to the stationary phase; (d) contacting a second chromatography column with the toxin-containing fraction, the second chromatography column being an ion exchange chromatography column; (f) eluting the botulinum toxin from the second chromatography column to obtain a first toxin-containing eluate; (f) filtering the first toxin-containing eluate to obtain a toxin-containing retentate; (g) contacting a third chromatography column with the toxin-containing retentate from the filtration step (f), wherein the third chromatography column is an ion exchange column; (h) eluting the botulinum toxin from the third chromatography column to obtain a second toxin-containing eluate; (i) contacting a fourth chromatography column with a second toxin-containing eluate, the fourth chromatography column being a size exclusion chromatography column; and (j) eluting the botulinum toxin from the fourth chromatography column to obtain purified botulinum toxin, wherein the method does not involve precipitation, centrifugation or lyophilization of the botulinum toxin.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения ботулинический токсин представляет собой ботулинический нейротоксин серотипа А. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения полученный очищенный ботулинический токсин не содержит, по существу не содержит или практически не содержит ботулинических токсиновых комплексов. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения полученный очищенный ботулинический токсин не содержит, по существу не содержит или практически не содержит продуктов животного происхождения, в том числе человеческого альбумина.In some embodiments, the botulinum toxin is botulinum neurotoxin serotype A. In some embodiments, the resulting purified botulinum toxin contains no, substantially no, or substantially no botulinum toxin complexes. In some embodiments of the present invention, the resulting purified botulinum toxin does not contain, is substantially free of, or substantially free of animal products, including human albumin.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая хроматографическая колонка включает анионообменную хроматографическую колонку. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая хроматографическая колонка содержит Q Sepharose.In some embodiments of the present invention, the first chromatography column includes an anion exchange chromatography column. In some embodiments of the present invention, the first chromatography column contains Q Sepharose.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вторая хроматографическая колонка включает катионообменную хроматографическую колонку. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вторая хроматографическая колонка содержит SP Sepharose.In some embodiments of the present invention, the second chromatography column includes a cation exchange chromatography column. In some embodiments of the present invention, the second chromatography column contains SP Sepharose.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая хроматографическая колонка включает анионообменную хроматографическую колонку, а вторая хроматографическая колонка включает катионообменную хроматографическую колонку. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая хроматографическая колонка содержит Q Sepharose, а вторая хроматографическая колонка содержит SP Sepharose.In some embodiments of the present invention, the first chromatography column includes an anion exchange chromatography column and the second chromatography column includes a cation exchange chromatography column. In some embodiments of the present invention, the first chromatography column contains Q Sepharose and the second chromatography column contains SP Sepharose.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения третья хроматографическая колонка включает анионообменную хроматографическую колонку. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения третья хроматографическая колонка содержит Q Sepharose.In some embodiments of the present invention, the third chromatography column includes an anion exchange chromatography column. In some embodiments of the present invention, the third chromatography column contains Q Sepharose.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения четвертая хроматографическая колонка включает гель-фильтрационную колонку. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения четвертая хроматографическая колонка содержит Superdex 200.In some embodiments of the present invention, the fourth chromatography column includes a gel filtration column. In some embodiments of the present invention, the fourth chromatography column contains Superdex 200.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения третья хроматографическая колонка включает анионообменную хроматографическую колонку, а четвертая хроматографическая колонка включает гель-фильтрационную хроматографическую колонку. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения третья хроматографическая колонка содержит Q Sepharose, a четвертая хроматографическая колонка содержит Superdex 200. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения второй токсин содержащий элюат непосредственно инжектируют на четвертую хроматографическую колонку. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения третья хроматографическая колонка и четвертая хроматографическая колонка соединены друг с другом.In some embodiments of the present invention, the third chromatography column includes an anion exchange chromatography column, and the fourth chromatography column includes a gel filtration chromatography column. In some embodiments, the third chromatography column contains Q Sepharose and the fourth chromatography column contains Superdex 200. In some embodiments, the second toxin containing eluate is directly injected onto the fourth chromatography column. In some embodiments of the present invention, the third chromatography column and the fourth chromatography column are connected to each other.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая хроматографическая колонка является анионообменной хроматографической колонкой, вторая хроматографическая колонка является катионообменной хроматографической колонкой, третья хроматографическая колонка является второй анионообменной хроматографической колонкой, а четвертая хроматографическая колонка является гель-фильтрационной хроматографической колонкой. В варианте осуществления настоящего изобретения первая хроматографическая колонка содержит Q Sepharose, вторая хроматографическая колонка содержит SP Sepharose, третья хроматографическая колонка содержит Q Sepharose, а четвертая хроматографическая колонка содержит Superdex 200.In some embodiments of the present invention, the first chromatography column is an anion exchange chromatography column, the second chromatography column is a cation exchange chromatography column, the third chromatography column is a second anion exchange chromatography column, and the fourth chromatography column is a gel filtration chromatography column. In an embodiment of the present invention, the first chromatography column contains Q Sepharose, the second chromatography column contains SP Sepharose, the third chromatography column contains Q Sepharose, and the fourth chromatography column contains Superdex 200.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая, вторая, третья и четвертая хроматографические колонки являются одноразовыми хроматографическими системами.In some embodiments of the present invention, the first, second, third, and fourth chromatography columns are disposable chromatography systems.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения фильтрация (f) отделяет белковые молекулы ботулинического токсина от нетоксиновых белков с получением свободных молекул токсина. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения фильтрация (f) включает замену буфера.In some embodiments of the present invention, filtration (f) separates botulinum toxin protein molecules from non-toxin proteins to produce free toxin molecules. In some embodiments of the present invention, filtering (f) includes buffer exchange.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения раствор, содержащий ботулинический токсин, не содержит, по существу не содержит или практически не содержит продуктов животного происхождения. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения очистка включает приведение ботулинического токсина в контакт с буферным раствором, причем буферный раствор профильтрован для снижения микробиологической нагрузки.In some embodiments of the present invention, the botulinum toxin-containing solution contains no, substantially no, or substantially no animal products. In some embodiments of the present invention, purification includes contacting the botulinum toxin with a buffer solution, wherein the buffer solution is filtered to reduce microbiological load.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к очищенному ботулиническому токсину, полученному посредством очистки токсина из раствора, содержащего токсин, причем способ не включает осаждения, центрифугирования или лиофилизации. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения очищенный ботулинический токсин является серотипом А. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения очищенный ботулинический токсин не содержит, по существу не содержит или практически не содержит токсиновых комплексов. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения очищенный ботулинический токсин не содержит, по существу не содержит или практически не содержит продуктов животного происхождения, в том числе человеческого альбумина.In another aspect, the present invention relates to purified botulinum toxin obtained by purifying the toxin from a solution containing the toxin, the method not involving precipitation, centrifugation or lyophilization. In some embodiments, the purified botulinum toxin is serotype A. In some embodiments, the purified botulinum toxin contains no, substantially no, or substantially no toxin complexes. In some embodiments of the present invention, the purified botulinum toxin contains no, substantially no, or substantially no animal products, including human albumin.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к композиции, содержащей очищенный боту- 3 045619 линический токсин в буферном растворе, содержащем фосфат. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения буферный раствор также содержит ацетат. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения буферный раствор также содержит по меньшей мере один источник хлоридных ионов. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один источник хлоридных ионов представляет собой хлорид натрия. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения буферный раствор также содержит по меньшей мере одно поверхностноактивное вещество. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения поверхностноактивное вещество является полисорбатом 20.In another aspect, the present invention relates to a composition containing purified botulinum toxin in a buffer solution containing phosphate. In some embodiments of the present invention, the buffer solution also contains acetate. In some embodiments of the present invention, the buffer solution also contains at least one source of chloride ions. In some embodiments of the present invention, the at least one source of chloride ions is sodium chloride. In some embodiments of the present invention, the buffer solution also contains at least one surfactant. In some embodiments of the present invention, the surfactant is polysorbate 20.

В некоторых вариантах осуществления композиции по настоящему изобретению ботулинический токсин является ботулиническим нейротоксином серотипа А. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения композиция не содержит, по существу не содержит или практически не содержит ботулинических токсиновых комплексов. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения композиция не содержит, по существу не содержит или практически не содержит продуктов животного происхождения. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения композиция не содержит, по существу не содержит или практически не содержит человеческого альбумина. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения композиция имеет значение рН, лежащее в диапазоне от примерно 6,6 до примерно 6,9.In some embodiments of the composition of the present invention, the botulinum toxin is botulinum neurotoxin serotype A. In some embodiments of the present invention, the composition does not contain, substantially does not contain, or substantially does not contain botulinum toxin complexes. In some embodiments of the present invention, the composition contains no, substantially no, or substantially no animal products. In some embodiments of the present invention, the composition contains no, substantially no, or substantially no human albumin. In some embodiments of the present invention, the composition has a pH value ranging from about 6.6 to about 6.9.

Приведенное ниже подробное описание является иллюстративным и пояснительным, но не должно рассматриваться как ограничительное.The following detailed description is illustrative and explanatory and should not be construed as limiting.

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

Фиг. 1 является блок-схемой варианта осуществления способа очистки композиции ботулинического токсина от ферментационной среды по настоящему изобретению.Fig. 1 is a flow diagram of an embodiment of a method for purifying a botulinum toxin composition from a fermentation medium according to the present invention.

Фиг. 2 демонстрирует результаты анализа способом электрофореза в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия (SDS-PAGE; от англ.: sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis) с использованием окрашивания коллоидным раствором кумасси синего продуктивного раствора токсина, полученного по настоящему изобретению.Fig. 2 shows the results of a sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) analysis using colloidal Coomassie staining of the toxin productive solution prepared according to the present invention.

Фиг. 3 демонстрирует результаты SDS-PAGE анализа трех различных продуктивных растворов токсина, полученных по настоящему изобретению.Fig. 3 shows the results of SDS-PAGE analysis of three different productive toxin solutions prepared according to the present invention.

Фиг. 4 демонстрирует результаты распределения по молекулярной массе, полученные способом эксклюзионной хроматографии (SEC; от англ.: size exclusion chromatography) для продуктивного раствора токсина, полученного по настоящему изобретению.Fig. 4 shows molecular weight distribution results obtained by size exclusion chromatography (SEC) for a productive toxin solution prepared in accordance with the present invention.

Фиг. 5 демонстрирует средний выход способа при последовательных стадиях очистки для трех различных продуктивных растворов токсина, полученных по настоящему изобретению.Fig. 5 shows the average process yield for successive purification steps for three different productive toxin solutions prepared according to the present invention.

Фиг. 6 демонстрирует средний аккумулированный выход способа при последовательных стадиях очистки для трех различных продуктивных растворов токсина, полученных по настоящему изобретению.Fig. 6 shows the average cumulative process yield from successive purification steps for three different productive toxin solutions prepared by the present invention.

Фиг. 7 демонстрирует средний показатель повышения чистоты при последовательных стадиях очистки для трех различных продуктивных растворов токсина, полученных по настоящему изобретению.Fig. 7 shows the average purity improvement across successive purification steps for three different productive toxin solutions produced by the present invention.

Фиг. 8 демонстрирует средний аккумулированный показатель повышения чистоты при последовательных стадиях очистки для трех различных продуктивных растворов токсина, полученных по настоящему изобретению.Fig. 8 shows the average accumulated purity improvement across successive purification steps for three different productive toxin solutions produced by the present invention.

Сведения. подтверждающие возможность осуществления изобретенияIntelligence. confirming the possibility of implementing the invention

Далее варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны более подробно. Однако аспекты настоящего изобретения могут быть осуществлены в различных формах, и их не следует считать ограниченными вариантами осуществления, указанными в данной работе. Напротив, эти варианты осуществления представлены для того, чтобы описание настоящего изобретения было подробным и полным и полностью раскрыло объем настоящего изобретения специалистам в данной области техники. Следует понимать, что предложенная технология не ограничена конкретными способами, реагентами, соединениями, композициями или биологическими системами, которые, конечно же, могут варьироваться. Терминология, используемая в данном описании, предназначена исключительно для описания конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения, и не является ограничительной.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail. However, aspects of the present invention may be embodied in various forms and should not be considered limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are presented in order that the description of the present invention will be detailed and complete and will fully disclose the scope of the present invention to those skilled in the art. It should be understood that the proposed technology is not limited to specific methods, reagents, compounds, compositions or biological systems, which, of course, may vary. The terminology used in this description is intended solely to describe specific embodiments of the present invention, and is not limiting.

Если не указано иное, все термины (включая технические и научные термины), использованные в данной работе, имеют стандартное значение, используемое специалистами в той области техники, к которой относится настоящее изобретение. Также следует понимать, что термины, например, определенные в обычно используемых словарях, следует интерпретировать как имеющие значение, соответствующее их значению в контексте данной заявки и в соответствующей области техники, и их не следует интерпретировать в идеализированном или чрезмерно формальном смысле, кроме тех случаев, когда такое определение в явной форме приведено в данной работе. Такие термины следует интерпретировать согласно их стандартному значению, кроме тех случаев, когда в явной форме указано иное.Unless otherwise indicated, all terms (including technical and scientific terms) used in this work have the standard meaning used by specialists in the field of technology to which the present invention relates. It should also be understood that terms, such as those defined in commonly used dictionaries, should be interpreted to have a meaning consistent with their meaning in the context of the application and the relevant art, and should not be interpreted in an idealized or overly formal sense unless when such a definition is explicitly given in this work. Such terms are to be interpreted according to their standard meaning, unless expressly stated otherwise.

Кроме того, там, где признаки или аспекты настоящего изобретения описаны в терминах группы Маркуша, специалистам в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение также при этом описано в терминах любого отдельного элемента или подгруппы элементов группы Маркуша.Moreover, where features or aspects of the present invention are described in terms of the Markush group, those skilled in the art will appreciate that the present invention is also described in terms of any individual element or subgroup of elements of the Markush group.

Как будет понятно специалисту в данной области техники, для любых целей, в частности - дляAs will be appreciated by one skilled in the art, for any purpose, in particular for

- 4 045619 обеспечения письменного описания, все диапазоны, указанные в данной работе, также включают все возможные поддиапазоны и комбинации поддиапазонов. Любой указанный диапазон легко можно признать достаточно описывающим и позволяющим разбить этот диапазон на по меньшей мере равные половины, трети, четверти, пятые части, десятые части и т.д. В качестве неограничивающего примера, любой диапазон, обсуждаемый в данной работе легко можно разбить на нижнюю треть, среднюю треть и верхнюю треть, и т.д. Также специалисту в данной области техники будет понятно, что все выражения, такие как до, по меньшей мере, более чем, менее чем и т.п., включают указанное число и относятся к диапазонам, которые в дальнейшем можно разбить на поддиапазоны, как обсуждалось выше. Наконец, как будет понятно специалисту в данной области техники, диапазон включает каждый конкретный элемент. Соответственно, например, термин группа, содержащая от 1 клетки до 3 клеток относится к группам, содержащим 1 клетку, 2 клетки или 3 клетки. Сходным образом, термин группа, содержащая от 1 клетки до 5 клеток, относится к группам, содержащим 1 клетку, 2 клетки, 3 клетки, 4 клетки или 5 клеток, и т.д.- 4 045619 providing a written description, all ranges specified in this work also include all possible sub-ranges and combinations of sub-ranges. Any specified range can easily be considered sufficiently descriptive and allows the range to be divided into at least equal halves, thirds, quarters, fifths, tenths, etc. As a non-limiting example, any range discussed in this work can easily be broken down into a lower third, a middle third and an upper third, etc. It will also be appreciated by one skilled in the art that all expressions such as up to, at least more than, less than, and the like include the number indicated and refer to ranges that can be further broken down into subranges as discussed higher. Finally, as one skilled in the art will appreciate, the range includes each specific element. Accordingly, for example, the term group containing from 1 cell to 3 cells refers to groups containing 1 cell, 2 cells or 3 cells. Similarly, the term group containing from 1 cell to 5 cells refers to groups containing 1 cell, 2 cells, 3 cells, 4 cells or 5 cells, etc.

Если из контекста не следует иное, то это конкретно означает, что различные признаки изобретения, описанного в данной работе, можно использовать в любой комбинации. Более того, настоящее изобретение также предусматривает, что в некоторых вариантах его осуществления можно исключить или удалить любой признак или комбинацию признаков, указанных в данной работе. В качестве иллюстрации, если в описании указано, что комплекс содержит компоненты А, В и С, то это конкретно означает, что любой компонент А, В или С или их комбинацию можно исключить и отказаться от них по отдельности или в любой комбинации.Unless the context otherwise requires, this specifically means that the various features of the invention described herein can be used in any combination. Moreover, the present invention also provides that in some embodiments, any feature or combination of features described herein can be omitted or removed. By way of illustration, if the specification states that a complex contains components A, B, and C, then this specifically means that any component A, B, or C, or combination thereof, may be omitted and discarded individually or in any combination.

Если в явной форме не указано иное, то все описанные варианты осуществления, признаки и термины включают как указанный вариант осуществления, признак или термин, так и их биологические эквиваленты.Unless otherwise expressly stated, all embodiments, features and terms described include both the stated embodiment, feature or term and their biological equivalents.

Все патенты, заявки на патенты, предварительные заявки на патенты и публикации, на которые даны ссылки или которые цитируются в данной работе, полностью включены в данную работу посредством ссылок, включая все графические материалы и таблицы, в той мере, в которой они не являются несоответствующими выраженным в явной форме идеям данного описания.All patents, patent applications, provisional patent applications and publications referenced or cited in this work are incorporated herein by reference in their entirety, including all graphics and tables, to the extent not inappropriate. the explicitly expressed ideas of this description.

ОпределенияDefinitions

При использовании в контексте настоящего изобретения формы единственного числа обозначают как единственное число, так и множественное число, если в явной форме не указано, что они обозначают только единственное число.When used in the context of the present invention, singular forms denote both the singular and the plural, unless explicitly stated to denote only the singular.

При использовании в контексте настоящего изобретения термин и/или относится к любым возможным комбинациям и охватывает любые возможные комбинации одного или более соответствующих указанных элементов, а также отсутствие комбинаций при интерпретации в альтернативной форме (или).When used in the context of the present invention, the term and/or refers to any possible combinations and covers any possible combinations of one or more of the respective specified elements, as well as the absence of combinations when interpreted in the alternative form (or).

Даже если это не указано в явной форме, всем числовым значениям предшествует термин примерно или приблизительно. Термины примерно или приблизительно означают, что подразумеваемое число не ограничено точным числом, указанным в данной работе, а относится к числам, расположенным по существу вокруг указанного числа, если они входят в объем настоящего изобретения. При использовании в контексте настоящего изобретения термины примерно или приблизительно будут понятными для специалистов в данной области техники и будут варьироваться в определенной степени в зависимости от контекста, в котором они использованы. Если имеются применения терминов, которые не очевидны специалистам в данной области техники, то в зависимости от контекста, в котором они использованы, термины примерно или приблизительно будут означать до плюс-минус 10%, 5%, 1% или 0,1% от конкретного числа.Even if not explicitly stated, all numerical values are preceded by the term approximately or roughly. The terms approximately or approximately mean that the implied number is not limited to the exact number specified in this work, but refers to numbers located essentially around the specified number if they are within the scope of the present invention. When used in the context of the present invention, the terms approximately or approximately will be understandable to those skilled in the art and will vary to a certain extent depending on the context in which they are used. If there are applications of terms that are not obvious to those skilled in the art, then depending on the context in which they are used, the terms approximately or approximately will mean up to plus or minus 10%, 5%, 1% or 0.1% of a particular numbers.

При использовании в контексте настоящего изобретения термины не содержит или вообще не содержит означает, что в пределах диапазона обнаружения используемого прибора или способа вещество невозможно обнаружить или его присутствие невозможно подтвердить.When used in the context of the present invention, the terms does not contain or does not contain at all means that within the detection range of the instrument or method used, the substance cannot be detected or its presence cannot be confirmed.

При использовании в контексте настоящего изобретения термин по существу не содержит означает, что можно обнаружить только следовые количества вещества. В настоящем изобретении по существу не содержит означает, что вещество присутствует в концентрации, составляющей менее 0,1%, предпочтительно - менее 0,01%, и наиболее предпочтительно - менее от 0,001% от массы всей композиции.When used in the context of the present invention, the term essentially free means that only trace amounts of a substance can be detected. In the present invention, substantially free means that the substance is present in a concentration of less than 0.1%, preferably less than 0.01%, and most preferably less than 0.001% by weight of the total composition.

При использовании в контексте настоящего изобретения термин практически не содержит означает, что вещество содержится в концентрации, составляющей менее 5%, предпочтительно - менее 2%, и наиболее предпочтительно - менее 1% от массы всей композиции.When used in the context of the present invention, the term substantially free means that the substance is present in a concentration of less than 5%, preferably less than 2%, and most preferably less than 1% by weight of the total composition.

При использовании в контексте настоящего изобретения термин ботулинический токсин означает нейротоксин, продуцируемый Closthdium botulinum, и ботулинический токсин (или его легкую цепь, или его тяжелую цепь), полученный рекомбинантно с использованием неклостридиальных видов. Термин ботулинический токсин при использовании в контексте настоящего изобретения охватывает серотипы А, В, С, D, E, F и G ботулинического токсина. Термин ботулинический токсин также охватывает термин модифицированный ботулинический токсин.As used in the context of the present invention, the term botulinum toxin means a neurotoxin produced by Closthdium botulinum and botulinum toxin (either its light chain or its heavy chain) produced recombinantly using non-clostridial species. The term botulinum toxin, when used in the context of the present invention, covers serotypes A, B, C, D, E, F and G of botulinum toxin. The term botulinum toxin also covers the term modified botulinum toxin.

- 5 045619- 5 045619

При использовании в контексте настоящего изобретения термины ботулинический токсиновый комплекс или токсиновый комплекс охватывают комплекс, выделяемый клостридиальными бактериями и содержащий белковую молекулу ботулинического токсина (приблизительно 150 кДа у всех серотипов) совместно с одним или более связанными нетоксиновыми белками. Комплексы (например, с молекулярными массами, равными примерно 300 кДа, 500 кДа или 900 кДа), как предполагается, содержат нетоксиновый гемагглютининовый белок (NTH-белок; от англ.: non-toxin hemagglutinin protein) и нетоксиновый негемагглютининовый белок (NTNH-белок; от англ.: non-toxin non-hemagglutinin protein). Соответственно, ботулинический токсиновый комплекс может содержать молекулу ботулинического токсина (нейротоксиновый компонент) и один или более NTH и/или NTNH белков. Эти два типа нетоксиновых белков могут стабилизировать молекулу токсина против денатурации и защищать против кислот пищеварительного тракта, если токсин принят внутрь. Кроме того, более крупные (300 кДа и более) ботулинические токсиновые комплексы могут более медленно диффундировать из мест внутримышечной инъекции по сравнению с белком ботулинического токсина.When used in the context of the present invention, the terms botulinum toxin complex or toxin complex cover a complex secreted by clostridial bacteria and containing a botulinum toxin protein molecule (approximately 150 kDa in all serotypes) together with one or more associated non-toxin proteins. Complexes (e.g., with molecular weights of about 300 kDa, 500 kDa, or 900 kDa) are expected to contain non-toxin hemagglutinin protein (NTH protein) and non-toxin hemagglutinin protein (NTNH protein). ; from English: non-toxin non-hemagglutinin protein). Accordingly, the botulinum toxin complex may contain a botulinum toxin molecule (neurotoxin component) and one or more NTH and/or NTNH proteins. These two types of non-toxin proteins can stabilize the toxin molecule against denaturation and protect against digestive tract acids if the toxin is ingested. In addition, larger (300 kDa or larger) botulinum toxin complexes may diffuse more slowly from intramuscular injection sites compared to botulinum toxin protein.

В качестве примера токсинового комплекса, комплекс ботулинического токсина типа А может продуцироваться клостридиальной бактерией в формах с молекулярными массами, равными 900 кДа, 500 кДа и 300 кДа. Ботулинические токсины типов В и С1 продуцируются в форме комплекса с молекулярной массой, равной 500 кДа. Ботулинический токсин типа D продуцируется в форме комплексов с молекулярной массой, равной 300 кДа и 500 кДа. Наконец, ботулинические токсины типов Е и F продуцируются в форме комплексов с молекулярной массой, равной примерно 300 кДа.As an example of a toxin complex, botulinum toxin type A complex can be produced by clostridial bacteria in forms with molecular weights of 900 kDa, 500 kDa and 300 kDa. Botulinum toxins types B and C1 are produced in the form of a complex with a molecular weight of 500 kDa. Botulinum toxin type D is produced in the form of complexes with molecular weights of 300 kDa and 500 kDa. Finally, botulinum toxins types E and F are produced in the form of complexes with a molecular weight of approximately 300 kDa.

Что касается ботулинического токсина типа А1, то известно, что при значении рН, превышающем примерно 7, нетоксиновые белки отделяются от белковой молекулы ботулинического токсина (приблизительно 150 кДа). Соответственно, токсиновые комплексы можно разделить на белок ботулинического токсина и гемагглютининовые белки, подвергнув комплекс способу разделения, например - колоночной хроматографии, в подходящем буферном растворе при значении рН, лежащем в диапазоне от примерно 7 до примерно 8. Однако известно, что белок ботулинического токсина нестабилен после удаления NTH и/или NTNH гемагглютининового белка (или белков), а токсин утрачивает свою токсичность при повышении рН и температуры или в результате растяжения поверхности или сушки (например, во время лиофилизации или осаждения). Кроме того, токсин теряет свою специфическую активность при разведении (например, при разведении во время культивирования, ферментации и очистки), если не присутствует стабилизирующий агент.With regard to botulinum toxin type A1, it is known that at pH values greater than about 7, non-toxin proteins are separated from the botulinum toxin protein molecule (approximately 150 kDa). Accordingly, toxin complexes can be separated into botulinum toxin protein and hemagglutinin proteins by subjecting the complex to a separation method, such as column chromatography, in a suitable buffer solution at a pH value ranging from about 7 to about 8. However, botulinum toxin protein is known to be unstable after removal of NTH and/or NTNH of the hemagglutinin protein (or proteins), and the toxin loses its toxicity with increasing pH and temperature or as a result of surface stretching or drying (for example, during lyophilization or precipitation). In addition, the toxin loses its specific activity upon dilution (eg, dilution during cultivation, fermentation, and purification) unless a stabilizing agent is present.

