HU218159B - Displacement chromatography process for production of purified hemoglobin product - Google Patents

Displacement chromatography process for production of purified hemoglobin product Download PDF

Info

Publication number
HU218159B
HU218159B HU9501479A HU9501479A HU218159B HU 218159 B HU218159 B HU 218159B HU 9501479 A HU9501479 A HU 9501479A HU 9501479 A HU9501479 A HU 9501479A HU 218159 B HU218159 B HU 218159B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
hemoglobin
column
hbao
chromatographic
chromatography
Prior art date
Application number
HU9501479A
Other languages
Hungarian (hu)
Other versions
HU9501479D0 (en
HUT72924A (en
Inventor
Salman Ashraf
Anthony A. Magnin
Diana Pliura
Diane Wiffen
Original Assignee
Hemosol Inc.
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
Priority claimed from CA002106612A external-priority patent/CA2106612C/en
Application filed by Hemosol Inc. filed Critical Hemosol Inc.
Publication of HU9501479D0 publication Critical patent/HU9501479D0/en
Publication of HUT72924A publication Critical patent/HUT72924A/en
Publication of HU218159B publication Critical patent/HU218159B/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/42Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the development mode, e.g. by displacement or by elution
    • B01D15/422Displacement mode
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/795Porphyrin- or corrin-ring-containing peptides
    • C07K14/805Haemoglobins; Myoglobins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582Recycling of unreacted starting or intermediate materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

The invention relates to the chromatographic purification of hemoglobin. The method for purifying hemoglobin from the raw solution containing the admixture of proteinaceous origin provides for the use of ion-exchange chromatography. The raw solution containing 0.1-20% hemoglobin. At the first stage, anion-exchanging column is used when the admixtures are more acidic than hemoglobin, or cation-exchanging column is used when the admixtures are more alkaline than hemoglobin. The continuous flow of the solution results first in the complete saturation of the column with hemoglobin and the admixtures with high affinity to the column, then the column is overloaded following the substitution of hemoglobin. At the second stage, the ion-exchanger alternative to that used at the first stage is employed. Again, upon the complete saturation and overloading of the column, hemoglobin is substituted.

Description

A találmány kiszorításos kromatográfiás eljárásra vonatkozik hemoglobin tisztítására, közelebbről kereskedelmi forgalomban beszerezhető hemoglobin tisztítására vonatkozik, amikor is olyan oldatot lehet előállítani, amelynek hemoglobintartalma legalább 99%.The invention relates to displacement chromatography for the purification of hemoglobin, more particularly to the purification of a commercially available hemoglobin, whereby a solution having a hemoglobin content of at least 99% can be prepared.

A hemoglobinbázisú vérhelyettesítők fejlesztése egy folyamatos és állandó igény, és az utóbbi időkben elért eredmények alapján az állati vérsejtekből nyert hemoglobin megfelelő módosítás, így például intramolekuláris térhálósítás és bizonyos mértékű polimerizáció után igen jó reményeket biztosít a vérhelyettesítőként való alkalmazásra. A fejlesztésekkel egyidejűleg azonban állandóan növekednek a hemoglobin tisztaságával szembeni követelmények. Egy időben azt gondolták, hogy az szükséges, hogy a hemoglobin csupáncsak stromamentes legyen, és ezt a vörösvérsejtek enyhe mosásával és lizálásával, majd a kapott lizátum szűrésével biztosítani lehet. Ezt követően azt találták, hogy bizonyos szennyeződések, így például foszfolipidek nyomainak jelenléte is bizonyos specifikus reakciókhoz, így például vazokonstrikcióhoz (érszűkület) vezet a kísérleti állatokkal végzett kísérletek során. Még azután is, hogy a terméket bizonyos diafiltrációs lépéseknek vetették alá, a termék még mindig tartalmazott nem várt nagy mennyiségben potenciálisan káros szennyeződéseket, így például eritrocitaenzimeket, módosított és különböző formájú hemoglobint, foszfolipideket és felületi antigéneket.The development of hemoglobin-based blood substitutes is an ongoing and constant need and recent findings suggest that hemoglobin obtained from animal blood cells, after appropriate modifications such as intramolecular cross-linking and some degree of polymerization, offers very good hopes of being used as blood substitutes. However, with the advancements, the requirements for hemoglobin purity are constantly increasing. At one time, it was believed that hemoglobin was required to be stromal-free, and this could be achieved by gentle washing and lysis of red blood cells and filtration of the resulting lysate. Subsequently, it has been found that the presence of traces of certain impurities, such as phospholipids, also leads to certain specific reactions, such as vasoconstriction (vasoconstriction) in experimental animals. Even after the product had undergone certain diafiltration steps, the product still contained an unexpected amount of potentially harmful impurities such as erythrocytes, modified and various forms of hemoglobin, phospholipids and surface antigens.

Az egyik legsürgetőbb feladat a vérhelyettesítők területén, közelebbről a hemoglobinbázisú oxigénszállítók területén az, hogy egy költségkímélő eljárást fejlesszenek ki a kereskedelmi forgalomban lévő hemoglobin hatásos és gazdaságos tisztítására. Ennek versenyképesnek kell lenni más potenciális vértérfogat-növelőkkel és oxigénhordozó folyadékokkal, amelyeket vérhelyettesítőként alkalmaznak.One of the most urgent tasks in the field of blood substitutes, and more particularly in the field of hemoglobin-based oxygen carriers, is to develop a cost-effective method for the purification of commercially available hemoglobin in an efficient and economical manner. This should be competitive with other potential blood volume expanders and oxygen carriers used as blood substitutes.

Míg az oldódáshoz és analízishez szükséges idők igen fontosak az analitikai elválasztási eljárásoknál, a preparatív kromatográfiában ipari és félipari esetekben a kritikus paraméterek a következők:While the times required for dissolution and analysis are very important in analytical separation procedures, the critical parameters for preparative chromatography in industrial and semi-industrial cases are as follows:

- az egységnyi idő alatt elválasztott anyag mennyisége egy specifikus tisztaság esetén (teljesítmény) ésamount of material separated per unit time for a specific purity (power), and

- az eljárás gazdaságossága, így például az oszlop mérete, a közeg, pufferek, berendezés, a komponensek és reagensek recirkuláltatása és ismételt felhasználása stb.economics of the process, such as column size, recirculation and reuse of media, buffers, equipment, components and reagents, etc.

Eddig nem ismertek olyan tisztítási eljárások a hemoglobinokra, amelyek a költségkímélő termelési eljárás kritériumainak megfelelnének.There are no known purification procedures for hemoglobins that meet the criteria of a cost-effective production process.

Egy hemoglobinbázisú vérhelyettesítő egyetlen hemoglobin formájú, vagy amennyiben több forma van jelen, az ismert hemoglobinformák gondosan ellenőrzött összetétele kell hogy legyen. Ennek megfelelően egy eredményes hemoglobintisztítási eljárásnak alkalmasnak kell lennie az egyik hemoglobinforma elválasztására a másiktól, valamint a kívánt hemoglobinforma elválasztására a vörösvérsejtek szennyező komponenseitől, így például az eritrocitaenzimektől, proteinektől, foszfolipidektől és antigénektől.A hemoglobin-based blood substitute should be a single controlled form of hemoglobin or, if multiple forms are present, a well-controlled composition of known hemoglobin information. Accordingly, an effective hemoglobin purification procedure should be capable of separating one hemoglobin from another and the desired hemoglobin from contaminating components of red blood cells such as erythrocyte enzymes, proteins, phospholipids, and antigens.

A kromatográfiás eljárásokat már alkalmazták a hemoglobinoldatok tisztításához. Az USP 4 925 474 számú szabadalmi leírásban affinitásos kromatográfiás eljárást ismertetnek hemoglobin tisztítására, amelyet egy olyan oszlopban végeznek, amelynél a hemoglobin DPG helyéhez preferált kémiai kötési affinitást mutató ligandumot az oszlop stacionerfázisához kötnek.Chromatographic techniques have already been used to purify hemoglobin solutions. USP 4,925,474 discloses an affinity chromatography method for purifying hemoglobin in a column in which a ligand with a preferred chemical binding affinity for the hemoglobin DPG site is bound to the stationary phase of the column.

Az ioncserélő kromatográfiás eljárást szintén alkalmazták a hemoglobin tisztítására. Az ioncserés kromatográfiás eljárás alapelvei jól ismertek. Különböző anyagok keverékének oldatát adagolják egy megfelelően elkészített ioncserélő oszlopra. A keverékben lévő anyagok mindegyike különböző affinitású az oszlopban lévő kémiai reagensek csoportjai számára. Az oszlop paramétereit, így például az oldat pH-ját változtatva elérhető, hogy az egyes anyagok szelektív módon kötődjenek vagy legyenek eluálhatók az oszlopról, és így a keverékben lévő egyes anyagok elválaszthatók. Ezen módszer alkalmazása proteinek, így például hemoglobin tisztításához gazdaságilag nem vonzó, kivéve, ha azt csupán kis mennyiségű anyagok esetén vagy analitikai munkánál alkalmazzuk. Ha a hemoglobint ipari méretekben kell előállítani, így például oxigénhordozó reszuszcitációs (újraélesztő) folyadékként (vérhelyettesítőként) való alkalmazásra, a szokásosan alkalmazott módszer nem praktikus. Az abszorbeálni, majd ezt követően a kromatográfiás oszlopról eluálni kívánt hemoglobin mennyisége olyan nagy, hogy az e követelménynek eleget tevő oszlopméret már túl nagy és túl költséges.Ion exchange chromatography was also used to purify hemoglobin. The principles of ion exchange chromatography are well known. A solution of a mixture of different materials is added to a suitably prepared ion exchange column. Each of the substances in the mixture has different affinities for the groups of chemical reagents in the column. By changing the column parameters, such as the pH of the solution, it is possible to selectively bind or elute each substance from the column so that the individual substances in the mixture can be separated. The use of this method to purify proteins such as hemoglobin is not economically attractive unless it is used only for small amounts or for analytical work. If hemoglobin is to be manufactured on an industrial scale, such as for use as an oxygen carrier for resuscitation (resuscitation) fluid (blood substitute), the conventional method is impractical. The amount of hemoglobin that is to be absorbed and subsequently eluted from the chromatography column is so large that the column size that satisfies this requirement is already too large and too expensive.

Christensen és munkatársai [Christensen és munkatársai, J. Biochem. Phys. 17., (1988), 143-154.] kromatográfiás eljárást ismertetnek humán hemoglobin tisztítására. Az ismertetett módszer egy standard ioncserélős kromatográfiás eljárás, amely nem alkalmas ipari méretű termelési szintek esetén.Christensen et al., Christensen et al., J. Biochem. Phys. 17, (1988), 143-154] discloses a chromatographic method for purifying human hemoglobin. The method described is a standard ion exchange chromatography method which is not suitable for industrial scale production levels.

Winslow és Chapman [Winslow és Chapman, Piloi-Scale Preparation of Hemoglobin Solutions, Methods in Enzymology, 231., 3., (1994)] stromamentes hemoglobin (SFH), nagy tisztaságú hemoglobin Ao és térhálósított hemoglobin előállítását ismertetik, amelyhez kiindulási anyagként lejárt humán (outdated) vért alkalmaznak. Az SHF-et szűréssel állítják elő. Az SHFből a hemoglobin Ao-t folyamatos kromatográfiával nyerik, amelyhez erős anioncserélő közeget és ionos gradienst alkalmaznak.Winslow and Chapman (Winslow and Chapman, Piloi-Scale Preparation of Hemoglobin Solutions, Methods in Enzymology, 231, 3, 1994) disclose the production of stromal hemoglobin (SFH), high purity hemoglobin A0, and crosslinked hemoglobin as starting material outdated blood is used. SHF is produced by filtration. Hemoglobin Ao is obtained from SHF by continuous chromatography using a strong anion exchange medium and an ionic gradient.

Mind Christensen és munkatársai, mind Winslow és munkatársai a leírt munkákat a Letterman Army Institute fór Research (LAIR) intézetben végezték, amely most Walter Reed Army Institute of Research-ként ismert.Both Christensen et al. And Winslow et al. Performed the described work at the Letterman Army Institute for Forward Research (LAIR), now known as the Walter Reed Army Institute of Research.

Az USP 5 084 588 számú szabadalmi leírásban standard anion- és kationcserés kromatográfiás eljárást ismertetnek hemoglobin elválasztására és tisztítására. Az anioncserélő kromatográfia esetén három megközelítést ismertetnek a leírásban:USP 5,084,588 discloses a standard anion and cation exchange chromatography procedure for the separation and purification of hemoglobin. Three approaches to anion-exchange chromatography are described in this description:

a) a hemoglobint (Hb) növelt pH-értéknél kötik meg, és az eluálást csökkenő pH-gradienssel vagy alacsonyabb pH-jú lépésgradienssel végzik;(a) hemoglobin (Hb) is bound at an elevated pH and eluted with a decreasing pH gradient or a lower pH gradient;

b) a Hb-t magasabb pH-nál kötik meg és az eluálást kis ionerősségénél sógradienssel végzik;b) the Hb is bound at a higher pH and eluted with a salt gradient at low ionic strength;

HU 218 159 ΒHU 218 159 Β

c) a hemoglobin felvitelét olyan pH-körülmények között végzik, amelynél az nem kötődik az anioncserélőhöz, hanem maradék nélkül keresztülmegy az oszlopon, míg a szennyeződések (az erősebben savas szennyeződések) az oszlopon megkötődnek.c) The hemoglobin is applied under pH conditions where it is not bound to the anion exchanger but passes through the column without any residue, while the impurities (more strongly acidic impurities) are bound to the column.

A fenti a) és b) megoldásokat részletesen ismertették, de ezek nem kedvezőek a nagyipari termeléshez a hemoglobintermékek megfelelő kioldásához szükséges alacsony terhelési kapacitás miatt. Ez a terhelési kapacitás általában csupán 20-30 mg/ml, ami nagy és költséges oszlop szükségességét jelenti ipari méretekben a hemoglobin tisztításához. így például egyetlen, 50 g dózisú hemoglobinbázisú oxigénszállító biztosítása (HBOC) 1,5-2,5 literes oszlopot igényelne.Solutions (a) and (b) above have been described in detail, but are not favorable due to the low load capacity required for large scale production to properly release hemoglobin products. This loading capacity is usually only 20-30 mg / ml, which means the need for a large and expensive column on an industrial scale to purify hemoglobin. For example, providing a single hemoglobin-based oxygen delivery vehicle (HBOC) at 50 g would require a column of 1.5 to 2.5 liters.

Bár a fenti c) pont szerinti megoldás a gyakorlatban jobban alkalmazható megoldásnak tűnik, kiderült azonban, hogy a normál humán felnőttekből származó módosítatlan hemoglobin Ao és bizonyos fő szennyezők (például HbAlc, ez egy kémiailag módosított humán hemoglobin) kromatográfiai tulajdonságai ezen megoldás gyakorlati alkalmazásához nem különböznek kielégítő mértékben.Although the solution in (c) above seems to be a more practical solution in practice, it has been found that the chromatographic properties of unmodified hemoglobin Ao from normal human adults and certain major contaminants (e.g. HbAlc, a chemically modified human hemoglobin) do not differ in practice. to a satisfactory degree.

Az emlősök hemoglobinjának kationcserélő kromatográfiás tisztítása esetén hasonló korlátozások vannak.There are similar limitations to purification of mammalian hemoglobin by cation exchange chromatography.

Az US 5 083 588 számú szabadalmi leírásban szarvasmarha-hemoglobinoldatokat ismertetnek, amelynél a jelen lévő proteinek több mint 99,9%-a szarvasmarha-hemoglobin, de a proteinalkotókra azonosító adatot nem ismertetnek.U.S. Pat. No. 5,083,588 discloses bovine hemoglobin solutions in which more than 99.9% of the proteins present are bovine hemoglobin but do not disclose the identity of the protein constituents.

A találmányunk célja új kromatográfiás eljárás biztosítása hemoglobin tisztítására.It is an object of the present invention to provide a new chromatographic method for purifying hemoglobin.

Találmányunk további célja olyan kromatográfiás eljárás biztosítása, amely alkalmas nagyipari méretekben, és gazdaságos nagyobb mint 99%-os tisztaságú hemoglobin vizes oldatok előállítására legalább 60% hemoglobint tartalmazó szennyezett vizes oldatokból kiindulva.It is a further object of the present invention to provide a chromatographic process suitable for large scale production and economical preparation of aqueous solutions of hemoglobin of greater than 99% purity starting from contaminated aqueous solutions containing at least 60% hemoglobin.

A találmány célja még közelebbről kereskedelmi célra alkalmas mennyiségben olyan hemoglobintermék biztosítása, amely vizes oldatban legalább 99% mennyiségben tartalmaz hemoglobint vagy térhálósított hemoglobint, és ez a termék tiszta, alkalmas vérhelyettesítőként való alkalmazásra, és in vivő olyan tulajdonságokkal rendelkezik, amelyeket addig még nem ismertettek.More particularly, it is an object of the present invention to provide a commercially available hemoglobin product containing at least 99% hemoglobin or crosslinked hemoglobin in aqueous solution, which is pure, suitable for use as a blood substitute, and has in vivo properties not previously disclosed.

A fentiek alapján a találmány tárgya eljárás hemoglobin tisztítására, amelynél előre megválasztott hemoglobinanyag (Hb) vizes oldatát, amelyben a Hb mennyisége 60-99%, két lépésben ioncserés kromatográfiának vetjük alá. A két lépés közül az egyik egy anioncserélő kromatográfia, a másik pedig egy kationcserélő kromatográfia. A két típusú ioncserés kromatográfiát bármilyen sorrendben végezhetjük. Az előre megválasztott hemoglobint (például HbAo) tartalmazó nyersoldatot az első kromatográfiás lépésnek, például az anioncserés kromatográfiának vetjük alá olyan körülmények között, hogy kezdetkor az oldatban lévő összes alkotó adszorbeálódjon a kromatográfiás oszlop szilárd fázisán. Anioncsere esetén ez relatíve magas pH-értéket kíván. A körülményeket továbbá úgy választjuk meg, hogy az oszlopnak igen magas hatásos terhelését biztosítsuk, ehhez alacsony ionerősségű tápoldatot alkalmazunk, ami azt eredményezi, hogy a szilárd kromatográfiás közeg összes hozzáférhető helyét elfoglalják a betáplált oldatban lévő anyagok. Az ezen lépésnél kapott eluátum proteinterméktől mentes. A HbAo és a választott körülmények között az oszlophoz alacsonyabb affinitást mutató szennyeződések kiszorítását ezután úgy biztosítjuk, hogy további, fentiek szerinti vizes tápoldatot adagolunk az oszlopra. Az így elért körülmények, amelyeket a továbbiakban túlterhelési körülményként említünk, azt eredményezik, hogy az oszlophoz nagyobb affinitást mutató szennyező anyagok kiszorítják a Hb-t, és az oszlophoz kisebb affinitású szennyezőanyagok az oszlopról eluálásra kerülnek. Ha ez az első kromatográfiás elválasztási lépés egy anioncserélő kromatográfiás lépés, a szennyező anyagok, amelyek savasabbak, mint a választott Hb-anyag, a kromatográfiás oszlop szilárd fázisán adszorbeálódnak, és így a választolt Hb-anyagtól elválaszthatók, amely viszont az eluátumban jelenik meg, együtt a bázisosabb szennyező anyagokkal. Ha ez az első lépés kationcserélő kromatográfia, a jobban bázikus tulajdonságú szennyeződéseket választjuk el, azáltal, hogy azok nagyobb affinitássá rendelkeznek az oszlophoz, és a savasabb szennyeződések és a választott hemoglobinanyag jelenik meg az eluátumban.Accordingly, the present invention provides a process for purifying hemoglobin comprising subjecting an aqueous solution of a pre-selected hemoglobin (Hb) having an Hb content of 60-99% to two-step ion exchange chromatography. One of the two steps is anion exchange chromatography and the other is cation exchange chromatography. The two types of ion exchange chromatography can be carried out in any order. The crude solution containing the pre-selected hemoglobin (e.g., HbAo) is subjected to a first chromatographic step, such as anion exchange chromatography, under conditions such that initially all of the constituents in the solution are adsorbed onto the solid phase of the chromatography column. This requires a relatively high pH in the case of anion exchange. The conditions are further selected to provide a very high effective loading on the column using a low ionic strength medium, which results in all available sites in the solid chromatography medium being occupied by the substances in the feed solution. The eluate obtained in this step is free of protein products. The displacement of HbAo and impurities with lower affinity to the column under selected conditions is then ensured by adding further aqueous media as described above. The conditions thus achieved, hereinafter referred to as the overload condition, result in impurities having a higher affinity for the column displace Hb, and impurities with a lower affinity for the column are eluted from the column. If this first chromatographic separation step is an anion exchange chromatography step, impurities that are more acidic than the selected Hb material will adsorb to the solid phase of the chromatographic column and thus be separated from the selected Hb material, which in turn appears in the eluate. with more basic pollutants. If this is the first step cation exchange chromatography, the more basic impurities are separated by having higher affinity for the column and the more acidic impurities and selected hemoglobin material appear in the eluate.