При использовании в контексте настоящего изобретения термин модифицированный ботулинический токсин означает ботулинический токсин, у которого по меньшей мере одна из его аминокислот удалена, модифицирована или заменена по сравнению с нативным ботулиническим токсином. Кроме того, модифицированный ботулинический токсин может быть рекомбинантно полученным нейротоксином или производным или фрагментом рекомбинантно полученного нейротоксина. Модифицированный ботулинический токсин сохраняет по меньшей мере одну биологическую активность нативного ботулинического токсина, например - способность связываться с рецептором ботулинического токсина или способность ингибировать выделение нейромедиатора из нейрона. Примером модифицированного ботулинического токсина является ботулинический токсин, который содержит легкую цепь от одного серотипа ботулинического токсина (например, серотипа А) и тяжелую цепь от другого серотипа ботулинического токсина (например, серотипа В). Соответственно, модифицированные ботулинические токсины могут содержать легкую и тяжелую цепи от двух различных серотипов, выбранных из любых серотипов А, В, С, D, E, F или G. Другим примером модифицированного ботулинического токсина является ботулинический токсин, соединенный с нейромедиатором.When used in the context of the present invention, the term modified botulinum toxin means a botulinum toxin in which at least one of its amino acids has been removed, modified or replaced compared to the native botulinum toxin. In addition, the modified botulinum toxin may be a recombinantly produced neurotoxin or a derivative or fragment of a recombinantly produced neurotoxin. The modified botulinum toxin retains at least one biological activity of the native botulinum toxin, for example, the ability to bind to the botulinum toxin receptor or the ability to inhibit the release of a neurotransmitter from a neuron. An example of a modified botulinum toxin is a botulinum toxin that contains a light chain from one botulinum toxin serotype (eg, serotype A) and a heavy chain from another botulinum toxin serotype (eg, serotype B). Accordingly, modified botulinum toxins may contain light and heavy chains from two different serotypes selected from any of serotypes A, B, C, D, E, F or G. Another example of a modified botulinum toxin is botulinum toxin coupled to a neurotransmitter.

При использовании в контексте настоящего изобретения термины очищенный ботулинический токсин, чистый токсин, свободный ботулинический токсин, свободный токсин или белок ботулинического токсина определены как ботулинический токсин, который отделен или по существу отделен от других белков, включающих NTH и/или NTNH белки, которые образуют ботулинический токсиновый комплекс. Очищенный ботулинический токсин может иметь степень чистоты более 95%, и предпочтительно - более 99%.When used in the context of the present invention, the terms purified botulinum toxin, pure toxin, free botulinum toxin, free toxin or botulinum toxin protein are defined as botulinum toxin that is separated or substantially separated from other proteins, including NTH and/or NTNH proteins, which form botulinum toxin. toxin complex. The purified botulinum toxin may have a purity greater than 95%, and preferably greater than 99%.

При использовании в контексте настоящего изобретения термины среда или ферментационная среда означают любую среду для культивирования бактерий, то есть либо среду для их размножения для получения культуры для посева, используемой для инокуляции продукционной среды, либо продукционную среду, в которой бактерии размножаются и продуцируют токсин.When used in the context of the present invention, the terms medium or fermentation medium mean any medium for cultivating bacteria, that is, either a medium for their growth to produce a seed culture used to inoculate a production medium, or a production medium in which bacteria multiply and produce a toxin.

При использовании в контексте настоящего изобретения термины не содержит продукта животного происхождения (APF, от англ.: Animal product free), по существу не содержит продукта животного происхождения или практически не содержит продукта животного происхождения включают, соответственно, термины не содержит белка животного происхождения, или по существу не содержит белка животного происхождения, или практически не содержит белка животного происхождения, и означают отсутствие, по существу отсутствие или практическое отсутствие производных крови, кровяных депо и других продуктов или соединений животного происхождения. В этом контексте термины не содержит, по существу не содержит и практически не содержит соответствуют определениям, приWhen used in the context of the present invention, the terms animal product free (APF), substantially animal product free, or substantially animal product free include, respectively, the terms animal protein free, or substantially free of animal protein, or substantially free of animal protein, and means the absence, substantially the absence or practical absence of blood derivatives, blood depots and other products or compounds of animal origin. In this context, the terms does not contain, substantially does not contain and substantially does not contain correspond to the definitions, with

- 6 045619 веденным выше. Термин животное означает млекопитающее (например, человека), птицу, рептилию, рыбу, насекомое, паука или другие виды животных. Термин животное не включает микроорганизмы, такие как бактерии. Соответственно, среда или способ, не содержащие продукта животного происхождения (APF), или среда или способ, практически не содержащие продукта животного происхождения, в объеме настоящего изобретения могут включать ботулинический токсин или бактерию Clostridium botulinum. Например, способ, не содержащий продукта животного происхождения, или способ, практически не содержащий продукта животного происхождения, означает способ, который не содержит или практически не содержит белков животного происхождения, таких как иммуноглобулины, человеческий альбумин, мясной гидролизат, мясные субпродукты и молоко или молочные продукты или гидролизаты. Соответственно, примером способа, не содержащего продукта животного происхождения (APF), является способ (такой как способ культивирования бактерий или бактериальной ферментации), в котором исключено использование мясных и молочных продуктов или мясных или молочных субпродуктов.- 6 045619 given above. The term animal means a mammal (eg human), bird, reptile, fish, insect, spider or other species of animal. The term animal does not include microorganisms such as bacteria. Accordingly, an animal product-free (APF) environment or method, or a substantially animal product-free environment or method within the scope of the present invention may include botulinum toxin or the bacterium Clostridium botulinum. For example, a process that does not contain an animal product, or a process that is substantially free of an animal product, means a process that contains little or no animal proteins, such as immunoglobulins, human albumin, hydrolyzed meat, meat by-products, and milk or dairy products. products or hydrolysates. Accordingly, an example of an animal product-free (APF) process is a process (such as a bacterial culture or bacterial fermentation process) that does not use meat or dairy products or meat or dairy by-products.

При использовании в контексте настоящего изобретения термин микробиологическая нагрузка означает бактерии, живущие на поверхности, внутри устройства или в растворе, который не был стерилизован. Например, варианты осуществления настоящего изобретения включают фильтрование буферных растворов для снижения микробиологической нагрузки, то есть бактерий, живущих в буферном растворе, или бактерий, которые перенесены в раствор с поверхностей (например, поверхностей стеклянной посуды), контактировавших с раствором.When used in the context of the present invention, the term microbiological load means bacteria living on the surface, inside a device or in a solution that has not been sterilized. For example, embodiments of the present invention include filtering buffer solutions to reduce the microbiological load, that is, bacteria living in the buffer solution or bacteria that are transferred into the solution from surfaces (eg, glassware surfaces) that have been in contact with the solution.

При использовании в контексте настоящего изобретения термин фильтрация в тангенциальном потоке или TFF; от англ.: tangential flow filtration относится к режиму фильтрации, который используют для осветления, концентрирования и очистки биологических материалов (например, белков). Во время TFF раствор или суспензию, содержащую макромолекулы или биологические материалы, могут прокачивать тангенциально вдоль поверхности мембраны. Приложенное давление может протолкнуть часть раствора через поры в мембране.When used in the context of the present invention, the term tangential flow filtration or TFF; from English: tangential flow filtration refers to a filtration mode that is used to clarify, concentrate and purify biological materials (for example, proteins). During TFF, a solution or suspension containing macromolecules or biological materials can be pumped tangentially along the surface of the membrane. The applied pressure can force some of the solution through the pores in the membrane.

Этот раствор в данной работе обозначают как пермеат (или фильтрат). Макромолекулы, биологические материалы и частицы, которые являются слишком большими для проникновения через поры мембраны, могут задерживаться на стороне впуска. Этот раствор в данной работе обозначают как ретентат. В отличие от обычных способов фильтрации задержанные материалы не накапливаются на поверхности мембраны. Вместо этого они могут перемещаться вдоль лицевой поверхности мембраны с тангенциальным потоком текучей среды. См., например, публикацию L. Schwartz and K. Seeley, Introduction to Tangential Flow Filtration for Laboratory and Process Development Applications, Pall Life Sciences (2002), https://laboratory.pall.com/content/dam/pall/laboratory/literature-library/non-gated/id-34212.pdf.This solution is referred to in this work as permeate (or filtrate). Macromolecules, biological materials and particles that are too large to penetrate the membrane pores may be retained on the inlet side. This solution is referred to in this work as retentate. Unlike conventional filtration methods, retained materials do not accumulate on the surface of the membrane. Instead, they can move along the face of the membrane with the tangential flow of the fluid. See, for example, L. Schwartz and K. Seeley, Introduction to Tangential Flow Filtration for Laboratory and Process Development Applications, Pall Life Sciences (2002), https://laboratory.pall.com/content/dam/pall/laboratory /literature-library/non-gated/id-34212.pdf.

При использовании в контексте настоящего изобретения термин пермеат относится к раствору, суспензии или их компонентам, которые преодолевают фильтр или мембрану (например, диафильтрационную мембрану, мембрану для фильтрации в тангенциальном потоке, ультрафильтрационную мембрану, микрофильтрационную мембрану или половолоконный фильтр) за счет проникновения через поры фильтра или мембраны, а также к раствору, который уже преодолел фильтр или мембрану или прошел через фильтр или мембрану. В общем, молекулы растворителя и молекулы растворенного вещества, которые меньше размера пор фильтра или мембраны, преодолеют фильтр или мембрану, тогда как молекулы, которые больше размера пор, не преодолеют фильтр или мембрану.As used in the context of the present invention, the term permeate refers to a solution, suspension, or component thereof that passes a filter or membrane (e.g., diafiltration membrane, tangential flow filtration membrane, ultrafiltration membrane, microfiltration membrane, or hollow fiber filter) by permeating the pores of the filter or membrane, as well as to a solution that has already passed through the filter or membrane or has passed through the filter or membrane. In general, solvent molecules and solute molecules that are smaller than the pore size of the filter or membrane will overcome the filter or membrane, whereas molecules that are larger than the pore size will not overcome the filter or membrane.

При использовании в контексте настоящего изобретения термин токсинсодержащий пермеат относится к пермеату, который содержит молекулы ботулинического токсина, то есть, если размер пор фильтра больше молекул ботулинического токсина, молекулы ботулинического токсина преодолевают фильтр.When used in the context of the present invention, the term toxin-containing permeate refers to a permeate that contains botulinum toxin molecules, that is, if the pore size of the filter is larger than the botulinum toxin molecules, the botulinum toxin molecules will overcome the filter.

При использовании в контексте настоящего изобретения термин ретентат относится к раствору, суспензии или их компонентам, которые не преодолевают фильтр или мембрану. Например, в случае фильтрации в тангенциальном потоке ретентат является компонентом или частью раствора или суспензии, которая течет тангенциально вдоль фильтра или мембраны, но не преодолевает фильтр или мембрану. В общем, молекулы, которые больше размера пор фильтра или мембраны, не преодолевают фильтр или мембрану.When used in the context of the present invention, the term retentate refers to a solution, suspension, or components thereof that does not penetrate the filter or membrane. For example, in the case of tangential flow filtration, the retentate is a component or part of a solution or suspension that flows tangentially along the filter or membrane, but does not cross the filter or membrane. In general, molecules that are larger than the pore size of the filter or membrane will not penetrate the filter or membrane.

При использовании в контексте настоящего изобретения термин токсинсодержащий ретентат относится к ретентату, который содержит молекулы ботулинического токсина, то есть, если размер пор фильтра меньше молекул ботулинического токсина, молекулы ботулинического токсина не могут преодолеть фильтр.When used in the context of the present invention, the term toxin-containing retentate refers to a retentate that contains botulinum toxin molecules, that is, if the pore size of the filter is smaller than the botulinum toxin molecules, the botulinum toxin molecules cannot penetrate the filter.

При использовании в контексте настоящего изобретения термин трансмембранное давление или ТМР (от англ.: transmembrane pressure) относится к дифференциальному градиенту давления, который приложен вдоль длины фильтрационной мембраны для того, чтобы вызвать поток текучей среды и фильтруемых растворенных веществ через фильтр или мембрану или поперек фильтра или мембраны.When used in the context of the present invention, the term transmembrane pressure or TMP refers to the differential pressure gradient that is applied along the length of the filtration membrane to cause the flow of fluid and filtered solutes through the filter or membrane or across the filter or membranes.

При использовании в контексте настоящего изобретения термин диафильтрация относится к специализированному классу фильтрации, при которой ретентат разбавляется растворителем и повторно фильтруется для снижения концентрации растворимых компонентов пермеата. Диафильтрация может приводить или не приводить к повышению концентрации задержанных компонентов, в том числе белковAs used in the context of the present invention, the term diafiltration refers to a specialized class of filtration in which the retentate is diluted with a solvent and refiltered to reduce the concentration of the soluble components of the permeate. Diafiltration may or may not result in increased concentrations of retained components, including proteins.

- 7 045619 (например, BoNT/A). Например, при непрерывной диафильтрации растворитель непрерывно добавляют к ретентату с той же скоростью, с которой образуется пермеат. В этом случае объем ретентата и концентрация задержанных компонентов не изменяется во время процесса. С другой стороны, при прерывистой диафильтрации или диафильтрации с последовательным разбавлением за стадией фильтрации следует добавление растворителя к стороне ретентата; если объем растворителя, добавляемого к стороне ретентата, меньше объема образующегося пермеата, то задержанные компоненты будут иметь более высокую концентрацию, чем в исходном растворе. Диафильтрацию можно использовать для изменения рН, ионной силы, солевого состава или других свойств раствора или суспензии макромолекул (например, белков, таких как BoNT/A). См., например, публикацию L. Schwartz, Diafiltration: A Fast, Efficient, Method for Desalting, or Buffer Exchange of Biological Samples, Pall Life Sciences (2003), https://laboratory.pall.com/content/dam/pall/laboratory/literature-librarv/non-qated/02.0629 Buffer Exchange STR.pdf (last visited Dec. 9, 2019).- 7 045619 (for example, BoNT/A). For example, in continuous diafiltration, solvent is continuously added to the retentate at the same rate at which the permeate is formed. In this case, the volume of the retentate and the concentration of the retained components do not change during the process. On the other hand, in intermittent or serial dilution diafiltration, the filtration step is followed by the addition of solvent to the retentate side; if the volume of solvent added to the retentate side is less than the volume of permeate formed, then the retained components will have a higher concentration than in the original solution. Diafiltration can be used to change the pH, ionic strength, salt composition, or other properties of a solution or suspension of macromolecules (e.g., proteins such as BoNT/A). See, for example, L. Schwartz, Diafiltration: A Fast, Efficient, Method for Desalting, or Buffer Exchange of Biological Samples, Pall Life Sciences (2003), https://laboratory.pall.com/content/dam/pall /laboratory/literature-librarv/non-qated/02.0629 Buffer Exchange STR.pdf (last visited Dec. 9, 2019).

При использовании в контексте настоящего изобретения термин объем диафильтрации или DM' (от англ.: diafiltration volume) относится к общему объему, замененному во время процесса диафильтрации. Один DV равен объему ретентата в начале диафильтрации. Например, если исходный объем раствора равен одному литру, процесс диафильтрации создает объем пермеата, примерно равный одному литру, и объем ретентата поддерживается равным 1 л или дополняется до 1 л (например, с использованием буферного раствора), то исходный раствор или исходная суспензия профильтрованы или промыты одним DV. Непрерывная диафильтрация обеспечивает обмен нескольких DV. Например, если исходный объем ретентата равен одному литру, и процесс диафильтрации создает объем пермеата, равный примерно пяти литрам, то исходный раствор или исходная суспензия профильтрованы или промыты пятью DV.When used in the context of the present invention, the term diafiltration volume or DM' (from English: diafiltration volume) refers to the total volume replaced during the diafiltration process. One DV is equal to the volume of retentate at the beginning of diafiltration. For example, if the initial solution volume is one liter, the diafiltration process creates a permeate volume approximately equal to one liter, and the retentate volume is maintained at 1 L or supplemented to 1 L (for example, using a buffer solution), then the original solution or initial suspension is filtered or washed with one DV. Continuous diafiltration allows for the exchange of multiple DVs. For example, if the initial retentate volume is one liter and the diafiltration process produces a permeate volume of approximately five liters, then the feed solution or feed suspension is filtered or washed with five DVs.

При использовании в контексте настоящего изобретения термин микрофильтрация относится к классу фильтрации, в которой в характерном случае используют размеры мембранных пор, лежащие в диапазоне от примерно 0,1 мкм до примерно 10 мкм и более. См., например, публикацию Munir Cheryan, Ultrafiltration and Microfiltration Handbook (2d ed. 1998).As used in the context of the present invention, the term microfiltration refers to a class of filtration that typically employs membrane pore sizes ranging from about 0.1 μm to about 10 μm or greater. See, for example, Munir Cheryan, Ultrafiltration and Microfiltration Handbook (2d ed. 1998).

При использовании в контексте настоящего изобретения термин ультрафильтрация относится к классу фильтрации, в которой в характерном случае используют размеры мембранных пор, лежащие в диапазоне от примерно 0,1 мкм до примерно 0,01 мкм и менее. Альтернативно, номинальные размеры мембранных пор можно выразить в единицах молекулярной массы, например - от примерно 30 кДа и менее до примерно 750 кДа и менее, предпочтительно - 50 кДа и менее или 30 кДа и менее. Термин может относиться к любому способу, в котором раствором или суспензией действуют на полупроницаемую мембрану, которая задерживает макромолекулы, но позволяет проникновение через нее растворителя и мелких молекул растворенного вещества. Ультрафильтрацию можно использовать для концентрирования макромолекул (например, белков, таких как BoNT/A) в растворе или суспензии. См., например, публикацию Munir Cheryan, Ultrafilt ration and Microfiltration Handbook (2d ed. 1998).As used in the context of the present invention, the term ultrafiltration refers to a class of filtration that typically employs membrane pore sizes ranging from about 0.1 μm to about 0.01 μm or less. Alternatively, nominal membrane pore sizes can be expressed in terms of molecular weight, for example, from about 30 kDa or less to about 750 kDa or less, preferably 50 kDa or less or 30 kDa or less. The term can refer to any method in which a solution or suspension is applied to a semi-permeable membrane that retains macromolecules but allows solvent and small solute molecules to pass through. Ultrafiltration can be used to concentrate macromolecules (eg proteins such as BoNT/A) into a solution or suspension. See, for example, Munir Cheryan, Ultrafiltration and Microfiltration Handbook (2d ed. 1998).

При использовании в контексте настоящего изобретения термины хроматография или хроматографическое разделение относятся к способу физического разделения, в котором компоненты (например, белки), подлежащие разделению, распределяют между двумя фазами: неподвижной фазой и подвижной фазой. Молекулы, подлежащие разделению, растворены в подвижной фазе, которая перемещается через неподвижную фазу (например, пористый гель, заряженные полимерные шарики и т.п.). Разделение возможно, поскольку различные молекулы в образце будут проявлять различное сродство к неподвижной фазе, что приведет к разделению сходных молекул. Молекулы с более высоким сродством к неподвижной фазе будут иметь тенденцию к более медленному перемещению через неподвижную фазу, чем молекулы с более слабым сродством. В применении к белкам (например, ботулиническим токсинам) посредством хроматографического разделения можно разделить белки на основании многих различных свойств. Например, при гель-фильтрационной хроматографии белки, находящиеся в подвижной фазе, разделяют на основании их размера, поскольку белки различного размера перемещаются через пористую неподвижную фазу, в которой более мелкие белки задерживаются, и их перемещение замедляется. При ионообменной хроматографии белки разделяют на основании их заряда и результирующих кулоновских взаимодействий с неподвижной фазой.As used in the context of the present invention, the terms chromatography or chromatographic separation refer to a physical separation method in which the components (eg, proteins) to be separated are partitioned between two phases: a stationary phase and a mobile phase. The molecules to be separated are dissolved in a mobile phase, which moves through a stationary phase (eg, porous gel, charged polymer beads, etc.). Separation is possible because different molecules in the sample will exhibit different affinities for the stationary phase, causing similar molecules to separate. Molecules with a higher affinity for the stationary phase will tend to move more slowly through the stationary phase than molecules with a weaker affinity. When applied to proteins (eg botulinum toxins), chromatographic separation can separate proteins based on many different properties. For example, in gel filtration chromatography, proteins present in the mobile phase are separated based on their size, since proteins of different sizes move through a porous stationary phase in which smaller proteins are trapped and their movement is slowed. In ion exchange chromatography, proteins are separated based on their charge and the resulting Coulombic interactions with the stationary phase.

При использовании в контексте настоящего изобретения термин хроматографическая колонка, или просто колонка, относится к компоненту, содержащему хроматографическую матрицу (например, неподвижную фазу или твердую фазу) и устроенному так, что подвижная фаза, например - текучий образец или буфер, может пройти через колонку, при этом она проходит через неподвижную фазу, удерживаемую в колонке. Неограничивающими примерами таких колонок являются колонки, коммерчески поставляемые компанией G.E. Healthcare. См., например, публикацию Chromatography Products: Chromatography columns, systems, resins, and buffer management solutions, G.E. Healthcare, https://www.gelifesciences.com/en/us/shop/chromatography (last visited Dec. 9, 2019).As used in the context of the present invention, the term chromatography column, or simply column, refers to a component containing a chromatography matrix (e.g., a stationary phase or solid phase) and arranged so that a mobile phase, such as a sample fluid or buffer, can pass through the column, in doing so, it passes through the stationary phase held in the column. Non-limiting examples of such columns include those commercially available from G.E. Healthcare. See, for example, Chromatography Products: Chromatography columns, systems, resins, and buffer management solutions, G.E. Healthcare, https://www.gelifesciences.com/en/us/shop/chromatography (last visited Dec. 9, 2019).

При использовании в контексте настоящего изобретения термин фракция относится к части подвижной фазы, которую собирают на выходе из колонки. Компоненты, содержащиеся во фракции, будут варьироваться в зависимости от времени, в течение которого они собраны. Более быстро движущиеся фракции, собранные в начальные периоды времени, будут содержать относительно более высокие кон- 8 045619 центрации тех молекул, которые более быстро движутся через неподвижную фазу; более медленно движущиеся фракции, собранные в более поздние периоды времени, будут содержать относительно высокие концентрации молекул, которые более медленно движутся через неподвижную фазу.When used in the context of the present invention, the term fraction refers to the portion of the mobile phase that is collected at the outlet of the column. The components contained in a fraction will vary depending on the time during which they are collected. The faster moving fractions collected during the initial periods of time will contain relatively higher concentrations of those molecules that move more quickly through the stationary phase; slower-moving fractions collected at later times will contain relatively high concentrations of molecules that move more slowly through the stationary phase.

При использовании в контексте настоящего изобретения термин токсинсодержащая фракция означает фракцию, собранную из хроматографической колонки в тот период времени, когда молекулы ботулинического токсина (например, молекулы BoNT/A) выходят из колонки в подвижной фазе.When used in the context of the present invention, the term toxin-containing fraction means the fraction collected from the chromatography column at the time when botulinum toxin molecules (eg, BoNT/A molecules) leave the column in the mobile phase.

При использовании в контексте настоящего изобретения термин ионообменная хроматография, или IEX (от англ.: ion exchange chromatography) относится к способу хроматографического разделения, в котором молекулы разделяют на основании их полярности и величины их зарядов (например, +2, +1, нейтральные, -1, -2, и т.д.). При IEX молекулы аналита (например, белки) удерживаются на неподвижной фазе на основании величины их кулоновских взаимодействий с неподвижной фазой. Поверхность неподвижной фазы обнаруживает ионные функциональные группы, которые взаимодействуют с ионами аналита (например, ботулинического токсина) противоположного знака. Для достижения электронейтральности эти неподвижные заряды взаимодействуют с заменяемыми противоионами в подвижной фазе. Молекулы аналита конкурируют с этими заменяемыми противоионами за связывание. Молекулы аналита удерживаются или элюируются в зависимости от их заряда. Вначале молекулы, которые не связываются или слабо связываются с неподвижной фазой, вымываются первыми. См., например, публикацию Ion Exchange Chromatography: Principles and Methods, G.E. Healthcare (2016), https://cdn.gelifesciences.com/dmm3bwsv3/AssetStrearn.aspx?rnediaformatid=10061&destinationid=10016&as setid=13101 (last visited Dec. 9, 2019).As used in the context of the present invention, the term ion exchange chromatography, or IEX, refers to a chromatographic separation technique in which molecules are separated based on their polarity and the magnitude of their charges (e.g., +2, +1, neutral, -1, -2, etc.). In IEX, analyte molecules (e.g., proteins) are retained on the stationary phase based on the magnitude of their Coulombic interactions with the stationary phase. The surface of the stationary phase exhibits ionic functional groups that interact with analyte ions (eg botulinum toxin) of opposite sign. To achieve electrical neutrality, these stationary charges interact with exchangeable counterions in the mobile phase. The analyte molecules compete with these exchangeable counterions for binding. Analyte molecules are retained or eluted depending on their charge. Initially, molecules that do not bind or bind weakly to the stationary phase are washed out first. See, for example, Ion Exchange Chromatography: Principles and Methods, G.E. Healthcare (2016), https://cdn.gelifesciences.com/dmm3bwsv3/AssetStrearn.aspx?rnediaformatid=10061&destinationid=10016&as setid=13101 (last visited Dec. 9, 2019).

При использовании в контексте настоящего изобретения термин анионообменная хроматография, или AIEX (от англ.: anion exchange chromatography), относится к типу ионообменной хроматографии, в котором анионные молекулы аналита (например, белки) удерживаются на катионной неподвижной фазе. См. в целом, например, публикацию Ion Exchange Chromatography: Principles and Methods, G.E. Healthcare (2016), https://cdn.gelifesciences.com/dmm3bwsv3/AssetStream.aspx?mediaformatid=10061&destinationid=10016&ass etid=13101 (last visited Dec. 9, 2019).As used in the context of the present invention, the term anion exchange chromatography, or AIEX, refers to a type of ion exchange chromatography in which anionic analyte molecules (eg, proteins) are retained on a cationic stationary phase. See generally, for example, Ion Exchange Chromatography: Principles and Methods, G.E. Healthcare (2016), https://cdn.gelifesciences.com/dmm3bwsv3/AssetStream.aspx?mediaformatid=10061&destinationid=10016&ass etid=13101 (last visited Dec. 9, 2019).

При использовании в контексте настоящего изобретения термин катионообменная хроматография, или CIEX (от англ.: cation exchange chromatography), относится к типу ионообменной хроматографии, в котором катионные молекулы аналита (например, белки) удерживаются на анионной неподвижной фазе. См. в целом, например, публикацию Ion Exchange Chromatography: Principles and Methods, G.E. Healthcare (2016), https://cdn.gelifesciences.com/dmm3bwsv3/AssetStream.aspx?mediaformatid=10061&destinationid=10016&ass etid=13101 (last visited Dec. 9, 2019).As used in the context of the present invention, the term cation exchange chromatography, or CIEX, refers to a type of ion exchange chromatography in which cationic analyte molecules (eg, proteins) are retained on an anionic stationary phase. See generally, for example, Ion Exchange Chromatography: Principles and Methods, G.E. Healthcare (2016), https://cdn.gelifesciences.com/dmm3bwsv3/AssetStream.aspx?mediaformatid=10061&destinationid=10016&ass etid=13101 (last visited Dec. 9, 2019).

При использовании в контексте настоящего изобретения термин элюирование относится к десорбции молекул, присоединенных к неподвижной фазе, за счет изменения условий раствора в хроматографической колонке. Можно увеличить концентрации заменяемых противоионов или изменить рН с целью влияния на сродство аналита к связыванию. Молекулы, которые утрачивают сродство к неподвижной фазе и проникают в подвижную фазу, элюируются из колонки.When used in the context of the present invention, the term elution refers to the desorption of molecules attached to the stationary phase by changing the solution conditions in the chromatography column. The concentrations of exchangeable counterions can be increased or the pH can be changed to influence the binding affinity of the analyte. Molecules that lose affinity for the stationary phase and enter the mobile phase are eluted from the column.

При использовании в контексте настоящего изобретения термины элюент или промывочный раствор относятся к агенту, в характерном случае - к раствору, который используют для модификации адсорбции аналита (например, молекулы ботулинического токсина) на неподвижной фазе и/или для удаления несвязанных материалов из неподвижной фазы. Элюционные характеристики элюента могут зависеть, например, от рН, ионной силы и детергентной силы, среди других факторов.As used in the context of the present invention, the terms eluent or wash solution refer to an agent, typically a solution, that is used to modify the adsorption of an analyte (eg, botulinum toxin molecule) onto a stationary phase and/or to remove unbound materials from the stationary phase. The elution characteristics of the eluent may depend, for example, on pH, ionic strength and detergent strength, among other factors.

При использовании в контексте настоящего изобретения термин элюат относится к раствору (например, промывочному раствору или буферному раствору), содержащему несвязанные материалы (включающие элюированные или десорбированные молекулы аналита, например - молекулы ботулинического токсина), который перемещается через неподвижную фазу и выходит из колонки в ходе хроматографического разделения.When used in the context of the present invention, the term eluate refers to a solution (eg, a wash solution or a buffer solution) containing unbound materials (including eluted or desorbed analyte molecules, such as botulinum toxin molecules) that moves through the stationary phase and exits the column during chromatographic separation.

При использовании в контексте настоящего изобретения термин токсинсодержащий элюат относится к подвижной фазе, содержащей элюированные молекулы ботулинического токсина, который выходит из колонки в ходе хроматографического разделения.When used in the context of the present invention, the term toxin-containing eluate refers to the mobile phase containing eluted botulinum toxin molecules that exits the column during chromatographic separation.

При использовании в контексте настоящего изобретения термины гель-фильтрационная хроматография или гель-фильтрация означают тип эксклюзионной хроматографии, который можно использовать либо для фракционирования молекул (например, белков, белковых комплексов, полисахаридов, нуклеиновых кислот, мелких молекул и т.п.), содержащихся в образце, на фракции, каждая из которых имеет определенный диапазон размеров. Альтернативно, гель-фильтрация может удалять из образца все молекулы, которые крупнее определенного размера отсечки. В колонке для гель-фильтрационной хроматографии неподвижная фаза содержит пористую матрицу (например, шарики), а подвижная фаза является раствором (например, буферным раствором), который течет вокруг матрицы. Матрица может иметь размер пор, лежащий в определенном диапазоне, который известен под названием диапазон фракционирования. Молекулы и комплексы, которые являются слишком крупными для проникновенияWhen used in the context of the present invention, the terms gel filtration chromatography or gel filtration mean a type of size exclusion chromatography that can be used to either fractionate molecules (e.g., proteins, protein complexes, polysaccharides, nucleic acids, small molecules, etc.) contained in a sample, into fractions, each of which has a certain size range. Alternatively, gel filtration can remove all molecules from a sample that are larger than a certain cutoff size. In a gel filtration chromatography column, the stationary phase contains a porous matrix (eg, beads) and the mobile phase is a solution (eg, a buffer solution) that flows around the matrix. The matrix may have a pore size within a certain range, which is known as the fractionation range. Molecules and complexes that are too large to penetrate

- 9 045619 в поры, остаются в подвижной фазе и перемещаются через колонку с буферным раствором. Более мелкие молекулы и комплексы, которые могут войти в поры, проникают в неподвижную фазу и перемещаются через гель-фильтрационную колонку по более длинному пути (то есть через поры, а не вокруг шариков). Молекулы, которые могут проникнуть в неподвижную фазу, фракционируются по размеру. Более мелкие молекулы будут мигрировать через поры и поэтому будут замедляться в большей степени, чем более крупные молекулы, которые не могут легко проникнуть в поры. Поэтому более крупные молекулы элюируются быстрее. Соответственно, компоненты образца, превышающие диапазон фракционирования, будут элюироваться раньше компонентов, находящихся в диапазоне фракционирования. См. в целом, например, публикацию Size Exclusion Chromatography: Principles and Methods, G.E. Healthcare (2018), https://cdn.gelifesciences.com/dmm3bwsv3/AssetStream.aspx?mediaformatid=10061&destinationid=10016&ass etid=11639 (last visited Dec. 9, 2019).- 9 045619 into the pores, remain in the mobile phase and move through the column with a buffer solution. Smaller molecules and complexes that can enter the pores penetrate the stationary phase and travel through the gel filtration column along a longer path (that is, through the pores rather than around the beads). Molecules that can enter the stationary phase are fractionated by size. Smaller molecules will migrate through the pores and will therefore be slowed down more than larger molecules that cannot easily enter the pores. Therefore, larger molecules elute faster. Accordingly, sample components exceeding the fractionation range will elute before components within the fractionation range. See generally, for example, Size Exclusion Chromatography: Principles and Methods, G.E. Healthcare (2018), https://cdn.gelifesciences.com/dmm3bwsv3/AssetStream.aspx?mediaformatid=10061&destinationid=10016&ass etid=11639 (last visited Dec. 9, 2019).

При использовании в отношении компонентов хроматографической системы термин одноразовый относится к компонентам, которые имеют конфигурацию, позволяющую заменить или уничтожить их после каждого употребления, и которые не предназначены для повторного использования в системе.When used in relation to chromatography system components, the term disposable refers to components that are configured to be replaced or destroyed after each use and that are not intended to be reused in the system.

Ферментационная среда.Fermentation medium.

Согласно фиг. 1, способ 100 очистки ботулинического токсина может включать получение 104 раствора (например, ферментационной среды), содержащего ботулинический токсин (например, BoNT/A). В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения раствор может быть ферментационной средой, предпочтительно - супернатантом от ферментационной среды, содержащим цельные клетки С. botulinum, лизированные бактерии, питательные вещества культуральной среды (например, растительные пептоны) и побочные продукты ферментации. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения ферментационная среда может быть практически не содержащей, по существу не содержащей или не содержащей продуктов животного происхождения (то есть быть APF ферментационной средой), такой как ферментационная среда, описанная в одновременно поданной предварительной заявке на патент США с регистрационным номером 62/951,549.According to FIG. 1, a method 100 for purifying botulinum toxin may include preparing 104 a solution (eg, fermentation medium) containing botulinum toxin (eg, BoNT/A). In some embodiments, the solution may be a fermentation medium, preferably a supernatant from a fermentation medium containing whole C. botulinum cells, lysed bacteria, culture medium nutrients (eg, plant peptones), and fermentation by-products. In some embodiments of the present invention, the fermentation medium may be substantially free, substantially free, or free of animal products (i.e., be an APF fermentation medium), such as the fermentation medium described in co-filed provisional U.S. patent application Ser. No. 62/951,549.

Ботулинический токсин можно выделить и очистить из ферментационной среды с использованием способов очистки белков, известных специалистам в области очистки белков. См. в целом, например, публикации Munir Cheryan, Ultrafiltration and Microfiltration Handbook (2d ed. 1998); Ozutsumi et al., 49 Appl. Envtl. Microbiol. 939 (1985); GE Healthcare, Strategies for Protein Purification Handbook (2010).Botulinum toxin can be isolated and purified from the fermentation medium using protein purification methods known to those skilled in the art of protein purification. See generally, for example, Munir Cheryan, Ultrafiltration and Microfiltration Handbook (2d ed. 1998); Ozutsumi et al., 49 Appl. Envtl. Microbiol. 939 (1985); GE Healthcare, Strategies for Protein Purification Handbook (2010).

Способы очистки по настоящему изобретению, описанные в данной работе, могут включать очистку ботулинического токсинового комплекса (например, комплекса с молекулярной массой, равной 900 кДа), который является более стабильным, чем белковая молекула ботулинического токсина с молекулярной массой, равной 150 кДа, с последующим разделением и дальнейшей очисткой белковой молекулы токсина от нетоксиновых белков (например, NTH и/или NTNH белков) с получением очищенного продукта ботулинического токсина (приблизительно 150 кДа) без использования стадий осаждения, центрифугирования или лиофилизации. Продуктивный раствор токсина может быть не содержащим, по существу не содержащим или практически не содержащим токсиновых комплексов и/или продуктов животного происхождения. Кроме того, поскольку не требуются стадии осаждения, лиофилизации или центрифугирования, ботулинический токсин можно получить в растворе, в отличие от порошка, который должен быть восстановлен конечным пользователем перед введением пациенту.The purification methods of the present invention described herein may involve purifying a botulinum toxin complex (e.g., a 900 kDa molecular weight complex) that is more stable than the 150 kDa botulinum toxin protein molecule, followed by separating and further purifying the toxin protein molecule from non-toxin proteins (eg, NTH and/or NTNH proteins) to obtain a purified botulinum toxin product (approximately 150 kDa) without the use of precipitation, centrifugation or lyophilization steps. The productive toxin solution may be free, substantially free, or substantially free of toxin complexes and/or animal products. Additionally, since no precipitation, lyophilization or centrifugation steps are required, botulinum toxin can be obtained in solution, as opposed to powder, which must be reconstituted by the end user before administration to the patient.

Фильтрация. Фильтрация 1.Filtration. Filtration 1.

Согласно фиг. 1, способ может включать первую фильтрацию (Фильтрацию 1) 106, которая включает фильтрацию среды или раствора культуры с целью удаления цельных или лизированных бактерий, спор (например, спор С. botulinum) и дебриса с получением токсинсодержащего пермеата 107. Токсинсодержащий пермеат 107 содержит ботулинический токсин и различные примеси и может быть обработан с получением концентрированного ботулинического токсина (например, BoNT/A).According to FIG. 1, the method may include a first filtration (Filtration 1) 106, which includes filtering the culture medium or solution to remove whole or lysed bacteria, spores (for example, C. botulinum spores) and debris to produce a toxin-containing permeate 107. The toxin-containing permeate 107 contains botulinum toxin and various impurities and can be processed to produce concentrated botulinum toxin (eg BoNT/A).

В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения первая фильтрация 106 включает удаление цельных или лизированных клеток С. Botulinum (или их компонентов) из ферментационной среды с использованием подходящего способа фильтрации (например, диафильтрации, микрофильтрации в тангенциальном потоке, ультрафильтрации в тангенциальном потоке, половолоконной фильтрации и т.п.). Способы фильтрации для очистки биомолекул, таких как белки, хорошо известны в данной области техники. См., например, публикации L. Schwartz and К. Seeley, Introduction to Tangential Flow Filtration for Laboratory and Process Development Applications, Pall Life Sciences (2002), https://laboratory. pall.com/content/dam/pal l/laboratory/literature-libraiy/non-gated/id-34212.pdf (last visited Dec. 9, 2019); Munir Cheryan, Ultrafiltration and Microfiltration Handbook (2d ed. 1998). В варианте осуществления настоящего изобретения первая фильтрация 106 включает микрофильтрацию в тангенциальном потоке.In specific embodiments of the present invention, the first filtration 106 comprises removing whole or lysed C. botulinum cells (or components thereof) from the fermentation medium using a suitable filtration method (e.g., diafiltration, cross-flow microfiltration, cross-flow ultrafiltration, hollow fiber filtration, etc. .P.). Filtration methods for purifying biomolecules such as proteins are well known in the art. See, for example, L. Schwartz and K. Seeley, Introduction to Tangential Flow Filtration for Laboratory and Process Development Applications, Pall Life Sciences (2002), https://laboratory. pall.com/content/dam/pal l/laboratory/literature-libraiy/non-gated/id-34212.pdf (last visited Dec. 9, 2019); Munir Cheryan, Ultrafiltration and Microfiltration Handbook (2d ed. 1998). In an embodiment of the present invention, the first filtration 106 includes tangential flow microfiltration.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения на стадии первой фильтрации 106 может быть использован фильтр (например, половолоконный фильтр, мембрана для фильтрации в тангенциальном потоке и т.п.), причем по меньшей мере растворитель и молекулы ботулинического токсина или токсиновые комплексы проходят через фильтр и дают токсинсодержащий пермеат 107, тогда как цельные или лизированные клетки, если они присутствуют, не проходят через фильтр и удерживаются в ретентате. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения фильтр содержит поры с диа- 10 045619 метром, лежащим в диапазоне от примерно 0,1 мкм до примерно 10 мкм (например, примерно 0,2 мкм).In some embodiments of the present invention, a filter (e.g., a hollow fiber filter, a tangential flow filtration membrane, etc.) may be used in the first filtration step 106, wherein at least solvent and botulinum toxin molecules or toxin complexes pass through the filter and produce a toxin-containing permeate 107, whereas whole or lysed cells, if present, do not pass through the filter and are retained in the retentate. In some embodiments of the present invention, the filter contains pores with a diameter ranging from about 0.1 μm to about 10 μm (eg, about 0.2 μm).

В варианте осуществления настоящего изобретения фильтр является половолоконным фильтром.In an embodiment of the present invention, the filter is a hollow fiber filter.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения стадия первой фильтрации 106 может дополнительно включать концентрирование токсинсодержащего пермеата 107 и выделение дополнительных молекул ботулинического токсина из ретентата и/или токсинсодержащего пермеата 107 с использованием любого подходящего способа (например, диафильтрации).In some embodiments of the present invention, the first filtration step 106 may further comprise concentrating the toxin-containing permeate 107 and separating additional botulinum toxin molecules from the retentate and/or toxin-containing permeate 107 using any suitable method (eg, diafiltration).

Фильтрация 2.Filtration 2.

Согласно фиг. 1, способ может дополнительно включать вторую фильтрацию (Фильтрацию 2) 108 для удаления остатков ферментационной среды (например, мелких пептидов, углеводов и т.п.) из токсинсодержащего пермеата 107. Эта стадия может включать любой подходящий способ фильтрации (например, диафильтрацию, микрофильтрацию в тангенциальном потоке, ультрафильтрацию в тангенциальном потоке, половолоконную фильтрацию и т.п.). В варианте осуществления настоящего изобретения вторая фильтрация 108 для удаления остатков ферментационной среды включает ультрафильтрацию с использованием тангенциального фильтра (например, половолоконного фильтра) с размером пор, который позволяет проникновение остатков ферментационной среды через фильтр, но задерживает молекулы ботулинического токсина и/или токсиновые комплексы. Например, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения фильтр может иметь размер пор, равный 150 кДа или менее, 100 кДа или менее или 50 кДа или менее. В этом случае молекулы ботулинического токсина или ботулинические токсиновые комплексы остаются в ретентате из второй фильтрации 108 и образуется осветленная культура 110, которая содержит молекулы ботулинического токсина или ботулинические токсиновые комплексы, но не содержит, по существу не содержит или практически не содержит цельных или лизированных клеток С. botulinum (или их компонентов) и остатков ферментационной среды (например, мелких пептидов, углеводов и т.п.).According to FIG. 1, the method may further include a second filtration (Filtration 2) 108 to remove residual fermentation media (e.g., small peptides, carbohydrates, etc.) from the toxin-containing permeate 107. This step may include any suitable filtration method (e.g., diafiltration, microfiltration tangential flow, tangential flow ultrafiltration, hollow fiber filtration, etc.). In an embodiment of the present invention, the second filtration 108 to remove fermentation media residues includes ultrafiltration using a tangential filter (eg, a hollow fiber filter) with a pore size that allows fermentation media residues to pass through the filter but retains botulinum toxin molecules and/or toxin complexes. For example, in some embodiments of the present invention, the filter may have a pore size of 150 kDa or less, 100 kDa or less, or 50 kDa or less. In this case, botulinum toxin molecules or botulinum toxin complexes remain in the retentate from the second filtration 108 and a clarified culture 110 is formed that contains botulinum toxin molecules or botulinum toxin complexes, but does not contain, substantially does not contain, or substantially does not contain whole or lysed C cells botulinum (or their components) and fermentation medium residues (for example, small peptides, carbohydrates, etc.).

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения осветленную культуру 110 можно собрать и дополнительно очистить во время последующих стадий обработки без осаждения молекул ботулинического токсина или токсиновых комплексов из раствора в какой-либо момент времени во время процесса очистки. Выгодным является то, что при этом повышается общий выход процесса, сохраняется активность токсина и исключается необходимость восстановления лиофилизированного лекарственного продукта конечным пользователем.In some embodiments of the present invention, the clarified culture 110 can be collected and further purified during subsequent processing steps without precipitating botulinum toxin molecules or toxin complexes from solution at any time during the purification process. Advantageously, it increases the overall yield of the process, maintains toxin activity, and eliminates the need for reconstitution of the lyophilized drug product by the end user.

Колоночная хроматография. Первое хроматографическое разделение.Column chromatography. First chromatographic separation.

Согласно фиг. 1, некоторые варианты осуществления способа 100 дополнительно включают очистку осветленной культуры 110 с использованием первого хроматографического разделения 112 с получением первой токсинсодержащей фракции 114. Задачей этой стадии является отделение ботулинических токсиновых комплексов от нуклеиновых кислот (например, ДНК и РНК), которые присутствуют в осветленной культуре 110. Первое хроматографическое разделение 112 может включать любой подходящий способ хроматографического разделения (например, ионообменную хроматографию, включая анионообменную хроматографию или катионообменную хроматографию, гель-фильтрационную хроматографию, высокоэффективную жидкостную хроматографию, аффинную хроматографию и т.п.). В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первое хроматографическое разделение может включать анионообменную хроматографию (AIEX). В варианте осуществления настоящего изобретения первое хроматографическое разделение включает AIEX на Q Sepharose.According to FIG. 1, some embodiments of the method 100 further include purifying the clarified culture 110 using a first chromatographic separation 112 to obtain a first toxin-containing fraction 114. The purpose of this step is to separate the botulinum toxin complexes from the nucleic acids (e.g., DNA and RNA) that are present in the clarified culture 110. The first chromatographic separation 112 may include any suitable chromatographic separation method (eg, ion exchange chromatography, including anion exchange chromatography or cation exchange chromatography, gel filtration chromatography, high performance liquid chromatography, affinity chromatography, and the like). In some embodiments of the present invention, the first chromatographic separation may include anion exchange chromatography (AIEX). In an embodiment of the present invention, the first chromatographic separation involves AIEX on Q Sepharose.

Первое хроматографическое разделение 112 может включать приведение первой хроматографической колонки в контакт с осветленной культурой 110, которая содержит ботулинические токсины или токсиновые комплексы. Подвижная фаза (содержащая осветленную культуру 110) может протекать через первую неподвижную фазу для отделения ботулинического токсина от других остаточных примесей (например, нуклеиновых кислот). Первая неподвижная фаза может содержать любую подходящую хроматографическую матрицу (например, среду на основе агарозных шариков, такую как Q Sepharose FF (производства компании GE Healthcare).The first chromatographic separation 112 may include contacting the first chromatography column with a clarified culture 110 that contains botulinum toxins or toxin complexes. The mobile phase (containing the clarified culture 110) can flow through the first stationary phase to separate the botulinum toxin from other residual impurities (eg, nucleic acids). The first stationary phase may contain any suitable chromatography matrix (eg, an agarose bead medium such as Q Sepharose FF (available from GE Healthcare).

В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения осветленная культура 110 может быть кондиционирована для колоночной хроматографии (например, посредством разведения в буферном растворе или посредством замены буфера). В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения осветленная культура 110 может быть кондиционирована в фосфатном буфере при рН, меньшем или равном примерно 7,5, предпочтительно - при рН, меньшем или равном примерно 7, более предпочтительно - при рН, равном примерно 6,1. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения осветленная культура 110 может быть кондиционирована в фосфатном буфере при рН, равном примерно 7,5, примерно 7,4, примерно 7,3, примерно 7,2, примерно 7,1, примерно 7,0, примерно 6,9, примерно 6,8, примерно 6,7, примерно 6,6, примерно 6,5, примерно 6,4, примерно 6,3, примерно 6,2, примерно 6,1, примерно 6,0, примерно 5,9, примерно 5,8, примерно 5,7, примерно 5,6 или примерно 5,5.In specific embodiments of the present invention, the clarified culture 110 may be conditioned for column chromatography (eg, by dilution in a buffer solution or by buffer exchange). In a specific embodiment of the present invention, the clarified culture 110 can be conditioned in phosphate buffer at a pH of less than or equal to about 7.5, preferably at a pH of less than or equal to about 7, more preferably at a pH of about 6.1. In some embodiments of the present invention, the clarified culture 110 may be conditioned in phosphate buffer at a pH of about 7.5, about 7.4, about 7.3, about 7.2, about 7.1, about 7.0, about 6.9, about 6.8, about 6.7, about 6.6, about 6.5, about 6.4, about 6.3, about 6.2, about 6.1, about 6.0, about 5.9, about 5.8, about 5.7, about 5.6 or about 5.5.

В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения первое хроматографическое разделение 112 может дополнительно включать промывание ботулинических токсинов или токсиновых комплексов через неподвижную фазу с использованием подходящего буферного раствора (например, фосфатного буфера с рН 6,1). Задачей этой стадии является промывание как можно большего количестваIn specific embodiments of the present invention, the first chromatographic separation 112 may further include washing the botulinum toxin or toxin complexes through a stationary phase using a suitable buffer solution (eg, phosphate buffer pH 6.1). The purpose of this stage is to wash as much as possible

- 11 045619 ботулинических токсиновых комплексов через колонку с отделением ботулинических токсиновых комплексов от других белков и удалением нуклеиновых кислот (РНК и ДНК). В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения концентрация солей в этом буферном растворе может быть выбрана так, чтобы максимизировать количество ботулинических токсинов или токсиновых комплексов, протекающих через колонку, и минимизировать количество других белков, протекающих через колонку.- 11 045619 botulinum toxin complexes through a column with separation of botulinum toxin complexes from other proteins and removal of nucleic acids (RNA and DNA). In some embodiments of the present invention, the concentration of salts in this buffer solution can be selected to maximize the amount of botulinum toxin or toxin complexes flowing through the column and minimizing the amount of other proteins flowing through the column.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения буферный раствор содержит хлорид натрия (NaCl) в концентрации, равной не менее чем примерно 15 мМ, не менее чем примерно 20 мМ, не менее чем примерно 30 мМ, не менее чем примерно 40 мМ, не менее чем примерно 50 мМ, не менее чем примерно 60 мМ, не менее чем примерно 70 мМ, не менее чем примерно 80 мМ, не менее чем примерно 90 мМ, не менее чем примерно 100 мМ, не менее чем примерно 150 мМ, не менее чем примерно 200 мМ, не менее чем примерно 250 мМ, не менее чем примерно 300 мМ, не менее чем примерно 350 мМ, не менее чем примерно 400 мМ, не менее чем примерно 450 мМ или не менее чем примерно 500 мМ (или имеет промежуточное значение). В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения буферный раствор содержит NaCl в концентрации, равной примерно 15 мМ, примерно 20 мМ, примерно 30 мМ, примерно 40 мМ, примерно 50 мМ, примерно 60 мМ, примерно 70 мМ, примерно 80 мМ, примерно 90 мМ, примерно 100 мМ, примерно 150 мМ, примерно 200 мМ, примерно 250 мМ, примерно 300 мМ, примерно 350 мМ, примерно 400 мМ, примерно 450 мМ или примерно 500 мМ. В варианте осуществления настоящего изобретения буферный раствор содержит NaCl в концентрации, равной примерно 150 мМ.In some embodiments of the present invention, the buffer solution contains sodium chloride (NaCl) at a concentration of not less than about 15 mM, not less than about 20 mM, not less than about 30 mM, not less than about 40 mM, not less than about 50 mM, not less than about 60 mM, not less than about 70 mM, not less than about 80 mM, not less than about 90 mM, not less than about 100 mM, not less than about 150 mM, not less than about 200 mM, not less than about 250 mM, not less than about 300 mM, not less than about 350 mM, not less than about 400 mM, not less than about 450 mM, or not less than about 500 mM (or an intermediate value). In some embodiments, the buffer solution contains NaCl at a concentration of about 15 mM, about 20 mM, about 30 mM, about 40 mM, about 50 mM, about 60 mM, about 70 mM, about 80 mM, about 90 mM, about 100 mM, about 150 mM, about 200 mM, about 250 mM, about 300 mM, about 350 mM, about 400 mM, about 450 mM, or about 500 mM. In an embodiment of the present invention, the buffer solution contains NaCl at a concentration of about 150 mM.