Ezután, a második kromatográfiás lépésben egy második ioncserélő kromatográfiás elválasztást végzünk a részlegesen tisztított hemoglobinanyagon, amely az első oszlopról lejött eluátumban van, különböző pH-körülmények között. Ha az első oszlopról lejött eluátum tartalmazza a hemoglobinanyagot és a bázikus szennyeződéseket, a második kromatográfiás lépés egy kationcserélő kromatográfiás lépés, illetve fordítva. Ezen anyagokat tartalmazó oldat betáplálását a második oszlopra ismét addig végezzük, amíg telítési terhelést érünk el, majd ezi túllépjük úgy, hogy túlterhelési körülményeket biztosítunk az oszlopon. Ezen túlterhelés esetén az előre megválasztott hemoglobinanyagot az oszlopról kiszorítással eluáljuk, amelyet az alkalmazott körülmények között nagyobb affinitású szennyeződés hoz létre, és így a hemoglobinanyagot a második oszlopról lejövő eluátum tartalm;.zza, igen nagy tisztaságban. Ily módon a találmány szerinti eljárást általában „kétlépéses, önkiszorításos kromatográfiának” nevezzük.Then, in a second chromatographic step, a second ion exchange chromatography is performed on the partially purified hemoglobin material, which is in the eluate from the first column under different pH conditions. If the eluate from the first column contains hemoglobin and basic impurities, the second chromatographic step is a cation exchange chromatography step or vice versa. The solution containing these materials is again fed to the second column until a saturation load is reached and then overloaded with column conditions. At this overload, the pre-selected hemoglobin material is eluted by displacement from the column, which is produced by a higher affinity for impurities under the conditions used, so that the hemoglobin material is from the second column in very high purity. Thus, the process of the invention is generally referred to as "two-step, self-displacement chromatography".

A találmány szerinti eljárás eredményeképpen az oszlopról eluált Hb-anyag különlegesen tiszta formájú és általában nagyobb mint 99% tisztaságú, kereskedelmileg igen kedvező kihozatallal. A választott Hb-anyagná savasabb tulajdonságú szennyezők az egyik oszlopban lévő gyantához kötődve maradnak, míg a választott Hb-anyagnál bázikusabb tulajdonságú szennyező anyagok a másik oszlop gyantájához kötődnek. Az oszlopokai ismert tisztító- és regenerálóeljárásokkal könnyen regenerálhatjuk.As a result of the process according to the invention, the Hb material eluted from the column is of extremely pure form and generally of greater than 99% purity with commercially favorable yield. Impurities with a more acidic property than the selected Hb material will remain bound to the resin in one column, while impurities with a more basic Hb substance will bind to the resin in the other column. The columns can be easily regenerated by known cleaning and regeneration procedures.

A találmány szerinti eljárás egy igen fontos jellemzője az eredményes működés szempontjából, különösen nagyipari termelés esetén, hogy a szennyezők szelektíven és nagy mennyiségben kötődnek az oszlopok3It is a very important feature of the process according to the invention for the efficient operation, especially in the case of large-scale production, that the pollutants bind selectively and in large amounts to the

HU 218 159 Β hoz, és lehetővé válik a Hb-anyag eluátumban való elkülönítése.EN 218 159 Β and it is possible to isolate the Hb material in the eluate.

Ha a találmány szerinti eljárást humán hemoglobin Ao tisztítására alkalmazzuk, olyan új humán hemoglobinterméket nyerünk, amelynek összetétele és tulajdonságai eddig nem voltak ismertek a humán hemoglobin Ao termékkel kapcsolatban, és különösen előnyösek vérhelyettesítőként való felhasználás esetén. Ezen tulajdonságok közé tartozik a virális részecskék lényegében teljes távolléte, különösen a lipidbe zárt vírusrészecskéké; továbbá a vazoaktivitás lényegében teljes hiánya, amely a termékek in vivő adagolása esetén mutatkozik; továbbá az endoteliális sejtekkel szembeni toxicitás teljes hiánya in vitro inkubációnál, amely a laktát-dehidrogenáz csökkent felszabadulásával bizonyítható, összehasonlítva más hemoglobinkészítmények hasonló adagolásával. Továbbá, a vérhelyettesítőként alkalmazott hemoglobinokra előírt általános tulajdonságok, így például az endotoxinoktól és más lázkeltő anyagoktól való mentesség a találmány szerinti termékek esetében szintén jobbak, mint az ismert hemoglobinkészítmények hasonló tulajdonságai.When the process of the present invention is used to purify human hemoglobin Ao, new human hemoglobin products are obtained whose composition and properties have not been known with respect to human hemoglobin Ao, and are particularly advantageous when used as blood substitutes. These properties include the substantially complete absence of viral particles, particularly viral particles encapsulated in lipid; and a substantially complete lack of vasoactivity when administered in vivo; and a complete lack of endothelial cell toxicity in vitro incubation, as evidenced by reduced lactate dehydrogenase release compared to similar doses of other hemoglobin formulations. In addition, the general properties required for hemoglobins used as blood substitutes, such as the absence of endotoxins and other antipyretics, are also superior to similar hemoglobin formulations of the present invention.

Az 1. ábrán látható a találmány szerinti eljárás kezdeti anioncserélő részének diagramszerű ábrázolása.Figure 1 is a diagrammatic representation of an initial anion exchange portion of the process of the invention.

A 2. ábrán látható a találmány szerinti eljárás második, kationos részének diagramszerű ábrázolása.Figure 2 is a diagrammatic representation of a second cationic portion of the process of the invention.

A 3. ábrán bemutatjuk a 2. és 3. példa analitikai anioncserélő kromatogramját.Figure 3 shows the analytical anion exchange chromatogram of Examples 2 and 3.

A 4. ábrán a 4. példa analitikai anioncserélő kromatogramját ábrázoljuk.Figure 4 is an analytical anion exchange chromatogram of Example 4.

Az 5. ábra a 8. példa szerinti eredmények grafikus ábrázolása.Figure 5 is a graphical representation of the results of Example 8.

A 6. ábra a 13. példa szerinti termék analízisének izoelektromos fokuszálóvonalait mutatja be.Figure 6 shows isoelectric focusing lines for analysis of the product of Example 13.

A 7. ábrán a 13. példa szerinti termék festési és blottingolási kísérleteinek eredményét mutatjuk be.Figure 7 shows the results of staining and blotting experiments of the product of Example 13.

A 8. ábrán a 14. példa szerinti tennék eredményeit ábrázoljuk grafikusan.Figure 8 is a graphical representation of the results of the product of Example 14.

A 9. és 9A. ábrán a 15. példa szerinti termék eredményeinek grafikus ábrázolását mutatjuk be.9 and 9A. FIG. 3B is a graphical representation of the results of the product of Example 15.

A 10. ábrán a 16. példa szerinti termék eredményeinek grafikus ábrázolását mutatjuk be.Figure 10 is a graphical representation of the results of the product of Example 16.

A kiszorításos kromatográfia vagy kiszorításos eluálás mint általános fogalmak ismertek a proteinek elválasztási területén. Ez egyike azon három eljárásoknak, amelyekkel egy kromatográfiás oszlopról valamely mintát kinyerhetnek. Proteinek keverékét tartalmazó oldatból egy adott protein elválasztása esetén a nagyobb affinitású protein kiszorítja a kisebb affinitású proteint a mátrixon, így a proteinek az affinitásuk csökkenő sorrendje szerint jelennek meg az oszlopon a bevezetéstől a kivezetésig teijedően. Ha egy protein kiszorít egy másik proteint, ritkán képződik éles demarkációs vonal a különböző anyagok között. így az eljárás alkalmazása nagy tisztaságú, egyetlen proteint tartalmazó, így például hemoglobint tartalmazó oldatok előállításához nem javasolt. Ha egy külön, nem proteinszerű kiszorítóanyagot választunk, az eredmény az lehet, hogy a kromatográfiás mátrix az igen nagy affinitású anyagokhoz kötődik, amelyet igen nehéz az ismételt felhasználáshoz regenerálni.By-pass chromatography or displacement elution are common concepts in the separation of proteins. This is one of three methods for obtaining a sample from a chromatographic column. When a particular protein is separated from a solution of a mixture of proteins, the higher affinity protein displaces the lower affinity protein on the matrix, so that the proteins appear on the column in descending order from inlet to outlet. When a protein displaces another protein, a sharp demarcation line between the different substances is rarely formed. Thus, the process is not recommended for the preparation of high purity single protein solutions such as hemoglobin. If a separate, non-proteinaceous displacement agent is selected, the result may be that the chromatographic matrix is bound to very high affinity substances that are very difficult to regenerate for repeated use.

A találmány szerinti eljárás különösen gazdaságosan alkalmazható felnőtt humán hemoglobin Ao (HbAo) tisztítására, és ily módon az egyszerűség kedvéért a továbbiakban az eljárást ennek alkalmazásával mutatjuk be. A találmány szerinti eljárás azonban semmiképpen sem korlátozódik a HbAo tisztítására, hanem az alkalmazható további hemoglobinanyagok, így például térhálós hemoglobinszármazékok, választott szarvasmarhahemoglobin-variánsok és más hemoglobinvariánsok, így például magzati hemoglobin, sarlósejt-hemoglobin stb., valamint genetikailag előállított hemoglobin tisztítására.The process of the present invention is particularly economically applicable to purification of adult human hemoglobin Ao (HbAo) and, for the sake of simplicity, hereinafter, the process will be described using it. However, the process of the present invention is by no means limited to purifying HbAo, but may also be used to purify additional hemoglobin substances such as cross-linked hemoglobin derivatives, selected bovine hemoglobin variants and other hemoglobin variants such as fetal hemoglobin, sickle cell hemoglobin and the like.

A találmány szerinti eljárás egészen különösen kedvező gazdasági szempontból a HbAo hemoglobin kereskedelmi mértékű tisztítására vérhelyettesítők előállítása céljából. Igen hatásos oszlopterhelési kapacitás érhető el Ennek következtében relatíve kisméretű oszlopok alkalmazhatók relatíve nagy térfogatú szennyezett hemoglobinoldatok tisztításához. Az eljárást végezhetjük szakaszosan vagy folyamatosan adott hemoglobinoldatok tisztítására, amelyeket vörösvérsejtekből ismert eljárásokkal nyertünk, és amely oldatok általában 80% körüli hemoglobint tartalmaznak igen széles körben változó szennyeződések mellett, amelyek lehetnek proteinszerűek vagy nem proteinszerűek. Továbbá magát a szennyezett hemoglobinoldatot alkalmazzuk kiszorítási közegként. Ily módon egy külön kiszorítási közeg alkalmazása elkerülhető, és így elkerülhetők az ezzel járó kényelmetlenségek, komplikációk és költségek is.The process of the present invention is particularly advantageous economically for the commercial purification of HbAo hemoglobin for the production of blood substitutes. Highly effective column loading capacity can be achieved. As a result, relatively small columns can be used to purify relatively large volumes of contaminated hemoglobin solutions. The process may be performed to purify intermittently or continuously given hemoglobin solutions obtained from red blood cells by known methods and generally containing about 80% hemoglobin with a wide variety of impurities, whether proteinaceous or non-proteinaceous. Further, the contaminated hemoglobin solution itself is used as a displacement medium. In this way, the use of a separate displacement medium can be avoided and the associated inconvenience, complications and costs can be avoided.

A tisztított HbAo-oldatok előállítására vonatkozó, találmány szerinti eljárásnál általában normál, felnőtt humán vörösvérsejtekből indulunk ki. Ezeket egyesítjük, adott esetben szűrjük a leukociták eltávolítására. A sejteket mossuk a szérumproteinek eltávolítására, majd lizáljuk a hemoglobin és más sejtkomponensek extrahálására. A lizátumot szűrjük a vörösvérsejtmembránok eltávolítására, majd a kapott hemoglobinoldatot diaszűrjük és betöményítjük. Az így kapott szennyezett hemoglobinextraktumot azután szén-monoxiddal kezeljük a COHb-komplexek előállítására, majd melegítjük fertőtlenítés céljából, és ily módon a virális szennyeződéseket az oldatban inaktiváljuk. Az így kapott oldatot ezután centrifügáljuk, szüljük a további maradékok és celluláris törmelékek eltávolítására. Az így kapott anyag ezután kész a találmány szerinti önkiszorításos eljárásnál való felhasználásra.The process for the preparation of purified HbAo solutions according to the invention generally starts from normal adult human red blood cells. These are pooled, optionally filtered to remove leukocytes. The cells are washed to remove serum proteins and lysed to extract hemoglobin and other cellular components. The lysate was filtered to remove red blood cell membranes, and the resulting hemoglobin solution was diafiltered and concentrated. The contaminated hemoglobin extract thus obtained is then treated with carbon monoxide to form COHb complexes and then heated to disinfect, thereby inactivating the viral impurities in solution. The resulting solution is then centrifuged to collect any remaining residues and cellular debris. The material thus obtained is then ready for use in the self-displacement process of the invention.

A találmány szerinti eljárás egy előnyös kiviteli formájánál az első kromatográfiás lépés egy anioncserélő lépés, a második pedig a kationcserélő lépés. Az első anioncserélő lépést előnyösen magas, így például 7-10 közötti pH-értéknél, előnyösen 8,5-9 közötti pHértéken végezzük alacsony ionerősség, azaz alacsony vezetőképesség mellett. A vezetőképesség előnyösen kevesebb mint 3 mS (millisiemens), még előnyösebben kisebb mint 1 mS. Ilyen körülményeket lényegében sómentes pufferral biztosítunk. A kívánt HbAo-anyagotIn a preferred embodiment of the process of the invention, the first chromatographic step is an anion exchange step and the second is a cation exchange step. Preferably, the first anion exchange step is carried out at a high pH such as pH 7-10, preferably pH 8.5-9 with low ionic strength, i.e. low conductivity. The conductivity is preferably less than 3 mS (milliseconds), more preferably less than 1 mS. Such conditions are provided by a substantially saline-free buffer. The desired HbAo material

HU218 159 Β először az oszlop anyagához kötjük, együtt a többi anyaggal. Amikor az oszlopra folyatjuk a szennyezett HbAo-oldat betáplálását, azok az anyagok, amelyek nagyobb affinitást mutatnak a mátrixhoz, mint a HbAo, ezek általában a savasabb szennyezők, fokozatosan kiszorítják a HbAo-t és a bázikusabb szennyezőket az oszlopról. Végül is az oszlop túlterhelését éljük el úgy, hogy az összes HbAo-t és a bázikusabb szennyezőket kiszorítjuk, és az oszlopon csak a savasabb szennyezők maradnak vissza megkötve. A legtöbb esetben ez a terhelés jóval fölötte van az oszlopgyártók által ajánlott értékeknek. A savasabb szennyeződések kromatográfiás elválasztását a HbAo-tól így ennél a lépésnél biztosítottuk.HU218 159 Β is first bonded to the column material, together with the other materials. As the column is fed with contaminated HbAo solution, substances that exhibit higher affinity for the matrix than HbAo, generally more acidic impurities, gradually displace HbAo and more basic impurities from the column. Ultimately, the column is overloaded by displacing all HbAo and the more basic impurities, leaving only the acidic impurities on the column. In most cases, this load is well above the values recommended by the column manufacturers. Chromatographic separation of the more acidic impurities from HbAo was thus ensured at this step.

A szennyezett hemoglobinoldat betáplálását alacsony lineáris sebességgel végezzük, amely nem nagyobb, mint 10 cm/perc, és előnyösen 1 cm/perc körüli érték. Ez lehetővé teszi az oszlop kinetikus kiegyensúlyozását. A betáplált anyag koncentrációja nem kritikus, de ennek értéke alkalmasan 0,1-20% közötti érték, előnyösen 2-7% közötti érték.The contaminated hemoglobin solution is fed at a low linear rate not greater than 10 cm / min and preferably around 1 cm / min. This allows the column to be kinetically balanced. The concentration of the feed material is not critical but is suitably between 0.1 and 20%, preferably between 2 and 7%.

A túlterhelési körülmények elérését az oszlopról elfolyó anyag analízisével mutatjuk ki, ha az eluátum összetételében nem mutatható ki savas szennyeződés, vagy csak nyomokban van jelen, elértük az oszlop maximális gyakorlati terhelését.The achievement of overload conditions is demonstrated by analyzing the column effluent, if no acidic contamination is detected in the eluate composition or if it is present only in traces, the maximum practical loading of the column is achieved.

A mellékelt 1. ábrán diagramszerűen ábrázoljuk a találmány szerinti eljárás anioncserélő részét. Az ioncserélő oszlopra, amely -N+R3 csoportokat tartalmaz (tipikusan anioncserélő gyanta, de csak példaképpen említjük), és amelyet az 1 A. ábrán mutatunk be, egy anyagkeverék oldatát tápláljuk be, amely savasabb szennyezőket (csillaggal jelöljük), HbAo-t (ellipszissel jelöljük) és bázikusabb szennyezőket (négyzetekkel jelöljük) tartalmaz. A kapacitásterhelésnél (IB. ábra) lényegében az összes aktív N-R3 csoport elektrosztatikus töltéssel valamelyik, a keverékben lévő anyaghoz kötődik.Figure 1 is a diagrammatic representation of the anion exchange portion of the process of the invention. The ion exchange column containing -N + R 3 groups (typically anion exchange resin, but by way of example only) and shown in Figure 1A is fed with a solution of a mixture of acidic impurities (denoted by an asterisk), HbAo. (denoted by ellipse) and more basic impurities (denoted by squares). At the capacity load (Figure IB), substantially all of the active NR 3 groups are bonded to one of the materials in the mixture by electrostatic charge.

A túlterhelési körülmények biztosítására további azonos oldatot táplálunk be a kapacitásterhelésü oszlopra (IC. ábra). Ekkor az összes bázikus szennyező (négyzetek) és bizonyos mennyiségű HbAo (ellipszis jelű anyag) kiszorítódik a savasabb komponensek által (csillagok), amelyek nagyobb affinitással rendelkeznek az oszlophoz az adott körülmények között. Ha további azonos oldatot adagolunk a túlterhelt oszlopra (ID. ábra), a savas anyagok kiszorítják az oszlopról lényegében az összes HbAo-t, mivel ezek nagyobb affinitással rendelkeznek a mátrixhoz az adott körülmények között. így az elfolyó anyag lényegében nem tartalmaz kimutatható mennyiségű savas szennyezőt. Az így kapott, teljesen tiszta HbAo-oldat azonban tartalmaz még bizonyos bázikusabb szennyező anyagokat.To provide the overload conditions, another identical solution was fed to the capacitance column (Fig. IC). At this point, all the basic impurities (squares) and a certain amount of HbAo (substance elliptical) are displaced by the more acidic components (stars), which have a higher affinity for the column under the given conditions. When an additional solution is added to the overloaded column (Figure ID), the acidic substances will displace substantially all of the HbAo from the column, since they have a higher affinity for the matrix under the given conditions. Thus, the effluent material is substantially free of detectable acidic impurities. However, the completely pure HbAo solution thus obtained contains some more basic impurities.

A találmány szerinti előnyös eljárás második lépésénél kationcserélő oszlopot alkalmazunk és erre tápláljuk be az első oszlopról elfolyó anyagot hasonló túlterhelési körülmények alkalmazásával. A kívánt HbAo és a többi nemkívánatos bázikusabb szennyeződések túlterhelési mennyiségben kötődnek. Az első oszlopról származó, részlegesen tisztított hemoglobinoldat táplálását folytatjuk a második oszlopra. Relatíve alacsony táplálási sebességet használunk ismételten, ennek értéke 10 cm/perc vagy kevesebb, előnyösen 1 cm/perc körüli érték a szilárd és folyadékfázisok közötti kinetikus egyensúly kialakulása érdekében. Az első oszlopról lejövő eluens pH-ját előnyösen 5-9, még előnyösebben 6,5-8,5, különösen előnyösen 7-8 közötti értékre állítjuk be, mielőtt az eluenst a kationcserélő oszlopra vinnénk. Alacsony ionerősségű oldatot alkalmazunk, azaz a konduktivitás értéke kevesebb mint 3 mS, előnyösen kevesebb mint 1 mS. 2,5 mS körüli értéket csak akkor alkalmazunk, ha igen alacsony betáplálási sebességet és igen nagy tápanyaghígítást alkalmazunk. Ezután ismételten a túlterhelési körülményeket alkalmazzuk. A nagyobb affinitású proteinszerű szennyeződések, azaz a HbAo-bázikusabb anyagok kiszorítják HbAo-t az oszlopról, és az így eluált HbAo kivételesen tiszta formájú.In the second step of the preferred process of the present invention, a cation exchange column is used and the material flowing from the first column is fed to it under similar overload conditions. The desired HbAo and other undesirable basic impurities are bound by overload. The partially purified hemoglobin solution from the first column was fed to the second column. Relatively low feed rates are used repeatedly at a rate of 10 cm / min or less, preferably around 1 cm / min, to achieve a kinetic balance between solid and liquid phases. The pH of the eluent from the first column is preferably adjusted to a value of 5-9, more preferably 6.5-8.5, particularly preferably 7-8, before applying the eluent to the cation exchange column. A low ionic strength solution is used, i.e. a conductivity value of less than 3 mS, preferably less than 1 mS. A value of about 2.5 mS is used only at very low feed rates and very high nutrient dilution. The overload conditions are then repeated. Higher affinity proteinaceous impurities, i.e. more HbAo-based substances, displace HbAo from the column and the HbAo thus eluted is of exceptionally pure form.

A mellékelt 2. ábrán diagramszerűen ábrázoljuk, hasonlóan az 1. ábrához, a kationcserélő oszlopon végbemenő folyamatot, amely kationcserélő oszlop SO3-csoportokat tartalmaz. Az első oszlopról származó eluenst, miután a megfelelő pH-értéket beállítottuk, betápláljuk az oszlopra, amikor is az A lépésnél a kapacitásterheléssel elérjük, hogy mind a HbAo (ellipszis), mind a bázikusabb szennyezők (négyzetek) elektrosztatikusán kötődnek az oszlop kémiai csoportjaihoz. Bár a mátrix az ábra szerint szulfoncsoportokat tartalmaz, más csoportokat, így például karboxilcsoportokat hasonlóképpen alkalmazhatunk. Ezután folytatjuk az eluensoldatnak az oszlopra való adagolását a túlterhelési körülmények biztosítására (2B. ábra), amely során a bázikusabb szennyező az oszlophoz való nagyobb affinitása következtében kiszorítja a HbAo-t az oszlopról. Ha a túlterhelt oszlopra további oldatot táplálunk be (2C. ábra), közel 100%-os tisztaságú HbAo-t szorítunk ki és nyerünk az oszlopról elfolyó anyagban. Minél nagyobb az oszlop terhelése, annál nagyobb az oszlopról kinyerhető, tisztított HbAo százalékos mennyisége. Az eluenst vizsgáljuk a bázikus anyagok (négyzetek) jelenlétére. Ennél a pontnál további HbAo-kiszorítást nem tapasztaltunk, és maximális terhelést állapítottunk meg.Figure 2 is a diagrammatic representation, similarly to Figure 1, of a process on a cation exchange column which contains SO 3 groups on the cation exchange column. The eluent from the first column, after having been adjusted to the appropriate pH, is fed to the column, whereby, at step A, the capacity load achieves electrostatic binding of both the HbAo (ellipse) and the basic impurities (squares) to the column. Although the matrix contains sulfone groups as shown in the figure, other groups such as carboxyl groups can be used in a similar manner. Subsequently, the eluent solution was added to the column to provide overload conditions (Fig. 2B), whereby the more basic impurity displaces HbAo from the column due to its greater affinity for the column. When additional solution is applied to the overloaded column (Figure 2C), HbAo of almost 100% purity is displaced and recovered from the column. The higher the column load, the greater the percentage of purified HbAo that can be recovered from the column. The eluent is assayed for the presence of basic substances (squares). At this point no further HbAo displacement was observed and maximum load was determined.

A bázikusabb szennyezők a találmány értelmében olyan szennyező anyagokra vonatkoznak, amelyek magasabb ρΗ-nál eluálhatók az oszlopról, mint ami a HbAo eluálásához szükséges. Fordítva, a savasabb szennyező anyagok kifejezés olyan szennyezőkre utal, amelyek az oszlopról alacsonyabb pH-értékről eluálhatók, mint ami szükséges a HbAo eluálásához. A találmány szerinti eljárás előnyös kiviteli formájánál, amikor az anioncserélős kromatográfiát végezzük először, a bázikusabb szennyezőket a HbAo előtt eluáljuk és a savasabb szennyező anyagokat pedig a HbAo után. Függően a kromatográfiánál alkalmazott ioncserélő közegtől, különböző eluálási profilokat figyelhetünk meg az eluálás sorrendjében való kismértékű változásokkal.The more basic impurities according to the invention are contaminants which can be eluted from the column at a higher level of ρΗ than is necessary for the elution of HbAo. Conversely, the term acidic impurities refers to impurities that can be eluted from the column at a lower pH than is necessary to elute HbAo. In a preferred embodiment of the process of the invention, the anion-exchange chromatography is performed first, the more basic impurities are eluted before HbAo and the more acidic impurities are after HbAo. Depending on the ion exchange medium used in the chromatography, different elution profiles can be observed with slight changes in the order of elution.

Mind az első, mind a második oszlopnál a szennyezett hemoglobinoldat beadagolási sebességét a szennyezett hemoglobinoldat koncentrációjának megfelelően kell megválasztani. 1 cm/perc körüli vagy ennél kisebb lineáris áramlási sebesség optimális olyan hemoglobinoldatok esetén, amelyek 2-7% közötti koncentrációjúak.For both the first and second columns, the rate of addition of the contaminated hemoglobin solution should be chosen according to the concentration of the contaminated hemoglobin solution. Linear flow rates of about 1 cm / min or less are optimal for hemoglobin solutions having a concentration of 2 to 7%.

HU 218 159 Β cm/perc körüli áramlási sebességet alkalmazhatunk a hígabb oldatok esetén, így például, ha Hb-tartalom kevesebb, mint 1%. Az ioncserés kromatográfiánál a kioldódás az alacsony terhelési kapacitásoknál általában nem érzékeny a lineáris áramlási sebességre, azonban a találmány szerinti eljárásnál a kromatográfia alatt a kinetikus egyensúly nagymértékben függ a folyási sebességtől. A betáplált anyag koncentrációja azonban nem kritikus egyik lépésnél sem.A flow rate of about 159 Β cm / min can be used for dilute solutions, such as when the Hb content is less than 1%. In ion-exchange chromatography, dissolution at low loading capacities is generally insensitive to linear flow rate, but kinetic equilibrium during chromatography in the process of the invention is highly dependent on the flow rate. However, the concentration of the feed is not critical at any of the steps.

A találmány szerinti kiszorításos kromatográfiás eljárásnál, amelynél először anioncserélő kromatográfiát alkalmazunk a savasabb komponensek eltávolítására, majd ezt követően egy kationos kromatográfiát a bázikusabb komponensek eltávolítására, igen nagy kihozatallal és kivételesen nagy tisztasággal nyeljük a HbAo-t, amely lényegében teljesen mentes kimutatható mennyiségű más proteinektől, így például szérumproteinektől és membránproteinektől, és az eljárás ipari méretekben alkalmazható. Az analitikai anioncserés kromatográfiával meghatározott tisztaság nagyobb, mint 99%, általában nagyobb, mint 99,5%. A lépések tényleges kapacitása legalább egy nagyságrenddel nagyobb, mint a normál kromatográfiáknál megfigyelt kapacitásértékek. A proteinszerű szennyező anyagok eltávolításán túlmenően, a találmány szerinti eljárás lehetővé teszi lényegében módosított és más egyéb nemkívánatos formájú hemoglobinok lényegében teljes eltávolítását is, és így lényegében tiszta (>99,5%) HbAo terméket nyerünk. Továbbá, mint az a későbbi részletes ismertetésből is kiderül, az aktív vagy inaktivált, burkolt virális részecskék teljes eltávolítását szintén biztosítjuk.In the displacement chromatography method of the invention, first using anion exchange chromatography to remove the more acidic components and then a cationic chromatography to remove the more basic components, HbAo is swallowed with very high yield and exceptionally high purity, which is substantially free of For example, serum proteins and membrane proteins, and the process is commercially applicable. The purity as determined by analytical anion exchange chromatography is greater than 99%, generally greater than 99.5%. The actual capacity of the steps is at least one order of magnitude greater than the capacity values observed for normal chromatography. In addition to the removal of proteinaceous impurities, the process of the present invention also allows substantially complete removal of substantially modified and other undesirable forms of hemoglobins to yield a substantially pure (> 99.5%) HbAo product. Further, as will be apparent from the following detailed description, complete removal of the active or inactivated enveloped viral particles is also provided.

A találmány szerinti eljárás méretek szerinti előnyeit összehasonlítva standard ioncserélő adszorpciós/elúciós kromatográfiás eljárásokkal a következőComparing the dimensional advantages of the process of the invention with standard ion-exchange adsorption / elution chromatography methods, the following

1. táblázatban mutatjuk be. Az „Önkiszorítás” feliratú oszlopban megadott adatok a következőkben ismertetett, a találmány szerinti eljárásnál nyert adatok, az „Adszorpció/elúció” feliratú oszlopban szereplő adatok az előzőekben említett, Winslow és munkatársai által ismertetett adatok*.Table 1 shows. The data given in the column "Self-displacement" are the following data obtained in the process according to the invention, the data in the column "Adsorption / elution" are the data mentioned above by Winslow et al.

1. táblázatTable 1

Hemoglobin Ao tisztításához alkalmazott műveleti paraméterek adszorpciós/elúciós kromatográfia, illetve önkiszorításos kromatográfia alkalmazása eseténOperational parameters used for purification of hemoglobin Ao using adsorption / elution chromatography or self-displacement chromatography

Önkiszorítás self Containment Adszorpció/clúció Adsorption / clúció Oszloptérfogat Volume column 5 és 31 5 and 31 120 L 120 L Oszlopkapacitás column Capacity 200-300 mg/ml 200-300 mg / ml 15 mg/ml 15 mg / ml g Hb, bevitt g Hb, entered 1234 1234 1818 1818 %-os kihozatal % yield 81 81 55 55 g Hb, nyert g Hb, won 1000 1000 1000 1000 Puffért érfogat Puffer vasculature 132 L 132 L 900 L 900 L

A fenti adatokból kitűnik, hogy az önkiszorításos találmány szerinti kromatográfiás eljárás gyorsabban vé* Winslow cs Chapman (lásd előző hivatkozás) gezhető, kedvezően kisebb oszlopokkal. Alacsonyabb nyomás és környezeti hőmérséklet alkalmazható. A hatásos terhelési kapacitás, ami 10-20-szor nagyobb, mint az ismert kromatográfiás eljárások szerinti kapacitások, lehetővé teszi a relatíve kis oszloptérfogat alkalmazását. Ez. az igényelt vízmennyiség csökkenéséhez, így csökkent szennyvízmennyiséghez és csökkent pufferanyagmennyiséghez vezet, amelyek mindegyike jelentős mértékben növeli az eljárás gazdaságosságát.From the above data, it is apparent that the self-displacement chromatographic method of the invention can be run faster with advantageously smaller columns. Lower pressures and ambient temperatures can be used. The effective loading capacity, which is 10-20 times higher than the capacities of known chromatographic methods, allows the use of a relatively small column volume. This. leading to a reduction in the amount of water required, thus reducing the amount of wastewater and the amount of buffer material, each of which significantly increases the economics of the process.

A kationcserélő oszlopról lejövő tisztított hemoglobinoldatot diaszűrhetjük egy választott puffénál, majd beállítjuk a kívánt HbAo-koncentrációt.The purified hemoglobin solution coming from the cation exchange column can be diafiltered into a buffer of choice and the desired HbAo concentration adjusted.

A stacioner fázisként felhasználásra kerülő ioncserélő gélanyagok megválasztása a találmány szerinti eljárásnál egyáltalán nem kritikus, megválasztása a szakterületen jártas szakember köteles tudásához tartozik. Alkalmazhatók bármilyen ismert, kereskedelmi forgalomban beszerezhető gélek, feltéve, hogy azok olyan anyaggá alakíthatók, amelyek az ioncserélő üzemmódban az elválasztani kívánt anyagok szerint megválasztott affinitásos körülmények között működnek. Az ilyen ioncserélő anyagok általános hordozói makroporózus, makrohá ló-szerkezetű és nemporózus típusú, divinil-benzoltéi hálósított polisztirol vagy polimetakrilát, polialkilénamin, cellulóz, dextrán, agaróz, szilícium-dioxid, kerám .a, üveg, alumínium-oxid vagy valamely fémrészecske stb. Kereskedelmi forgalomban beszerezhető hordozók közé tartoznak például a következő márkanevű anyagok: POROS média, Fractogel, HyperD, Dowex, Amberlite, Doulite, Bio-Rex, Chelex, Sephadex, Sepharose, Toyopearl, Macro-prep, Bio-protocol, Accell, Mono types stb. Ezen hordozókhoz kapcsolódó funkciós csoportok, amelyek az ioncserét biztosítják, lehetnek például a következők: szulfonát-, szulfopropil-, karboxi-metil-, karboxilát-, foszfo-, kvatemer amin-, kvatemer amino-etil-, polietilénimin-, trimetil-amino-etil-, dietil-amino-etil-, dimetil-amino-etil-, aszpertamidcsoport stb.The choice of ion exchange gels to be used as the stationary phase is by no means critical to the process of the invention and is within the skill of the art. Any known commercially available gels may be used, provided that they can be converted to a material that operates in the ion exchange mode under the affinity conditions selected for the materials to be separated. Common carriers for such ion exchange agents are macroporous, macrophages and non-porous, divinylbenzene crosslinked polystyrene or polymethacrylate, polyalkyleneamine, cellulose, dextran, agarose, silica, ceramic, glass, alumina, etc. Commercially available carriers include, for example, POROS media, Fractogel, HyperD, Dowex, Amberlite, Doulite, Bio-Rex, Chelex, Sephadex, Sepharose, Toyopearl, Macro-prep, Bio-protocol, Accell, Mono types, etc. . Functional groups attached to these supports to provide ion exchange include, for example, sulfonate, sulfopropyl, carboxymethyl, carboxylate, phospho, quatemeric amine, quatemeric aminoethyl, polyethyleneimine, trimethylamino- ethyl, diethylaminoethyl, dimethylaminoethyl, aspertamide and the like.

A találmány szerinti eljárással előállíthatunk legalább 99,5% tisztaságú HbAo-oldatot, amely nem várt módon mentes aktív vagy inaktivált virális részecskéktől, különösen lipidburkolatú vírusoktól, így például HIV-vírustól, herpes simplex vírustól (HSV) vagy szarvasmarha-diarrhea-vírustól, amely sok esetben a humán hepatitis C vírus modellje. Ezek a leggyakrabban előforduló és a vér legkomolyabb és legveszélyesebb szennyezőit alkotó vírusok. Ez a találmány szerinti eljárás igen fontos további előnye, amely előre nem volt látható és megjósolható, mielőtt az eljárást kipróbáltuk és az eredményeket analizáltuk. Bár a találmány szerinti eljárás előnyös kiviteli módozata tartalmaz egy pasztörizálási lépést a vírusok inaktiválására a tisztítás előtt, mint azt a fentiekben említettük, a virális részecskék eltávolítása a találmány szerinti eljárás részeként különösen előnyös. A találmány szerinti eljárás eltávolítja a vérhelyettesítő anyagból az összes aktív virális részecskét, amely a pasztörizálást túlélte, továbbá eltávolítja az összes maradék inaktivált virális részecskét is. Mindezt bármilyen további, specifikus virálisrészecske-eltávolítási lépés nélkül és további speciális reagensek vagy más hason6The process of the present invention provides a solution of HbAo of at least 99.5% purity, which is unexpectedly free from active or inactivated viral particles, in particular lipid-enveloped viruses such as HIV, herpes simplex virus (HSV) or bovine diarrhea virus. in many cases, a model of the human hepatitis C virus. These are the most common viruses that make up the most serious and dangerous contaminants in the blood. This is a very important additional advantage of the process according to the invention, which was unpredictable and unpredictable before the process was tested and the results analyzed. Although a preferred embodiment of the method of the invention comprises a pasteurization step for inactivating viruses prior to purification, as mentioned above, removal of viral particles as part of the method of the invention is particularly preferred. The process of the invention removes all active viral particles that have survived the pasteurization from the blood substitute and also removes any remaining inactivated viral particles. All this without any further specific viral particle removal step and additional special reagents or other

HU 218 159 Β lók adagolása nélkül lehet biztosítani. A lipidborítású vírusok lényegében teljes eltávolítását biztosítjuk, továbbá más egyéb vírusok mennyiségének szignifikáns csökkenése is biztosított.EN 218 159 Β can be provided without dosing. Substantial complete removal of lipid-coated viruses is assured, and a significant reduction in the amount of other viruses is assured.

A találmány szerinti hemoglobintermékek tisztasága nagyobb mértékű, mint bármilyen korábban ismertetett hemoglobintermékeké, amennyire ezt tudjuk. Talán a kivételesen nagy tisztaságnak vagy más egyéb, eddig még nem teljesen megmagyarázható faktornak köszönhetően a találmány szerinti termékek váratlanul igen előnyös tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyeket korábban nem ismertettek hemoglobintermékekkel, legalábbis ipari méretekben előállított termékekkel kapcsolatban.The hemoglobin products of the present invention have a higher purity than any of the previously described hemoglobin products as far as is known. Perhaps due to the exceptionally high purity or other factor that has not yet been fully explained, the products of the present invention have unexpectedly very beneficial properties not previously described for hemoglobin products, at least on industrial scale.