В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения первая хроматографическая колонка может работать в проточном режиме, причем ботулинические токсины и/или токсиновые комплексы могут проходить через колонку без адсорбции на стационарной фазе. В этой конфигурации не требуется элюирование ботулинического токсина или токсиновых комплексов. Вместо этого ботулинический токсин или токсиновые комплексы могут выходить из колонки в токсинсодержащей фракции 114, которую можно собрать и дополнительно очистить во время последующих стадий обработки. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения мониторинг сбора токсинсодержащей фракции 114 осуществляют посредством определения оптической плотности потока при длине волны, равной 280 нм (А280; от англ.: absorbance), причем токсинсодержащую фракцию 114 собирают во время появления пика А280.In a specific embodiment of the present invention, the first chromatography column can be operated in a flow-through mode, and botulinum toxins and/or toxin complexes can pass through the column without adsorption to the stationary phase. This configuration does not require elution of botulinum toxin or toxin complexes. Instead, the botulinum toxin or toxin complexes may exit the column in a toxin-containing fraction 114, which can be collected and further purified during subsequent processing steps. In some embodiments of the present invention, collection of the toxin-containing fraction 114 is monitored by determining the optical fluence at a wavelength of 280 nm (A 280 ; from English: absorbance), with the toxin-containing fraction 114 being collected at the time of the appearance of the A 280 peak.

Второе хроматографическое разделение.Second chromatographic separation.

Некоторые варианты осуществления способа 100 дополнительно включают стадию второго хроматографического разделения 116, во время которой токсинсодержащую фракцию 114 можно очистить с удалением основных примесей (например, других белков) и получением первого токсинсодержащего элюата 118. Второе хроматографическое разделение 116 может включать любой подходящий способ хроматографического разделения (например, ионообменную хроматографию, в том числе анионообменную хроматографию или катионообменную хроматографию, гель-фильтрационную хроматографию, высокоэффективную жидкостную хроматографию, аффинную хроматографию и т.п.). В конкретном варианте осуществления второе хроматографическое разделение 116 включает катионообменную хроматографию (CIEX).Some embodiments of the method 100 further include a second chromatographic separation step 116, during which the toxin-containing fraction 114 can be purified to remove major impurities (e.g., other proteins) and provide a first toxin-containing eluate 118. The second chromatographic separation 116 may include any suitable chromatographic separation method ( for example, ion exchange chromatography, including anion exchange chromatography or cation exchange chromatography, gel filtration chromatography, high performance liquid chromatography, affinity chromatography, etc.). In a specific embodiment, the second chromatographic separation 116 includes cation exchange chromatography (CIEX).

Второе хроматографическое разделение 116 может включать приведение ботулинических токсинов или токсиновых комплексов в контакт со второй хроматографической колонкой, причем подвижная фаза, содержащая токсинсодержащую фракцию 114, перемещается через вторую неподвижную фазу. Вторая неподвижная фаза может содержать любую подходящую хроматографическую матрицу (например, среду на основе агарозных шариков, такую как SP Sepharose FF (производства компании GE Healthcare)). В вариантах осуществления настоящего изобретения молекулы ботулинического токсина или токсиновые комплексы могут связываться со второй неподвижной фазой. В вариантах осуществления настоящего изобретения ботулинические токсины или токсиновые комплексы могут связываться со второй неподвижной фазой, при этом осуществляется мониторинг А280 раствора, промывающего колонку. В вариантах осуществления настоящего изобретения колонку промывают подходящим буферным раствором (например, раствором, содержащим 50 мМ ацетата натрия, 0,2% полисорбата 20, рН 4,5) до тех пор, пока A280 не вернется к исходному значению, что показывает, что весь токсинсодержащий элюат 118 прошел через колонку, хотя ботулинические токсины и токсиновые комплексы могут оставаться связанными со второй неподвижной фазой.The second chromatographic separation 116 may include contacting botulinum toxins or toxin complexes with a second chromatography column, with a mobile phase containing the toxin-containing fraction 114 moving through the second stationary phase. The second stationary phase may contain any suitable chromatographic matrix (eg, agarose bead based medium such as SP Sepharose FF (available from GE Healthcare)). In embodiments of the present invention, botulinum toxin molecules or toxin complexes may bind to the second stationary phase. In embodiments of the present invention, botulinum toxins or toxin complexes may bind to the second stationary phase while monitoring the A 280 solution washing the column. In embodiments of the present invention, the column is washed with a suitable buffer solution (eg, a solution containing 50 mM sodium acetate, 0.2% polysorbate 20, pH 4.5) until the A 280 returns to its original value, indicating that all of the toxin-containing eluate 118 passed through the column, although botulinum toxins and toxin complexes may remain associated with the second stationary phase.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения второе хроматографическое разделение 116 может также включать дополнительное промывание второй хроматографической колонки промывочным буфером для удаления слабо связанных белков, тогда как ботулинические токсины и токсиновые комплексы остаются прочно связанными со второй неподвижной фазой. Для этой стадии промывания можно использовать любой подходящий буферный раствор (например, раствор, содержащий 50 мМ ацетата натрия, 0,2% полисорбата 20, рН 4,5, 210 мМ NaCl). В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения этот промывочный буфер может содержать NaCl в концентрации, равной 250 мМ или менее, 240 мМ или менее, 230 мМ или менее, 220 мМ или менее, 210 мМ или менее, 200 мМ или менее, 190 мМ или менее, 180 мМ или менее, 170 мМ или менее, 160 мМ или менее, 150 мМ или менее, 140 мМ или менее, 130 мМ или менее, 120 мМ или менее, 110 мМ или менее или 100 мМ илиIn some embodiments of the present invention, the second chromatography separation 116 may also include further washing the second chromatography column with wash buffer to remove loosely bound proteins while the botulinum toxins and toxin complexes remain tightly bound to the second stationary phase. Any suitable buffer solution can be used for this washing step (eg, a solution containing 50 mM sodium acetate, 0.2% polysorbate 20, pH 4.5, 210 mM NaCl). In some embodiments, the wash buffer may contain NaCl at a concentration of 250 mM or less, 240 mM or less, 230 mM or less, 220 mM or less, 210 mM or less, 200 mM or less, 190 mM or less , 180 mM or less, 170 mM or less, 160 mM or less, 150 mM or less, 140 mM or less, 130 mM or less, 120 mM or less, 110 mM or less, or 100 mM or less

- 12 045619 менее, или в еще более низких концентрациях. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения этот промывочный буфер содержит NaCl в концентрации, равной примерно 100 мМ, примерно- 12 045619 less, or in even lower concentrations. In some embodiments of the present invention, this wash buffer contains NaCl at a concentration of about 100 mM, about

110 мМ, примерно 120 мМ, примерно 130 мМ, примерно 140 мМ, примерно 150 мМ, примерно 160 мМ, примерно 170 мМ, примерно 180 мМ, примерно 190 мМ, примерно 200 мМ, примерно 210 мМ, примерно110 mM, about 120 mM, about 130 mM, about 140 mM, about 150 mM, about 160 mM, about 170 mM, about 180 mM, about 190 mM, about 200 mM, about 210 mM, about

220 мМ, примерно 230 мМ, примерно 240 мМ или примерно 250 мМ.220 mM, about 230 mM, about 240 mM, or about 250 mM.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения второе хроматографическое разделение 116 может также включать кондиционирование токсинсодержащей фракции 114 для колоночной хроматографии (например, посредством разведения или замены буфера) перед контактом токсинсодержащей фракции 114 со второй хроматографической колонкой. Например, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения токсинсодержащую фракцию 114 можно кондиционировать посредством разведения в уксусно-ацетатном буфере при значении рН, лежащем в диапазоне от примерно 3 до примерно 7, от примерно 3,5 до примерно 6 или от примерно 4 до примерно 5, предпочтительно - при значении рН, примерно равном 4,5. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения токсинсодержащую фракцию 114 кондиционируют в буфере, имеющем значение рН, равное примерно 3,5, примерно 3,6, примерно 3,7, примерно 3,8, примерно 3,9, примерно 4,0, примерно 4,1, примерно 4,2, примерно 4,3, примерно 4,4, примерно 4,5, примерно 4,6, примерно 4,7, примерно 4,8, примерно 4,9, примерно 5,0, примерно 5,1, примерно 5,2, примерно 5,3, примерно 5,4 или примерно 5,5.In some embodiments of the present invention, the second chromatographic separation 116 may also include conditioning the toxin-containing fraction 114 for column chromatography (eg, through dilution or buffer exchange) before contacting the toxin-containing fraction 114 with the second chromatography column. For example, in some embodiments of the present invention, toxin-containing fraction 114 can be conditioned by dilution in an acetic acid buffer at a pH ranging from about 3 to about 7, about 3.5 to about 6, or about 4 to about 5. preferably at a pH value of approximately 4.5. In some embodiments of the present invention, the toxin-containing fraction 114 is conditioned in a buffer having a pH value of about 3.5, about 3.6, about 3.7, about 3.8, about 3.9, about 4.0, about 4 ,1, approximately 4.2, approximately 4.3, approximately 4.4, approximately 4.5, approximately 4.6, approximately 4.7, approximately 4.8, approximately 4.9, approximately 5.0, approximately 5 ,1, about 5.2, about 5.3, about 5.4 or about 5.5.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения второе хроматографическое разделение 116 может дополнительно включать элюирование ботулинических токсинов или токсиновых комплексов из колонки с получением первого токсинсодержащего элюата 118. Элюирование может включать промывание колонки одним или более буферными растворами, которые способствуют отсоединению токсина (или токсинового комплекса) от неподвижной фазы (например, посредством изменения рН или ионной силы). Этот элюционный буфер может быть любым буферным раствором, подходящим для стимуляции отсоединения токсина или токсинового комплекса от второй неподвижной фазы (например, раствор, содержащий 50 мМ ацетата натрия, 0,2% полисорбата 20, рН 4,5). Например, такой буферный раствор может содержать уксусно-ацетатный буфер с рН, лежащим в диапазоне от примерно 3 до примерно 7, от примерно 4 до примерно 5 или с рН, примерно равным 4,5. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения токсинсодержащую фракцию элюируют из второй хроматографической колонки с использованием буфера, имеющего значение рН, равное примерно 3,5, примерно 3,6, примерно 3,7, примерно 3,8, примерно 3,9, примерно 4,0, примерно 4,1, примерно 4,2, примерно 4,3, примерно 4,4, примерно 4,5, примерно 4,6, примерно 4,7, примерно 4,8, примерно 4,9, примерно 5,0, примерно 5,1, примерно 5,2, примерно 5,3, примерно 5,4 или примерно 5,5.In some embodiments of the present invention, the second chromatographic separation 116 may further include eluting botulinum toxin or toxin complexes from the column to obtain a first toxin-containing eluate 118. The elution may include washing the column with one or more buffer solutions that facilitate detachment of the toxin (or toxin complex) from the stationary phase (for example, by changing pH or ionic strength). This elution buffer can be any buffer solution suitable for promoting dissociation of the toxin or toxin complex from the second stationary phase (eg, a solution containing 50 mM sodium acetate, 0.2% polysorbate 20, pH 4.5). For example, such a buffer solution may comprise an acetate buffer with a pH ranging from about 3 to about 7, from about 4 to about 5, or a pH of about 4.5. In some embodiments of the present invention, the toxin-containing fraction is eluted from the second chromatography column using a buffer having a pH value of about 3.5, about 3.6, about 3.7, about 3.8, about 3.9, about 4, 0, about 4.1, about 4.2, about 4.3, about 4.4, about 4.5, about 4.6, about 4.7, about 4.8, about 4.9, about 5, 0, about 5.1, about 5.2, about 5.3, about 5.4, or about 5.5.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения этот элюционный буфер может содержать соль в концентрации, достаточной для стимуляции отсоединения ботулинических токсинов или токсиновых комплексов от второй неподвижной фазы. В вариантах осуществления настоящего изобретения этот элюционный буфер содержит NaCl в концентрации, равной 230 мМ или более, 240 мМ или более, 250 мМ или более, 260 мМ или более, 270 мМ или более, 280 мМ или более, 290 мМ или более, 300 мМ или более, 350 мМ или более или 400 мМ или более. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения этот элюционный буфер содержит NaCl в концентрации, равной примерно 230 мМ, примерно 240 мМ, примерно 250 мМ, примерно 260 мМ, примерно 270 мМ, примерно 280 мМ, примерно 290 мМ, примерно 300 мМ, примерно 310 мМ, примерно 320 мМ, примерно 330 мМ, примерно 340 мМ, примерно 350 мМ, примерно 360 мМ, примерно 370 мМ, примерно 380 М, примерно 390 мМ или примерно 400 мМ, или имеющей любое промежуточное значение.In some embodiments of the present invention, this elution buffer may contain a salt in a concentration sufficient to stimulate the detachment of botulinum toxins or toxin complexes from the second stationary phase. In embodiments of the present invention, the elution buffer contains NaCl at a concentration equal to 230 mM or more, 240 mM or more, 250 mM or more, 260 mM or more, 270 mM or more, 280 mM or more, 290 mM or more, 300 mM or more, 350 mM or more, or 400 mM or more. In some embodiments of the present invention, the elution buffer contains NaCl at a concentration of about 230 mM, about 240 mM, about 250 mM, about 260 mM, about 270 mM, about 280 mM, about 290 mM, about 300 mM, about 310 mM , about 320 mM, about 330 mM, about 340 mM, about 350 mM, about 360 mM, about 370 mM, about 380 M, about 390 mM or about 400 mM, or any value in between.

В вариантах осуществления настоящего изобретения молекулы ботулинического токсина или токсиновые комплексы элюируют из колонки с получением первого токсинсодержащего элюата 118, который можно собрать и дополнительно очистить на последующих стадиях обработки. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения во время элюирования из второй хроматографической колонки измеряют A280 для обнаружения присутствия молекул ботулинического токсина или токсиновых комплексов, элюированных из колонки, и пик А280 собирают в форме отдельной фракции с получением первого токсинсдержащего элюата 118.In embodiments of the present invention, botulinum toxin molecules or toxin complexes are eluted from the column to produce a first toxin-containing eluate 118, which can be collected and further purified in subsequent processing steps. In some embodiments of the present invention, A 280 is measured during elution from a second chromatography column to detect the presence of botulinum toxin molecules or toxin complexes eluted from the column, and the A 280 peak is collected as a separate fraction to yield a first toxin-containing eluate 118.

Фильтрация 3.Filtration 3.

Некоторые варианты осуществления способа дополнительно включают стадию третьей фильтрации 120, осуществляемую после второго хроматографического разделения 116 и перед третьим хроматографическим разделением 124. В варианте осуществления настоящего изобретения во время третьей фильтрации 120 NTH и/или NTNH белки отсоединяются от ботулинических токсиновых комплексов. В вариантах осуществления настоящего изобретения третья фильтрация 120 включает замену буфера, за счет которой может быть повышен рН первого токсинсодержащего элюата 118 (например, от примерно 4,5 до примерно 8,0). В вариантах осуществления настоящего изобретения замена буфера может снизить концентрацию соли в токсинсодержащем элюате 118 (например, от примерно 270 мМ до примерно 50 мМ). В вариантах осуществления настоящего изобретения за счет третьей фильтрации 120 можно сконцентрировать токсинсодержащий элюат 118 (например, посредством снижения его объема от примерно 300 мл до примерно 50-60 мл).Some embodiments of the method further include a third filtration step 120 performed after the second chromatographic separation 116 and before the third chromatographic separation 124. In an embodiment of the present invention, during the third filtration 120, NTH and/or NTNH proteins are separated from the botulinum toxin complexes. In embodiments of the present invention, the third filtration 120 includes a buffer exchange, which can increase the pH of the first toxin-containing eluate 118 (eg, from about 4.5 to about 8.0). In embodiments of the present invention, buffer exchange may reduce the salt concentration in toxin-containing eluate 118 (eg, from about 270 mM to about 50 mM). In embodiments of the present invention, the third filtration 120 can concentrate the toxin-containing eluate 118 (eg, by reducing its volume from about 300 ml to about 50-60 ml).

- 13 045619- 13 045619

Третья фильтрация 120 может включать любой подходящий способ фильтрации (например, диафильтрацию, микрофильтрацию в тангенциальном потоке, ультрафильтрацию в тангенциальном потоке, половолоконную фильтрацию и т.п.). В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения третья фильтрация 120 может включать ультрафильтрацию с использованием тангенциального фильтра (например, половолоконного фильтра) с размером пор, подходящим для удержания отсоединенных молекул ботулинического токсина (150 кДа) и NTH и/или NTNH белков. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения фильтр может иметь размер пор, не превышающий примерно 150 кДа, не превышающий примерно 140 кДа, не превышающий примерно 130 кДа, не превышающий примерно 120 кДа, не превышающий примерно 110 кДа, не превышающий примерно 100 кДа, не превышающий примерно 90 кДа, не превышающий примерно 80 кДа, не превышающий примерно 70 кДа, не превышающий примерно 60 кДа, не превышающий примерно 50 кДа, не превышающий примерно 40 кДа, не превышающий примерно 30 кДа или не превышающий примерно 20 кДа (или имеющий промежуточное значение). Например, тангенциальный фильтр может иметь размер пор, равный примерно 20 кДа, примерно 25 кДа, примерно 30 кДа, примерно 35 кДа, примерно 40 кДа, примерно 45 кДа, примерно 50 кДа, примерно 55 кДа, примерно 60 кДа, примерно 65 кДа, примерно 70 кДа, примерно 75 кДа, примерно 80 кДа, примерно 85 кДа, примерно 90 кДа, примерно 95 кДа, примерно 100 кДа, примерно 110 кДа, примерно 120 кДа, примерно 130 кДа, примерно 140 кДа или примерно 150 кДа, или имеющий любое промежуточное значение. В варианте осуществления настоящего изобретения фильтр имеет размер пор, равный примерно 30 кДа.The third filtration 120 may include any suitable filtration method (eg, diafiltration, cross-flow microfiltration, cross-flow ultrafiltration, hollow fiber filtration, etc.). In a specific embodiment of the present invention, the third filtration 120 may include ultrafiltration using a tangential filter (eg, a hollow fiber filter) with a pore size suitable for retaining detached botulinum toxin molecules (150 kDa) and NTH and/or NTNH proteins. In some embodiments, the filter may have a pore size of no more than about 150 kDa, no more than about 140 kDa, no more than about 130 kDa, no more than about 120 kDa, no more than about 110 kDa, no more than about 100 kDa, no more than about 90 kDa, not exceeding about 80 kDa, not exceeding about 70 kDa, not exceeding about 60 kDa, not exceeding about 50 kDa, not exceeding about 40 kDa, not exceeding about 30 kDa, or not exceeding about 20 kDa (or intermediate) ). For example, the tangential filter may have a pore size of about 20 kDa, about 25 kDa, about 30 kDa, about 35 kDa, about 40 kDa, about 45 kDa, about 50 kDa, about 55 kDa, about 60 kDa, about 65 kDa, about 70 kDa, about 75 kDa, about 80 kDa, about 85 kDa, about 90 kDa, about 95 kDa, about 100 kDa, about 110 kDa, about 120 kDa, about 130 kDa, about 140 kDa, or about 150 kDa, or having any intermediate value. In an embodiment of the present invention, the filter has a pore size of approximately 30 kDa.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения токсинсодержащий элюат 118 можно сконцентрировать посредством ультрафильтрации, затем промыть с использованием диафильтрации против буферного раствора для отсоединения NTH и/или NTNH белков от ботулинических токсиновых комплексов. В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения белковые молекулы ботулинического токсина и NTH и/или NTNH белки могут оставаться в ретентате 121 (то есть, в токсинсодержащем ретентате), тогда как другие остатки фильтрационной и хроматографической сред отделяют в пермеат.In some embodiments of the present invention, the toxin-containing eluate 118 can be concentrated by ultrafiltration, then washed using diafiltration against a buffer solution to separate the NTH and/or NTNH proteins from the botulinum toxin complexes. In a particular embodiment of the present invention, the botulinum toxin protein molecules and the NTH and/or NTNH proteins may remain in the retentate 121 (ie, the toxin-containing retentate) while other residues from the filtration and chromatography media are separated into the permeate.

Буферный раствор, используемый для третьей фильтрации 120, может быть любым буферным раствором (например, Трис-HCl буфером), подходящим для отсоединения NTH и/или NTNH белков, содержащихся в токсиновых комплексах, от молекул ботулинического токсина. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения буферный раствор, используемый для третьей фильтрации 120, может быть тем же буфером, который использовали для кондицирования третьей хроматографической колонки (например, Трис-HCl буфером с рН более 7, как обсуждается ниже).The buffer solution used for third filtration 120 may be any buffer solution (eg, Tris-HCl buffer) suitable for detaching the NTH and/or NTNH proteins contained in the toxin complexes from the botulinum toxin molecules. In some embodiments of the present invention, the buffer solution used for the third filtration 120 may be the same buffer that was used to condition the third chromatography column (eg, a Tris-HCl buffer with a pH greater than 7, as discussed below).

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения буферный раствор, используемый для третьей фильтрации 120, имеет рН, подходящий для отсоединения NTH и/или NTNH белков от белковых молекул ботулинического токсина. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения рН буферного раствора равен по меньшей мере примерно 7, предпочтительно - лежит в диапазоне от примерно 7 до примерно 10, предпочтительно - лежит в диапазоне от примерно 7 до примерно 9, предпочтительно - лежит в диапазоне от примерно 7,5 до примерно 8,5, предпочтительно - равен примерно 8,0. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения рН буферного раствора для третьей фильтрации 120 может быть равен примерно 7,5, примерно 7,6, примерно 7,7, примерно 7,8, примерно 7,9, примерно 8,0, примерно 8,1, примерно 8,2, примерно 8,3, примерно 8,4, примерно 8,5, примерно 8,6, примерно 8,7, примерно 8,8, примерно 8,9, примерно 9,0, примерно 9,5 или примерно 10,0. В варианте осуществления настоящего изобретения рН буферного раствора для третьей фильтрации 120 равен примерно 8,0.In some embodiments of the present invention, the buffer solution used for third filtration 120 has a pH suitable for detaching NTH and/or NTNH proteins from botulinum toxin protein molecules. In some embodiments of the present invention, the pH of the buffer solution is at least about 7, preferably in the range of about 7 to about 10, preferably in the range of about 7 to about 9, preferably in the range of about 7.5 to about 8.5, preferably equal to about 8.0. In some embodiments of the present invention, the pH of third filtration buffer 120 may be about 7.5, about 7.6, about 7.7, about 7.8, about 7.9, about 8.0, about 8.1 , about 8.2, about 8.3, about 8.4, about 8.5, about 8.6, about 8.7, about 8.8, about 8.9, about 9.0, about 9.5 or approximately 10.0. In an embodiment of the present invention, the pH of the third filtration buffer solution 120 is approximately 8.0.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения токсинсодержащий ретентат 121 из третьей фильтрации 120 может быть собран и дополнительно очищен в последующих стадиях обработки без осаждения молекул ботулинического токсина или токсиновых комплексов из раствора в любой точке способа очистки. Это выгодно повышает общие выходы способа и исключает необходимость восстановления лиофилизированного лекарственного продукта в любой точке способа очистки или конечным пользователем.In some embodiments of the present invention, the toxin-containing retentate 121 from the third filtration 120 can be collected and further purified in subsequent processing steps without precipitating botulinum toxin molecules or toxin complexes from solution at any point in the purification process. This advantageously increases overall process yields and eliminates the need to reconstitute the lyophilized drug product at any point in the purification process or by the end user.

Третье хроматографическое разделение.Third chromatographic separation.

Некоторые варианты осуществления способа 100 дополнительно включают третье хроматографическое разделение 124 для отделения и удаления NTH и/или NTNH белков, отсоединенных от токсиновых комплексов во время предшествующей третьей фильтрации 120, с удержанием белковых молекул ботулинического токсина. Образующийся второй токсинсодержащий элюат 126 может содержать свободные белковые молекулы ботулинического токсина (приблизительно 150 кДа) и может не содержать, по существу не содержать или практически не содержать токсиновых комплексов. Третье хроматографическое разделение 124 может включать любой подходящий способ хроматографического разделения (например, ионообменную хроматографию, в том числе анионообменную хроматографию или катионообменную хроматографию, гель-фильтрационную хроматографию, высокоэффективную жидкостную хроматографию, аффинную хроматографию и т.п.). В конкретном варианте осуществления третье хроматографическое разделение 124 может включать анионообменную хроматографию (AIEX).Some embodiments of the method 100 further include a third chromatographic separation 124 to separate and remove NTH and/or NTNH proteins dissociated from the toxin complexes during the preceding third filtration 120, while retaining the botulinum toxin protein molecules. The resulting second toxin-containing eluate 126 may contain free botulinum toxin protein molecules (approximately 150 kDa) and may contain no, substantially no, or substantially no toxin complexes. The third chromatographic separation 124 may include any suitable chromatographic separation method (eg, ion exchange chromatography, including anion exchange chromatography or cation exchange chromatography, gel filtration chromatography, high performance liquid chromatography, affinity chromatography, etc.). In a specific embodiment, the third chromatographic separation 124 may include anion exchange chromatography (AIEX).