Közelebbről, a találmány szerinti HbAo-termékek mentesek minden vörösvérsejtmembrán-proteintől, amelyek izoelektromos fókuszáló- és immunoblott-analízissel kimutathatók. Nyomnyi mennyiségű humán szérumalbumin (HSA), kevesebb mint 4 pg, általában 2-4 pg HSA/100 mg Hb mennyiség van jelen az immunoabszorpciós eljárással kimutatva. Az egyetlen egyéb, kimutatható proteinek, amelyek időnként találhatók a találmány szerinti termékekben, a hemoglobin a és β globinláncainak fragmensei, ezek mennyisége nem haladja meg az 1 pg/100 mg hemoglobinmennyiséget. Az ilyen extrém magas tisztaságú, találmány szerinti termék egyedülálló és az alábbiakban ismertetett nem várt tulajdonságokat mutatja. Ezek közül az egyik a csökkentett vagy teljesen eliminált érszűkítő-aktivitás. Egy másik ilyen tulajdonság a tenyésztett endoteliális sejtekkel szembeni toxicitás hiánya.In particular, the HbAo products of the invention are free of any red blood cell membrane protein that can be detected by isoelectric focusing and immunoblot analysis. Trace amounts of human serum albumin (HSA), less than 4 pg, generally 2-4 pg HSA / 100 mg Hb, are detected by immunoabsorption. The only other detectable proteins that are sometimes present in the products of the present invention are fragments of the globulin and a globulin chains of hemoglobin, the amount of which does not exceed 1 pg / 100 mg of hemoglobin. Such an extremely high purity product of the invention exhibits unique and unexpected properties as described below. One of these is reduced or completely eliminated vasoconstrictor activity. Another such property is the lack of toxicity to cultured endothelial cells.

A korábban ismertetett, nagy tisztaságú hemoglobinok, mind a térhálós, mind a nem térhálós anyagok, infúzió esetén vémyomásfokozó választ eredményeznek (Hess és munkatársai, Systemic & Pulmonary Hypertension After Resuscitation with Cell-Free Hemoglobin, 1993; Chang és munkatársai, Effect of Single Replacement..., BIOMAT, Art Cells and Immob. Biotech, 20(2-4)., 503-510., (1992)]. Mivel a termékek látszólag igen nagy tisztaságúak voltak, a jelen elméletek szerint ezen jelenségért a hemoglobin saját belső tulajdonsága a felelős. Közelebbről, úgy gondolták, hogy a hemoglobin képes a nitrogén-oxidhoz kötődni, ami felelős ezért a hatásért. A nitrogén-oxid, amelyet endotéliumból származó relaxációs faktorként is említenek, egy hatásos értágító és az endoteliális sejtekből képződik a nitrogén-oxid szintáz intermedieijeként. Mivel a hemoglobinmolekulák nagy affinitással kötődnek a nitrogén-oxidhoz, feltételezték - és ezt jelenleg el is fogadják -, hogy a hemoglobinoldatok, különösen a nem térhálós hemoglobinoldatok intravénás infúziója ezt a nitrogén-oxidot megköti, és egy hipertenzív választ indukál érszűkülettel.The high purity hemoglobins described above, both crosslinked and noncrosslinked, result in an increased blood pressure response when infused (Hess et al., Systemic & Pulmonary Hypertension After Resuscitation with Cell-Free Hemoglobin, 1993; Chang et al., Effect of Single Replacement). ..., BIOMAT, Art Cells and Immob., Biotech, 20 (2-4), 503-510, (1992)] Since the products were apparently of very high purity, according to current theories, the hemoglobin In particular, it was thought that hemoglobin is able to bind to nitric oxide, which is responsible for this effect. Nitric oxide, also called endothelial relaxation factor, is an effective vasodilator and is formed from endothelial cells Because hemoglobin molecules bind with high affinity to nitric oxide, It is currently accepted that intravenous infusion of hemoglobin solutions, particularly non-crosslinked hemoglobin solutions, binds this nitric oxide and induces a hypertensive response with vasoconstriction.

Az a megállapításunk, hogy a találmány szerinti termékek mentesek a vasopressoraktivitástól az isovolemiás változásra és haemorrhagiás sokkra vonatkozó modellekben, teljes mértékben váratlan és ellentétes a jelen elméletekkel és feltevésekkel, amelyek a hemoglobin belső eredetű tulajdonságaira vonatkoznak. A jelen találmány azt sugallja, hogy nem a hemoglobin belső tulajdonságából ered, hogy az felelős az érszűkítő hatásért, mint azt korábban ismertették, hanem ez a hatás, legalábbis részben, a hemoglobinban jelen lévő extrém kis mennyiségű szennyeződéseknek tudható be, amelyeket a megelőzőekben nem tudtak teljes mértékben eltávolítani, annak ellenére, hogy az ismertetések a korábbi hemoglobinokkal kapcsolatban szintén extrém nagy tisztaságot említenek.Our finding that the products of the invention are devoid of vasopressor activity in models of isovolemic change and hemorrhagic shock is completely unexpected and contradictory to the present theories and assumptions regarding the intrinsic properties of hemoglobin. The present invention suggests that it is not due to the intrinsic property of hemoglobin that it is responsible for the vasoconstrictor effect as previously described, but that this effect is due, at least in part, to the presence of extremely small amounts of hemoglobin impurities not previously known. completely removed, even though the references to earlier hemoglobins also mention extreme purity.

A találmány szerinti termékek azon előnye, hogy nem rendelkeznek vasopressoraktivitással, megmarad a találmány szerinti eljárással nyert termékekből előállított térhálósított és polimerizált hemoglobintermékek esetén is, amelyek előállítását például az US 5 532 352 számú szabadalmi leírásban ismertetik.The advantage of the products according to the invention in that they do not have vasopressor activity is retained for the crosslinked and polymerized hemoglobin products obtained from the products of the invention, the preparation of which is described, for example, in U.S. Patent No. 5,532,352.

Továbbá, a találmány szerinti termékek különösen nagy mértékben csökkent toxicitást mutatnak endoteliális sejtekkel szemben in vitro adagolás esetén, összehasonlítva a korábban ismertetett hemoglobinokkal. A korábban leírt oxihemoglobinoldatok, beleértve a kromatográfiásan tisztított hemoglobinokat is, tanulmányozásával sejtkárosodást mutattak ki, ezt az endoteliális sejttenyészközegekben való jelentős mértékű laktát dehidrogenáznövekedés jelzi, viszonyítva ahhoz a laktát dehidrogenázszinthez, amely a kontroll endoteliális sejttenyészetek közegében kimutatható: a laktát dehidrogenáz jelzője a sejtkárosodásnak.Furthermore, the products of the present invention exhibit a particularly high degree of toxicity to endothelial cells when administered in vitro compared to the previously described hemoglobins. Studies with previously described oxyhemoglobin solutions, including chromatographically purified hemoglobins, have shown cellular damage as indicated by significant increases in lactate dehydrogenase in endothelial cell culture media compared to the lymphocyte endothelial deac

Váratlanul és szignifikáns mértékben azt tapasztaltuk, hogy a találmány szerinti hemoglobin nem közvetít laktát dehidrogenázfelszabadulást. Ugyanakkor, a találmány szerinti hemoglobinnal ellentétben, szignifikáns mértékű laktát dehidrogenázfelszabadulás volt megfigyelhető stromamentes hemoglobinoldatok endoteliális sejtekkel való inkubációja során, amely hemoglobint más kromatográfiás eljárásokkal tisztítottunk.Unexpectedly and to a significant extent, it has been found that the hemoglobin of the present invention does not mediate lactate dehydrogenase release. However, in contrast to the hemoglobin of the invention, significant levels of lactate dehydrogenase release were observed during incubation of stromal hemoglobin solutions with endothelial cells, which hemoglobin was purified by other chromatographic techniques.

Általában elfogadott és valójában nyilvánvaló, hogy bármilyen vérhelyettesítő és bármilyen, egy vérhelyettesítőnél felhasználásra kerülő komponens vagy nyersanyag elegendő tisztaságú kell hogy legyen, azaz a káros szennyeződésektől mentes kell hogy legyen. Korábban megállapították, hogy az ilyen káros szennyeződések közé tartoznak a sejtstroma, az endotoxinok és más pirogének, a nem hemoglobin proteinek, foszfolipidek st t. A technika állása szerint olyan vérhelyettesítőket ismertetnek, amelyek „lényegében mentesek” egy vagy több ilyen szennyező anyagtól. A „lényegében mentes” kifejezés azonban relatív és szubjektív kifejezés, amelynek értelmezése és korlátái függnek az adott paraméter meghatározási módjától, és amelyeket a megfelelő technika állása szerint irodalomban ismertetnek. A javított tisztítási és analitikai eljárások egyre nagyobb és nagyobb tisztaságú vérhelyettesítőkről és hemoglobintermékekről adtak ismertetést. így például, az irodalomban utalás van olyan hemoglobinoldatra, amelynek ilyen vagy olyan formájú hemoglobintartalma több mint 99,9% (lásd USP 5 084 588 számú szabadalmi leírás). A találmányunk értelmében feltételezhető, hogy még ez a tisztaság sem elegendő egy megfelelő vérhelyettesítőként való alkalmazáshoz, mivel a maradék szennyeződés természete okozója lehet az érszűkítő hatásoknak és a celluláris toxicitásnak.It is generally accepted and in fact obvious that any blood substitute and any component or raw material used in a blood substitute should be of sufficient purity, i.e., free from harmful impurities. It has previously been found that such harmful impurities include cellular stroma, endotoxins and other pyrogens, non-hemoglobin proteins, phospholipids. Prior art discloses blood substitutes that are "substantially free" of one or more of these contaminants. However, the term "substantially free" is a relative and subjective term, the interpretation and limitations of which will depend on how the particular parameter is determined and which are described in the literature according to the state of the art. Improved purification and analytical techniques have been reported on blood substitutes and hemoglobin products of greater and greater purity. For example, there is a reference in the literature to a hemoglobin solution having a hemoglobin content of more than 99.9% in one form or another (see USP 5,084,588). It is contemplated by the present invention that even this purity is not sufficient to be used as a suitable blood substitute, since the nature of residual contamination can be a cause of vasoconstrictive effects and cellular toxicity.

HU 218 159 ΒHU 218 159 Β

Stromamentes hemoglobin beszerezhető a Walter Reed Army Research Institute-tól (WRAIR), és ezt általában a tisztaságra vonatkozóan az ipari standardként fogadják el; ebből kimutatható, hogy nagy számban (> 10) tartalmaz különböző szennyező proteineket, amelyek közül többnek a mennyisége kevesebb mint 0,01% az összes proteinre vonatkozóan. Bár ez egy igen kis mennyiség, a tény az, hogy a hemoglobint mint vérhelyettesítőt relatíve nagy mennyiségben adagolják a betegeknek, és azt, hogy az káros vagy nem káros, a beadagolt szennyeződések összmennyisége határozza meg és nem a bármelyik adagolt keverékben lévő koncentráció. Egy vérhelyettesítő oldat egyetlen egysége 25-50 g hemoglobint tartalmaz, így a 0,01% mennyiségű szennyeződés 2,5-5 mg szennyező anyagot jelent. Az igen különböző proteinek közül, amelyek jelen vannak, igencsak lehet egy vagy kettő, amely igen különösen káros ilyen mennyiségben. A jelen találmány olyan hemoglobinterméket biztosít, amelynek nemhemoglobinprotein-tartalma 0,5%, előnyösen 0,1% alatti érték, és feltehetően, de nem szükségszerűen, ennek köszönhető, hogy nem mutat érszűkítő hatást, és nem rendelkezik szignifikáns toxicitással az endoteliális sejtekkel szemben. A találmány ily módon egy olyan eljárás biztosít, amellyel ilyen hemoglobinoldatok kereskedelmileg kedvező mennyiségben előállíthatók.Stromal hemoglobin is available from the Walter Reed Army Research Institute (WRAIR) and is generally accepted as the industry standard for purity; from this it can be shown that it contains a large number (> 10) of various impurity proteins, many of which are less than 0.01% of the total protein content. Although this is a very small amount, the fact that hemoglobin as a blood substitute is administered to patients in relatively large amounts and that it is harmful or non-harmful is determined by the total amount of impurities added and not by the concentration in any given mixture. One unit of blood substitute solution contains 25-50 g of hemoglobin, so 0.01% impurity means 2.5-5 mg of impurity. Of the very different proteins that are present, one or two can be very, very damaging in such amounts. The present invention provides a hemoglobin product having a non-hemoglobin protein content of less than 0.5%, preferably less than 0.1%, and presumably, but not necessarily, due to its lack of vasoconstrictor activity and no significant toxicity to endothelial cells. Thus, the present invention provides a process by which such hemoglobin solutions are commercially available.

A találmány szerinti termékek egy további igen fontos előnye a csökkent provéralvasztó aktivitás. Úgy tűnik, hogy a találmány szerinti termékek jelentős mértékben csökkent mennyiségben tartalmaznak olyan anyagokat, amelyek elősegíthetik a vér alvadását, összehasonlítva más, stromamentes, korábban ismert hemoglobintermékekkel.Another very important advantage of the products according to the invention is the reduced fibroblast activity. The products of the present invention appear to contain significantly reduced amounts of substances that may promote blood coagulation compared to other stromal-free, previously known hemoglobin products.

A továbbiakban a találmányt a következő, nem korlátozó példákkal illusztráljuk.The invention is further illustrated by the following non-limiting examples.

1. példaExample 1

Nyers Hb-lizátum előállítása egységnyi (körülbelül 30 1) csomagolt vörösvérsejtet (RBC), amelyek azonos vértípusból származnak, egyesítünk, majd 2410,9%-os sóoldattal hígítjuk. A kapott anyagot ezután 20 pm-es és 8 pm-es polipropilénszűrőn átszűrjük a maradék leukociták eltávolítására.Generation of crude Hb lysate Units (about 30 L) of packed red blood cells (RBCs) from the same blood type were pooled and diluted with 2410.9% saline. The resulting material is then filtered through a 20 µm and 8 µm polypropylene filter to remove residual leukocytes.

A leukociták kiszűrése után az RBC-t 6 térfogatnyi 0,9%-os sóoldattal mossuk állandó térfogatú diaszűréssel, amelyhez 3,5 m1 2 0,3 pm-es Sepracor poliéterszulfon üreges szűrőmembránokat alkalmazunk. A mosópuffért ezután 50 mmol-os triszlizálópufferral helyettesítjük, majd az RBC-t fokozatosan lizáljuk 6 térfogatnyi ilyen lizálópufferba.After filtering off the leukocytes RBC were washed with six volumes of 0.9% saline constant volume diafiltration, which used a hollow filter membranes of 3.5 m 1 2 0.3 micron Sepracor polyethersulphone. The wash buffer was then replaced with 50 mM Tris lysis buffer and RBC was gradually lysed into 6 volumes of such lysis buffer.

A nyerslizátumot ezután összegyűjtjük, betöményitjük körülbelül 2,5% összhemoglobin-mennyiségről (Totál Hemoglobin, THb) körülbelül 9% THb-értékre 30K Molecular Weight Cut Off (MWCO) Millipore PTTK membrán alkalmazásával. Miután a betöményítést elvégeztük, a tartályt megtöltjük CO-gázzal a hemoglobin COHb formájának előállítására. A lizátumot ezután 62 ±2 °C hőmérsékleten 10 órán át egy köpenyes tartályban pasztörizáljuk, majd a pasztörizált lizátumot lehűtjük, majd centrifugáljuk. Ezután további szűrést végzünk Millipore 0,8 pm-es szűrőkön, és a pasztörizált lizátumot egy másik Millipore 30K PTTK membránon diaszűijük. Az anyagot 5 mmol triszpuffer alkalmazásával, pH=8,9 értéknél addig diaszűrjük, amíg a konduktivitása <0,3 mS értékű lesz, pH=8,9±0,2 értéknél. Az anyagot ezután 4,5-5% THb-koncentrációra hígítjuk, ez alkalmas a következő kromatográfiás tisztítási lépéshez.The crude lysate is then collected and concentrated from about 2.5% total hemoglobin (Total Hemoglobin, THb) to about 9% THb using a 30K Molecular Weight Cut Off (MWCO) Millipore PTTK membrane. After concentration, the vessel is filled with CO gas to produce the COHb form of hemoglobin. The lysate was then pasteurized at 62 ± 2 ° C for 10 hours in a jacketed container, cooled and centrifuged. Further filtration was performed on Millipore 0.8 µm filters and the pasteurized lysate was diafiltered on another Millipore 30K PTTK membrane. The material was diafiltered with 5 mM Tris buffer at pH 8.9 until its conductivity was <0.3 mS at pH 8.9 ± 0.2. The material is then diluted to a concentration of 4.5-5% THb, which is suitable for the next chromatographic purification step.

2. példaExample 2

Önkiszorításos kromatográfia anioncserélő gyantánSelf displacement chromatography on anion exchange resin

Egy 1x10 cm méretű oszlopot megöltünk PerSeptive Poros HQ-50 típusú anioncserélő gyantával, majd oszloptérfogatnyi 1 n NaCl-oldattal átmossuk, és mmol triszpufferral (pH = 8,8) kiegyensúlyozzuk. A kiegyensúlyozás után 50 ml 3%-os (3 g/100 ml) nyershemoglobin-lizátumot (~85% HbAo) adagolunk 5 mmol triszpufferban az 1. példa szerint előállítva pH=8,8 értéknél az oszlopra 0,78 ml/perc (1 cm/perc) sebességgel. Ez végül is az oszlop túlterhelését eredményezi, 200 mg oldat/ml gyanta, míg a gyártó által megadott terhelési kapacitás 50 mg/ml érték. Az eluenst összegyűjtjük. Az oszlopot ezután 2 oszloptérfogatnyi 5 mmol triszpufferral (pH = 8,8) átmossuk, és az eluenst egyesítjük a terhelés időtartama alatt elfolyó eluenssel. Az oszlopot ezután 1 n NaCl-oldattal átmossuk, és így eluáljuk a visszatartott proteineket, és ezt az eluenst eldobjuk. Az oszlopot 3 oszloptérfogatnyi mennyiségű 1 mólos NaCl/HCl-oldattal és 4 oszloptérfogatnyi 1 mólos NaOH-oldattal regeneráljuk. Az anioncserélő oszlopról lejövő hemoglobineluátumot analizáljuk analitikai anioncserélő gyantával pH-gradiens alkalmazásával, mint azt a későbbiekben all. példában részletesen leírjuk. A vizsgálattal meghatároztuk, hogy körülbelül 95-96% HbAo-t nyertünk az oszlopra (lásd 3. ábra) 90%-os kihozatallal, az oszlopra adagolt mennyiségre vonatkoztatva.A 1 x 10 cm column was killed with PerSeptive Poros HQ-50 anion exchange resin, then washed with a column volume of 1 N NaCl solution and equilibrated with mmol of Tris buffer (pH 8.8). After equilibration, 50 mL of 3% (3 g / 100 mL) crude hemoglobin lysate (~ 85% HbAo) in 5 mM Tris buffer prepared as in Example 1 at pH 8.8 was added to the column at 0.78 mL / min ( 1 cm / min). Ultimately, this results in column overload, 200 mg solution / ml resin, while the manufacturer's loading capacity is 50 mg / ml. The eluent was collected. The column was then washed with 2 column volumes of 5 mM Tris buffer (pH 8.8) and the eluent was combined with the eluent flowing over the load. The column was then washed with 1 N NaCl to elute the retained proteins and discard this eluent. The column was regenerated with 3 column volumes of 1M NaCl / HCl and 4 column volumes of 1M NaOH. Hemoglobin eluate descending from the anion exchange column is analyzed with an analytical anion exchange resin using a pH gradient as discussed below. Examples are described in detail in Example 1. The assay determined that about 95-96% HbAo was obtained per column (see Figure 3) with a 90% yield per column added.

3. példaExample 3

Önkiszorításos kromatográfia anioncserélő gyantánSelf displacement chromatography on anion exchange resin

Egy 1x10 cm-es oszlopot megtöltünk Merck Fractogel-TMAE típusú gyantával, és átmossuk 4 oszloptérfogatnyi mennyiségű 1 n NaCl-oldattal, és 5 mmol triszpufferral (pH=8,8) kiegyensúlyozzuk. A kiegyensúlyozás után 50 ml 3%-os (3 g/100 ml) nyershemoglobin-lizátumot adagolunk (~85% HbAo) 5 mmol triszpufferban az 1. példa szerint előállítva, pH = 8,8 értéknél, 0,78 ml/perc (1 cm/perc) sebességgel. Ez hasonlóképpen végül is az oszlop túlterheléséhez vezet. Az eluenst összegyűjtjük. Az oszlopot ezután 2 oszloptérfogatnyi 5 mmol-os triszpufferral (pH=8,8) átmossuk, és ezt az eluátumot egyesítjük a terhelés alatt összegyűjtött eluátummal. Az oszlopot ezután 1 n NaCl-oldattal átmossuk a visszatartott proteinek eluálására, és ezt az eluátumot eldobjuk. Az oszlopot 3 oszloptérfogatnyi 0,5 n HCl-dal és 4 oszloptérfogatnyi 1 mólos NaOH-oldattal regeneráljuk. Az anioncserélő oszlopról lejövő hemoglobint analizáljuk analitikai anioncserélőA 1 x 10 cm column was filled with Merck Fractogel-TMAE resin and washed with 4 column volumes of 1 N NaCl solution and equilibrated with 5 mM Tris buffer (pH 8.8). After equilibration, 50 mL of 3% (3 g / 100 mL) crude hemoglobin lysate (~ 85% HbAo) in 5 mM Tris buffer, prepared as in Example 1, at pH 8.8 at 0.78 mL / min was added. 1 cm / min). Likewise, this eventually results in column overload. The eluent was collected. The column was then washed with 2 column volumes of 5 mM Tris buffer (pH 8.8) and this eluate was combined with the eluate collected during loading. The column was then washed with 1 N NaCl to elute the retained proteins and discarded this eluate. The column was regenerated with 3 column volumes of 0.5 N HCl and 4 column volumes of 1 M NaOH. Hemoglobin descending from the anion exchange column is analyzed by analytical anion exchange.

HU 218 159 Β oszlop és pH-gradiens alkalmazásával all. példában leírtak szerint, a meghatározás szerint ez az érték 95-96%, mint az a 3. ábrán látható, és a kihozatal 73% HbAo az oszlopra felvitt anyagra vonatkoztatva.HU 218 159 Β column and pH gradient all. as described in Example 3, this value was determined to be 95-96% as shown in Figure 3, and the yield was 73% HbAo per column applied.

4. példaExample 4

Önkiszorításos kromatográfia kationcserélő gyantánSelf displacement chromatography on cation exchange resin

Egy 1x10 cm-es oszlopot megtöltünk PerSeptive Poros HS-50 típusú gyantával, és 4 oszloptérfogatnyi mennyiségű 1 n NaCl-oldattal átmossuk, majd 5 mmol triszpufferral (pH=5,5) kiegyensúlyozzuk. A kiegyensúlyozás után 120 ml 2%-os (2 g/100 ml) anioncserélő oszlopon tisztított hemoglobinoldatot adagolunk (körülbelül 95% HbAo) 5 mmol-os triszpufferban (pH=7,5) a 2. és 3. példa szerint előállítva, 0,78 ml/perc (1 cm/perc) sebességgel. Ez az adagolás lényegében az oszlop túlterheléséhez vezet, amely körülbelül ötszöröse a gyártó cég által ajánlott mennyiségnek. Az eluátumot összegyűjtjük. Az oszlopot ezután 2 oszloptérfogatnyi 5 mmol-os triszpufferral (pH=7,5) átmossuk, és az eluátumot egyesítjük a terhelés alatt elfolyó eluátummal. Az oszlopot ezután 1 n NaCl-oldattal átmossuk a visszamaradt proteinek eluálására, és ezt az eluátumot eldobjuk. Az oszlopot 3 oszloptérfogatnyi 0,5 n HCl-dal és 4 oszloptérfogatnyi, 1 mólos NaOH-oldattal regeneráljuk. Az anioncserélő gyantáról lejövő hemoglobineluátumot analizáljuk analitikai anioncserélő oszlopon pH-gradiens alkalmazásával, a meghatározás szerint a mennyisége >99% HbAo, mint a 4. ábrán látható, és a kihozatal 90% az oszlopra felvitt HbAo-ra vonatkoztatva.A 1 x 10 cm column was filled with PerSeptive Poros HS-50 resin and washed with 4 volumes of 1N NaCl solution and equilibrated with 5 mM Tris pH 5.5. After equilibration, 120 ml of a 2% (2 g / 100 ml) anion exchange column purified hemoglobin solution (about 95% HbAo) in 5 mM Tris buffer, pH 7.5, prepared as described in Examples 2 and 3 was added. At a rate of 78 ml / min (1 cm / min). This addition essentially results in overload of the column, which is about five times the amount recommended by the manufacturer. The eluate was collected. The column was then washed with 2 column volumes of 5 mM Tris buffer (pH 7.5) and the eluate was combined with the eluate under load. The column was then washed with 1 N NaCl to elute residual proteins and discarded this eluate. The column was regenerated with 3 column volumes of 0.5 N HCl and 4 column volumes of 1 M NaOH. Hemoglobin eluate from the anion exchange resin was analyzed on an analytical anion exchange column using a pH gradient, determined to be> 99% HbAo as shown in Figure 4, and yield 90% based on HbAo applied to the column.

5. példaExample 5

A kísérlettel a vezetőképesség hatását vizsgáljuk az önkiszorításos kromatográfiában anioncserélő gyanta (első lépés) esetén.The experiment investigates the effect of conductivity in self displacement chromatography on anion exchange resin (first step).

A hatásos kiszorításos kromatográfia kritikus mértékben függ a puffer és/vagy a minta ionerősségétól, amelyet a vezetőképességgel határozunk meg. A következő 2. táblázatban összefoglalt kísérletet úgy végeztük, hogy az 1. példa szerinti nyert lizátumot Poros HQ-50 típusú anioncserélő gyantára adagoltuk, gyártó cég PerSeptive Biosystems Inc. Az oszlopról lejövő eluátumot analitikai anioncserélő kromatográfiával analizáltuk. Az 1. számú kísérlet alatt kapott frakciók mindegyike mentes volt kimutatható savas szennyeződéstől, míg a 2. kísérlet első frakciója savas anyaggal szennyezett volt.Effective displacement chromatography is critically dependent on the ionic strength of the buffer and / or sample as determined by the conductivity. The following experiment summarized in Table 2 was performed by adding the lysate obtained in Example 1 to the Poros HQ-50 anion exchange resin from PerSeptive Biosystems Inc. The column eluate was analyzed by analytical anion exchange chromatography. All fractions obtained in Experiment 1 were free of detectable acidic impurities, while the first fraction in Experiment 2 was contaminated with acidic material.

2. táblázatTable 2

Kísérlet Experiment Kapacitásterhelés (mg/ml) Load capacity (Mg / ml) THb THb PH PH mS mS Oszlop (hossz χ átmérő) Column (length χ diameter) Puffer Buffer Adagolási sebesség (cm/perc) Rationing speed (Cm / min) Savas szennyeződések eltávolítása acidic contamination removal 1. First 200 200 3,0 3.0 8,8 8.8 0,2/0,4 0.2 / 0.4 10x1 10x1 trisz tris 1 1 100% 100% 2. Second 200 200 2,8 2.8 8,8 8.8 2,85 2.85 10x1 10x1 trisz tris 1 1 0% 0%

6. példaExample 6

Kihozatal a proteinterhelés függvényében Az oszlop túlterhelése a tisztított HbAo nagyobb kihozatalát eredményezi. A következő 3. táblázatban összefoglalt kísérleti eredményekből kitűnik, hogy a 10 mm-es, kationcserélő Poros HS-50 gyantával töltött oszlop igen nagy túlterhelése biztosítja, hogy az összes kötési helyeket a szennyező anyagok elfoglalják, és ez a tisztított HbAo nagy kihozatalát teszi lehetővé. Az első kísérletben a túlterhelés 13,5-szerese volt a gyártók által javasolt értéknek (308 mg protein/ml). A túlterhelés a második kísérletnél a gyártó által ajánlott érték ötszöröse volt. A nagyobb túlterhelés a kinyert HbAo-mennyiség szignifikáns növekedéséhez vezet.Yield versus Protein Load Overload of the column results in a higher yield of purified HbAo. The experimental results summarized in Table 3 below show that the very high overload of the 10 mm column filled with the cation-exchanging Porous HS-50 resin ensures that all bonding sites are occupied by the contaminants and allows a high yield of purified HbAo. In the first experiment, the overload was 13.5 times the manufacturer's recommended value (308 mg protein / ml). Overload in the second experiment was five times the manufacturer's recommended value. Higher overload leads to a significant increase in the amount of HbAo recovered.

3. táblázatTable 3

Terhelés (mg protein/ml) Workload (mg protein / ml) THb THb PH PH mS mS Oszlop (hossz χ átmérő) Column (length χ diameter) Puffer Buffer Adagolási sebesség (cm/perc) Feed rate (cm / min) Bázikus szennyeződésektől való mentesség basic contamination-free 308 308 3,1 3.1 7,5 7.5 0,5 0.5 9,5x1 9,5x1 trisz tris 0,6 0.6 100% 88%-os kinyerés 100% 88% recovery 216 216 2,9 2.9 7,4 7.4 0,6 0.6 9,5x1 9,5x1 trisz tris 0,6 0.6 100% 77%-os kinyerés 100% 77% recovery

7. példaExample 7

Kis- és nagyméretű oszlopok összehasonlítása A találmány szerinti kiszorításos kromatográfiás eljárást alkalmazhatjuk kis- és nagyméretű oszlopokon egyaránt. A Poros HQ-50 típusú anioncserélő gyanta és Poros HS-50 típusú kationcserélő gyanta alkalmazásánál ezt az összehasonlítást 15 és 10 literes oszlopokkal végeztük, az összehasonlításhoz 10 literes oszlopokat alkalmaztunk. A Poros HQ-50 töltetű oszlopra az 1. példa szerint előállított oldatot adagoltuk. A HQ-50 töltetű oszlopról lejövő eluátummal a HS-50 töltetű oszlopra adagoltuk. A következő 4. táblázatban összefoglaljuk a körülményeket és a Poros HQ-50 oszlopokkal kapott eredményeket. Az 5. táblázatban láthatók a Poros HS-50 töltetű oszlopokkal kapott eredmények. Az eredményekből látható, hogy az eljárás mindkét lépésénél legalább 10-15 literes térfogat oszlopméretre áttérhetünk az ipari méret elérése érdekében.Comparison of Small and Large Columns The displacement chromatography method of the invention can be applied to both small and large columns. For the Poros HQ-50 anion exchange resin and the Poros HS-50 cation exchange resin, this comparison was made with 15 and 10 liter columns using 10 liter columns. The solution prepared in Example 1 was added to the Poros HQ-50 column. The eluate from the HQ-50 column was added to the HS-50 column. The following Table 4 summarizes the conditions and the results obtained with the Poros HQ-50 columns. Table 5 shows the results obtained with Poros HS-50 filled columns. The results show that at each step of the process, a volume of at least 10-15 liters can be switched to column size to achieve industrial size.

HU 218 159 ΒHU 218 159 Β

4. táblázatTable 4

Terhelés összesen Load altogether Terhelés (mg/ml) Load (Mg / ml) THb THb pH pH Vezetőképesség (mS) Conductivity (mS) Oszlop (hossz χ átmérő) Column (length χ diameter) Puffer Buffer Adagolási sebesség (cm/perc) Rationing speed (Cm / min) Eltávolított savasabb szennyeződések mennyisége (%) Amount of acidic impurities removed (%) 1,6 g 1.6 g 210 210 5,6 5.6 8,9 8.9 0,5 0.5 10x1 10x1 trisz tris 1 1 100% 100% 3,2 kg 3.2 kg 200 200 4,7 4.7 8,8 8.8 0,3 0.3 10x^5 10x ^ 5 trisz tris 1 1 100% 100%

5. táblázatTable 5

Terhelés összesen Load altogether Terhelés (mg/ml) Load (Mg / ml) THb THb PH PH Vezetőképesség (mS) Conductivity (mS) Oszlop (hossz χ átmérő) Column (length χ diameter) Puffer Buffer Adagolási sebesség (cm/perc) Rationing speed (Cm / min) Eltávolított bázikusabb szennyeződések mennyisége (%) % Of more basic impurities removed (%) 2,4 kg 2.4 kg 308 308 3,1 3.1 7,5 7.5 0,5 0.5 9,5 χ 1 9.5 χ 1 trisz tris 0,6 0.6 100% 100% 1,7 kg 1.7 kg 254 254 3,7 3.7 7,6 7.6 0,4 0.4 9,5x30 9,5x30 trisz tris 0,6 0.6 100% 100%

8. példaExample 8

Nyershemoglobin-lizátum és tisztított hemoglobin analízise izoelektromos fokuszálással (IEF)Analysis of crude hemoglobin lysate and purified hemoglobin by isoelectric focusing (IEF)

Az izoelektromos fokuszálóanalízist (IEF) agarózbázisú gél alkalmazásával végeztük, amelybe stabil pH-gradienst vittünk be kereskedelmi forgalomban beszerezhető amfolitokkal. A felhasznált amfolitok 90%-a pH=5-8 közötti és 10%-a pH=3,5-10 közötti értékű volt. Az agaróz végső mennyisége a gélben 1,25% volt, és az amfolitok végső mennyisége körülbelül 2%. A tisztaság meghatározása érdekében a géleket nagymértékben túlterheltük (1 mg proteint terheltünk sávonként). Az elektroforézist kis áramértékekkel végeztük, annak biztosítására, hogy a proteinek egyforma egyenes sáv formájában migráljanak. Miután az állandósult állapotot elértük, a feszültséget és az áramot rövid időre növeltük, hogy a sávokat tovább élesítsük. Az elektroforézis után az agarózgélben a proteineket triklór-ecetsav- és szulfoszalicilsav-oldatok alkalmazásával rögzítettük. A rögzítési lépés után a gélt Coomassie-Blue festékkel megfestettük a proteinsávok vizualizálására. A scanningelés érdekében a géleket levegőn szárítottuk, majd lézer-denzitométer alkalmazásával kimutattuk az elektrofokuszált sávokat, amelyek nyershemoglobin-lizátumot és tisztított hemoglobinlizátumot tartalmaztak. Az 5. ábrán látható az IEF-értékek összehasonlítása az 1. példa szerint előállított hemoglobinlizátum és a találmány szerint tisztított HbAo esetén. A hemoglobinoldatok tisztítását a 2. példa szerint a Poros HQ-50 oszlopon, majd ezt követően aIsoelectric focusing analysis (IEF) was performed using an agarose-based gel in which a stable pH gradient was introduced with commercially available ampholytes. 90% of the ampholytes used were between pH 5-8 and 10% were between pH 3.5-10. The final amount of agarose in the gel was 1.25% and the final amount of ampholytes was about 2%. The gels were heavily overloaded (1 mg protein per lane) to determine purity. Electrophoresis was performed at low current values to ensure that the proteins migrated in a uniform straight band. After steady state was reached, the voltage and current were briefly increased to further sharpen the bands. After electrophoresis, the proteins were fixed in agarose gel using solutions of trichloroacetic acid and sulfosalicylic acid. After the fixation step, the gel was stained with Coomassie-Blue to visualize protein bands. For scanning, the gels were air-dried and then the electrofocused bands containing crude hemoglobin lysate and purified hemoglobin lysate were detected using a laser densitometer. Figure 5 shows a comparison of IEF values for the hemoglobin lysate prepared in Example 1 and the HbAo purified according to the invention. Purification of the hemoglobin solutions was carried out on the Poros HQ-50 column as in Example 2 and then on

4. példa szerint a Poros HS-50 oszlopon végeztük.Example 4 was performed on a Poros HS-50 column.

9. példaExample 9

Nyershemoglobin-lizátum és tisztított hemoglobin immunoanalíziseImmunoassay of crude hemoglobin lysate and purified hemoglobin

Az 1. példa szerint előállított nyershemoglobinlizátumban, valamint a találmány szerinti eljárással tisztított hemoglobinban lévő különböző szennyeződések meghatározására az immunofestési eljárást alkalmaztuk. A proteinek agarózgélen való elektrofokuszálása után a proteineket egy nitro-cellulóz-papírra vittük át kapilláris blottingolás (szívás) alkalmazásával. A papíron megmaradó szabad kötési helyeket blokkoltuk úgy, hogy a foltokat hidrolizált halzselatinoldattal inkubáltuk. Az inkubálás után a foltokat triszpufferolt sóoldattal (TBS) mostuk, majd primer antitest jelenlétében inkubáltuk. [A pri20 mer antitest olyan antitest, amellyel szemben a mintát vizsgálni kell, például a HSA hemoglobinoldatokban való meghatározására antihumán szérumalbumint (antiHSA) alkalmazunk.] Ez után az inkubálás után a foltot TBS-sel mostuk, majd egy szekunder antitesttel inkubáltuk, amelyet antitestmarker enzimmel konjugáltunk (például torma-peroxidáz), és amely antitest a primer antitesttel szembeni antitest. A második antitesttel való inkubálás után a foltot ismételten TBS-pufferral mostuk, majd a marker enzimhez alkalmas szubsztrátu30 mot adagoltunk. Színes precipitátum jelenik meg, ahol a szekunder antitest a primer antitesthez kötődött, amely az ő antigénjéhez kötődött, így jelzi a primer antigén mennyiségét és helyzetét az IEF-gélen lévő antigénhez.Immunostaining was used to determine the various impurities present in the crude hemoglobin lysate prepared in Example 1 and in the hemoglobin purified by the process of the invention. After electrofocusing the proteins on an agarose gel, the proteins were transferred to a nitrocellulose paper using capillary blotting (suction). The remaining free binding sites on the paper were blocked by incubating the spots with hydrolyzed fish gelatin solution. After incubation, the spots were washed with tris-buffered saline (TBS) and incubated in the presence of primary antibody. [Pri20 mer antibody is an antibody against which the sample is to be tested, for example, anti-human serum albumin (antiHSA) is used to determine HSA in hemoglobin solutions.] conjugated (e.g., horseradish peroxidase), which antibody is the primary antibody. After incubation with the second antibody, the stain was repeatedly washed with TBS buffer and a suitable substrate was added to the marker enzyme. A colored precipitate appears where the secondary antibody is bound to the primary antibody bound to its antigen, thus indicating the amount and position of the primary antigen on the antigen on the IEF gel.

A kapott eredményeket a következő 7. táblázatban foglaljuk össze, ahol a ,,+ + + + + +” jelzi az erős jelt, az „+” jelzi az alig kimutatható jelt, és a jelzi, hogy nincs jel.The results obtained are summarized in the following Table 7, where "+ + + + +" indicates a strong signal, "+" indicates a barely detectable signal, and indicates no signal.