- 14 045619- 14 045619

Третье хроматографическое разделение 124 может включать приведение ботулинических токсинов или токсиновых комплексов, содержащихся в токсинсодержащем ретентате 121 из третьей фильтрации 120, в контакт с третьей хроматографической колонкой, причем подвижная фаза, содержащая токсинсодержащий ретентат 121 (и находящиеся в нем свободные белковые молекулы ботулинического токсина), перемещается через третью неподвижную фазу. Третья неподвижная фаза может содержать любую подходящую хроматографическую матрицу (например, среду на основе агарозных шариков, такую как Q Sepharose FF (производства компании GE Healthcare)).The third chromatographic separation 124 may include contacting the botulinum toxin or toxin complexes contained in the toxin-containing retentate 121 from the third filtration 120 with a third chromatography column, wherein the mobile phase containing the toxin-containing retentate 121 (and the free botulinum toxin protein molecules therein) moves through the third stationary phase. The third stationary phase may contain any suitable chromatographic matrix (eg, an agarose bead-based medium such as Q Sepharose FF (available from GE Healthcare)).

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения третье хроматографическое разделение 124 может также включать кондиционирование токсинсодержащего ретентата 121 из третьей фильтрации 120 для колоночной хроматографии (например, посредством разведения, замены буфера, фильтрации или их комбинации). Например, токсинсодержащий ретентат 121 можно развести в буферном растворе, например - в Трис-HCl буфере при значении рН, превышающем 7, предпочтительно - лежащем в диапазоне от 7 до 10, предпочтительно - от примерно 7 до примерно 9, предпочтительно - от примерно 7,5 до примерно 8,5, или предпочтительно - при значении рН, равном примерно 8,0. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения рН буферного раствора равен примерно 7,5, примерно 7,6, примерно 7,7, примерно 7,8, примерно 7,9, примерно 8,0, примерно 8,1, примерно 8,2, примерно 8,3, примерно 8,4, примерно 8,5, примерно 8,6, примерно 8,7, примерно 8,8, примерно 8,9, примерно 9,0, примерно 9,5 или примерно 10,0.In some embodiments of the present invention, the third chromatographic separation 124 may also include conditioning the toxin-containing retentate 121 from the third column chromatography filtration 120 (eg, through dilution, buffer exchange, filtration, or a combination thereof). For example, toxin-containing retentate 121 can be diluted in a buffer solution, such as Tris-HCl buffer, at a pH greater than 7, preferably in the range of 7 to 10, preferably from about 7 to about 9, preferably from about 7, 5 to about 8.5, or preferably at a pH value of about 8.0. In some embodiments, the pH of the buffer solution is about 7.5, about 7.6, about 7.7, about 7.8, about 7.9, about 8.0, about 8.1, about 8.2, about 8.3, about 8.4, about 8.5, about 8.6, about 8.7, about 8.8, about 8.9, about 9.0, about 9.5, or about 10.0.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения белковые молекулы ботулинического токсина, токсиновые комплексы и NTH и/или NTNH белки, содержащиеся в токсинсодержащем ретентате 121, могут адсорбироваться на третьей неподвижной фазе. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения токсинсодержащий ретентат 121 загружают на третью хроматографическую колонку и промывают промывочным буферным раствором для удаления нетоксиновых примесей, которые остались не связанными с третьей неподвижной фазой. Промывочный буфер может быть любым подходящим буферным раствором (например, раствором, содержащим 20 мМ трис/HCl, 50 мМ NaCl, 0,2% полисорбата 20, рН 8,0), и А280 раствора, прошедшего через колонку, можно контролировать до тех пор, пока A280 не достигнет исходного значения, что показывает, что весь несвязанный материал протек через третью хроматографическую колонку.In some embodiments of the present invention, botulinum toxin protein molecules, toxin complexes, and NTH and/or NTNH proteins contained in toxin-containing retentate 121 can be adsorbed to the third stationary phase. In some embodiments of the present invention, the toxin-containing retentate 121 is loaded onto a third chromatography column and washed with a wash buffer solution to remove non-toxin impurities that remain unassociated with the third stationary phase. The wash buffer can be any suitable buffer solution (eg, a solution containing 20 mM Tris/HCl, 50 mM NaCl, 0.2% polysorbate 20, pH 8.0), and the A 280 of the solution passing through the column can be monitored until until A 280 reaches the initial value, indicating that all unbound material has flowed through the third chromatography column.

Третье хроматографическое разделение 124 может дополнительно включать элюирование белков ботулинического токсина, связанных с третьей неподвижной фазой, с получением второго токсинсодержащего элюата 126. Элюирование может включать промывание колонки одним или более буферными растворами для десорбции белковых молекул ботулинического токсина от неподвижной фазы (например, посредством изменения рН, ионной силы и т.п.) с использованием любого подходящего совместимого с белками буферного раствора. Например, молекулы ботулинического токсина можно элюировать из третьей неподвижной фазы с использованием Трис-HCl буферного раствора при рН, превышающем 7, предпочтительно - лежащем в диапазоне от 7 до 10, предпочтительно - от примерно 7 до примерно 9, предпочтительно - от примерно 7,5 до примерно 8,5 или предпочтительно - при рН, равном примерно 8,0. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения рН буферного раствора равен примерно 7,5, примерно 7,6, примерно 7,7, примерно 7,8, примерно 7,9, примерно 8,0, примерно 8,1, примерно 8,2, примерно 8,3, примерно 8,4 или примерно 8,5.The third chromatographic separation 124 may further include eluting the botulinum toxin proteins associated with the third stationary phase to produce a second toxin-containing eluate 126. The elution may include washing the column with one or more buffer solutions to desorb the botulinum toxin protein molecules from the stationary phase (e.g., by changing the pH , ionic strength, etc.) using any suitable protein-compatible buffer solution. For example, botulinum toxin molecules can be eluted from the third stationary phase using a Tris-HCl buffer solution at a pH greater than 7, preferably ranging from 7 to 10, preferably from about 7 to about 9, preferably from about 7.5 to about 8.5 or preferably at a pH of about 8.0. In some embodiments, the pH of the buffer solution is about 7.5, about 7.6, about 7.7, about 7.8, about 7.9, about 8.0, about 8.1, about 8.2, about 8.3, about 8.4 or about 8.5.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения буферный раствор, используемый для элюирования молекул ботулинического токсина из третьей хроматографической колонки, может содержать соль (например, NaCl). В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения буферный раствор, используемый для элюирования молекул ботулинического токсина из третьей хроматографической колонки, содержит NaCl в концентрации, пригодной для стимулирования десорбции молекул ботулинического токсина от третьей неподвижной фазы. В вариантах осуществления настоящего изобретения этот элюционный буфер может содержать NaCl в концентрации, лежащей в диапазоне от примерно 25 мМ до примерно 250 мМ, предпочтительно - от примерно 50 мМ до примерно 200 мМ, предпочтительно - от примерно 100 мМ до примерно 150 мМ, предпочтительно - равной примерно 120 мМ. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения буферный раствор, используемый для элюирования молекул ботулинического токсина из третьей хроматографической колонки, содержит NaCl в концентрации, равной примерно 50 мМ, примерно 60 мМ, примерно 70 мМ, примерно 80 мМ, примерно 90 мМ, примерно 100 мМ, примерно 110 мМ, примерно 115 мМ, примерно 120 мМ, примерно 125 мМ, примерно 130 мМ, примерно 135 мМ, примерно 140 мМ, примерно 145 мМ, примерно 150 мМ, примерно 155 мМ, примерно 160 мМ, примерно 165 мМ, примерно 170 мМ, примерно 175 мМ, примерно 180 мМ, примерно 185 мМ, примерно 190 мМ, примерно 195 мМ, примерно 200 мМ, примерно 210 мМ, примерно 220 мМ, примерно 230 мМ, примерно 240 мМ или примерно 250 мМ. В варианте осуществления настоящего изобретения буферный раствор, используемый для элюирования молекул ботулинического токсина из третьей хроматографической колонки, содержит NaCl в концентрации, равной примерно 120 мМ или примерно 150 мМ.In some embodiments of the present invention, the buffer solution used to elute botulinum toxin molecules from the third chromatography column may contain a salt (eg, NaCl). In some embodiments of the present invention, the buffer solution used to elute botulinum toxin molecules from the third chromatography column contains NaCl at a concentration suitable to promote desorption of botulinum toxin molecules from the third stationary phase. In embodiments of the present invention, this elution buffer may contain NaCl at a concentration ranging from about 25 mM to about 250 mM, preferably from about 50 mM to about 200 mM, preferably from about 100 mM to about 150 mM, preferably - equal to approximately 120 mM. In some embodiments of the present invention, the buffer solution used to elute botulinum toxin molecules from the third chromatography column contains NaCl at a concentration of about 50 mM, about 60 mM, about 70 mM, about 80 mM, about 90 mM, about 100 mM, about 110 mM, about 115 mM, about 120 mM, about 125 mM, about 130 mM, about 135 mM, about 140 mM, about 145 mM, about 150 mM, about 155 mM, about 160 mM, about 165 mM, about 170 mM, about 175 mM, about 180 mM, about 185 mM, about 190 mM, about 195 mM, about 200 mM, about 210 mM, about 220 mM, about 230 mM, about 240 mM, or about 250 mM. In an embodiment of the present invention, the buffer solution used to elute botulinum toxin molecules from the third chromatography column contains NaCl at a concentration of about 120 mM or about 150 mM.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения буферный раствор, используемый для элюирования молекул ботулинического токсина из третьей хроматографической колонки, дополниIn some embodiments of the present invention, the buffer solution used to elute botulinum toxin molecules from the third chromatography column is supplemented

- 15 045619 тельно содержит поверхностно-активное вещество (например, полисорбат 20). В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения буферный раствор, используемый для элюирования молекул ботулинического токсина из третьей хроматографической колонки, содержит поверхностно-активное вещество в концентрации, лежащей в диапазоне от примерно 0,05 об.% до примерно 1,0 об.%, предпочтительно - от примерно 0,10 об.% до примерно 0,5 об.%, предпочтительно - от примерно 0,15 об.% до примерно 0,25 об.%, предпочтительно - в концентрации, равной примерно 0,20 об.%. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения буферный раствор, используемый для элюирования молекул ботулинического токсина из третьей хроматографической колонки, содержит поверхностно-активное вещество в концентрации, равной примерно 0,05 об.%, примерно 0,10 об.%, примерно 0,15 об.%, примерно 0,20 об.%, примерно 0,25 об.%, примерно 0,30 об.%, примерно 0,35 об.%, примерно 0,40 об.%, примерно 0,45 об.%, примерно 0,50 об.%, примерно 0,55 об.%, примерно 0,60 об.%, примерно 0,65 об.%, примерно 0,70 об.%, примерно 0,75 об.%, примерно 0,80 об.%, примерно 0,85 об.%, примерно 0,90 об.%, примерно 0,95 об.% или примерно 1,0 об.%. В варианте осуществления настоящего изобретения буферный раствор, используемый для элюирования молекул ботулинического токсина из третьей хроматографической колонки, содержит полисорбат 20 в концентрации, равной примерно 0,20 об.%.- 15 045619 contains a surfactant (eg polysorbate 20). In some embodiments of the present invention, the buffer solution used to elute botulinum toxin molecules from the third chromatography column contains a surfactant at a concentration ranging from about 0.05% by volume to about 1.0% by volume, preferably - from about 0.10% by volume to about 0.5% by volume, preferably from about 0.15% by volume to about 0.25% by volume, preferably at a concentration of about 0.20% by volume. In some embodiments of the present invention, the buffer solution used to elute botulinum toxin molecules from the third chromatography column contains a surfactant at a concentration of about 0.05 vol.%, about 0.10 vol.%, about 0.15 vol. .%, about 0.20 vol.%, about 0.25 vol.%, about 0.30 vol.%, about 0.35 vol.%, about 0.40 vol.%, about 0.45 vol.% , about 0.50 vol.%, about 0.55 vol.%, about 0.60 vol.%, about 0.65 vol.%, about 0.70 vol.%, about 0.75 vol.%, about 0.80 vol.%, about 0.85 vol.%, about 0.90 vol.%, about 0.95 vol.%, or about 1.0 vol.%. In an embodiment of the present invention, the buffer solution used to elute botulinum toxin molecules from the third chromatography column contains polysorbate 20 at a concentration of about 0.20% by volume.

В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения вторую токсинсодержащую фракцию 126 собирают, когда она элюируется из колонки, и дополнительно очищают во время последующих стадий способа без осаждения или лиофилизации ботулинических токсиновых белков. В варианте осуществления настоящего изобретения вторую токсинсодержащую фракцию 126 прямо инжектируют на четвертую хроматографическую колонку для конечной глубокой очистки (то есть удаления высокомолекулярных примесей, включающих агрегаты целевого белка, и низкомолекулярных примесей, включающих фрагменты целевого белка, и других примесей, которые могли быть не удалены во время предшествующих стадий очистки).In specific embodiments of the present invention, the second toxin-containing fraction 126 is collected as it elutes from the column and further purified during subsequent process steps without precipitation or lyophilization of the botulinum toxin proteins. In an embodiment of the present invention, the second toxin-containing fraction 126 is directly injected onto a fourth chromatography column for final deep purification (i.e., removal of high molecular weight impurities, including aggregates of the target protein, and low molecular weight impurities, including fragments of the target protein, and other impurities that may not have been removed during time of previous purification stages).

Четвертое хроматографическое разделение.Fourth chromatographic separation.

Некоторые варианты осуществления способа 100 дополнительно включают стадию конечной глубокой очистки для удаления агрегатов и/или белковых примесей из второй токсинсодержащей фракции 126 с использованием четвертого хроматографического разделения 128 для получения третьего токсинсодержащего элюата 130. Четвертое хроматографическое разделение 128 может включать любой подходящий способ хроматографического разделения (например, ионообменную хроматографию, в том числе анионообменную хроматографию или катионообменную хроматографию, гель-фильтрационную хроматографию, высокоэффективную жидкостную хроматографию, аффинную хроматографию и т.п.). Например, в варианте осуществления настоящего изобретения четвертое хроматографическое разделение 128 может включать гель-фильтрационную хроматографию.Some embodiments of the method 100 further include a final purification step to remove aggregates and/or protein contaminants from the second toxin-containing fraction 126 using a fourth chromatographic separation 128 to obtain a third toxin-containing eluate 130. The fourth chromatographic separation 128 may include any suitable chromatographic separation method (e.g. , ion exchange chromatography, including anion exchange chromatography or cation exchange chromatography, gel filtration chromatography, high performance liquid chromatography, affinity chromatography, etc.). For example, in an embodiment of the present invention, the fourth chromatographic separation 128 may include gel filtration chromatography.

В четвертом хроматографическом разделении 128 может быть использована любая подходящая совместимая с белками хроматографическая матрица, способная отделить чистые белковые молекулы ботулинического токсина от агрегированных ботулинических токсинов и других белковых примесей. Например, в четвертом хроматографическом разделении 128 может быть использована хроматографическая среда Superdex 200 (производства компании GE Healthcare).The fourth chromatographic separation 128 may use any suitable protein-compatible chromatographic matrix capable of separating pure botulinum toxin protein molecules from aggregated botulinum toxin and other protein impurities. For example, the fourth chromatography separation 128 may use Superdex 200 chromatography media (manufactured by GE Healthcare).

Четвертое хроматографическое разделение 128 может также включать кондиционирование второго токсинсодержащего элюата 126 для колоночной хроматографии (например, посредством разведения, замены буфера, фильтрации или их комбинации). Альтернативно, в конкретном варианте осуществления настоящего изобретения второй токсинсодержащий элюат 126 из третьего хроматографического разделения 124 может быть прямо инжектирован на четвертую хроматографическую колонку без дополнительного кондиционирования. В этой конфигурации третья и четвертая хроматографические колонки могут быть соединены друг с другом для обеспечения прямой загрузки второго токсинсодержащего элюата 126.The fourth chromatographic separation 128 may also include conditioning the second toxin-containing eluate 126 for column chromatography (eg, through dilution, buffer exchange, filtration, or a combination thereof). Alternatively, in a particular embodiment of the present invention, the second toxin-containing eluate 126 from the third chromatography separation 124 can be directly injected onto the fourth chromatography column without additional conditioning. In this configuration, the third and fourth chromatography columns can be coupled to each other to provide direct loading of the second toxin-containing eluate 126.

Четвертое хроматографическое разделение 128 может также включать промывание молекул ботулинического токсина через неподвижную фазу с использованием промывочного раствора или буфера для получения третьего токсинсодержащего элюата 130. Буферный раствор может быть любым подходящим совместимым с белками буферным раствором. В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения буферный раствор может быть уксусно-ацетатным буферным раствором с рН менее примерно 7, предпочтительно - лежащим в диапазоне от примерно 5 до примерно 7, предпочтительно - от примерно 6 до примерно 7, предпочтительно - от примерно 6,6 до примерно 6,9. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения рН этого буферного раствора может иметь значение, равное примерно 6,5, примерно 6,6, примерно 6,7, примерно 6,8, примерно 6,9 или примерно 7,0.The fourth chromatographic separation 128 may also include washing botulinum toxin molecules through a stationary phase using a wash solution or buffer to produce a third toxin-containing eluate 130. The buffer solution may be any suitable protein-compatible buffer solution. In a specific embodiment of the present invention, the buffer solution may be an acetate buffer solution having a pH of less than about 7, preferably ranging from about 5 to about 7, preferably from about 6 to about 7, preferably from about 6.6 to approximately 6.9. In some embodiments, the pH of the buffer solution may be about 6.5, about 6.6, about 6.7, about 6.8, about 6.9, or about 7.0.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения буферный раствор, используемый для промывания молекул ботулинического токсина через неподвижную фазу в четвертой хроматографической колонке, дополнительно содержит соль (например, NaCl). В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения этот промывочный буферный раствор содержит NaCl в концентрации, лежащей в диапазоне от примерно 100 мМ до примерно 1 М, предпочтительно - от примерно 200 мМ до примерно 600 мМ, более предпочтительно - от примерно 300 мМ до примерно 500 мМ, наиболее предпочтительно равной примерно 400 мМ. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения этот буферIn some embodiments of the present invention, the buffer solution used to wash the botulinum toxin molecules through the stationary phase in the fourth chromatography column further contains a salt (eg, NaCl). In some embodiments of the present invention, the wash buffer solution contains NaCl at a concentration ranging from about 100 mM to about 1 M, preferably from about 200 mM to about 600 mM, more preferably from about 300 mM to about 500 mM, most preferably equal to about 400 mM. In some embodiments of the present invention, this buffer

- 16 045619 ный раствор содержит NaCl в концентрации, равной примерно 100 мМ, примерно 150 мМ, примерно 200 мМ, примерно 250 мМ, примерно 300 мМ, примерно 310 мМ, примерно 320 мМ, примерно 330 мМ, примерно 340 мМ, примерно 350 мМ, примерно 360 мМ, примерно 370 мМ, примерно 380 мМ, примерно 390 мМ, примерно 400 мМ, примерно 410 мМ, примерно 420 мМ, примерно 430 мМ, примерно 440 мМ, примерно 450 мМ, примерно 500 мМ, примерно 550 мМ, примерно 600 мМ, примерно 650 мМ, примерно 700 мМ, примерно 750 мМ, примерно 800 мМ, примерно 850 мМ, примерно 900 мМ, примерно 950 мМ или примерно 1М. В варианте осуществления настоящего изобретения буферный раствор, используемый для промывания молекул ботулинического токсина через неподвижную фазу в четвертой хроматографической колонке, содержит примерно 350 мМ NaCl или примерно 370 мМ NaCl.- 16 045619 This solution contains NaCl in a concentration of about 100 mM, about 150 mM, about 200 mM, about 250 mM, about 300 mM, about 310 mM, about 320 mM, about 330 mM, about 340 mM, about 350 mM , about 360 mM, about 370 mM, about 380 mM, about 390 mM, about 400 mM, about 410 mM, about 420 mM, about 430 mM, about 440 mM, about 450 mM, about 500 mM, about 550 mM, about 600 mM, about 650 mM, about 700 mM, about 750 mM, about 800 mM, about 850 mM, about 900 mM, about 950 mM, or about 1M. In an embodiment of the present invention, the buffer solution used to wash the botulinum toxin molecules through the stationary phase in the fourth chromatography column contains about 350 mM NaCl or about 370 mM NaCl.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения буферный раствор, используемый для промывания молекул ботулинического токсина через неподвижную фазу в четвертой хроматографической колонке, дополнительно содержит поверхностно-активное вещество (например, полисорбат 20). В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения этот буферный раствор содержит поверхностно-активное вещество в концентрации, лежащей в диапазоне от примерно 0,05 об.% до примерно 1,0 об.%, предпочтительно - от примерно 0,10 об.% до примерно 0,5 об.%, предпочтительно - от примерно 0,15 об.% до примерно 0,25 об.%, предпочтительно - в концентрации, равной примерно 0,20 об.%. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения этот буферный раствор содержит поверхностно-активное вещество в концентрации, равной примерно 0,05 об.%, примерно 0,10 об.%, примерно 0,15 об.%, примерно 0,20 об.%, примерно 0,25 об.%, примерно 0,30 об.%, примерно 0,35 об.%, примерноIn some embodiments of the present invention, the buffer solution used to wash the botulinum toxin molecules through the stationary phase in the fourth chromatography column further contains a surfactant (eg, polysorbate 20). In some embodiments of the present invention, the buffer solution contains a surfactant at a concentration ranging from about 0.05% by volume to about 1.0% by volume, preferably from about 0.10% by volume to about 0% by volume. .5% by volume, preferably from about 0.15% by volume to about 0.25% by volume, preferably at a concentration of about 0.20% by volume. In some embodiments of the present invention, the buffer solution contains a surfactant at a concentration of about 0.05% vol., about 0.10% vol., about 0.15% vol., about 0.20% vol., about 0.25 vol.%, about 0.30 vol.%, about 0.35 vol.%, about

0,40 об.%, примерно 0,45 об.%, примерно 0,50 об.%, примерно 0,55 об.%, примерно 0,60 об.%, примерно0.40 vol.%, about 0.45 vol.%, about 0.50 vol.%, about 0.55 vol.%, about 0.60 vol.%, about

0,65 об.%, примерно 0,70 об.%, примерно 0,75 об.%, примерно 0,80 об.%, примерно 0,85 об.%, примерно0.65 vol.%, about 0.70 vol.%, about 0.75 vol.%, about 0.80 vol.%, about 0.85 vol.%, about

0,90 об.%, примерно 0,95 об.% или примерно 1,0 об.%. В варианте осуществления настоящего изобретения буферный раствор, используемый для промывания молекул ботулинического токсина через неподвижную фазу четвертой хроматографической колонки, содержит полисорбат 20 в концентрации, равной примерно 0,20 об.%.0.90 vol.%, about 0.95 vol.%, or about 1.0 vol.%. In an embodiment of the present invention, the buffer solution used to wash botulinum toxin molecules through the stationary phase of the fourth chromatography column contains polysorbate 20 at a concentration of about 0.20% by volume.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения присутствие свободных молекул ботулинического токсина в растворе, проходящем через колонку, контролируют посредством измерения A280. В варианте осуществления настоящего изобретения пик А280 (указывающий на присутствие свободных молекул ботулинического токсина) собирают в качестве отдельной фракции для получения третьего токсинсодержащего элюата 130.In some embodiments of the present invention, the presence of free botulinum toxin molecules in the solution passing through the column is monitored by measuring A280 . In an embodiment of the present invention, peak A 280 (indicative of the presence of free botulinum toxin molecules) is collected as a separate fraction to obtain a third toxin-containing eluate 130.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения третий токсинсодержащий элюат 130 можно собрать, когда он элюируется из четвертой хроматографической колонки, и либо разбавить, либо дополнительно очистить на последующих стадиях способа без осаждения или лиофилизации белков ботулинического токсина. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения третий токсинсодержащий элюат 130 можно хранить при температуре, лежащей в диапазоне от примерно 2°С до примерно 8°С, до обработки после очистки. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения третий токсинсодержащий элюат 130 можно разбавить, профильтровать и дозировать с получением продуктивного раствора 134 токсина.In some embodiments of the present invention, the third toxin-containing eluate 130 can be collected as it elutes from the fourth chromatography column and either diluted or further purified in subsequent process steps without precipitating or lyophilizing the botulinum toxin proteins. In some embodiments of the present invention, the third toxin-containing eluate 130 can be stored at a temperature ranging from about 2°C to about 8°C until processed after purification. In some embodiments of the present invention, the third toxin-containing eluate 130 can be diluted, filtered and dosed to produce a productive toxin solution 134.

Разведение, фильтрация и дозирование.Dilution, filtration and dosing.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения способ 100 дополнительно включает разведение, фильтрацию и дозирование 132 третьего токсинсодержащего элюата 130 с получением продуктивного раствора 134 токсина. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения третий токсинсодержащий элюат 130 можно развести до конечной концентрации с использованием любого подходящего буферного раствора. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения буферный раствор-разбавитель может быть примерно идентичным по составу промывочному буферу, используемому в четвертом хроматографическом разделении 128. Например, буферный растворразбавитель может содержать уксусно-ацетатный буфер с рН ниже примерно 7, предпочтительно - с рН в диапазоне от примерно 5 до примерно 7, предпочтительно - от примерно 6 до примерно 7, предпочтительно - от примерно 6,6 до примерно 6,9. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения рН этого буферного раствора равен примерно 6,5, примерно 6,6, примерно 6,7, примерно 6,8, примерно 6,9 или примерно 7,0.In some embodiments of the present invention, the method 100 further includes diluting, filtering and dosing 132 a third toxin-containing eluate 130 to produce a toxin productive solution 134. In some embodiments of the present invention, the third toxin-containing eluate 130 can be diluted to a final concentration using any suitable buffer solution. In some embodiments of the present invention, the diluent buffer solution may be approximately identical in composition to the wash buffer used in the fourth chromatographic separation 128. For example, the diluent buffer solution may comprise an acetic acetate buffer with a pH below about 7, preferably with a pH in the range of about 5 to about 7, preferably from about 6 to about 7, preferably from about 6.6 to about 6.9. In some embodiments, the pH of the buffer solution is about 6.5, about 6.6, about 6.7, about 6.8, about 6.9, or about 7.0.

Способ 100 может дополнительно включать фильтрацию третьего токсинсодержащего элюата 130 (или его разведенной формы) для снижения микробиологической нагрузки и получения продуктивного раствора 134 токсина. Фильтрация третьего токсинсодержащего элюата 130 может включать любой подходящий способ фильтрации (например, диафильтрацию, микрофильтрацию в тангенциальном потоке, половолоконную фильтрацию и т.п.). В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения фильтр может иметь размер пор, лежащий в диапазоне от 0,1 мкм до 10 мкм (например, равный примерно 0,2 мкм).The method 100 may further include filtering the third toxin-containing eluate 130 (or a diluted form thereof) to reduce the microbiological load and obtain a productive toxin solution 134. Filtration of the third toxin-containing eluate 130 may involve any suitable filtration method (eg, diafiltration, tangential flow microfiltration, hollow fiber filtration, etc.). In some embodiments of the present invention, the filter may have a pore size ranging from 0.1 μm to 10 μm (eg, about 0.2 μm).

Продуктивный раствор 134 токсина можно дозировать в контейнеры (например, криогенные флаконы), которые можно транспортировать и хранить в условиях, которые сохраняют активность содержащихся во флаконах белков ботулинического токсина. Например, продуктивный раствор 134 токсинаThe productive toxin solution 134 can be dispensed into containers (eg, cryogenic vials) that can be transported and stored under conditions that maintain the activity of the botulinum toxin proteins contained in the vials. For example, a productive solution of toxin 134

- 17 045619 можно дозировать, транспортировать и/или хранить в предварительно охлажденных контейнерах для хранения (например, во флаконах, находящихся в предварительно охлажденных алюминиевых блоках).- 17 045619 can be dispensed, transported and/or stored in pre-chilled storage containers (eg vials contained in pre-cooled aluminum blocks).

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения дозирование продуктивного раствора 134 токсина может включать перекачивание продуктивного раствора токсина из стерильного контейнера (например, стерильного одноразового мешка) в первичные контейнеры для хранения (например, криогенные флаконы). В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первичные контейнеры для хранения можно предварительно охладить и хранить при подходящей температуре (например, при 0°С или ниже), например, посредством хранения, транспортировки и замораживания первичных контейнеров для хранения в предварительно охлажденных алюминиевых блоках. При этом продуктивный раствор 134 токсина хранится при температуре, при которой молекулы ботулинического токсина являются стабильными и сохраняют нейротоксичность. Это может также исключить необходимость лиофилизации продуктивного раствора 134 токсина. Продуктивный раствор 134 токсина также можно хранить при температуре, равной примерно 0°С или ниже, предпочтительно - при температуре, равной примерно -70°С или ниже.In some embodiments of the present invention, dispensing the productive toxin solution 134 may involve pumping the productive toxin solution from a sterile container (eg, a sterile disposable bag) into primary storage containers (eg, cryogenic vials). In some embodiments of the present invention, the primary storage containers can be pre-cooled and stored at a suitable temperature (eg, 0° C. or below), for example, by storing, transporting and freezing the primary storage containers in pre-cooled aluminum blocks. In this case, the productive toxin solution 134 is stored at a temperature at which the botulinum toxin molecules are stable and retain neurotoxicity. This may also eliminate the need to lyophilize the toxin production solution 134. Productive toxin solution 134 can also be stored at a temperature of about 0°C or lower, preferably at a temperature of about -70°C or lower.

Выход способа.Output method.

Для оценки способа очистки можно рассчитать общий выход способа и выход каждой стадии. Выход можно рассчитать на основании полученной концентрации токсина в каждой фракции. Выход каждой стадии способа (то есть Выход стадии способа) можно рассчитать согласно следующей формуле:To evaluate a purification process, the overall yield of the process and the yield of each step can be calculated. The yield can be calculated based on the resulting concentration of toxin in each fraction. The output of each process step (i.e., Process Stage Output) can be calculated according to the following formula:

_ - (^фракции) (^фракции) . ___ - (^fractions) (^fractions) . __

Выход стадии способа (%) = —------------—------------- х 100 (^предыдущей фракции) (^предыдущей фракции) (Уравнение 1) где С - концентрация токсина, V - объем, подстрочный индекс фракции обозначает концентрацию токсина или объем из текущей стадии обработки, а подстрочный индекс предыдущей фракции обозначает концентрацию токсина или объем из предыдущей стадии обработки. Например, если стадия способа дала 1,0 мкг/мл токсина в объеме, равном 1000 мл, а предыдущая стадия способа дала 0,5 мкг/мл токсина в объеме, равном 4000 мл, то выход стадии способа будет равен 50%. ([1,0 мкг/млх1000 мл]/[0,5 мкг/млх4000 мл])х 100=50%).Process stage yield (%) = -------------------------- x 100 (^previous fraction) (^previous fraction) (Equation 1) where C is the toxin concentration, V is the volume, the fraction subscript denotes the toxin concentration or volume from the current treatment step, and the previous fraction subscript denotes the toxin concentration or volume from the previous treatment step. For example, if a process step produced 1.0 μg/ml toxin in a volume equal to 1000 ml, and a previous process step produced 0.5 μg/ml toxin in a volume equal to 4000 ml, then the yield of the method step would be 50%. ([1.0 µg/mlx1000 ml]/[0.5 µg/mlx4000 ml])x 100=50%).

Общий выход можно рассчитать с использованием следующей формулы:The total yield can be calculated using the following formula:

Общий выход (%) = ΒαςΙΒαςΙ х юоTotal yield (%) = ΒαςΙΒαςΙ x oo

СкзКУкз) (Уравнение 2) где С - концентрация, V - объем, подстрочный индекс DS обозначает лекарственное вещество (то есть продуктивный раствор токсина), а подстрочный индекс KS обозначает культуру во время сбора, из которой клетки удалены посредством фильтрации через фильтр с размером пор, равным 0,2 мкм. Например, если DS содержит 50 мкг/мл токсина в объеме, равном 100 мл, а культура во время сбора содержит 5 мкг/мл токсина в объеме, равном 5000 мл, то общий выход будет равен 20%. ([50 мкг/млх100 мл]/[5 мкг/млх5000 мл])х 100=20%).(Equation 2) where C is the concentration, V is the volume, the subscript DS denotes the drug (i.e., the productive solution of the toxin), and the subscript KS denotes the culture at the time of collection from which cells have been removed by filtration through a pore-size filter equal to 0.2 µm. For example, if the DS contains 50 μg/ml toxin in a volume equal to 100 ml, and the culture at the time of harvest contains 5 μg/ml toxin in a volume equal to 5000 ml, then the overall yield will be 20%. ([50 µg/mlx100 ml]/[5 µg/mlx5000 ml])x 100=20%).

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения общий выход равен по меньшей мере примерно 10%, по меньшей мере примерно 15%, по меньшей мере примерно 20%, по меньшей мере примерно 25%, по меньшей мере примерно 30%, по меньшей мере примерно 35%, по меньшей мере примерно 40%, или лежит в любом промежуточном диапазоне или имеет любое промежуточное значение. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения общий выход равен примерно 10%, примерно 11%, примерно 12%, примерно 13%, примерно 14%, примерно 15%, примерно 16%, примерно 17%, примерно 18%, примерно 19%, примерно 20%, примерно 21%, примерно 22%, примерно 23%, примерно 24%, примерно 25%, примерно 26%, примерно 27%, примерно 28%, примерно 29%, примерно 30%, примерно 31%, примерно 32%, примерно 33%, примерно 34%, примерно 35%, примерно 36%, примерно 37%, примерно 38%, примерно 39% или примерно 40%, или имеет любое промежуточное значение.In some embodiments of the present invention, the overall yield is at least about 10%, at least about 15%, at least about 20%, at least about 25%, at least about 30%, at least about 35% , at least about 40%, or lies in any intermediate range or has any intermediate value. In some embodiments of the present invention, the overall yield is about 10%, about 11%, about 12%, about 13%, about 14%, about 15%, about 16%, about 17%, about 18%, about 19%, about 20%, approximately 21%, approximately 22%, approximately 23%, approximately 24%, approximately 25%, approximately 26%, approximately 27%, approximately 28%, approximately 29%, approximately 30%, approximately 31%, approximately 32% , about 33%, about 34%, about 35%, about 36%, about 37%, about 38%, about 39% or about 40%, or anything in between.

В варианте осуществления настоящего изобретения степень чистоты лекарственного вещества можно определить SDS-PAGE способом и/или посредством HPLC-SEC. В варианте осуществления настоящего изобретения лекарственное вещество, полученное способом по настоящему изобретению, имеет степень чистоты, равную по меньшей мере примерно 95%, по меньшей мере примерно 96%, по меньшей мере примерно 97%, по меньшей мере примерно 98% или по меньшей мере примерно 99% (или имеющую промежуточное значение). В варианте осуществления настоящего изобретения лекарственное вещество может иметь степень чистоты, равную примерно 96,0%, примерно 96,5%, примерно 97,0%, примерно 97,5%, примерно 98,0%, примерно 98,5%, примерно 99,0%, примерно 99,5% или примерно 100,0% (или имеющую любое промежуточное значение).In an embodiment of the present invention, the purity of the drug substance can be determined by the SDS-PAGE method and/or by HPLC-SEC. In an embodiment of the present invention, the drug substance produced by the method of the present invention has a purity of at least about 95%, at least about 96%, at least about 97%, at least about 98%, or at least approximately 99% (or somewhere in between). In an embodiment of the present invention, the drug substance may have a purity of about 96.0%, about 96.5%, about 97.0%, about 97.5%, about 98.0%, about 98.5%, about 99.0%, about 99.5%, or about 100.0% (or anything in between).

Описание примеров осуществления изобретенияDescription of embodiments of the invention

Пример 1. Четырехколоночный хроматографический способ очистки ботулинического токсина.Example 1. Four-column chromatographic method for the purification of botulinum toxin.

- 18 045619- 18 045619

В качестве примера вариант осуществления способа может быть осуществлен согласно приведенному ниже описанию, при этом ботулинический токсин А1 (приблизительно 150 кДа) выделяют из ферментационной среды, практически не содержащей, по существу не содержащей или не содержащей продуктов животного происхождения и содержащей клетки С. botulinum и белковые молекулы ботулинического токсина А1 и токсиновые комплексы. Такая APF ферментационная среда описана в одновременно поданной предварительной заявке на патент США с регистрационным номером 62/951,549. Ботулинический токсин, содержащийся в этой среде, отфильтровывают и очищают в соответствии со стадиями способа, более подробно описанными ниже, с получением продуктивного раствора токсина, содержащего белковые молекулы ботулинического токсина и не содержащего, по существу не содержащего или практически не содержащего токсиновых комплексов, без использования стадий осаждения или лиофилизации.As an example, an embodiment of the method can be carried out as described below, wherein botulinum toxin A1 (approximately 150 kDa) is isolated from a fermentation medium containing essentially no, substantially no or no animal products containing C. botulinum cells and protein molecules of botulinum toxin A1 and toxin complexes. This APF fermentation medium is described in co-filed provisional US patent application Serial No. 62/951,549. The botulinum toxin contained in this medium is filtered and purified according to the process steps described in more detail below to obtain a productive toxin solution containing botulinum toxin protein molecules and containing no, substantially no or substantially no toxin complexes, without the use of precipitation or lyophilization steps.

Приготовление буферного раствора.Preparation of a buffer solution.

Как показано в табл. 1, в этом варианте осуществления способа можно использовать многие различные буферные растворы. В варианте осуществления настоящего изобретения буферные растворы пропускают через фильтры с размером пор, равным 0,2 мкм (для снижения микробиологической нагрузки), в стерильные одноразовые мешки. Использованные фильтры отсоединяют, а мешки, содержащие буферные растворы, хранят при комнатной температуре до использования.As shown in table. 1, many different buffer solutions can be used in this embodiment of the method. In an embodiment of the present invention, buffer solutions are passed through 0.2 micron filters (to reduce microbiological load) into sterile disposable bags. Used filters are removed and bags containing buffer solutions are stored at room temperature until use.

Таблица 1Table 1

Буферные растворы, использованные в способе очистки BoNT/A1Buffer solutions used in the BoNT/A1 purification method

Буферные растворы, использованные в способе очистки BoNT/AI Buffer solutions used in the BoNT/AI purification method Колоночная хроматография Column chromatography Использованные буферные растворы Used buffer solutions Первое хроматографическое разделение Q Sepharose FF First chromatographic separation of Q Sepharose FF 1. 20 мМ фосфата Na, 1М NaCI, pH 6,1 2. 20 мМ фосфата Na, 150 мМ NaCI, pH 6,1 3. 20 мМ фосфата Na, 150 мМ NaCI, pH 6,1 4. 20 мМ фосфата Na, 150 мМ NaCI, pH 6,1 1. 20 mM Na phosphate, 1 M NaCI, pH 6.1 2. 20 mM Na phosphate, 150 mM NaCI, pH 6.1 3. 20 mM Na phosphate, 150 mM NaCl, pH 6.1 4. 20 mM Na phosphate, 150 mM NaCI, pH 6.1 Второе хроматографическое разделение SP Sepharose FF Second chromatographic separation SP Sepharose FF 5. 50 мМ ацетата Na, 1М NaCI, 0,2% полисорбата 20, pH 4,5 6. 50 мМ ацетата Na, 0,2% полисорбата 20, pH 4,5 7. 100 мМ ацетата Na, 0,4% полисорбата 20, pH 4,5 8. 50 мМ ацетата Na, 210 мМ NaCI, 0,2% полисорбата 20, pH 4,5 9. 50 мМ ацетата Na, 270 мМ NaCI, 0,2% полисорбата 20, pH 4,5 5. 50 mM Na acetate, 1 M NaCI, 0.2% polysorbate 20, pH 4.5 6. 50 mM Na acetate, 0.2% polysorbate 20, pH 4.5 7. 100 mM Na acetate, 0.4% polysorbate 20, pH 4.5 8. 50 mM Na acetate, 210 mM NaCI, 0.2% polysorbate 20, pH 4.5 9. 50 mM Na acetate, 270 mM NaCI, 0.2% polysorbate 20, pH 4.5 Третье хроматографическое разделение Q Sepharose FF Third chromatographic separation Q Sepharose FF 10. 20 мМ трис-HCI, * 50 мМ NaCI, pH 8,0 11. 20 мМ трис-HCI, 1 М NaCI, 0,2% полисорбата 20, pH 8,0 12. 20 мМ трис-HCI, 50 мМ NaCI, 0,2% полисорбата 20, pH 8,0 13. 20 мМ трис-HCI, 50 мМ NaCI, 0,2% полисорбата 20, pH 8,0 14. 20 мМ трис-HCI, 120 мМ NaCI, 0,2% полисорбата 20, pH 8,0 10. 20 mM Tris-HCI, * 50 mM NaCI, pH 8.0 11. 20 mM Tris-HCI, 1 M NaCI, 0.2% polysorbate 20, pH 8.0 12. 20 mM Tris-HCI, 50 mM NaCI, 0.2% polysorbate 20, pH 8.0 13. 20 mM Tris-HCI, 50 mM NaCI, 0.2% polysorbate 20, pH 8.0 14. 20 mM Tris-HCI, 120 mM NaCI, 0.2% polysorbate 20, pH 8.0 Четвертое хроматографическое разделение Superdex 200 Fourth chromatographic separation Superdex 200 15. 50 мМ ацетата Na, 370 мМ NaCI, 0,2% полисорбата 20, 13 мМ Na2HPO4, 17 мМ NaOH, pH 6,6-6,9 16. 50 мМ ацетата Na, 370 мМ NaCI, 0,2% полисорбата 20, 13 мМ Na2HPO4, 17 мМ NaOH, pH 6,6-6,915. 50 mM Na acetate, 370 mM NaCI, 0.2% polysorbate 20, 13 mM Na 2 HPO 4 , 17 mM NaOH, pH 6.6-6.9 16. 50 mM Na acetate, 370 mM NaCI, 0. 2% polysorbate 20, 13 mM Na 2 HPO 4 , 17 mM NaOH, pH 6.6-6.9 Посточистка Post-cleaning Конечное разведение Final dilution 17. 50 мМ ацетата Na, 370 мМ NaCI, 0,2% полисорбата 20, 13 мМ Na2HPO4, 17 мМ NaOH, pH 6,6-6,917. 50 mM Na acetate, 370 mM NaCI, 0.2% polysorbate 20, 13 mM Na 2 HPO 4 , 17 mM NaOH, pH 6.6-6.9 * Аббревиатуры: Трис-HCI = трис(гидроксиметил)аминометана гидрохлорид *Abbreviations: Tris-HCI = tris(hydroxymethyl)aminomethane hydrochloride

Указанные в табл. 1 буферные растворы 1 и 2 были использованы для уравновешивания первой хроматографической колонки; буферный раствор 3 был использован для кондиционирования осветленной культуры для колоночной хроматографии; буферный раствор 4 был использован для промывания ботулинических токсиновых комплексов через первую колонку в проточном режиме; буферные растворы 5 и 6 были использованы для уравновешивания второй хроматографической колонки; буферный раствор 7 был использован для кондиционирования токсинсодержащей фракции из первого хроматографического разделения для второго хроматографического разделения; буферный раствор 8 был использован для промывания объемных примесей (например, белков) через вторую хроматографическую колонку; буферный раствор 9 был использован для элюирования связанных ботулинических токсиновых комплексов из второй хроматографической колонки; буферный раствор 10 был использован для отделения NTH и/или NTNH белков от белковых молекул ботулинического токсина (то есть для кондиционирования первого токсинсодержащего элюата из второго хроматографического разделения для третьего хроматографического разделения); буферные растворы 11 и 12 были использованы для уравновешивания третьей хроматографической колонки; буферный раствор 13 был использован для вымывания примесей из третьей хроматографической колонки; буферный раствор 14 был использован для элюирования связанных белковых молекул ботулинического токсина из третьей хроматографической колонки; буферный раствор 15 был использован для уравновешивания четвертой хроматографической колонки; буферный раствор 16 был использован для промывания молекул ботулинического токсина через четвертую хроматографическую колонку; и буферный раствор 17 был использован для разведения токсинсодержащего элюата изIndicated in the table. 1 buffer solutions 1 and 2 were used to equilibrate the first chromatography column; buffer solution 3 was used to condition the clarified culture for column chromatography; buffer solution 4 was used to wash botulinum toxin complexes through the first column in flow mode; buffer solutions 5 and 6 were used to equilibrate the second chromatography column; buffer solution 7 was used to condition the toxin-containing fraction from the first chromatographic separation for the second chromatographic separation; buffer solution 8 was used to wash bulk impurities (eg proteins) through a second chromatography column; buffer solution 9 was used to elute bound botulinum toxin complexes from the second chromatography column; buffer solution 10 was used to separate NTH and/or NTNH proteins from botulinum toxin protein molecules (ie, to condition the first toxin-containing eluate from the second chromatographic separation for the third chromatographic separation); buffer solutions 11 and 12 were used to equilibrate the third chromatography column; buffer solution 13 was used to wash out impurities from the third chromatography column; buffer solution 14 was used to elute bound botulinum toxin protein molecules from the third chromatography column; buffer solution 15 was used to equilibrate the fourth chromatography column; buffer solution 16 was used to wash botulinum toxin molecules through the fourth chromatography column; and buffer solution 17 was used to dilute the toxin-containing eluate from

- 19 045619 четвертого хроматографического разделения до конечной концентрации перед дозированием его в первичные контейнеры для хранения для получения продуктивного раствора токсина.- 19 045619 fourth chromatographic separation to final concentration before dispensing it into primary storage containers to obtain a productive toxin solution.

Фильтрация.Filtration.

Ферментационную среду для С. botulinum получили из APF производственного процесса, описанного в одновременно поданной предварительной заявке на патент США с регистрационным номером 62/951,549. Сразу же после сбора культуру (примерно 5 л) разбавили, использовав примерно 280 мл буферного раствора (1М ацетата натрия, 4М HCl, рН 5,5), чтобы отрегулировать рН непосредственно перед фильтрацией. Разбавленный раствор профильтровали посредством микрофильтрации (Фильтрация 1 с использованием половолоконного фильтра с размером пор, равным 0,2 мкм, для фильтрации в тангенциальном потоке для отделения спор, а также цельных и лизированных клеток С. Botulinum и получили осветленную культуру. Из осветленной культуры взяли образец для контроля в ходе процесса на отсутствие С. botulinum. Затем осветленную культуру очистили посредством удаления остатков ферментационной среды (например, белков, углеводов и т.п.) ультрафильтрацией в тангенциальном потоке (Фильтрация 2) с использованием половолоконного фильтра с размером пор, равным 50 кДа. После этого осветленную культуру подвергли замене буфера в натрий-фосфатном буфере (с рН, равным примерно 6,1) для кондиционирования осветленной культуры для колоночной хроматографии. Этот и другие подходящие способы фильтрации белков известны в данной области техники. См., например, публикацию Munir Cheryan, Ultrafiltration and Microfiltration Handbook (2d ed. 1998).The fermentation medium for C. botulinum was obtained from the APF manufacturing process described in the co-filed provisional US patent application Serial No. 62/951,549. Immediately after harvest, the culture (approximately 5 L) was diluted using approximately 280 ml of buffer solution (1 M sodium acetate, 4 M HCl, pH 5.5) to adjust the pH immediately before filtration. The diluted solution was filtered by microfiltration (Filtration 1 using a hollow fiber filter with a pore size of 0.2 μm for tangential flow filtration to separate spores as well as whole and lysed C. botulinum cells and a clarified culture was obtained. A sample was taken from the clarified culture to monitor the process for the absence of C. botulinum The clarified culture was then purified by removing residual fermentation media (e.g. proteins, carbohydrates, etc.) by tangential flow ultrafiltration (Filtration 2) using a 50 pore size hollow fiber filter kDa. The clarified culture was then subjected to a buffer exchange in sodium phosphate buffer (pH of about 6.1) to condition the clarified culture for column chromatography. This and other suitable methods for filtering proteins are known in the art. See, for example, publication Munir Cheryan, Ultrafiltration and Microfiltration Handbook (2d ed. 1998).

Очистка.Cleaning.

Способ четырехколоночной хроматографии был разработан для очистки белковых молекул BoNT/A1 (приблизительно 150 кДа) без использования стадий осаждения, лиофилизации или центрифугирования. Этот способ обеспечивает продуктивный раствор токсина, которые не содержит, по существу не содержит или практически не содержит ботулинических токсиновых комплексов и/или продуктов животного происхождения. Это повышает выходы и исключает ошибки конечного пользователя, связанные с процедурами восстановления, которые, как известно, снижают активность лекарственных композиций ботулинического токсина.A four-column chromatography method was developed for the purification of BoNT/A1 protein molecules (approximately 150 kDa) without the use of precipitation, lyophilization or centrifugation steps. This method provides a productive toxin solution that contains no, substantially no, or substantially no botulinum toxin complexes and/or animal products. This improves yields and eliminates end-user errors associated with reconstitution procedures that are known to reduce the potency of botulinum toxin drug formulations.

Преимуществом способа является сохранение ботулинических токсиновых комплексов во время начальных стадий для защиты токсина, тогда как протеазы и другие объемные белковые загрязняющие примеси удаляют. Во время первой хроматографической стадии, которая является анионообменной хроматографией, удаляют большую часть нуклеиновых кислот, присутствовавших в культуральной среде при сборе, которые в противном случае мешали бы во время последующих хроматографических стадий. Это ингибирует денатурацию молекул ботулинического токсина во время осуществления способа очистки. Затем в способе отделяют белковые молекулы ботулинического токсина от связанных с ними NTH и/или NTNH белков с получением продуктивного раствора токсина, который содержит чистые молекулы ботулинического токсина (приблизительно 150 кДа) и не содержит, по существу не содержит или практически не содержит ботулинических токсиновых комплексов.The advantage of this method is that botulinum toxin complexes are retained during the initial stages to protect the toxin while proteases and other bulky protein contaminants are removed. The first chromatographic step, which is anion exchange chromatography, removes most of the nucleic acids present in the culture medium at harvest that would otherwise interfere with subsequent chromatographic steps. This inhibits the denaturation of botulinum toxin molecules during the purification process. The method then separates botulinum toxin protein molecules from their associated NTH and/or NTNH proteins to produce a productive toxin solution that contains pure botulinum toxin molecules (approximately 150 kDa) and contains no, substantially no, or substantially no botulinum toxin complexes .

Кроме того, все хроматографические стадии, используемые в данном способе, спланированы так, что их можно проводить на одноразовых хроматографических колонках, которые можно уничтожить после одной процедуры очистки. Это исключает дорогостоящие и требующие длительного времени стадии регенерации колонок, которые связаны с многоразовыми хроматографическими системами. Весь способ осуществляют в замкнутой системе с использованием одноразовых мешков, трубок, фильтров и хроматографических колонок. Кроме того, исключены стадии открытой обработки, поскольку обрабатываемая текучая среда предпочтительно постоянно находится внутри мешков, трубок, фильтров или колонок, что защищает продуктивный раствор токсина от загрязнения, а оператора - от воздействия токсина.In addition, all chromatographic steps used in this method are designed so that they can be carried out on disposable chromatography columns, which can be destroyed after a single purification procedure. This eliminates the costly and time-consuming column regeneration steps associated with reusable chromatography systems. The entire process is carried out in a closed system using disposable bags, tubes, filters and chromatography columns. In addition, open processing steps are eliminated because the fluid being processed is preferably permanently contained within bags, tubes, filters or columns, thereby protecting the productive toxin solution from contamination and the operator from exposure to the toxin.

В табл. 2 суммирован четырехколоночный способ хроматографической очистки BoNT/A1 согласно настоящему изобретению. Способ включает следующие стадии:In table 2 summarizes the four-column chromatographic purification method of BoNT/A1 according to the present invention. The method includes the following stages:

(1) Осветленную культуру непосредственно инжектировали на колонку, содержащую Q Sepharose FF (2,5 л набивали в колонку диаметром 80 мм и высотой 500 мм), в проточном режиме с использованием натрий-фосфатного буфера (рН 6,1) для отделения ботулинических токсиновых комплексов от нуклеиновых кислот. На этой стадии ботулинические токсиновые комплексы не присоединялись к неподвижной фазе, а вместо этого протекали через колонку в составе токсинсодержащей фракции.(1) The clarified culture was directly injected onto a column containing Q Sepharose FF (2.5 L packed into a column with a diameter of 80 mm and a height of 500 mm), in flow mode using sodium phosphate buffer (pH 6.1) to separate botulinum toxin complexes from nucleic acids. At this stage, the botulinum toxin complexes did not attach to the stationary phase, but instead flowed through the column as part of the toxin-containing fraction.

(2) Токсинсодержащую фракцию из колонки с Q Sepharose FF (100 мл набивали в колонку диаметром 50 мм и высотой 50 мм) кондиционировали в натрий-ацетатном буферном растворе (рН 4,5) и пропускали через колонку с SP Sepharose FF с использованием натрий-ацетатного буфера (рН 4,5). На этой стадии ботулинические токсиновые комплексы адсорбировались на неподвижной фазе, тогда как объемные примеси (например, другие белки) промывались через колонку. Токсиновые комплексы, связанные с колонкой, элюировали с использованием натрий-ацетатного буфера (рН 4,5), содержавшего NaCl, и собирали в составе первого токсинсодержащего элюата.(2) The toxin-containing fraction from the Q Sepharose FF column (100 ml packed into a 50 mm diameter x 50 mm height column) was conditioned in sodium acetate buffer solution (pH 4.5) and passed through an SP Sepharose FF column using sodium acetate buffer (pH 4.5). At this stage, botulinum toxin complexes were adsorbed onto the stationary phase, while bulk impurities (eg, other proteins) were washed through the column. Toxin complexes bound to the column were eluted using sodium acetate buffer (pH 4.5) containing NaCl and collected as part of the first toxin-containing eluate.

(3) Первый токсинсодержащий элюат фильтровали для удаления остатков ферментационной среды и кондиционировали в подходящем буферном растворе посредством ультрафильтрации в тангенциальном потоке (Фильтрация 3) для замены буфера (трис-HCl буфер, рН 8,0) с использованием фильтра с размером пор, равным 30 кДа, для отсоединения молекул ботулинического токсина от NTH и/или NTNH(3) The first toxin-containing eluate was filtered to remove residual fermentation medium and conditioned in a suitable buffer solution by tangential flow ultrafiltration (Filtration 3) for buffer exchange (Tris-HCl buffer, pH 8.0) using a pore size filter of 30 kDa, to detach botulinum toxin molecules from NTH and/or NTNH

- 20 045619 белков в токсиновых комплексах. Затем ретентат пропускали через колонку с Q Sepharose FF (2 мл набивали в колонку диаметром 5 мм и высотой 100 мм) для отделения свободных ботулинических токсиновых белков от NTH и/или NTNH белков. На этой стадии молекулы ботулинического токсина адсорбировались на неподвижной фазе, тогда как NTH и/или NTNH белки (и другие объемные примеси) до некоторой степени промывались через колонку (но преимущественно адсорбировались на стационарной фазе даже сильнее, чем молекулы ботулинического токсина). Белки ботулинического токсина элюировали с использованием трис-HCl буферного раствора (рН 8,0), содержавшего NaCl, и собирали в составе второго токсинсодержащего элюата.- 20 045619 proteins in toxin complexes. The retentate was then passed through a Q Sepharose FF column (2 mL packed into a 5 mm diameter x 100 mm height column) to separate free botulinum toxin proteins from NTH and/or NTNH proteins. At this stage, botulinum toxin molecules were adsorbed to the stationary phase, while NTH and/or NTNH proteins (and other bulk impurities) were washed through the column to some extent (but were predominantly adsorbed to the stationary phase, even more strongly than botulinum toxin molecules). Botulinum toxin proteins were eluted using Tris-HCl buffer solution (pH 8.0) containing NaCl and collected as part of a second toxin-containing eluate.

(4) Второй токсинсодержащий элюат непосредственно инжектировали на гель-фильтрационную колонку с Superdex 200 (320 мл набивали в колонку диаметром 25 мм и высотой 600 мм) для конечной глубокой очистки (то есть удаления агрегатов). На этой стадии колонку промывали буферным раствором, содержавшим 50 мМ ацетата Na, 370 мМ NaCl, 0,2% полисорбата 20, 13 мМ Na2HPO4 и 17 мМ NaOH (рН 6,6-6,9), и очищенные белки ботулинического токсина собирали в составе третьего токсинсодержащего элюата.(4) The second toxin-containing eluate was directly injected onto a Superdex 200 gel filtration column (320 mL packed into a 25 mm diameter x 600 mm height column) for final deep purification (ie, aggregate removal). At this stage, the column was washed with a buffer solution containing 50 mM Na acetate, 370 mM NaCl, 0.2% polysorbate 20, 13 mM Na 2 HPO 4 and 17 mM NaOH (pH 6.6-6.9), and purified botulinum proteins The toxin was collected as part of the third toxin-containing eluate.

Таблица 2table 2

Сводная информация о стадиях колоночной хроматографии в способе очистки BoNT/A1Summary of column chromatography steps in the BoNT/A1 purification method

Сводная информация о стадиях колоночной хроматографии Summary of Column Chromatography Steps Колонка Column Способ Way Неподвижная фаза Stationary phase Цель Target 1 1 AIEX AIEX Q Sepharose FF Q Sepharose FF Токсин в выходящем потоке, нуклеиновые кислоты связываются с колонкой Toxin in effluent, nucleic acids bind to column 2 2 CIEX CIEX SP Sepharose FF SP Sepharose FF Отделение объемных примесей (например, белков) Separation of bulky impurities (for example, proteins) 3 3 AIEX AIEX Q Sepharose FF Q Sepharose FF Очистка от белков комплексов (то есть NTH и NTNH) Purification of protein complexes (i.e. NTH and NTNH) 4 4 Гельфильтрация Gel filtration Superdex 200 Superdex 200 Конечная глубокая очистка; удаление агрегатов; замена буфера Ultimate deep cleaning; removal of aggregates; buffer replacement

Каждая из стадий колоночной хроматографии, описанная выше, может включать процедуры безразборной очистки и другие стадии подготовки колонок перед проведением хроматографических разделений. Процедуры подготовки и эксплуатации колонок известны в данной области техники. См., например, публикации Ozutsumi et al., 49 Appl. Envtl. Microbiol. 939 (1985); GE Healthcare, Strategies for Protein Purification Handbook (2010); Schmidt et al., 156 Anal. Biochem. 213 (1986); Simpson et al., 165 Methods Enzymol. 76 (1988); Zhou et al., 34 Biochem. 15175 (1995); Kannan et al., 15 Mov. Disord. 20 (2000); Wang Y-c, Dermatol. Las Facial Cosmet. Surg. 58 (2002); Johnson et al., 32 Protein Expr. & Purif. 1 (2003); US 2003/0008367 A1.Each of the column chromatography steps described above may include clean-in-place procedures and other column preparation steps prior to chromatographic separations. Procedures for preparing and operating columns are known in the art. See, for example, Ozutsumi et al., 49 Appl. Envtl. Microbiol. 939 (1985); GE Healthcare, Strategies for Protein Purification Handbook (2010); Schmidt et al., 156 Anal. Biochem. 213 (1986); Simpson et al., 165 Methods Enzymol. 76 (1988); Zhou et al., 34 Biochem. 15175 (1995); Kannan et al., 15 Mov. Discord. 20 (2000); Wang Y-c, Dermatol. Las Facial Cosmet. Surg. 58 (2002); Johnson et al., 32 Protein Expr. & Purif. 1 (2003); US 2003/0008367 A1.

Разведение/фильтрация/дозирование.Dilution/filtration/dosing.

Очищенные белки ботулинического токсина разводили до конечной концентрации в подходящем буферном растворе (например, содержавшем 50 мМ ацетата натрия, 0,2% полисорбата 20, 370 мМ NaCl, 13 мМ фосфата натрия, 17 мМ NaOH) и осторожно перемешивали на платформенном встряхивателе в течение примерно 30 минут. Разбавленный продукт фильтровали с использованием фильтра с размером пор, равным 0,2 мкм, в стерильный одноразовый мешок и дозировали аликвотами по 0,4 мл в криогенные флаконы объемом 1,8 мл с использованием насоса-дозатора и иглы. Затем образцы быстро замораживали с использованием предварительно охлажденных алюминиевых блоков, хранившихся при температуре ниже -70°С. Конечные растворы, подготовленные для хранения согласно способу, ниже обозначены как лекарственное вещество (или DS).Purified botulinum toxin proteins were diluted to final concentration in a suitable buffer solution (eg, containing 50 mM sodium acetate, 0.2% polysorbate 20, 370 mM NaCl, 13 mM sodium phosphate, 17 mM NaOH) and mixed gently on a platform shaker for approximately 30 minutes. The diluted product was filtered using a 0.2 µm filter into a sterile disposable bag and dispensed in 0.4 ml aliquots into 1.8 ml cryogenic vials using a dispensing pump and needle. The samples were then quickly frozen using pre-cooled aluminum blocks stored at temperatures below -70°C. The final solutions prepared for storage according to the method are designated drug substance (or DS) below.

Согласно стадиям, описанным выше, приготовили три различные партии лекарственного вещества: № 16852, № 17043 и № 19139. Партии DS затем испытали на внешний вид, активность, удельную активность и концентрацию общего белка, как обсуждается в следующих примерах.Three different batches of drug substance were prepared according to the steps described above: No. 16852, No. 17043, and No. 19139. The DS batches were then tested for appearance, potency, specific activity, and total protein concentration, as discussed in the following examples.

Пример 2. Испытание на внешний вид.Example 2: Appearance test.

Исследовали прозрачность и цвет, чтобы подтвердить, что лекарственное вещество является прозрачным и бесцветным, поскольку опалесценция в растворе может указывать на агрегацию или преципитацию белка. Способ является визуальным способом, основанным на Европейской Фармакопее (Ph. Eur) 2.2.1, под названием Прозрачность и уровень опалесценции жидкостей, и Европейской Фармакопее 2.2.2, под названием Степень окрашенности жидкостей, однако с модификацией, состоявшей в том, что использовали флакон и объем лекарственного вещества, а не контейнер и объем, указанные в способах согласно Фармакопее. В качестве эталонного раствора использовали воду.Transparency and color were examined to confirm that the drug substance is clear and colorless, since opalescence in solution may indicate protein aggregation or precipitation. The method is a visual method based on European Pharmacopoeia (Ph. Eur) 2.2.1, entitled Transparency and level of opalescence of liquids, and European Pharmacopoeia 2.2.2, entitled Degree of color of liquids, however with the modification that a bottle was used and the volume of the drug substance, rather than the container and volume specified in the methods according to the Pharmacopoeia. Water was used as a reference solution.

Согласно этому способу все партии лекарственного вещества, приготовленные согласно примеру 1, были прозрачными и бесцветными растворами, что свидетельствует об отсутствии обнаружимой агрегации или преципитации белковых молекул ботулинического токсина.According to this method, all batches of the drug substance prepared according to Example 1 were clear and colorless solutions, indicating the absence of detectable aggregation or precipitation of botulinum toxin protein molecules.

Пример 3. Активность.Example 3. Activity.

Активность очищенного лекарственного вещества, полученного в примере 1, определяли посредстThe activity of the purified drug substance obtained in example 1 was determined by

- 21 045619 вом анализа на LD50 для мышей. Это абсолютный анализ, который количественно измеряет активность исследованного образца. В качестве разбавителя использовали желатин-фосфатный буфер и установили 11 дозовых групп, центрированных вокруг целевого значения LD50. Дозовые группы с активностью, лежавшей в диапазоне от 3,0 до 0,4 единиц в дозе, были распределены равномерно с интервалами, равными примерно 0,0899 логарифмической единицы. Регистрировали число смертей через 72 часа после инъекции и рассчитывали LD50 с использованием способа Спирмена-Кербера. Расчет по Спирмену-Керберу использовали в качестве математического средства для определения средней точки (LD50) логарифмической кривой разведения в отношении смерти. Активность очищенного лекарственного вещества выражают в единицах LD50/мл. См., например, публикацию М.А. Ramakrishnan, Determination of 50% Endpoint Titer Using a Simple Formula, 5 World J. Virol. 85-86 (2016); см. также G. Karber, 162 Pathol. u Pharmakol. 480-83 (131); С Spearman, The Method of Right and Wrong Cases (Constant Stimuli) Without Gauss's Formula, 2 Br. J. Psychol. 227-42 (1908).- 21 045619 vom LD50 analysis for mice. This is an absolute assay that quantitatively measures the activity of the sample tested. Gelatin phosphate buffer was used as a diluent and 11 dose groups were established, centered around the target LD50 value. Dose groups with activities ranging from 3.0 to 0.4 dose units were distributed evenly at intervals of approximately 0.0899 log units. The number of deaths 72 hours after injection was recorded and LD50 was calculated using the Spearman-Kerber method. Spearman-Kerber calculation was used as a mathematical tool to determine the midpoint (LD50) of the logarithmic dilution curve for death. The activity of the purified drug substance is expressed in LD 50 units/ml. See, for example, the publication by M.A. Ramakrishnan, Determination of 50% Endpoint Titer Using a Simple Formula, 5 World J. Virol. 85-86 (2016); see also G. Karber, 162 Pathol. u Pharmakol. 480-83 (131); With Spearman, The Method of Right and Wrong Cases (Constant Stimuli) Without Gauss's Formula, 2 Br. J. Psychol. 227-42 (1908).

Партии очищенного лекарственного вещества № 16852, № 17043 и № 19139 показали значения активности, равные 11х106 единиц LD50/мл, 23x106 единиц LD50/мл и 19x106 единиц LD50/мл, соответственно. Эти значения активности, в сочетании с полученным объемом DS, подтверждают, что выход способа является достаточным для получения большого числа доз лекарственного продукта из партии DS, что желательно для коммерческого производства DS.Purified drug lot lots No. 16852, No. 17043 and No. 19139 showed potency values of 11 x 10 6 LD 50 units / ml, 23 x 10 6 LD 50 units / ml and 19 x 10 6 LD 50 units / ml, respectively. These activity values, coupled with the volume of DS obtained, confirm that the process yield is sufficient to produce a large number of drug product doses from a DS batch, which is desirable for commercial DS production.

Пример 4. Концентрация общего белка.Example 4: Total Protein Concentration.

Концентрацию общего белка в лекарственном веществе, полученном согласно примеру 1, определяли способом с бицинхониновой кислотой (ВСА; от англ.: bicinchoninic acid), поскольку он обладает достаточно высокой чувствительностью для определения концентрации белка в стандартной партии лекарственного вещества, полученной согласно примеру 1. См. Ph. Eur. 2.5.33 способ 4; см. также USP (United States Pharmacopoeia - Фармакопея США) <507> способ II.The total protein concentration of the drug substance prepared in Example 1 was determined by the bicinchoninic acid method because it is sensitive enough to determine the protein concentration in a standard batch of drug substance prepared in Example 1. See Ph. Eur. 2.5.33 method 4; see also USP (United States Pharmacopoeia) <507> method II.

Набор для анализа Micro BCA Protein Assay Kit используют для определения концентрации общего белка, и стандартную кривую для бычьего сывороточного альбумина используют для расчета концентрации белка по измеренной оптической плотности. Результат выражают как среднее значение для двух измерений в парных образцах.The Micro BCA Protein Assay Kit is used to determine the total protein concentration, and the bovine serum albumin standard curve is used to calculate the protein concentration from the measured absorbance. The result is expressed as the average of two measurements in paired samples.

В партиях очищенного лекарственного вещества № 16852, № 17043 и № 19139 была определена концентрация общего белка, равная 59,4 мкг/мл, 107,0 мкг/мл и 91,4 мкг/мл, соответственно. Эти значения концентрации белка, полученные для партий DS, являются достаточно высокими для того, чтобы гарантировать, что аналитические способы выделения и определения характеристик являются точными и надежными.In batches of purified drug substance No. 16852, No. 17043 and No. 19139, the total protein concentration was determined to be 59.4 μg/ml, 107.0 μg/ml and 91.4 μg/ml, respectively. These protein concentration values obtained for DS batches are high enough to ensure that the analytical extraction and characterization methods are accurate and reliable.

Пример 5. Удельная активность.Example 5. Specific activity.

Для лекарственного вещества, полученного согласно примеру 1, удельную активность рассчитывают на основании значения активности лекарственного вещества в единицах/мл, полученного способом определения LD50 (пример 3), и концентрации общего белка (пример 4) в лекарственном веществе в мг/мл. Удельную активность рассчитывают согласно формуле:For the drug substance prepared according to Example 1, the specific activity is calculated based on the activity value of the drug substance in units/ml obtained by the LD 50 determination method (Example 3) and the total protein concentration (Example 4) of the drug substance in mg/ml. Specific activity is calculated according to the formula:

/Ед\ Активность (^)/Unit\ Activity (^)

Удельная активность I — 1 = -------------------------\мг/ Концентрация общего белка (—) (Уравнение 3)Specific activity I - 1 = -------------------------\mg/ Total protein concentration (—) (Equation 3)

В партиях очищенного лекарственного вещества № 16852, № 17043 и № 19139 была определена удельная активность, равная 1,9х108 Ед/мг, 2,2х108 Ед/мг и 2,1 х108 Ед/мг, соответственно. Это подтверждает высокую степень чистоты DS, что показывает, что способ пригоден для коммерческого производства высокоочищенного и полностью активного не содержащего комплексов ботулинического токсина.In batches of purified drug substance No. 16852, No. 17043 and No. 19139, the specific activity was determined to be 1.9 x 10 8 U/mg, 2.2 x 10 8 U/mg and 2.1 x 10 8 U/mg, respectively. This confirms the high purity of DS, indicating that the process is suitable for the commercial production of highly purified and fully active uncomplexed botulinum toxin.

Пример 6. Родственные белкам примеси.Example 6: Protein-related impurities.

Способ, использованный для определения родственных белкам примесей в лекарственном веществе, приготовленном согласно примеру 1, основан на принципах, описанных в Ph. Eur. 2.2.31 Electrophoresis, под названием Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE) - Uniform Percentage Gels. В этом способе используют SDS-PAGE в комбинации с окрашиванием коллоидным раствором кумасси синего. Стандартную кривую получают посредством разведения образца; анализируют невосстановленные и восстановленные образцы. Примеси количественно определяют с использованием денситометрии по отношению интенсивности полосы примеси к стандартной кривой. Результаты по примесям выражают в процентах от общего количества белка, загруженного на гель.The method used to determine protein-related impurities in the drug substance prepared according to Example 1 is based on the principles described in Ph. Eur. 2.2.31 Electrophoresis, called Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE) - Uniform Percentage Gels. This method uses SDS-PAGE in combination with colloidal Coomassie blue staining. The standard curve is prepared by diluting the sample; analyze unreduced and reduced samples. Impurities are quantified using densitometry by the ratio of the intensity of the impurity band to a standard curve. Results for impurities are expressed as a percentage of the total amount of protein loaded on the gel.

Фиг. 2 демонстрирует результаты анализа чистоты партии DS № 17043, приготовленной согласно примеру 1, полученные с использованием SDS-PAGE в комбинации с окрашиванием коллоидным раствором кумасси синего. Дорожки слева направо являются следующими: 1-5: невосстановленные образцы стандартной кривой (1,2-4,0 мкг/мл) из партии № 17043; 6-7: невосстановленные параллельные образцы 1 и 2 из партии № 17043 (140 мкг/мл); 8: маркер молекулярной массы; и 9-10: восстановленные параллельные образцы 1 и 2 из партии № 17043 (140 мкг/мл). Во всех трех партиях лекарственного вещества,Fig. 2 shows the purity analysis of DS Lot No. 17043 prepared according to Example 1 using SDS-PAGE in combination with colloidal Coomassie Blue staining. Lanes from left to right are as follows: 1-5: unreduced standard curve samples (1.2-4.0 μg/ml) from lot #17043; 6-7: unreduced parallel samples 1 and 2 from lot No. 17043 (140 μg/ml); 8: molecular weight marker; and 9-10: reconstituted parallel samples 1 and 2 from lot #17043 (140 μg/ml). In all three batches of the drug substance,

- 22 045619 приготовленных согласно примеру 1, родственные белкам примеси составили менее 6,0%, а партия №- 22 045619 prepared according to example 1, protein-related impurities amounted to less than 6.0%, and batch no.

16852, в частности, не продемонстрировала обнаружимых примесей.16852, in particular, showed no detectable impurities.

Пример 7. Остаточные нуклеиновые кислоты.Example 7: Residual Nucleic Acids.

Анализ на предельно допустимое содержание остаточных нуклеиновых кислот был выполнен для обнаружения РНК и/или ДНК в лекарственном веществе, полученном согласно примеру 1. В способе используют коммерчески доступный набор для количественного определения РНК RiboGreen RNA quantitation Kit. RiboGreen связывает нуклеиновые кислоты и генерирует флуоресцентный сигнал, пропорциональный количеству нуклеиновой кислоты в образце. Поскольку ДНК генерирует более интенсивный сигнал, чем РНК, при связывании с RiboGreen, то содержание нуклеиновых кислот в ДНК-содержащих образцах будет завышено при использовании стандартов, содержащих РНК, поэтому регистрируемые значения для нуклеиновых кислот соответствуют максимальным количествам нуклеиновой кислоты в образцах.An analysis for the maximum permissible content of residual nucleic acids was performed to detect RNA and/or DNA in the medicinal substance obtained according to example 1. The method uses a commercially available kit for the quantitative determination of RNA RiboGreen RNA quantitation Kit. RiboGreen binds nucleic acids and generates a fluorescent signal proportional to the amount of nucleic acid in the sample. Because DNA generates a more intense signal than RNA when bound to RiboGreen, the nucleic acid content of DNA-containing samples will be overestimated when using standards containing RNA, so the reported values for nucleic acids correspond to the maximum amounts of nucleic acid in the samples.

Партии очищенного лекарственного вещества № 16852, № 17043 и № 19139 сравнили с эталонной стандартной кривой с минимальным стандартным образцом, содержавшим 0,15 мкг/мл РНК. Все три партии продемонстрировали флуоресценцию образца ниже, чем стандарт, что соответствовало <0,15 мкг/мл остаточных нуклеиновых кислот (данные не показаны).Purified drug lot lots #16852, #17043, and #19139 were compared to a reference standard curve with a minimum standard containing 0.15 μg/mL RNA. All three batches showed sample fluorescence lower than the standard, corresponding to <0.15 μg/ml residual nucleic acids (data not shown).

Пример 8. Профиль белков.Example 8: Protein profile.

Способ, использованный для определения профиля белков, основан на принципах, описанных в Ph. Eur. 2.2.31 Electrophoresis под названием Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDSPAGE) - Uniform Percentage Gels. Партии очищенного лекарственного вещества № 16852, № 17043 и № 19139 проанализировали на 4-12%-ном бис-трис-геле для разделения присутствующих белков и окрасили с использованием окрашивания серебром (набор для окрашивания SilverQuest staining Kit). Фиг. 3 демонстрирует результаты SDS-PAGE для восстановленных (дорожки 6-9) и невосстановленных (дорожки 2-5) образцов лекарственного вещества в сравнении с маркерами молекулярной массы (1 и 10). Дорожки 3 и 7 соответствуют партии № 16852; дорожки 4 и 8 соответствуют партии № 17043; и дорожки 5 и 9 соответствуют партии № 19139. (Дорожки 2 и 6 демонстрируют результаты для партии лекарственного вещества (№ 1014997), приготовленной согласно способу четырехколоночной хроматографии с использованием немного отличающихся технологических параметров (например, немного более высокое значение рН буферных растворов в первом хроматографическом разделении)).The method used for protein profiling is based on the principles described in Ph. Eur. 2.2.31 Electrophoresis called Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDSPAGE) - Uniform Percentage Gels. Purified drug batches #16852, #17043 and #19139 were run on a 4-12% Bis-Tris gel to separate proteins present and stained using silver staining (SilverQuest staining Kit). Fig. 3 shows SDS-PAGE results for reduced (lanes 6-9) and unreduced (lanes 2-5) drug samples compared to molecular weight markers (1 and 10). Lanes 3 and 7 correspond to lot #16852; Lanes 4 and 8 correspond to batch no. 17043; and lanes 5 and 9 correspond to lot No. 19139. (Lane 2 and 6 show results for a batch of drug substance (no. 1014997) prepared according to the four-column chromatography method using slightly different process parameters (for example, slightly higher pH of the buffer solutions in the first chromatography separation)).

Партии очищенного лекарственного вещества № 1014997, № 16852, № 17043 и № 19139 продемонстрировали сравнимые профили белков с интенсивной полосой при примерно 150 кДа (дорожки 2, 3, 4 и 5, соответственно), показывающие, что основным белковым компонентом является свободный BoNT/A. Восстановленные образцы в дорожках 6, 7, 8 и 9 показали два основных белковых компонента с молекулярной массой, равной примерно 100 кДа и 150 кДа, соответствующие тяжелой цепи и легкой цепи BoNT/A, соответственно.Purified drug lot lots #1014997, #16852, #17043, and #19139 showed comparable protein profiles with a strong band at approximately 150 kDa (lanes 2, 3, 4, and 5, respectively), indicating that the major protein component is free BoNT/A . The reduced samples in lanes 6, 7, 8, and 9 showed two major protein components with molecular weights of approximately 100 kDa and 150 kDa, corresponding to the heavy chain and light chain of BoNT/A, respectively.

Пример 9. Молекулярно-массовое распределение лекарственного вещества.Example 9. Molecular weight distribution of the drug substance.

Распределение по молекулярной массе компонентов лекарственного вещества контролировали с использованием эксклюзионной хроматографии (SEC). Способ анализирует основные компоненты в образце, содержащем полученный токсин и высокомолекулярные и низкомолекулярные молекулы (HMW и LMW, соответственно), которые могут быть технологическими примесями или родственными продукту примесями. Для разделения используют эксклюзионную колонку UPLC® SEC. Подвижной фазой является буферный раствор 17 (см. таблицу 1 выше), дополненный 0,4 М L-аргинина, рН лежит в диапазоне от 6,6 до 6,9. L-аргинин добавляют в буферный раствор 17, чтобы минимизировать вторичные взаимодействия между разделяемыми белками и матрицей колонки, фильтрами и другим смачиваемыми частями хроматографической системы. С использованием объемной скорости, равной 0,25 мл/мин, анализировали парные образцы (из одного флакона лекарственного вещества) без предварительной обработки или разведения. Детектирование проводят при длине волны, равной 280 нм. Полученные хроматограммы интегрируют и для каждой партии лекарственного вещества регистрируют полученную среднюю площадь в процентах (площадь, %) для основного компонента.The molecular weight distribution of drug components was monitored using size exclusion chromatography (SEC). The method analyzes the major components in a sample containing the resulting toxin and high and low molecular weight molecules (HMW and LMW, respectively), which may be process impurities or product-related impurities. A UPLC® SEC size exclusion column is used for separation. The mobile phase is buffer solution 17 (see Table 1 above) supplemented with 0.4 M L-arginine, pH ranging from 6.6 to 6.9. L-arginine is added to buffer solution 17 to minimize secondary interactions between the separated proteins and the column matrix, filters, and other wetted parts of the chromatography system. Using a flow rate of 0.25 mL/min, paired samples (from the same drug vial) were analyzed without pretreatment or dilution. Detection is carried out at a wavelength of 280 nm. The resulting chromatograms are integrated and for each batch of the drug substance the resulting average area in percentage (area, %) for the main component is recorded.

Фиг. 4 демонстрирует молекулярно-массовое распределения для партии DS № 17043, приготовленной согласно примеру 1. Основной пик соответствует свободным молекулам полученного токсина. Все партии очищенного лекарственного вещества № 16852, № 17043 и № 19139 показали по меньшей мере 96% основного компонента (BoNT/A). Эти данные подтверждают высокий уровень чистоты ботулинического токсина в продуктивных растворах токсина, полученных по настоящему изобретению.Fig. 4 shows the molecular weight distribution for batch DS No. 17043 prepared according to Example 1. The main peak corresponds to the free molecules of the resulting toxin. All batches of purified drug substance #16852, #17043 and #19139 showed at least 96% of the main component (BoNT/A). These data confirm the high level of purity of botulinum toxin in the productive toxin solutions obtained according to the present invention.

Пример 10. Выход стадии способа.Example 10. Output of the method stage.

Выход стадии способа получения BoNT/A определяют в качестве индикатора устойчивости каждой стадии способа очистки. Для расчета выхода стадии способа каждую фракцию взвешивали, чтобы определить объем. Для определения концентрации BoNT/A в каждой фракции использовали BoNT/Aспецифический твердофазный иммуноферментный анализ (ELISA).The yield of the BoNT/A process step is determined as an indicator of the stability of each purification process step. To calculate the yield of the process step, each fraction was weighed to determine the volume. A BoNT/A-specific enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was used to determine the concentration of BoNT/A in each fraction.

Протокол ELISA является непрямым сэндвич-анализом ELISA, основанным на принципах и общем способе, описанных в Фармакопее США (USP - United States Pharmacopoeia) <1103>, Immunological TestThe ELISA protocol is an indirect sandwich ELISA assay based on the principles and general method described in United States Pharmacopoeia <1103>, Immunological Test

- 23 045619- 23 045619

Methods - Enzyme-linked Immunosorbent Assay. Способ ELISA основан на иммунологическом связывании и обнаружении BoNT/A с использованием двух различных типов BoNT/A-специфических поликлональных антител.Methods - Enzyme-linked Immunosorbent Assay. The ELISA method is based on immunological binding and detection of BoNT/A using two different types of BoNT/A-specific polyclonal antibodies.

Серию стандартных разведений белка на основе коммерческого BoNT/A токсина приготовили посредством разведения BoNT/A в фосфатном буферном растворе (PBS; от англ.: phosphate-buffered saline) с добавлением Tween (0,05% Твин-20) до диапазона концентраций от 3 нг/мл до 28 нг/мл. Образец, разбавленный PBS-Tween до диапазона стандартных разведений белка, добавляли в виде трех параллельных проб в лунки микропланшета, покрытые поликлональным антителом к BoNT/A. Инкубация приводит к распознаванию антитела и связыванию BoNT/A антигена с лункой. После каждой инкубации осуществляют автоматизированную стадию промывания с использованием раствора PBS-Tween.A series of standard protein dilutions based on commercial BoNT/A toxin were prepared by diluting BoNT/A in phosphate-buffered saline (PBS) supplemented with Tween (0.05% Tween-20) to a concentration range of 3 ng/ml to 28 ng/ml. The sample, diluted with PBS-Tween to a range of standard protein dilutions, was added in triplicate to microplate wells coated with polyclonal anti-BoNT/A antibody. Incubation results in antibody recognition and binding of the BoNT/A antigen to the well. After each incubation, an automated washing step was carried out using a PBS-Tween solution.

Первичное обнаружение выполняют посредством связывания другого типа поликлонального антитела к BoNT/A, что приводит к образованию сэндвич-комплекса. Затем добавляют вторичное антитело, конъюгированное с пероксидазой хрена (HRP; от англ.: horseradish peroxidase). Его связывание с первичным антителом обеспечивает обнаружение BoNT/A внутри сэндвич-комплекса. Затем в лунки с образцами добавляют субстрат 3,3',5,5'-тетраметилбензидин (ТМВ; от англ.: 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine). HRP преобразует субстрат ТМВ с образованием синего продукта реакции. Затем добавляют стоп-раствор, останавливающий конверсию ТМВ и инициирующий преобразование цвета остаточного ТМВ в желтый. Оптическую плотность в каждой лунке микропланшета определяют при длине волны 450 нм с помощью спектрофотометра для чтения планшетов, причем измеренная оптическая плотность прямо пропорциональна количеству BoNT/A в лунке. Значения оптической плотности образца рассчитывают посредством сравнения со стандартной кривой, основанной на значениях оптической плотности в случае стандартных разведений BoNT/A. Результаты представляют в форме средних значений в мкг/мл. Выход стадии способа затем рассчитывают согласно уравнению 1, приведенному выше.Primary detection is performed through the binding of another type of polyclonal antibody to BoNT/A, resulting in the formation of a sandwich complex. A secondary antibody conjugated to horseradish peroxidase (HRP) is then added. Its binding to the primary antibody allows detection of BoNT/A within the sandwich complex. Substrate 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine (TMB) is then added to the sample wells. HRP converts the TMB substrate to produce a blue reaction product. A stop solution is then added to stop the conversion of TMB and initiate the color conversion of the residual TMB to yellow. The optical density in each microplate well is determined at a wavelength of 450 nm using a plate reader spectrophotometer, and the measured optical density is directly proportional to the amount of BoNT/A in the well. Sample absorbance values are calculated by comparison with a standard curve based on absorbance values for standard BoNT/A dilutions. Results are presented as mean values in µg/ml. The yield of the process step is then calculated according to Equation 1 above.

Фиг. 5 демонстрирует средние значения выхода стадии способа для каждой стадии способа очистки для партий № 16852, № 17043 и № 19139. Столбик, отмеченный как DS, демонстрирует суммарный выход двух последних хроматографических стадий, поскольку они взаимосвязаны, и между ними не производили забора образцов. Данные показывают, что выход стадий способа варьируется от примерно 100% до примерно 50%.Fig. 5 shows the average process step yields for each purification process step for Lots No. 16852, No. 17043, and No. 19139. The bar labeled DS shows the combined yield of the last two chromatographic steps, as they are related and no samples were taken between them. The data shows that the yield of the process steps varies from about 100% to about 50%.

Пример 11. Аккумулированный выход стадии способа.Example 11. Accumulated output of a method step.

Аккумулированный выход стадии способа для каждой конкретной стадии способа рассчитывают по формуле:The accumulated output of a process step for each specific process step is calculated using the formula:

JАккумулированный выход стадии способа (%) = χ ЮО (Уравнение 4) где С - концентрация токсина; V - объем; подстрочный индекс фракции означает концентрацию или объем для текущей стадии обработки, а подстрочный индекс KS обозначает культуру во время сбора, из которой клетки удалены посредством фильтрации через фильтр с диаметром пор, равным 0,2 мкм. Аккумулированный выход стадии способа для культуры во время сбора (KS) принят за 100%.JAccumulated yield of the method stage (%) = χ YuO (Equation 4) where C is the toxin concentration; V - volume; the fraction subscript denotes the concentration or volume for the current processing step, and the subscript KS denotes the culture at the time of collection from which cells have been removed by filtration through a 0.2 µm filter. The accumulated yield of the method step for the culture at the time of harvest (KS) is taken as 100%.

Фиг. 6 демонстрирует средний аккумулированный выход стадии способа для каждой стадии способа очистки для партий очищенного лекарственного вещества № 16852, № 17043 и № 19139. Столбик, отмеченный как DS, демонстрирует суммарный выход двух последних хроматографических стадий, поскольку они взаимосвязаны, и между ними не производили забора образцов.Fig. 6 shows the average accumulated process step yield for each purification process step for purified drug batches #16852, #17043, and #19139. The bar labeled DS shows the cumulative yield of the last two chromatographic steps, as they are interrelated and no sampling was made between them. samples.

Пример 12. Общий выход.Example 12. General output.

Общий выход BoNT/A в продуктивном растворе токсина (или DS) по сравнению с культурой во время сбора (KS) определяют в качестве индикатора устойчивости всего способа очистки. Для расчета выхода способа KS и DS фракции взвешивали для определения их объемов. Концентрацию BoNT/A в KS и DS определяли с использованием BoNT/A-специфического твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA). Общий выход рассчитывали согласно уравнению 2, приведенному выше.The total yield of BoNT/A in the toxin production solution (or DS) compared to the culture at the time of collection (KS) is determined as an indicator of the robustness of the overall purification method. To calculate the yield of the KS and DS method, the fractions were weighed to determine their volumes. The concentration of BoNT/A in KS and DS was determined using BoNT/A-specific enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The total yield was calculated according to Equation 2 above.

Для партий очищенного лекарственного вещества № 16852, № 17043 и № 19139 были определены общие выходы, лежавшие в диапазоне от примерно 13% до примерно 29% (данные не показаны).For batches of purified drug substance No. 16852, No. 17043 and No. 19139, overall yields were determined to range from about 13% to about 29% (data not shown).

Пример 13. Показатель повышения чистоты (на стадиях).Example 13. Purity improvement indicator (at stages).

Показатель повышения чистоты BoNT/A на каждой конкретной стадии способа определяют в качестве индикатора эффективности каждой стадии (и всего способа очистки) в отношении удаления нежелательных белковых компонентов (технологических примесей или родственных продукту примесей). Для расчета показателя повышения чистоты во время стадии каждую фракцию анализировали на концентрацию токсина с использованием BoNT/A-специфического ELISA и на концентрацию общего белка способом Micro BCA (пример 4). Повышение чистоты на стадии рассчитывали согласно формуле:The purity improvement rate of BoNT/A at each specific process step is determined as an indicator of the effectiveness of each step (and the entire purification process) in removing undesirable protein components (process impurities or product-related impurities). To calculate the purity improvement rate during the step, each fraction was analyzed for toxin concentration using a BoNT/A-specific ELISA and for total protein concentration using the Micro BCA method (Example 4). The increase in purity at the stage was calculated according to the formula:

--

Claims (26)

(ТохСфращ^) (ТоСРСфракции)(ToxSfrasch^) (ToSRSfractions) Показатель повышения чистоты на стадии (разы) = (Го%Спредыдущей фракции ) (ТохРСпредыдущер, фракции ) (Уравнение 5) где ТохС - концентрация токсина, TotPC - концентрация общего белка, подстрочный индекс фракции обозначает концентрацию токсина или концентрацию общего белка на текущей стадии обработки, и подстрочный индекс предыдущей фракции обозначает концентрацию токсина или концентрацию общего белка на предыдущей стадии обработки.Indicator of increase in purity at the stage (times) = (Go%C of the previous fraction) (ToxPCprevious, fractions) (Equation 5) where ToxC is the concentration of the toxin, TotPC is the concentration of total protein, the fraction subscript denotes the concentration of the toxin or the concentration of total protein at the current stage treatment, and the subscript of the previous fraction denotes the toxin concentration or total protein concentration in the previous treatment step. Фиг. 7 демонстрирует средние значения показателя повышения чистоты на стадиях для партий очищенного лекарственного вещества № 16852, № 17043 и № 19139. Столбик, отмеченный как DS, демонстрирует суммарный показатель повышения чистоты во время двух последних хроматографических стадий, поскольку они взаимосвязаны, и между ними не производили забора образцов. Из данных очевидно, что вторая хроматографическая колонка является той стадией, которая вносит наибольший вклад в очистку токсина. Однако все стадии (кроме Фильтрации 1, которая удаляет цельные или лизированные клетки и клеточные компоненты) способствуют общей очистке токсина относительно концентрации общего белка.Fig. 7 shows the average purity improvement across stages for purified drug lot lots #16852, #17043, and #19139. The bar labeled DS shows the total purity improvement during the last two chromatographic steps, as they are related and there was no processing between them. sampling. It is clear from the data that the second chromatography column is the step that makes the greatest contribution to the purification of the toxin. However, all steps (except Filtration 1, which removes whole or lysed cells and cellular components) contribute to overall toxin purification relative to total protein concentration. Пример 14. Аккумулированный показатель повышения чистоты (на стадиях).Example 14. Accumulated purity improvement rate (at stages). Аккумулированный показатель повышения чистоты рассчитывали для каждой конкретной стадии способа следующим образом:The accumulated purity improvement was calculated for each specific process step as follows: (Т'охСфраКцИИ) . „ , λ (^°^Сфракции)(T'ohSfr aK ts II ). „ , λ (^°^Сfractions) Аккумулированный показатель повышения чистоты на стадии (разы) = ——γ.—г—Accumulated indicator of increase in purity at the stage (times) = ——γ.—g— U 0X^KS) (ToxPCKS) (Уравнение 6) где ТохС - концентрация токсина, TotPC - концентрация общего белка, подстрочный индекс фракции обозначает концентрацию токсина или концентрацию общего белка на текущей стадии обработки, и подстрочный индекс KS обозначает концентрацию токсина или концентрацию общего белка в культуре во время сбора, из которой клетки удалены посредством фильтрации через фильтр с размером пор, равным 0,2 мкм. Принято, что на первой технологической стадии способа очистки (ферментация во время сбора) показатель повышения чистоты равен 1.U 0X ^KS) (ToxPC KS ) (Equation 6) where ToxC is the toxin concentration, TotPC is the total protein concentration, the fraction subscript denotes the toxin concentration or total protein concentration at the current stage of processing, and the KS subscript denotes the toxin concentration or total protein concentration protein in culture at the time of collection, from which cells have been removed by filtration through a 0.2 μm pore size filter. It is accepted that at the first technological stage of the purification method (fermentation during collection), the purity increase index is equal to 1. Фиг. 8 демонстрирует средние значения аккумулированного показателя повышения чистоты на стадиях для партий очищенного лекарственного вещества № 16852, № 17043 и № 19139. Столбик, отмеченный как DS, демонстрирует суммарный аккумулированный показатель повышения чистоты для двух последних хроматографических стадий, поскольку они взаимосвязаны, и между ними не производили забора образцов.Fig. Figure 8 shows the average cumulative purity improvement across steps for purified drug substance batches #16852, #17043, and #19139. The bar labeled DS shows the total accumulated purity improvement for the last two chromatographic steps since they are interrelated and there is no interaction between them. samples were collected. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ очистки ботулинического токсина из раствора, содержащего токсин, включающий:1. A method for purifying botulinum toxin from a solution containing the toxin, comprising: (a) фильтрацию раствора, содержащего токсин;(a) filtering the solution containing the toxin; (b) приведение первой хроматографической колонки в контакт с профильтрованным раствором, содержащим токсин, со стадии (а), причем первая хроматографическая колонка является ионообменной хроматографической колонкой;(b) contacting the first chromatography column with the filtered solution containing the toxin from step (a), wherein the first chromatography column is an ion exchange chromatography column; (c) сбор токсинсодержащей фракции, причем токсинсодержащая фракция течет через первую хроматографическую колонку без адсорбции на стационарной фазе;(c) collecting the toxin-containing fraction, wherein the toxin-containing fraction flows through the first chromatography column without adsorption to the stationary phase; (d) приведение второй хроматографической колонки в контакт с токсинсодержащей фракцией, причем вторая хроматографическая колонка является ионообменной хроматографической колонкой;(d) contacting a second chromatography column with the toxin-containing fraction, the second chromatography column being an ion exchange chromatography column; (e) элюирование ботулинического токсина из второй хроматографической колонки с получением первого токсинсодержащего элюата;(e) eluting the botulinum toxin from the second chromatography column to obtain a first toxin-containing eluate; (f) фильтрацию первого токсинсодержащего элюата с получением токсинсодержащего ретентата;(f) filtering the first toxin-containing eluate to obtain a toxin-containing retentate; (g) приведение третьей хроматографической колонки в контакт с токсинсодержащим ретентатом со стадии фильтрации (f), причем третья хроматографическая колонка является ионообменной колонкой;(g) contacting a third chromatography column with the toxin-containing retentate from the filtration step (f), wherein the third chromatography column is an ion exchange column; (h) элюирование ботулинического токсина из третьей хроматографической колонки с получением второго токсинсодержащего элюата;(h) eluting the botulinum toxin from the third chromatography column to obtain a second toxin-containing eluate; (i) приведение четвертой хроматографической колонки в контакт со вторым токсинсодержащим элюатом, причем четвертая хроматографическая колонка является эксклюзионной хроматографической колонкой;(i) contacting a fourth chromatography column with a second toxin-containing eluate, the fourth chromatography column being a size exclusion chromatography column; (j) элюирование ботулинического токсина из четвертой хроматографической колонки с получением очищенного ботулинического токсина, причем способ не включает осаждения, центрифугирования или лиофилизации ботулинического токсина.(j) eluting the botulinum toxin from the fourth chromatography column to obtain purified botulinum toxin, wherein the method does not involve precipitation, centrifugation or lyophilization of the botulinum toxin. - 25 045619- 25 045619 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ботулинический токсин содержит ботулинический нейротоксин серотипа А.2. The method according to claim 1, characterized in that the botulinum toxin contains botulinum neurotoxin serotype A. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что полученный очищенный ботулинический токсин не содержит ботулинических токсиновых комплексов или количество ботулинических токсиновых комплексов составляет менее 5 мас.%.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the resulting purified botulinum toxin does not contain botulinum toxin complexes or the amount of botulinum toxin complexes is less than 5 wt.%. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что полученный очищенный ботулинический токсин не содержит продуктов животного происхождения или количество продуктов животного происхождения составляет менее 5 мас.%.4. Method according to any one of claims 1-3, characterized in that the resulting purified botulinum toxin does not contain products of animal origin or the amount of products of animal origin is less than 5 wt.%. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что очищенный ботулинический токсин не содержит человеческого альбумина или количество человеческого альбумина составляет менее 5 мас.%.5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the purified botulinum toxin does not contain human albumin or the amount of human albumin is less than 5 wt.%. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что первая хроматографическая колонка представляет собой анионообменную хроматографическую колонку.6. Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the first chromatography column is an anion exchange chromatography column. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что первая хроматографическая колонка содержит Q Sepharose.7. Method according to claim 6, characterized in that the first chromatographic column contains Q Sepharose. 8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что вторая хроматографическая колонка представляет собой катионообменную хроматографическую колонку.8. Method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the second chromatography column is a cation exchange chromatography column. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что вторая хроматографическая колонка содержит SP Sepharose.9. Method according to claim 8, characterized in that the second chromatographic column contains SP Sepharose. 10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что первая хроматографическая колонка представляет собой анионообменную хроматографическую колонку, а вторая хроматографическая колонка представляет собой катионообменную хроматографическую колонку.10. Method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the first chromatography column is an anion exchange chromatography column and the second chromatography column is a cation exchange chromatography column. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что первая хроматографическая колонка содержит Q Sepharose, а вторая хроматографическая колонка содержит SP Sepharose.11. The method according to claim 10, characterized in that the first chromatography column contains Q Sepharose, and the second chromatography column contains SP Sepharose. 12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что третья хроматографическая колонка представляет собой анионообменную хроматографическую колонку.12. Method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the third chromatography column is an anion exchange chromatography column. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что третья хроматографическая колонка содержит Q Sepharose.13. The method according to claim 12, characterized in that the third chromatographic column contains Q Sepharose. 14. Способ по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что четвертая хроматографическая колонка представляет собой гель-фильтрационную колонку;14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the fourth chromatographic column is a gel filtration column; 15. Способ по п.14, отличающийся тем, что четвертая хроматографическая колонка содержит Superdex 200.15. The method according to claim 14, characterized in that the fourth chromatographic column contains Superdex 200. 16. Способ по любому из пп.1-15, отличающийся тем, что третья хроматографическая колонка представляет собой анионообменную хроматографическую колонку, а четвертая хроматографическая колонка представляет собой гель-фильтрационную хроматографическую колонку;16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the third chromatography column is an anion exchange chromatography column, and the fourth chromatography column is a gel filtration chromatography column; 17. Способ по п.16, отличающийся тем, что третья хроматографическая колонка содержит Q Sepharose, а четвертая хроматографическая колонка содержит Superdex 200.17. The method according to claim 16, characterized in that the third chromatography column contains Q Sepharose, and the fourth chromatography column contains Superdex 200. 18. Способ по любому из пп.1-17, отличающийся тем, что второй токсинсодержащий элюат инжектируют непосредственно на четвертую хроматографическую колонку.18. Method according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the second toxin-containing eluate is injected directly onto the fourth chromatographic column. 19. Способ по любому из пп.1-18, отличающийся тем, что третья хроматографическая колонка и четвертая хроматографическая колонка соединены друг с другом.19. Method according to any one of claims 1 to 18, characterized in that the third chromatography column and the fourth chromatography column are connected to each other. 20. Способ по любому из пп.1-19, отличающийся тем, что первая хроматографическая колонка является анионообменной хроматографической колонкой, вторая хроматографическая колонка является катионообменной хроматографической колонкой, третья хроматографическая колонка является второй анионообменной хроматографической колонкой, и четвертая хроматографическая колонка является гельфильтрационной хроматографической колонкой.20. The method according to any one of claims 1 to 19, characterized in that the first chromatography column is an anion exchange chromatography column, the second chromatography column is a cation exchange chromatography column, the third chromatography column is a second anion exchange chromatography column, and the fourth chromatography column is a gel filtration chromatography column. 21. Способ по п.20, отличающийся тем, что первая хроматографическая колонка содержит Q Sepharose, вторая хроматографическая колонка содержит SP Sepharose, третья хроматографическая колонка содержит Q Sepharose и четвертая хроматографическая колонка содержит Superdex 200.21. The method of claim 20, wherein the first chromatography column contains Q Sepharose, the second chromatography column contains SP Sepharose, the third chromatography column contains Q Sepharose and the fourth chromatography column contains Superdex 200. 22. Способ по любому из пп.1-21, отличающийся тем, что первая, вторая, третья и четвертая хроматографические колонки являются одноразовыми хроматографическими системами.22. The method according to any one of claims 1 to 21, characterized in that the first, second, third and fourth chromatographic columns are disposable chromatographic systems. 23. Способ по любому из пп.1-22, отличающийся тем, что фильтрация (f) отделяет белковые молекулы ботулинического токсина от нетоксиновых белков с получением свободных молекул токсина.23. Method according to any one of claims 1 to 22, characterized in that filtration (f) separates botulinum toxin protein molecules from non-toxin proteins to obtain free toxin molecules. 24. Способ по любому из пп.1-23, отличающийся тем, что фильтрация (f) включает замену буфера.24. Method according to any one of claims 1 to 23, characterized in that filtering (f) includes buffer replacement. 25. Способ по любому из пп.1-24, отличающийся тем, что раствор, содержащий ботулинический токсин, является не содержащей продуктов животного происхождения ферментационной средой или ферментационной средой, в которой количество продуктов животного происхождения составляет менее 5 мас.%.25. Method according to any one of claims 1 to 24, characterized in that the solution containing botulinum toxin is a fermentation medium that does not contain animal products or a fermentation medium in which the amount of animal products is less than 5 wt.%. 26. Способ по любому из пп.1-25, отличающийся тем, что он дополнительно включает приведение ботулинического токсина в контакт с буферным раствором, причем буферный раствор профильтрован для снижения микробиологической нагрузки.26. The method according to any one of claims 1 to 25, characterized in that it further includes bringing the botulinum toxin into contact with a buffer solution, wherein the buffer solution is filtered to reduce the microbiological load. --
EA202291862 2019-12-20 2020-12-19 METHOD FOR PURIFYING BOTULINUM TOXIN EA045619B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/951,828 2019-12-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA045619B1 true EA045619B1 (en) 2023-12-12

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6471183B2 (en) Purification of biomolecules
CA2259632C (en) A method for chromatographic removal of prions
Zhang et al. Chromatographic separation of hemoglobin variants using robust molecularly imprinted polymers
JP6876655B2 (en) Protein purification method
CN102666396A (en) Methods and systems for purifying non-complexed botulinum neurotoxin
CN103497248B (en) A kind of method of isolated and purified antibody from cells and supernatant
Raweerith et al. Fractionation of equine antivenom using caprylic acid precipitation in combination with cationic ion-exchange chromatography
Martin IGIV: contents, properties, and methods of industrial production—evolving closer to a more physiologic product
US7060173B2 (en) Removal of biological contaminants
US20230029456A1 (en) Method of purifying botufinum toxin
EA045619B1 (en) METHOD FOR PURIFYING BOTULINUM TOXIN
KR20210116467A (en) How to transfer a batch production process to a continuous production process
JP2011036128A (en) Method for producing antibody
US7077942B1 (en) Removal of biological contaminants
Isu Optimizing Virus Prefiltration for Biopharmaceutical Manufacturing
Sánchez et al. Pilot-scale evaluation of a dynamic body-feed filtration system for primary clarification of snake antivenoms produced by the caprylic acid method
US20030019763A1 (en) Apparatus and method for separation of biological contaminants
AU769070B2 (en) Removal of biological contaminants
US20050224355A1 (en) Removal of biological contaminants
Ng I. PROCESS SUMMARY