6. táblázatTable 6

Alkalmazott antitest Antibody used Nyers HB-lizátum Crude HB lysate Hemo- globin hemodialysis globin Humán szérumalbumin Human serum albumin +++++++++++ +++++++++++ +a + a Vörösvérsejt (RBC) Red blood cell (RBC) +++++++ +++++++ +b + b RBC-membrán RBC membrane + + + + + + + + + + - - Humán plazma Human plasma +++++++++++ +++++++++++ 3C 3 C Karbon-anhidráz I Carbonic anhydrase I + + + +++ - - Spectrin spectrin + + + + + + + + - - Glükoforin glycophorin + + ++ - -

a Λζ immunoblottokon HSA-standardok alkalmazásával a tisztított HbAo-ban jelen lévő HSA mennyiségét körülbelül <5 pg/mg Hb (< 50 ppm) értékre becsültük b Nyomnyi mennyiségű szennyezés pl~5,2 volt kimutatható antiRBC antitesttel való keresztreakcióval. Más kutatók szintén kimutattak hasonló proteint a saját tisztított Hb-oldataikban (lásd Christensen és munkatársai fenti hivatkozását) c i\z antihumán plazmában jelen lévő anti-HSA antitest a tisztítottHSA present in the purified HbAo was using Λζ immunoblottokon HSA standards amount to about <5 pg / mg Hb (<50 ppm) was estimated b Trace amounts of impurities was 5.2 pl ~ antiRBC detectable cross-reaction with an antibody. Other researchers have also found similar protein in their purified Hb solutions (see Christensen et al., Supra), the anti-HSA antibody present in c

HbAo-ban a HSA jelenlétét detektáltaIn HbAo, he detected the presence of HSA

HU 218 159 ΒHU 218 159 Β

10. példaExample 10

Humánszérumalbwnin-immunodetektálás (HSA-ID)Human Serum Albumin Immunodetection (HSA-ID)

A hemoglobinoldatokban jelen lévő HSA mennyiségi meghatározására kromatográfiás módszert alkalmaztunk. Az eljárásnál az oszlopban lévő mátrixhoz kovalens módon kötődő antitestet (anti-HSA) alkalmaztunk. Ha a mintát az oszlopra injektáltuk, minden, kivéve az antitesttel (HSA) szembeni antigént, keresztülmegy az oszlopon a terhelési/mosási lépésnél. Az eluálópuffer alkalmazásával a megkötött antigént (HSA) az oszlopról eluláljuk, és a csúcsok területe alapján mennyiségileg meghatározzuk a mintában jelen lévő antigént.Chromatography was used to determine the amount of HSA present in the hemoglobin solutions. The method utilized an antibody (anti-HSA) covalently bound to the column matrix. Once the sample is injected onto the column, all but the antibody (HSA) antigen passes through the column at the load / wash step. Using the elution buffer, the bound antigen (HSA) is eluted from the column and the antigen present in the sample is quantified based on the area of the peaks.

A kísérletnél alkalmazott immunodetektálási töltet (ImmunoDetection*, ID) a PerSeptive Biosystems cégtől származott. A kísérletnél 2 ml/perc adagolási sebességet alkalmaztunk. A töltetet tartalmazó oszlopot (1,6 mm átmérő χ 26 mm hossz) a terhelőpufferral kiegyensúlyoztuk (10 mmol foszfátpuffer+300 mmol NaCl, pH=7,2), majd 50 μΐ mintát beinjektáltunk. A terhelőpuffert alkalmaztuk az oszlop mosásához is 0,25 percen át, majd felvittük az eluálópuffert (3,5 percen át) a megkötött HSAnak az oszlopon való eluálására. Az eluenst Beckmandiódarendezési detektorkészlettel vizsgáltuk 220 nm-en és 414 nm-en. Az oszlopot ezután ismételten kiegyensúlyoztuk a terhelőpufferral a következő injektálás céljára. Ezen módszer alkalmazására a tisztított hemoglobinban jelen lévő HSA mennyiségére vonatkozóan megállapítottuk, hogy nem nagyobb, mint 0,0005 tömeg% a hemoglobin tömegére vonatkoztatva.The immunodetection charge (ImmunoDetection *, ID) used in the experiment was from PerSeptive Biosystems. A dose rate of 2 ml / min was used for the experiment. The loading column (1.6 mm diameter χ 26 mm in length) was equilibrated with loading buffer (10 mmol phosphate buffer + 300 mmol NaCl, pH 7.2) and 50 μΐ of sample was injected. The loading buffer was also used to wash the column for 0.25 minutes, and then the elution buffer (3.5 minutes) was applied to elute the bound HSA on the column. The eluent was assayed with a Beckmandio Array Detector Kit at 220 nm and 414 nm. The column was then re-equilibrated with the loading buffer for the next injection. For the application of this method, the amount of HSA present in purified hemoglobin was found to be no greater than 0.0005% by weight of hemoglobin.

11. példaExample 11

Analitikai anioncserés kromatográfiaAnalytical anion exchange chromatography

A 2. és 4. példa szerint előállított hemoglobintermékek tisztaságának kromatográfiás analízisét a következőképpen végeztük. A vizsgálat Huisman és Dozy által közölt módszeren alapszik (Huisman és munkatársai, Studies on the Heterogeneity of Hemoglobins, IX - The Use of Tris-HCl Buffers in the Anion-Exchange Chromatography of Hemoglobins, J. Chromatog., 19., 160-169. (1965)], amelynél az anioncserélő oszlopra a mintát olyan magas pH-értéken adagoljuk (pH=8,5), hogy az összes protein az oszlopon megkötődjön, majd pH=8,5-6,5 gradienst alkalmazunk, hogy a proteint az oszlopon eluáljuk. Ezzel a kromatográfiás vizsgálattal igen hasonló proteinek (például különböző hemoglobinvariánsok) elválaszthatók egymástól. A vizsgálatnál 4,6 mmx 100 mm méretű analitikai anioncserélő oszlopot alkalmaztunk (PerSeptive Biosystems). Az alkalmazott pufferek a következők: A) 25 mmol trisz+25 mmol bisz-trisz, pH=8,5 és B) 25 mmol trisz+25 mmol bisztrisz, pH=6,5. A vizsgálatot 5 ml/perc adagolási sebességgel végeztük. Miután az oszlopot a B) pufferral kiegyensúlyoztuk, 10 μΐ mennyiségű mintát (koncentráció 10 mg THb/ml) injektáltunk az oszlopra, és a gradienst [100% puffer A) -> 100% puffer B), 25 oszloptérfogatnyi mennyiségben] megindítottuk. Az eluenst 280 nmnél való UV-detektálással figyeltük a proteincsúcsok megállapítására. A 3. ábrán bemutatjuk az anioncserével tisztított hemoglobin kromatográfiás profilját (2. példa szerinti termék) és a 4. ábrán a tisztított HbAo profilját (4. példa szerinti termék) ezen vizsgálattal végzett analízis alapján.Chromatographic analysis of the purity of the hemoglobin products obtained in Examples 2 and 4 was carried out as follows. The assay is based on the method reported by Huisman and Dozy (Huisman et al., Studies on Heterogeneity of Hemoglobins, IX - The Use of Tris-HCl Buffers in Hemoglobins, J. Chromatog., 19, 160-169). (1965)], whereby the sample is added to the anion exchange column at a pH such as pH 8.5 that all protein is bound to the column, and a gradient of pH 8.5-6.5 is applied to the protein. This chromatographic assay distinguishes very similar proteins (e.g., various hemoglobin variants) using an analytical anion exchange column 4.6 mm x 100 mm (PerSeptive Biosystems) The following buffers are used: A) 25 mM Tris + mmol bis-tris, pH 8.5 and B) 25 mmol tris-25 mmol bis-tris, pH 6.5. The assay was performed at a dose rate of 5 ml / min. After equilibrating the column with buffer B, 10 μΐ of sample (concentration 10 mg THb / ml) was injected onto the column and the gradient (100% buffer A) to 100% buffer B) was started at 25 column volumes. The eluent was monitored by UV detection at 280 nm to detect protein peaks. Figure 3 shows the chromatographic profile of the anion-exchange purified hemoglobin (product of Example 2) and Figure 4 shows the profile of purified HbAo (product of example 4) based on the analysis performed with this assay.

Ez a módszer egy standard vizsgálati eljárás a hemoglobinoldatok tisztaságának ellenőrzésére. A találmány szerinti eljárással tisztított HbAo mentes minden szennyeződéstől, amely stromamentes hemoglobinokban megfigyelhető. A HbAo-csúcsnál kialakuló kis váll csak esetenként fordul elő, és valószínűleg a HbAo oxidált formájának köszönhető (MetHbAo). A találmány szerinti termék tisztasága rutinszerűen nagyobb, mint 99,5% ezen analitikai módszerrel meghatározva.This method is a standard test procedure for checking the purity of hemoglobin solutions. The HbAo purified by the process of the present invention is free of any impurities that can be observed in stromal hemoglobins. The small shoulder at the HbAo peak occurs only occasionally and is probably due to the oxidized form of HbAo (MetHbAo). The purity of the product of the invention is routinely greater than 99.5% as determined by this analytical method.

12. példaExample 12

Vírus eltávolításaVirus Removal

Vizsgáltuk a találmány szerinti eljárást annak meghatározására, hogy hogyan távolítja el a vírusokat a ny ershemoglobinból.The method of the invention has been investigated to determine how it removes viruses from raw hemoglobin.

Az 1. példa szerinti módon előállított nyerslizátumok mintáihoz, valamint az anioncserélő oszlopról származó, részlegesen tisztított hemoglobinhoz, azaz aFor samples of crude lysates prepared as in Example 1 and partially purified hemoglobin from the anion exchange column, i.

2. és 3. példa szerinti termékekhez aktív formában a következő vírusokat adagoltuk vizsgálati mennyiségben :The following viruses were added to the products of Examples 2 and 3 in active form in assay amounts:

Poliovirus Type 1,Poliovirus Type 1,

Humán Immunodeficiency (HÍV),Human Immunodeficiency (HIV),

Bovine Diarrhea Vírus (ez a humán hepatatisvírus modellje),Bovine Diarrhea Virus (a model for the human hepatitis virus),

Herpes Simplex Vírus Type 1 (HSV-1).Herpes Simplex Virus Type 1 (HSV-1).

A megfelelő oszlopokból származó eluátumok alikvot részét a vizsgálati sejtrendszerhez adagoltuk. A Poliovirus, a herpeszvírus és a Bovine Diarrhea Vírus esetén a jelen lévő aktív vírus kölcsönhatásba lép a vizsgálati sejtekkel, és plakkok képződnek. Ismert standard vizsgálatokat végeztünk. HIV-vírus esetén az alikvot részt szövettenyészethez adagoltuk. A jelen lévő vírus mennyiségét a sejtvonalak növekedésében bekövetkező vá ltozás meghatározásával határoztuk meg. Ezen változás a TCID5o (szövettenyészet fertőző dózis 50%-os értéke). A kapott eredményeket a következő 7. táblázatban foglaljuk össze.An aliquot of the eluates from the appropriate columns were added to the assay cell system. In the case of Poliovirus, Herpes Virus and Bovine Diarrhea Virus, the active virus present interacts with the test cells and forms plaques. Known standard tests were performed. In the case of HIV, an aliquot was added to tissue culture. The amount of virus present was determined by measuring the change in cell line growth. This change is TCID 50 (tissue culture infectious dose 50%). The results obtained are summarized in Table 7 below.

7. táblázatTable 7

Vírus-log-csökkenés kromatográfia révénDecrease in viral log by chromatography

Vírus Virus Poliovirus Type 1 Poliovirus Type 1 Humán Immunodeficiency Human immunodeficiency Bovine Diarrhea Vírus Bovine Diarrhea Virus Herpes herpes Genom genome RNS RNA RNS RNA RNS RNA RNS RNA Borítás wrap nem no igen Yes igen Yes igen Yes Tesztrendszer test System Vero-sejtek Vero cells MT-4-sejtek MT-4 cells EBTr-sejtek Ebtr cells Vero-sejtek Vero cells

HU 218 159 ΒHU 218 159 Β

7. táblázat (folytatás)Table 7 (continued)

Vírus Virus Poliovirus Type 1 Poliovirus Type 1 Humán Immunodcficicrcy Human Immunodcficicrcy Bovine Diarrhea Vírus Bovine Diarrhea Virus Herpes herpes Anionterhelés Anionterhelés 1,4 χ 107 pfu/ml1.4 χ 10 7 pfu / ml 1,4 χ 105 TCIDSll/ml1.4 χ 10 5 TCID Sll / ml lJxlO5 pfu/mllJx10 5 pfu / ml 5,3x10« pfu/ml 5.3x10 µfu / ml Anioneluátum Anioneluátum 8,5 χ 106 pfu/ml8.5 χ 10 6 pfu / ml <3 TCID50ML<3 TCID 50 ML <20 pfu/ml <20 pfu / ml <3 pfu/ml <3 pfu / ml Log-csökkenés Log reduction <1 <1 >2 > 2 >4 > 4 >6 > 6 Kationterhelés Kationterhelés 3,1 χ 107 pfu/ml3.1 χ 10 7 pfu / ml 3,2χ 10« TCIDS0/ML3.2χ 10 «TCID S0 / ML 2,8x105 pfu/ml 2.8 x 105 pfu / ml 2,0 χ 10« pfu/ml 2.0 χ 10 p pfu / ml Kationeluátum Kationeluátum 7,5 χ 10« pfu/ml 7.5 χ 10 p pfu / ml 5,6 χ 102 TCID5,/ml5.6 χ 10 2 TCID 5 / ml 2,1 χ 104 pfu/ml2.1 χ 10 4 pfu / ml 4,1 xlO3 pfu/ml4.1 x 10 3 pfu / ml Log-csökkenés Log reduction <1 <1 >3 > 3 >1 > 1 >3 > 3

A kísérleti eredmények alapján a Poliovirus esetén kismértékű csökkenés tapasztalható akár az anioncserés 15 önkiszorításos, akár a kationcserés önkiszoritásos találmány szerinti lépések esetén, de észrevehető csökkenés mutatkozik a vírusterhelésben a HIV-, HSV- és Bovine Diarrhea-vírusok esetén az anioncserés kromatográfíát követően és kisebb mértékű csökkenés a kationcserés 20 kromatográfíát követően. Ez teljes mértékben váratlan volt, de szignifikáns előnyét jelzi a találmány szerinti megoldás alkalmazásának.Experimental results show a slight decrease in Poliovirus in either the anion exchange self-displacement or cation exchange self-exclusion steps of the present invention, but there is a noticeable reduction in viral load following HIV, HSV and Bovine Diarrhea viruses and lower anion exchange rates. decrease after cation exchange chromatography. This was completely unexpected, but represents a significant advantage in the use of the present invention.

13. példa 25Example 13 25

Tisztaság vizsgálata izoelektromos fokuszálással ésPurity test by isoelectric focusing and

Western-blotanalizisselWestern blot analysis

Az izoelektromos fokuszálási kísérletet (IEF) Saravis és Zamcheck (Savavis és Zamcheck) módszerével végeztük. 30The isoelectric focusing experiment (IEF) was performed by the method of Saravis and Zamcheck (Savavis and Zamcheck). 30

IEF-géleket öntöttünk agaróz alkalmazásával (1%-os végső koncentráció), és pH-gradienst alakítottunk ki amfolitok alkalmazásával (Pharmacia Biotech Inc., Piscataway, N. J.) úgy, hogy az amfolitok 90%-a pH=5 - 8 és a 10%-a pH=3,5 -10 tartományban volt. Az 35 IEF-gélekre általában 10 μΐ mennyiségű, 100 mg/ml koncentrációjú Hb-oldatot adagoltunk. A proteinek fokuszálása után a géleket 10%-os triklór-ecetsav (TCA) alkalmazásával fixáltuk, majd szárítottuk, és CoomassieBlue-val megfestettük. Általában az összprotein-terhelés 40 sávonként 1 mg.IEF gels were cast using agarose (1% final concentration) and a pH gradient was generated using ampholytes (Pharmacia Biotech Inc., Piscataway, NJ) such that 90% of the ampholytes were at pH 5-8 and 10%. % was in the pH range 3.5 to 10. Generally, 10 μ 35 of Hb solution at 100 mg / ml was added to the 35 IEF gels. After focusing the proteins, the gels were fixed with 10% trichloroacetic acid (TCA), dried, and stained with CoomassieBlue. Generally, the total protein load is 1 mg per 40 bands.

Az izoelektromos fokuszálóanalízist (IEF) annak érdekében végeztük, hogy összehasonlítsuk az SFH tisztaságát különböző találmány szerinti, tisztított HbAoanyaggal. Sávonként 50 pg össz-Hb-t vagy 1 mg 45 össz-Hb-t vittünk fel. A kapott eredményeket a 6. ábrán mutatjuk be. A 20 sáv a stromamentes hemoglobint mutatja 50 pg össz-Hb-terhelésnél, a 22,24,26 és 28 sávok pedig megfelelnek a találmány szerinti tisztított Hbanyagoknak azonos terhelési értéknél. A sáv 30 mutatja 50 az SFH-anyagot 1 mg összterhelésnél, a 32, 34, 36 és 38 sávok pedig különböző HbAo-mintákat reprezentálnak ugyanolyan terhelésnél. 50 pg terhelésű minta azt mutatja, hogy a tisztított HbAo és az SFH azonos tisztaságú. Azonban 1 mg össz-Hb/sáv terhelésnél különböző 55 vörösvérsejt-proteineket (plazmaproteinek vagy membránproteinek) figyeltünk meg az SFH-sávban, amelyek azonban nem voltak jelen a tisztított HbAo-sávban. Egy igen gyenge pl-sáv volt megfigyelhető 5,2 körül a tisztított HbAo-sávban, ez valószínűleg a globinláncffagmen- 60 seknek tudható be. Az 50 pg terhelésű minták sávjaiban a HbAo-sáv feletti sávok valószínűleg megfelelnek a nagyobb pozitív töltésű MetHb-anyagoknak, amelyek az el ektro fokuszálás alatt képződnek.Isoelectric focusing analysis (IEF) was performed to compare the purity of SFH with the various purified HbAo materials of the present invention. 50 µg total Hb or 1 mg 45 total Hb were applied per lane. The results obtained are shown in Figure 6. Lane 20 shows stromal hemoglobin at 50 pg total Hb load, and lanes 22,24.26 and 28 correspond to purified Hb materials according to the invention at the same load value. Lane 30 shows 50 SFH at 1 mg total load and lanes 32, 34, 36 and 38 represent different HbAo samples at the same load. A sample of 50 pg shows that purified HbAo and SFH are of the same purity. However, at 1 mg total Hb / band load, various 55 red blood cell proteins (plasma proteins or membrane proteins) were observed in the SFH band, but were not present in the purified HbAo band. A very weak p1 band was observed around 5.2 in the purified HbAo band, probably due to the globin chain phage. The bands above the HbAo band in the 50 pg sample samples are likely to correspond to the higher positively charged MetHb materials generated during the pre-electron focus.

Az izoelektromos fokuszálást követően Westemblotanalízist végeztünk, amely antitestfestést (immunofestést) foglal magában, és amely utal a találmány szerinti termék tisztaságra. így az IEF-gélből származó pioteineket nitro-cellulóz-papírra vittük át kapilláris blottingolás segítségével. A nitro-cellulóz-papíron megmaradó szabad helyeket blokkoltuk a foltoknak hidrolizált halzselatinnal végzett (Hipure Liquid Gelatin, Norland Products Inc., New Brunswick, N.J.) inkubálással. A foltokat ezután humán plazmával szembeni nyúlantitesttel inkubáltuk (Dako Corp., Santa Barbara, CA, lót 00), az antitesteket 1:500 arányban triszpufferral pufferolt sóoldattal hígítottuk. 1 éjszakán át végzett inkubalás után a foltokat triszpufferelt sóoldattal (TBS) mostuk, amely 1% halzselatint tartalmazott, majd kecskeantinyúl IgG-torma-peroxidázzal (HRP) inkubáltuk (hígítás 1:1000 TBS-ben). 1 órás inkubálás után a foltot ismételten 1% halzselatin-tartalmú TBS-sel mostuk. Az aritigén-antitest-HRP komplexet ezután 4-klór-l-naftollal (30 mg/20 ml metanol) és hidrogén-peroxiddal (50 pl 100 ml TBS-ben) vizualizáltuk. A sötétbíbor színű precipitátumsávok jelzik az antigének, különösen a plazmaproteinek jelenlétét.Following isoelectric focusing, Westemblot analysis was performed, which included antibody staining (immunostaining), which indicated the purity of the product of the invention. Thus, the pyoteins from the IEF gel were transferred to nitrocellulose paper by capillary blotting. The remaining free sites on the nitrocellulose paper were blocked by incubation of the spots with hydrolyzed fish gelatin (Hipure Liquid Gelatin, Norland Products Inc., New Brunswick, N.J.). The blots were then incubated with rabbit anti-human plasma antibody (Dako Corp., Santa Barbara, CA, lot 00) and diluted 1: 500 in tris buffer buffered saline. After overnight incubation, the spots were washed with tris-buffered saline (TBS) containing 1% fish gelatin and incubated with goat rabbit IgG-horseradish peroxidase (HRP) (1: 1000 dilution in TBS). After incubation for 1 hour, the stain was repeatedly washed with TBS containing 1% fish gelatin. The arithigenic antibody-HRP complex was then visualized with 4-chloro-1-naphthol (30 mg / 20 mL methanol) and hydrogen peroxide (50 pl in 100 mL TBS). Dark purple precipitate bands indicate the presence of antigens, particularly plasma proteins.

IEF-gélen a következő mintákat fókuszáltuk egyegy párhuzamossal: stromamentes hemoglobin, találmány szerinti Hb, IEF-találmány szerinti Hb, Waltzer Reed Army Institute (WRAIR) cégtől származó tisztított Hb (a tisztítás az előzőekben említett Winslow és munkatársai szerinti irodalmi hivatkozásban leírtak szerint történt) és a Sigma Corporationtől származó, tisztított Hb (a tisztítása a saját diagnosztikai reagensekre vonatkozó katalógusukban leírtak szerint történt, „Hemoglobin Ao, hivatkozási szám H 0267). A gélek felét Coomassie-Blue-val festettük, a másik felét pedig nitrc-cellulóz-papírra szívattuk át. A foltokat ezután megfestettük a humán plazma-humán plazma antitestkomplexek vizualizálására.The following samples were focused on the IEF gel in parallel: stromal hemoglobin, Hb of the invention, Hb of the IEF, purified Hb from Waltzer Reed Army Institute (WRAIR) (purification as described in Winslow et al., Supra). and purified Hb from Sigma Corporation (purified as described in their catalog of diagnostic reagents, Hemoglobin Ao, Ref. H 0267). Half of the gels were stained with Coomassie-Blue and the other half was aspirated onto nitrocellulose paper. The spots were then stained for visualization of human plasma-human plasma antibody complexes.

A kapott eredményeket a 7. ábrán ábrázoltuk. Az ábrán a 40 sáv a stromamentes hemoglobin IEF Coomassie-Blue-festett mintája, és a sáv 42,44,46 a megfelelő sávok a találmány szerinti HbAo-mintákra, illetve a WRAIR Hb- és Sigma Hb-mintákra. A 48 sáv a stromamentes Westem-blot-humán plazmaantitest sávja,The results obtained are shown in Figure 7. In the figure, lane 40 is the IEF Coomassie-Blue stained sample of stromal hemoglobin, and lane 42,44,46 are the corresponding lanes for the HbAo samples of the present invention and the WRAIR Hb and Sigma Hb samples. Lane 48 is the streak of Westst blot-free human plasma antibody,

HU 218 159 Β és az 50, 52 és 54 sávok a találmány szerinti HbAo-, a WRAIR Hb- és Sigma Hb-minták megfelelő sávjai.The bands 50, 52, and 54 are the corresponding bands for the HbAo, WRAIR Hb, and Sigma Hb samples of the present invention.

Az SFH-ban szignifikáns mennyiségű plazmaproteint mutattunk ki. Ezzel szemben a találmány szerinti terméknek megfelelő sávban a humán szérumalbumin (HSA) csak nyomnyi mennyiségben mutatható ki. A találmány szerinti termékben más plazmaproteint nem mutattunk ki. Nem volt kimutatható HSA a WRAIR HbAo-mintában, de számos más plazmaprotein volt kimutatható a HbAo-sávok alatt. A Sigma HbAo standard minta számos plazmaszennyeződést tartalmaz, beleértve jelentős mennyiségű HSA-t is.Significant amounts of plasma protein were detected in SFH. In contrast, human serum albumin (HSA) is only detected in trace amounts in the band corresponding to the product of the invention. No other plasma protein was detected in the product of the invention. No HSA was detected in the WRAIR HbAo sample, but several other plasma proteins were detected below the HbAo bands. The Sigma HbAo standard sample contains a number of plasma contaminants, including significant amounts of HSA.

14. példaExample 14

Akut hypovolaemiás vizsgálat éber patkányokonAcute hypovolaemic study in alert rats

A vizsgálatot a találmány szerinti termék vasopressoraktivitásának kimutatásának érdekében végeztük.The assay was performed to detect the vasopressor activity of the product of the invention.

Sprague-Dawley-patkányokat véletlenszerűen hatos csoportokra osztottunk, és 4 napon át hagytuk akklimatizálódni, majd krónikus kanülezést végeztünk Tabata és Chang módszere szerint [Tabata és Chang, Artificial Organs, 6., 213-214. (1982)]. A megfelelően kanülezett állatoknak intravénásán 150 IU/kg mennyiségben heparint adagoltunk. Egy artériás kanült Stratham nyomásátalakítóhoz csatlakoztattunk a vérnyomás és a pulzus mérésére. Ezeket a paramétereket folyamatosan Grass polygraph írószerkezettel felvettük. Miután egy állandó alapjelt vettünk fel, halálos haemorrhagiás sokkot idéztünk elő Wiggers módszerével, majd a teljes vértérfogat 67%-át eltávolítottuk a másik artériás katéteren keresztül 0,5 ml/perc sebességgel 2 lépcsőben. Közvetlen azután, hogy a sokkot előidéztük, mindegyik állatnak 0,5 ml/perc sebességgel vizsgálandó anyagot adagoltunk, azaz homológ vért, a találmány szerinti HbAo-t vagy találmány szerinti térhálósított HbAo-t, amelyet o-raffinoz térhálósítószerrel reagáltattunk az előzőekben már említett US 5 532 352 számú amerikai szabadalmi leírásban leírtak szerint (3-szoros térfogat). Feljegyeztük az átlagos artériás nyomást (MAP), valamint a pulzust 30 percen át az infúzió befejezése után. Mindegyik patkányt külön ketrecben helyeztünk el, és 14 napon át megfigyeltük a testtömeget, a hematocritot és a túlélést.Sprague-Dawley rats were randomized into six groups and allowed to acclimate for 4 days, followed by chronic cannulation according to Tabata and Chang (Tabata and Chang, Artificial Organs 6, 213-214). (1982)]. Properly cannulated animals were dosed intravenously with 150 IU / kg heparin. An arterial cannula was attached to a Stratham pressure transducer to measure blood pressure and heart rate. These parameters were continuously recorded using a Grass polygraph writing device. After obtaining a constant baseline signal, fatal haemorrhagic shock was induced by Wiggers and 67% of the total blood volume was removed via the other arterial catheter at a rate of 0.5 ml / min in 2 steps. Immediately after the shock was induced, each animal was dosed with a test substance at a rate of 0.5 mL / min, i.e., homologous blood, the HbAo of the invention or the cross-linked HbAo of the invention, which was reacted with the U.S. Patent No. 5,532,352 (3x volume). Mean arterial pressure (MAP) and heart rate were recorded for 30 minutes after completion of the infusion. Each rat was housed in a separate cage and monitored for body weight, hematocrit, and survival for 14 days.

A kapott eredményeket a 8. ábrán mutatjuk be, ahol a MAP-értékeket ábrázoltuk az idő függvényében.The results obtained are shown in Figure 8, where MAP values are plotted versus time.

A kapott adatokból látható, hogy a találmány szerinti termék egy igen nagy mértékben tisztított hemoglobin-Ao, amely hatásos teljes vér a patkány kísérleti állatoknál a haemorrhagiás sokk után az átlagos artériás nyomás visszaállítására. Nem volt különbség a visszaállított artériás nyomás vagy pulzus mértékében a teljes vért, illetve HbAo-terméket kapott állatok esetén.From the data obtained, it can be seen that the product of the present invention is a highly purified hemoglobin-Ao, which is effective in restoring mean arterial pressure in rat experimental animals after hemorrhagic shock. There was no difference in restored arterial pressure or heart rate in animals receiving whole blood or HbAo product.

15. példaExample 15

Isovolemiás cseretranszfúziók hemodinamikus hatása patkányoknálHaemodynamic effects of isovolemic exchange transfusions in rats

A kísérletnél a találmány szerinti HbAo hatását vizsgáltuk az isovolemiás cseretranszfűziók hemodinamikus hatásának kiértékelésére éber patkányoknál.In this experiment, the effect of the HbAo of the invention was evaluated to evaluate the hemodynamic effect of isovolemic exchange transfusions in alert rats.

Patkányok külső csípővénáját és artériáját kanülöztük a femorális szakaszon keresztül Keipert és Chang módszere szerint (Keipert és Chang, Effects of Partial..., Vox. Sang 53., 7-14. (1987)]. 24 órás periódus után az éber állatokat folyamatosan 50%-os isovolemiás cseretranszfűziónak vetettük alá. A cseretranszfűzió alatt a vértérfogatot a csípőartérián keresztül eltávolítottuk, és a vizsgálati oldattal helyettesítettük a csípővénán keresztül 0,5 ml/perc sebességgel egy infúziós szivattyú segítségével. Ezután folyamatosan vizsgáltuk a vérnyomást és a pulzust: 1) 30 percig a csere előtt, 2) a csere ideje alatt és 3) 2-3 órával a csere után. Az átlagos artériás nyomást és pulzust a vémyomásnyomokból számoltuk.The external iliac vein and artery of rats were cannulated through the femoral section according to Keipert and Chang (Effect of Partial ..., 1987, Vox. Sang 53: 7-14). During the exchange transfusion, blood volume was removed through the iliac artery and replaced with the test solution through the iliac vein at a rate of 0.5 ml / min using an infusion pump (1). 30 minutes before replacement, 2) during replacement, and 3) 2-3 hours after replacement. Mean arterial pressure and heart rate were calculated from blood pressure traces.

A patkányok egy csoportjának (4 darab) transzfuzió útján humán szérumalbumint, HSA-t adagoltunk. Egy másik csoportnak (6 darab) stromamentes hemoglobint (SFH) adagoltunk vizsgálati anyagként. Egy másik csoportnak (8 darab) találmány szerinti HbAo-t adagoltunk vizsgálati oldatként.One group of rats (4) was transfused with human serum albumin, HSA. Another group (6) stromal hemoglobin (SFH) was added as test substance. Another group (8) of the inventive HbAo was added as a test solution.

A kapott eredményeket grafikusan a 9. és 9A. ábrákon mutatjuk be.The results obtained are shown graphically in Figures 9 and 9A. Figures 4 to 5 are shown.

Mindegyik vizsgálati oldatnál az átlagos artériás nyomás 10-20 Hgmm értékkel növekedett a cseretranszfúzió ideje alatt. Az albumin kontrolloldat esetén az átlagos artériás nyomás értéke 15 Hgmm értékkel a bázisvonal alá csökkent a csere utáni nyugalmi periódus alatt, és ezen a csökkent értéken maradt a teljes csere utáni vizsgálati periódus alatt 2,5 órán át (9. ábra). Ez a megfigyelés konzisztens a Keipert és Chang által korábban megfig\ eltekkel (Keipert és Chang, Effects of Partial..., Vox. Sang. 53., 7-14.(1987)].For each test solution, the mean arterial pressure increased by 10-20 mmHg during the exchange transfusion. For the albumin control solution, the mean arterial pressure decreased by 15 mmHg below the baseline during the post-replacement period and remained at this level throughout the post-exchange test period for 2.5 hours (Figure 9). This observation is consistent with those previously observed by Keipert and Chang (1987, Effects of Partial ..., Vox. Sang. 53, 7-14).

A stromamentes hemoglobin esetén az átlagos artériás nyomás a csereperiódus után a bázisvonal alatti értékre csökkent, de a cserét követő megfigyelési periódus után minimum körülbelül 15 Hgmm értékkel a bázisvonal fölé emelkedett 30-40 perccel a cserét követően (9A. ábra).For stromal hemoglobin, mean arterial pressure decreased to below baseline after the exchange period, but increased to at least about 15 mmHg above baseline 30-40 minutes after exchange (Figure 9A).

Ezzel szemben, a találmány szerinti HbAo esetén a cserét követően az átlagos artériás nyomás értéke visszatért a bázisvonalra, a csere után nem több mint 5 Hgmm értékkel növekedett, és így a MAP értékét a normál intervallumon belül tartotta.In contrast, in the case of the HbAo of the invention, the mean arterial pressure returned to baseline after replacement, increased by no more than 5 mmHg after replacement, thus maintaining the MAP within the normal range.

A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy a találmány szerinti HbAo-termék nem rendelkezik hatásos vasoaktivitással, amely a stromamentes hemoglobinok esetén a cseretranszfuziókkal kapcsolatosan fellép.Experimental results show that the HbAo product of the present invention does not possess the potent vasoactivity associated with exchange transfusions in stromal hemoglobins.

16. példaExample 16

In vitro szövetkultúrák vizsgálata az endoteliális sejtekben bekövetkező oxidatív sérülések meghatározására, amely sejteket előzőleg hemoglobinkészítmények hatásának tettek kiExamination of in vitro tissue cultures for oxidative damage to endothelial cells previously exposed to hemoglobin preparations

A kísérlemél vizsgáltuk a találmány szerinti HbAoterméket azon tulajdonságára, hogy indukál-e oxidatív sérüléseket endoteliális sejtek tenyészetében. A laktát dehidrogenázaktivitás-felszabadulás a közegben jelzi a celluláris károsodást és a citotoxicitást.In this experiment, the HbA product of the invention was tested for its ability to induce oxidative damage in culture of endothelial cells. The release of lactate dehydrogenase activity in the medium indicates cellular damage and cytotoxicity.

Sertésmellkasi aortából származó endoteliális sejteket összefolyásig tenyésztettünk, és 1:3 arányban ismé13Porcine thoracic aortic endothelial cells were cultured to confluence and re-cultured at a ratio of 1: 3

HU 218 159 Β telt passzálásokat végeztünk. 48 órán belül a 7. passzálással kapott sejteket alkalmaztuk a kísérlemél. A celluláris károsodást a sejtekből a közegben felszabaduló Iaktát dehidrogenáz mennyiségének meghatározásával követtük. Mielőtt a hemoglobinoldatokat adagoltuk, a tápközeget eltávolítottuk, és a sejteket kétszer foszfáttal pufferolt sóoldattal mostuk. A sejteket hemoglobinnal (250 pmol heme) komplett EGM-közegben 6 vagy 24 órán át 37 °C hőmérsékleten inkubáltuk (n=4-6). A komplett EGM-közegben önmagában inkubált sejtek szolgáltak negatív kontrollként. Az inkubációs periódus végén mindegyik lyukból eltávolítottunk 50 pl tápközeget, és meghatároztuk a Iaktát dehidrogenázaktivitást Iaktát dehidrogenázvizsgálattal (Sigma). A lyukakban mért Iaktát dehidrogenázaktivitást összehasonlítottuk a sejtekből 2% Triton X-100 adagolása után felszabaduló dehidrogenázaktivitással (összes LDH-felszabadulás), és az összfelszabadulás százalékában fejeztük ki.HU 218 159 Β passes were made. Within 48 hours, cells obtained by passage 7 were used for the experiment. Cellular damage was monitored by measuring the amount of lactate dehydrogenase released from the cells in the medium. Before the hemoglobin solutions were added, the medium was removed and the cells were washed twice with phosphate buffered saline. Cells were incubated with hemoglobin (250 pmol heme) in complete EGM medium for 6 or 24 hours at 37 ° C (n = 4-6). Cells incubated in complete EGM medium served as a negative control. At the end of the incubation period, 50 µl of media was removed from each well and lactate dehydrogenase activity was determined by a lactate dehydrogenase assay (Sigma). The lactate dehydrogenase activity measured in the wells was compared to the dehydrogenase activity released from the cells after administration of 2% Triton X-100 (total LDH release) and expressed as a percentage of the total release.

óra inkubálás után jelentős mértékű Iaktát dehidrogenázfelszabadulás volt megfigyelhető stromamentes hemoglobin, SFH esetén (74,4±4,2%, p<0,005). Hasonló, de valamivel kisebb növekedés volt megfigyelhető a Walter Reed Army Institute of Research cégtől származó, tisztított hemoglobin esetén. Nem volt megfigyelhető növekedés a találmány szerinti, tisztított HbAo-mintánál (39,8±2,3%), összehasonlítva a kontrollal (37,5±2,2%). A Iaktát dehidrogenázfelszabadulás tovább növekedett 24 órán inkubációs idő után stromamentes hemoglobin esetén (99,6±3,5%), míg változás nem volt észrevehető a találmány szerinti HbAo esetén (41,6±4,6%), összehasonlítva a kontrollal (34,1 ±2,6%).After incubation for 1 h, significant lactate dehydrogenase release was observed with stromal hemoglobin SFH (74.4 ± 4.2%, p <0.005). Similar but slightly smaller increases were observed for purified hemoglobin from the Walter Reed Army Institute of Research. No increase was observed in the purified HbAo sample of the invention (39.8 ± 2.3%) compared to the control (37.5 ± 2.2%). Lactate dehydrogenase release was further increased after 24 hours of incubation with stromal hemoglobin (99.6 ± 3.5%), while no change was observed with the HbAo of the invention (41.6 ± 4.6%) compared to control (34 , 1 ± 2.6%).

A találmány szerinti leírásban ismertetett módon HbAo-termékkel inkubált, tenyésztett endoteliális sejtek nem közvetítik a Iaktát dehidrogenázaktivitás felszabadulását, ami a celluláris sérülés jelzője. Következésképpen, a tenyésztett endoteliális sejtekkel szembeni citotoxicitás nem egy belső tulajdonsága a hemoglobinoldatoknak, és a HbAo tisztításával eltávolítjuk a stromamentes hemoglobinban jelen lévő citotoxikus komponenseket.Cultured endothelial cells incubated with HbAo as described herein do not mediate the release of lactate dehydrogenase activity, indicative of cellular injury. Consequently, cytotoxicity against cultured endothelial cells is not an intrinsic property of hemoglobin solutions, and purification of HbAo removes cytotoxic components present in stromal hemoglobin.

7. példaExample 7

Prokoaguláns aktivitás eltávolításaRemoval of procoagulant activity

A kísérletet annak érdekében végeztük, hogy meghatározzuk a találmány szerinti termékben azon komponens mennyiségét, amely elősegíti a vér koagulációját. A vizsgálatot Biessels és munkatársai szerint végeztük (Biessels és munkatársai, Annual Report of the Kari Landsteiner Foundation, 1991).The experiment was conducted to determine the amount of a component of the present invention that promotes blood coagulation. The study was performed according to Biessels et al., Annual Report of the Kari Landsteiner Foundation, 1991.

Tengerimalacokat Hyponorm™ adagolásával elaltattunk, és szilasztikus kanült vezettünk a nyaki verőérbe. A kanülezés után a teljes vértérfogat 30%-át eltávolítottuk (ez 2%-a a testtömegnek), azonos térfogatú vizsgálati oldattal helyettesítettük. 1% humán albuminoldatot juttatunk infúzióval 2,5 ml/óra sebességgel a kanül fenntartása érdekében. Az albumininfuzió indítását tekintettük a kísérlet indítási időpontjának. Factor Xa-t adagoltunk 8-9 pg/kg mennyiségben infúzióval, ez a dózis önmagában nem okoz koagulációt, és az adagolás előtt és azt követően mértük a fibrinopeptid A (FPA) mennyiségét, amelyről ismert, hogy a fibrinogénből képződik a vér koagulációja hatására. Vérmintákat gyűjtöttünk heparinból (1000 U/ml), Trasylolból (1000 U/ml) és nátrium-citrátból (3,8%) álló keverékbe, elválasztottuk, és a plazmát jégen tároltuk.Guinea pigs were anesthetized by administration of Hyponorm ™ and a silicone cannula was introduced into the carotid artery. After cannulation, 30% of the total blood volume was removed (2% of body weight) and replaced with an equal volume of test solution. 1% human albumin solution is infused at a rate of 2.5 ml / h to maintain the cannula. The initiation of albumin infusion was considered the starting time of the experiment. Factor Xa was administered by infusion at 8-9 pg / kg, this dose alone did not induce coagulation, and the amount of fibrinopeptide A (FPA), known to be formed from fibrinogen by blood coagulation, was measured before and after dosing. Blood samples were collected in a mixture of heparin (1000 U / ml), Trasylol (1000 U / ml) and sodium citrate (3.8%), separated and the plasma stored on ice.

A plazmamintákat ezután az FPA-ra vizsgáltuk Leessma módszere szerin (Leessma és munkatársai, Blood, 67., 650-654. 1986), és a kialakult FPA-t RIAmódszer szerint mértünk, amelyet korábban Gerrits ismertetett (Gerrits és munkatársai, Thromb. Rés. 5., 197. 1974). A plazmaproteineket azonos térfogatú, 40%-os PEG 6000/foszfáttal pufferolt sóoldattal kicsaptuk. A felülúszó oldatokat forró vízfürdőn melegítettük, centrifugáltuk, majd a vizsgálatig tároltuk. Az eredményeket a következő 8. táblázatban foglaljuk össze.Plasma samples were then assayed for FPA by the Leessma method on serine (Leessma et al., Blood, 67, 650-654, 1986), and the resulting FPA was measured according to the RIA method previously described by Gerrits et al., Thromb. Rés. 5, 197. 1974). Plasma proteins were precipitated with an equal volume of 40% PEG 6000 / phosphate buffered saline. The supernatant solutions were heated in a hot water bath, centrifuged and stored until assayed. The results are summarized in Table 8 below.

8. táblázatTable 8

Vizsgálati minták test samples Leírása description AUCIO*AUC IO * SFH SFH Gyors, tranziens FPA-növekedés 1,4 ng/ml értékről 13,8±3 ng/ml értékre az első 10 percben, ezt egy visszaesés követi a bázisvonalra 40 perc után Rapid, transient increase in FPA from 1.4 ng / ml to 13.8 ± 3 ng / ml in the first 10 minutes, followed by a fall to baseline after 40 minutes 87,6± 12 87.6 ± 12 HSA HSA FPA-növekedés az 1,4 ng/ml bázisvonalról a maximális 5,5 ± 1,5 ng/ml értékre The increase in FPA from the 1.4 ng / ml baseline is maximal 5.5 ± 1.5 ng / ml 45,7±8,2 45.7 ± 8.2 HbAo HbAo FPA-növekedés az 1,4 ng/ml bázisértékről a maximum 5± 1,2 ng/ml értékre The increase in FPA from 1.4 ng / ml base value was maximal 5 ± 1.2 ng / ml 31,8±2,9 31.8 ± 2.9

* A görbe alatti terület a Factor Xa adagolását követő első 10 percben* Area under the curve during the first 10 minutes after Factor Xa administration

A fenti adatokból kitűnik, hogy a találmány szerinti tennék lényegében nem rendelkezik prokoaguláns aktivitással, összehasonlítva a stromamentes hemoglobinnal. Az ilyen prokoaguláns aktivitás az ismeretek szerint nagymértékben a vizsgálati oldatokban lévő lipidés foszfolipidszennyeződéseknek tudható be.It is apparent from the above data that the product of the present invention is essentially devoid of procoagulant activity as compared to stromal hemoglobin. Such procoagulant activity is known to be largely due to lipid phospholipid impurities in the test solutions.

18. példaExample 18

Humán szérumprotein szennyezők meghatározásaDetermination of human serum protein contaminants

ELISA-módszerrelELISA

A kísérletnél vizsgálatuk a találmány szerinti tisztított hemoglobintermékben lévő szérumprotein szennyezők mennyiségét, összehasonlítva a jelenleg forgalomban lévő hemoglobintermékekkel szendvics-ELISAmódszerrel.In this experiment, they tested the amount of serum protein contaminants in the purified hemoglobin products of the present invention compared to the currently available hemoglobin products by sandwich ELISA.

A kísérlemél Butler J. E. által ismertetett szendvicsELISA-módszert alkalmaztuk (Butler, J. E., ELISA and other Solid Phase Immunoassays, D. M. Kémény ésThe sandwich ELISA method described by Butler J. E. (Butler, J. E., ELISA and other Solid Phase Immunoassays, D.M. Chimney and

S. J. Challacombe, John Wiley and Sons Ltd., 1988, 1-180.).S. J. Challacombe, John Wiley and Sons Ltd., 1988, 1-180.).

Dynatech típusú, 96 lyukú, 1 mm 4 mikrotiteres lemezeket beborítottunk 1:40 arányban triszpufferolt sóoldattal hígított, szilárd fázisú kecskeszérumra abszorbeált nyúl-antihumán szérumantitesttel (Dako Corpo14Dynatech-type 96-well 1 mm 4 microtiter plates were coated with rabbit anti-human serum antibody (Dako Corpo14) diluted 1:40 in Tris-buffered saline and absorbed into solid phase goat serum.

HU 218 159 Β ration, Santa Barbara, CA, Lót #072). A lemezeket ezután 2 órán át 37 °C-on inkubáltuk, majd triszpufferolt sóoldattal (TBS) mostuk, és a megmaradó szabad helyeket hidrolizált halzselatinnal való inkubálással blokkoltuk (Hipure Liquid Gelatin, Norland Products Inc., New Brunswick, N. J.). 1 órás inkubálás után a lemezeket TBS-sel mostuk és a vizsgálandó anyagokat kétszeres szériahígítás alkalmazásával beadagoltuk. A lemezeket ezután 1 órán át inkubáltuk, majd ismételten TBSsel mostuk, és szilárd fázisú szérumborítású kecskeantihumán szérumantitest, IgG-frakció jelenlétében (Accurate Chemical and Scientific Corporation, Westbury Ν. Y., Lót #H036) inkubáltuk, amely még 1% halzselatint tartalmazott, és 1:1000 arányban TBS-sel volt hígítva. 1 órás inkubálás után a lemezeket TBS-sel mostuk, majd affinitásosan tisztított nyúl antikecske-antitest/IgG-frakcióval inkubáltuk (torma-peroxidáz HRPkonjugált) (BioRad Lót #75312) (hígítás 1:250 arányban TBS-sel). 2 órás inkubálás után a lemezeket TBSsel mostuk. Az antigén-antitest-HRP komplexet o-fenil-diamin-diklorid (OPD-26 mg/15 ml citromsav, pH=5) alkalmazásával vizualizáltuk. Halványsárga szín megjelenése jelezte az antigén megjelenését, specifikusan a szérumproteint. Ennek abszorpcióját Molecular Devices Thermomax Microplate-berendezéssel határoztuk meg 490 nm-nél.HU 218 159 Β ration, Santa Barbara, CA, Lot # 072). The plates were then incubated for 2 hours at 37 ° C, then washed with tris-buffered saline (TBS) and the remaining free sites blocked by incubation with hydrolyzed fish gelatin (Hipure Liquid Gelatin, Norland Products Inc., New Brunswick, N.J.). After incubation for 1 hour, the plates were washed with TBS and the test substances added twice in serial dilution. The plates were then incubated for 1 hour and washed again with TBS and incubated with solid phase serum goat anti-human serum antibody, IgG fraction (Accurate Chemical and Scientific Corporation, Westbury Ν Y., Lot # H036) containing 1% fish gelatin. and diluted 1: 1000 with TBS. After incubation for 1 hour, the plates were washed with TBS and incubated with affinity purified rabbit antibody / IgG fraction (Horseradish peroxidase HRP conjugated) (BioRad Lot # 75312) (1: 250 dilution in TBS). After incubation for 2 hours, the plates were washed with TBS. The antigen-antibody-HRP complex was visualized using o-phenyl diamine dichloride (OPD-26 mg / 15 mL citric acid, pH 5). The appearance of a pale yellow color indicated the appearance of the antigen, specifically the serum protein. Its absorbance was determined using a Molecular Devices Thermomax Microplate at 490 nm.

A vizsgálatnál két párhuzamos mintával a következőket alkalmaztuk: normál humán szérum (Dimension Laboratories Inc., Mississauga, Ontario, Lót #30317), Sigma Corporation tisztított HbAo-gyártmánya (H-0267), Walter Reed Army Institute of Research (WRAIR) tisztított HbAo-terméke (Lót #92092) és a találmány szerinti tisztított HbAo-termék. A kapott eredményeket a következő 9. táblázatban foglaljuk össze. Az eredményekből kitűnik, hogy a találmány szerinti termék nem több, mint 0,0004% szérumproteint tartalmaz, és a többi vizsgált mintákban ez a mennyiség legalább nagyságrenddel magasabb.The assay used two replicate samples: normal human serum (Dimension Laboratories Inc., Mississauga, Ontario, Lot # 30317), purified HbAo product from Sigma Corporation (H-0267), purified HbAo from Walter Reed Army Institute of Research (WRAIR). (Lot # 92092) and the purified HbAo product of the invention. The results obtained are summarized in Table 9 below. The results show that the product according to the invention contains no more than 0.0004% of serum protein, and this amount is at least an order of magnitude higher in the other samples tested.

9. táblázatTable 9

Minta Sample Szérumproteintartalom (tömeg%) a Hb-re vonatkoztatva Serum protein content (w / w) for Hb relative Szérumprotein mennyisége az oldatban (mg/ml) Serum protein in solution (mg / ml) Találmány szerinti HbAo (8% össz-Hbtartalom az oldatban) HbAo according to the invention (8% total Hb in solution) 0,0004% 0.0004% 0,000328 0.000328 WRAIR HbAo (összHb-mennyiség 6,7%) WRAIR HbAo (total Hb 6.7%) 0,0039% 0.0039% 0,00263 0.00263 Sigma HbAo (összHb-mennyiség 1,1%) Sigma HbAo (total Hb 1.1%) 0,0029% 0.0029% 0,000328 0.000328

A találmány szerinti termékben az egyetlen kimutatható szérumprotein a humán szérumalbumin volt. A többi termékben a kimutatott szérumproteinek egy heterogén keveréknek tűntek, amely HSA-t és más szérumproteineket tartalmazott.The only detectable serum protein in the product of the invention was human serum albumin. In the other products, the detected serum proteins appeared to be a heterogeneous mixture of HSA and other serum proteins.

Claims (11)

SZABADALMI IGÉNYPONTOKPATENT CLAIMS 1. Eljárás előre megválasztott hemoglobin elválasztására annak nyersoldatából, amely szennyezésként proteinszerű anyagokat is tartalmaz, azzal jellemezve, hogyA process for separating a pre-selected hemoglobin from a crude solution thereof which also contains proteinaceous impurities, characterized in that: - egy első kromatográfiás lépésben a nyersoldatot a kromatográfiás oszlopra adagoljuk, és vagy anioncserésen kromatografáljuk olyan körülmények között, amelyeknél a nyersoldatban lévő, előre megválasztott hemoglobinnál savasabb komponensek preferált affinitással kötődnek, vagy kationcserésen kromatografáljuk olyan körülmények között, amelyeknél a nyersoldatban lévő, az előre megválasztott hemoglobinnal bázikusabb tulajdonságú komponensek preferált affinitással kötődnek,- in a first chromatographic step, the crude solution is added to the chromatography column and either chromatographed on anion under conditions whereby the acidic components of the crude solution, which are more acidic than the pre-selected hemoglobin, are bound, or components with more basic properties bind with preferential affinity, - folytatjuk a nyersoldat betáplálását az első kromatográfiás lépésben addig, amíg az oszlopot lényegében a hemoglobinanyaggal és a nagyobb affinitású komponessel teljesen telítjük,- continuing to feed the crude solution in the first chromatographic step until the column is substantially saturated with hemoglobin and the higher affinity component, - folytatjuk a nyersoldat betáplálását az első kromatográfiás oszlopba az oszlop túlterheléséig és a hemoglobinanyagoknak ezt követő kiszorításáig,- continue to inject the crude solution into the first chromatographic column until the column is overloaded and subsequently hemoglobin displacement is performed, - egy második kromatográfiás lépésben az első lépésnél alkalmazott kromatográfiás oszlopról lejövő hemoglobintartalmú eluátumot egy kromatográfiás oszlopra adagoljuk, és anioncserésen vagy kationcserésen kromatografáljuk, a műveletet az első lépésnél alkalmazott művelettől eltérően megválasztva,- in a second chromatographic step, eluting the hemoglobin eluate from the chromatographic column used in the first step to a chromatographic column and chromatographing it on anion exchange or cation exchange, the operation being different from that used in the first step, - folytatjuk az említett eluens adagolását a második kromatográfiás oszlopra addig, míg az oszlopot lényegében teljesen telítjük a hemoglobinanyaggal és a második lépés körülményei között nagyobb affinitású komponenssel,- continuing to add said eluent to the second chromatographic column until the column is substantially completely saturated with hemoglobin and a higher affinity component under the second step conditions, - folytatjuk az említett eluens beadagolását a második kromatográfiás oszlopra az oszlop túlterheléséig és ezt követően a hemoglobinanyag oszlopról való kiszorításáig.- continuing to add said eluent to the second chromatography column until the column is overloaded and thereafter until the hemoglobin is expelled from the column. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első lépésnél anioncserélő kromatográfiát, a második lépésnél kationcserélő kromatográfiát alkalmazunk.Process according to claim 1, characterized in that the first step uses anion-exchange chromatography and the second step uses cation-exchange chromatography. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy előre megválasztott hemoglobinanyagként normál, felnőtt-, humán hemoglobin HbAo-t alkalmazunk.3. The method of claim 2 wherein the pre-selected hemoglobin material is normal, adult, human hemoglobin HbAo. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első lépésnél az anioncserélő kromatográfiát pH=7-10 közötti értéken és kisebb mint 3 mS tápoldat-vezetőképesség mellett végezzük.The process according to claim 3, wherein the first step is carried out at an pH of 7-10 and with a conductivity of less than 3 mS in the medium. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első lépésnél az anioncserélő kromatográfiát pH=8,5-9,0 közötti pH-értéken és kisebb mint 1 mS tápoldat-vezetőképesség mellett végezzük.The process of claim 4, wherein the first step is anion exchange chromatography at a pH of 8.5 to 9.0 and a conductivity of less than 1 mS in the medium. 6. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az oszlopra való betáplálást nem több mint 10 cm/perc sebességgel végezzük.6. The method of claim 4, wherein the feed to the column is carried out at a rate of not more than 10 cm / min. 7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 0,1-20% közötti koncentrációjú tápoldatot alkalmazunk.7. The method of claim 6 wherein the concentration is 0.1-20%. 8. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második lépésben a kationcserélő kromatográ15The process of claim 4, wherein the second step is a cation exchange chromatography HU 218 159 Β fiát pH=6,5-8,5 közötti pH-értéken és kisebb mint 3 mS tápoldat-vezetőképesség mellett végezzük.HU 218 159 Β was carried out at a pH of 6.5 to 8.5 and with a conductivity of less than 3 mS. 9. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második lépésben a kationcserélő kromatográfiát pH = 7-7,5 közötti értéken és kisebb mint 1 mS táp- 5 oldat-vezetőképesség mellett végezzük.9. The process of claim 8, wherein the second step is cation exchange chromatography at a pH of 7-7.5 and a conductivity of less than 1 mS. 10. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tápoldatot a második lépésben a kationcserélő oszlopra nem több mint 10 cm/perc sebességgel adagoljuk.The method of claim 8, wherein the medium is added to the cation exchange column at a rate of not more than 10 cm / min in the second step. 11. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második lépésben a kationcserélő oszlopra 2 -6% koncentrációjú tápoldatot adagolunk.11. The process of claim 8, wherein in the second step, a cation exchange column is added at a concentration of 2% to 6%.
HU9501479A 1993-09-21 1994-09-20 Displacement chromatography process for production of purified hemoglobin product HU218159B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA002106612A CA2106612C (en) 1993-09-21 1993-09-21 Displacement chromatography process
PCT/CA1994/000514 WO1995008574A1 (en) 1993-09-21 1994-09-20 Displacement chromatography process and purified hemoglobin product

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU9501479D0 HU9501479D0 (en) 1995-07-28
HUT72924A HUT72924A (en) 1996-06-28
HU218159B true HU218159B (en) 2000-06-28

Family

ID=4152343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9501479A HU218159B (en) 1993-09-21 1994-09-20 Displacement chromatography process for production of purified hemoglobin product

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JP4057049B2 (en)
KR (1) KR100361894B1 (en)
AT (1) ATE175975T1 (en)
DE (1) DE69416103T2 (en)
DK (1) DK0668877T3 (en)
ES (1) ES2126775T3 (en)
HU (1) HU218159B (en)
RU (1) RU2145873C1 (en)
UA (1) UA35599C2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008537153A (en) * 2005-04-22 2008-09-11 ウオーターズ・インベストメンツ・リミテツド Apparatus and method for mass spectrometric controlled purification of biopolymers
HUE038451T2 (en) 2009-08-06 2018-10-29 Hoffmann La Roche Method to improve virus removal in protein purification
EP2640483A1 (en) * 2010-11-15 2013-09-25 Biogen Idec Inc. Enrichment and concentration of select product isoforms by overloaded bind and elute chromatography
ES2697676T3 (en) * 2011-12-22 2019-01-25 Hoffmann La Roche Ion exchange membrane chromatography
MX368177B (en) * 2013-05-06 2019-09-23 Sanofi Sa Continuous multistep process for purifying antibodies.
TW202128264A (en) * 2019-09-25 2021-08-01 瑞士商赫孚孟拉羅股份公司 Cation chromatography using predicted elution buffer salt concentration
CN114712894B (en) * 2022-04-08 2024-04-30 无锡博慧斯生物医药科技有限公司 Activating solution, activating method and application of glycosylated hemoglobin chromatographic column

Also Published As

Publication number Publication date
HU9501479D0 (en) 1995-07-28
RU2145873C1 (en) 2000-02-27
ATE175975T1 (en) 1999-02-15
RU95112503A (en) 1996-12-20
DE69416103D1 (en) 1999-03-04
JPH08503714A (en) 1996-04-23
DE69416103T2 (en) 1999-08-05
UA35599C2 (en) 2001-04-16
JP4057049B2 (en) 2008-03-05
ES2126775T3 (en) 1999-04-01
HUT72924A (en) 1996-06-28
DK0668877T3 (en) 1999-09-13
KR100361894B1 (en) 2003-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU681438B2 (en) Displacement chromatography process and purified hemoglobin product
Olsson et al. Cationic proteins of human granulocytes. II. Separation of the cationic proteins of the granules of leukemic myeloid cells
Fung Characterization of transducin from bovine retinal rod outer segments. I. Separation and reconstitution of the subunits.
Christensen et al. Preparation of human hemoglobin Ao for possible use as a blood substitute
RU2055593C1 (en) Method of isolation of factor viii and other proteins from plasma blood
US7494974B2 (en) Carboxymethylated cross-linked tetrameric hemoglobin
JP2000513377A (en) Chromatographic removal of prions
EP0366946A1 (en) Removal of process chemicals from labile biological mixtures by hydrophobic interaction chromatography
JP2009161547A (en) Highly purified factor viii complex
EP0239565B1 (en) Method of separating proteins
US5362855A (en) Imidoester cross-linked hemoglobin compositions
Wang et al. A PEGylated bovine hemoglobin as a potent hemoglobin‐based oxygen carrier
CA2068069C (en) Blood coagulation factor xi concentrate having high specific activity, suitable for therapeutic use, and process for preparing same
AU2005297061B2 (en) Method for the isolation of haptoglobin
Pires et al. Tangential flow filtration of haptoglobin
HU218159B (en) Displacement chromatography process for production of purified hemoglobin product
Chaimanee et al. Binding of haemoglobin to spectrin of human erythrocytes
Paulssen et al. Purification of the antihemophilic factor by gel filtration on agarose
HAMOGLOBIN et al. EUROPEAN PATENT SPECIFICATION
Ruttyn et al. Chromatography of human plasma on aminohexyl sepharose: Separation of factor VIII/vWf and behaviour of factors II, VII, IX and X and antithrombin III
Dagan et al. Non-immune interaction of erythrophilic IgG fractions with human red blood cells

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees