JP2001517679A - アンチトロンビンiiiの精製方法 - Google Patents

アンチトロンビンiiiの精製方法

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JP2001517679A JP2000512865A JP2000512865A JP2001517679A JP 2001517679 A JP2001517679 A JP 2001517679A JP 2000512865 A JP2000512865 A JP 2000512865A JP 2000512865 A JP2000512865 A JP 2000512865A JP 2001517679 A JP2001517679 A JP 2001517679A
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イェンドラ・リンナウ
エルンスト・ヘッツル
ハー・ペーター・マティーセン
ジルヴィア・ネップル
ヴォルフガング・シェーンホーファー
ハンス−ペーター・シュヴァルツ
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バクスター・アクチエンゲゼルシャフト
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、ヘパリン/AT IIIまたはへパリノイド/AT III複合体をアニオン交換物質に吸着させた後、AT IIIの溶出によって開裂させることにより、該複合体を含有する出発物質からアンチトロンビンIIIを精製する方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、アンチトロンビンIIIの新規精製方法に関する。
【0002】 アンチトロンビンIII(AT III)は、トロンビン、IXa、Xa、XIa
、およびXIIa因子を阻害することにより凝固阻害剤としてはたらく血漿タン パク質である。
【0003】 AT III欠乏症または遺伝性血栓発現傾向は、減少したAT IIIの形成
に起因する血栓症および塞栓症の傾向を有する常染色体優性遺伝の疾患である。
【0004】 後天性AT III欠乏症は、例えば播種性血管内凝固(DIC)、敗血症、 肝硬変またはネフローゼ症候群に伴って起こり得る。
【0005】 AT III欠乏の症状は、心臓弁プロテーゼ、術後の血栓塞栓合併症の場合 において、エストロゲン療法において、またはアスパラギナーゼ療法においても
起こり得る。
【0006】 AT IIIは、ヘパリンおよびヘパリノイドに対する親和性が高いので、純 粋なアンチトロンビンIII調製物を製造する場合には、ヘパリンまたはへパリ
ノイドを分離することが必要である。
【0007】 EP 0 307 002 A1によれば、このAT III/ヘパリンまたはA T III/へパリノイド複合体の開裂はそれぞれ、固定化したプロタミンによ り行い、ヘパリンを固定化したプロタミンに結合させ、AT IIIを上清から 回収する。固定化プロタミンによる処理の前に、AT III/ヘパリンまたは AT III/へパリノイド複合体をそれぞれ、pH7.5の食塩水を用い、イオ ン交換物質に吸着させ、溶出することにより、望ましくないタンパク質から精製
する。イオン交換クロマトグラフィーによりこの複合体は開裂せず、望ましくな
い付随のタンパク質の分離が達成され、このような複合体自体は変化することな
く吸着されたままであることが分かった。
【0008】 AT IIIを精製するためのさらに可能な方法は、ヘパリン−セファロース を用いるアフィニティークロマトグラフィーによるものである。
【0009】 例えば、Prep.Biochem.13(1)(1983),pp.1-20には、AT IIIを精製するた めの方法が記載されており、最初に、AT IIIをヘパリンセファロースを用 いてアフィニティークロマトグラフィーにより精製し、次いでイオン交換クロマ
トグラフィーおよびゲルクロマトグラフィーにより精製する。AT IIIはヘ パリン−セファロースからpH7.4で溶出する。イオン交換クロマトグラフィー
は、DEAE−セファロースにより行われており、AT IIIは pH8.6で結
合している。
【0010】 Thrombosis Research 5 (1974),pp.431-452にも、ヘパリン−セファロースを 用いたAT IIIの精製が記載されており、吸着はpH8.5にて、脱着、即ち 固定化されたヘパリンとAT IIIの複合体の開裂はpH7.5にて行われてい る。その後のDEAE−セファデックスを用いたイオン交換クロマトグラフィー
では、AT IIIは pH8.0で結合し、 pH7.4で溶出された。
【0011】 同様の方法が、DE 2 243 688に記載されている。この公報にも、架 橋されたヘパリン−アガロースゲルによるAT IIIの精製が開示されており 、ヘパリンゲルへの吸着はpH8.5で、脱着、即ち固定化されたヘパリンからの
AT IIIの開裂はpH7.3で行われている。
【0012】 本発明は、ヘパリンおよびへパリノイドをそれぞれ、可能な限り含まないよう
にAT IIIが回収されるようにすることによって、アンチトロンビンIII 調製物を高純度および高収率で製造するための、新しい方法を提供するという目
的に基づいている。
【0013】 本発明によれば、この目的は、AT III/ヘパリンまたはAT III/ヘ
パリノイド複合体を含む出発物質から、AT IIIを精製するための方法であ って、AT III/ヘパリンまたはAT III/ヘパリノイド複合体をアニオ
ン交換物質に吸着させ、次いでその吸着させた複合体からAT IIIを開裂さ せて溶出することを特徴とする方法によって達成される。この開裂で、ヘパリン
がアニオン交換物質に残る。即ち、AT IIIの選択的溶出が起こる。
【0014】 好ましくは、本発明に従う開裂は、pH8.5〜10.5の範囲の緩衝液で行う
【0015】 意外にも、ヘパリン/AT IIIまたはへパリノイド/AT III複合体の
開裂はそれぞれ、アニオン交換クロマトグラフィーの過程において可能であり、
これは8.5よりも高いpHにおいてさえ可能であることが分かった。
【0016】 アニオン交換物質から、AT IIIをヘパリンに対して選択的に溶出させる ことができること、即ちヘパリンの吸着物質への結合(その結合はヘパリン−セ
ファロースとは対照的に共有結合でない)はそのままとして、AT IIIとヘ パリンもしくはへパリノイドとの間の複合体形成をそれぞれ開裂することができ
ることが分かった。先行技術では、本来そのようなpHでは、AT IIIのヘパ
リンへの親和性が非常に高いと考えられており(Thrombosis Research (1974)ま
たは DE 2 243 688参照)、共有結合させたヘパリンについてさえ、複
合体の開裂(即ち、固定化されたヘパリンからのAT IIIの開裂)は常に低 いpHの値で行われていたが、吸着されたAT III/ヘパリンまたはAT I II/へパリノイド複合体からのAT IIIの選択的溶出がアニオン交換クロ マトグラフィーにより可能であるこということが判明したのである。
【0017】 しかしながら、本発明の範囲内において、非常に高いpH値でも、ヘパリンが アニオン交換物質に結合したままで複合体の開裂を達成し得ることが分かった。
【0018】 好ましくは、本発明に従う方法では、溶出を15〜50mSの伝導度を有する
緩衝液により行う。そのような伝導度で最適な選択性の溶出が達成される。即ち
、この伝導度は、複合体の実質的に完全な開裂が十分に可能である一方、ヘパリ
ンまたはへパリノイドがそれぞれ一緒に溶出するほど高くない伝導度である。吸
着および脱着の条件はそれぞれ、一般に、使用するアニオン交換物質に依存し、
実質的に伝導度と緩衝液の pH値との相関関係にある。
【0019】 特に、 pHと伝導度との間の相互依存性は、例えば20mS付近の低い伝導度
では、緩衝液のpHも例えば8.5と低くなるというものであり、その逆もまた同
様である。緩衝液として、例えばTris、リン酸、またはグリシンを含有する溶 液を使用する。
【0020】 好ましくは、吸着の前に、ヘパリンまたはへパリノイドをそれぞれ、30〜3
000U/mLの量で混合する。これにより、出発物質中のすべてのAT III
を確実に複合体として存在させ、遊離のAT IIIの存在による収率の損失を なくす。
【0021】 好ましくは、本発明に従う方法は、2段階のクロマトグラフィー精製で行い、
第1の段階では、複合体をアニオン交換物質に吸着させ、6.0〜7.5の pH範
囲で安定な複合体を溶出させる。次いで、本発明の複合体の吸着、複合体からの
AT IIIの開裂または溶出を行う。pH値が8.5〜10.5の場合、溶出時に
、緩衝液を好ましくは高い伝導度、例えば10〜60mS、好ましくは15〜5
0mS、最も好ましくは20〜35mSに調整する。
【0022】 AT IIIは治療剤として好ましく使用されるので、多くの場合、ウイルス 不活化の処理が必要である。AT IIIは遊離した形態よりも複合体の形態で の方が安定であるため、この処理は、好ましくはAT III/ヘパリンまたは AT III/へパリノイド複合体の段階で行う。好ましくは、ウイルス不活化 の処理は、2段階、即ち2つの独立したウイルス不活化法でも行われる。
【0023】 この不活化処理は、好ましくは界面活性剤および/または熱処理、例えば固体
状態での熱処理、特にEP−0 159 311、EP−0 519 901または
EP−0 674 531に記載の蒸気処理により確実にする。
【0024】 ウイルスの不活化のための方法にはさらに、化学的または化学的/物理的方法
、例えばWO 94/13329、DE 44 34 538またはEP−0 13 1 740(溶媒)に記載のカオトロピック物質または光不活化による処理が含 まれる。
【0025】 ナノフィルトレーションもまた、ウイルスを減少させるための、本発明の範囲
に含まれる好ましい方法である。
【0026】 アニオン交換物質としては、原則として、ヘパリンまたはへパリノイドに対し
親和性を有するすべてのアニオン交換物質が使用できる。例えば、ジエチルアミ
ノエチル基を有するセルロースベースのアニオン交換物質(DEAE−セファセ
ル(商標)、DE32、DE52など、または Express Ion D(す べてWhatman製))またはCH2+(CH33基を有するセルロースベースのア ニオン交換物質(QA52またはExpress Ion Q(Whatman製))、 ジエチルアミノエチル基を有する架橋されたデキストランに基づくアニオン交換
物質(DEAE−セファデックス(商標))、ジエチルアミノエチル基を有する
アガロースベースのアニオン交換物質(DEAE−セファロース CL6B(商 標)、DEAE−セファロース Fast Flow(商標))、ジエチル−[2
−ヒドロキシプロピル]−アミノエチル基を有する架橋されたデキストランに基
づくアニオン交換物質(QAE−セファデックス(商標))、CH2+(CH33基を有するアガロースに基づくアニオン交換物質(Q−セファロース Fas
t Flow(商標)、Q−セファロース High Performance( 商標)、Q−セファロース Big Beads(商標))またはアガロースとデ
キストランの共重合体に基づくアニオン交換物質(Q−セファロース XL)( すべてファルマシア製)、機能性アニオン交換物質としてN−アクリロイル−2
−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオールとジエチルアミノ エチル基を有するアニオン性アクリル誘導体との共重合反応により製造された球
形のクロマトグラフィーゲル(DEAE−Tris−Acryl(商標))、架橋された
デキストランマトリックス内に多孔性シリカゲルが包埋された、反応性のジエチ
ルアミノエチルアニオン交換基を有する非圧縮性のシリカ−デキストランマトリ
ックス(DEAE−Spherodex(商標))、強固なポリスチレン粒子で
できており、強力なアニオン交換活性を有する4級アミン基を有するヒドロゲル
で孔が充填されたゲル(Q−Hyper−D(商標))(すべてSepraco
r製);N+(C252またはN+(CH33基を有する強固なマクロ細孔を有 する親水性表面(Macroprep DEAE(商標)、Macroprep
Q(商標)(すべてBioRad製));ジエチルアミノエチル−ジエチル−(
2−ヒドロキシプロピル)−アミノエチルおよびCH2+(CH33基を有する
アニオン交換物質(DEAE−トヨパール(商標)、QAE−トヨパール(商標
)、トヨパール スーパー−Q(商標)(すべてTosohass製))、多孔性のポリ メタクリレート/ポリアクリレートゲルからなるアニオン交換樹脂(プロテイン
PAK DEAE(商標)(Waters製));オリゴエチレングリコール−ジメチ ルアクリレート、グリシジル−メタクリレートおよびペンタエリスリトールジメ
チルアクリレートからなる親水性表面を有する共重合体に基づくアニオン交換物
質(Fractogel EMD−TMAE(商標)、Fractogel EM
D−DEAE(商標)、Fractogel EMD−DMAE(商標))、耐 圧性の球形多孔質クロマトグラフィー粒子でできたシリカゲルに基づくアニオン
交換樹脂(Licrospher 1000 TMAE(商標)、Licrosp
her 1000 DEAE(商標)、Licrospher 4000 DMAE
(商標)(すべてMERCK製))などである。
【0027】 本発明による方法の特に好ましい態様では、ヒト血漿またはAT III含有 血漿画分をヘパリンまたはへパリノイドと混合し、AT III/へパリンまた はAT III/へパリノイド複合体を形成し、この複合体を、感染因子の不活 化のための熱処理に付する。この処理は、場合により安定化有機多価塩、例えば
クエン酸塩および/または硫酸アンモニウムなどの存在下で、好ましくは40〜
70℃の温度範囲にて3〜30時間行うが、60℃付近の温度で約10時間の処
理が特に好ましい。
【0028】 本発明に従う方法では、好ましくはヒト血漿またはAT IIIを含有する( ヒト)血漿画分、好ましくはクリオプレシピテート除去血漿またはCohn画分
好ましくはCohn画分IVを出発物質とする。
【0029】 本発明を、以下の実施例によってさらに詳しく説明するが、これに限定されな
い。
【0030】 実施例1 クリオプレシピテート除去血漿93.2Lを、ヘパリン7.5×106Uと混合 し、1/2時間撹拌し、DEAE−セファデックスA50(ファルマシア製)を
1Lあたり1g混合した。ゲルを分離し、次いで結合しなかったタンパク質をク
エン酸緩衝化NaCl溶液(1g/L NaCl、 pH7.5)により除き、AT II
I/へパリン複合体を、伝導度44mS、 pH7.5の緩衝液で溶出することに より回収した。次いで、この溶液を、安定化有機多価塩(160g/L Na−ク
エン酸)の存在下で60℃に10時間加熱して、存在し得る病原性微生物を不活
化した。
【0031】 形成した沈殿は、遠心または濾過により分離し、捨てた。透明な溶液を、再び
緩衝化してpH9.0、伝導度12.2mSにした。AT III/へパリン複合体
を、1000mLのQ−セファロース Fast Flow(商標)(ファルマシ ア製)からなるクロマトグラフィーカラムに結合させ、 pH9.0、伝導度26 mSの緩衝液でAT IIIを選択的に溶出した。
【表1】
【0032】 実施例2:(現時点において出願人が考える発明の最良の実施形態) クリオプレシピテートおよびプロトロンビン複合体を除去したのち、血漿24
.5Lをヘパリン1.85×106Uと混合した。1Lあたり、DE52セルロー ス(Whatman製)15gを使用してAT III/へパリン複合体を吸着させ、生
成物を伝導度45mS、pH8.0の緩衝液で溶出することにより回収した。低温
殺菌(60℃、10時間)後、溶液を再び緩衝化し、米国特許第4,540,57
3号に従って、25℃にて、Triton(商標)×100(ポリエチレングリ
コール−tert−オクチルフェニルエーテル、Tween(商標)80(ポリオキ
シエチレンソルビタン−モノ−オレエート)並びにトリ−(n−ブチル)ホスフ
ェート(TNBP)で処理した。
【0033】 AT IIIを、25mLのQ−セファロース Fast Flow(商標)カラ
ム(ファルマシア製)により、クロマトグラフィー精製し、pH9.8、伝導度2
3mSの緩衝液で溶出することにより回収した。超遠心および透析濾過により、
AT IIIを100U/mLに調整した後、無菌条件での濾過により容器に入れ
、所望により凍結乾燥した。 凍結乾燥後の結果 AT III 96 U/mL ヘパリン 0.8U/mL AT III/タンパク 6.2U/mL トリトン、Tween、TNBP <検出限界 AT IIIのヘパリン結合 >95% *) *)ヨーロッパ薬局方による
【0034】 実施例3: Q−セファロースの代わりにトヨパール(商標)Q−650Th(商標)(T
oso Haas)を用い、実施例2を反復した。 結果(溶出液) AT III 4.5U/mL ヘパリン 0.1U/mL AT III/タンパク 3.2U/mL
【0035】 実施例4: Q−セファロースの代わりにExpress Ion Q(Whatman)を用い、 実施例2を反復した。 結果(溶出液) AT III 8.0U/mL ヘパリン 0.8U/mL AT III/タンパク 5.5U/mL
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GE,GH,GM,HR ,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP, KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,L V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI, SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,U S,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 ジルヴィア・ネップル オーストリア、アー−1030ヴィーン、リュ ーデンガッセ19/15番 (72)発明者 ヴォルフガング・シェーンホーファー オーストリア、アー−3100ザンクト・ペー ルテン、リンゲルナッツガッセ5/ツェー 1番 (72)発明者 ハンス−ペーター・シュヴァルツ オーストリア、アー−1180ヴィーン、シン ドラーガッセ32番

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アンチトロンビンIII/ヘパリンまたはアンチトロンビン
    III/ヘパリノイド複合体を含む出発物質から、それぞれアンチトロンビンI
    IIを精製する方法であって、複合体をアニオン交換物質に吸着させ、アンチト
    ロンビンIIIを溶出によって複合体から分離することを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 溶出を、pH8.5〜10.5の範囲の緩衝液で行うことを特
    徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 溶出用の緩衝液が、10〜60mS、好ましくは15〜50
    mS、最も好ましくは20〜35mSの伝導度を有することを特徴とする、請求
    項1または2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 30〜3000U/mLの量のヘパリンまたはへパリノイド を、アンチトロンビンIIIを含有する出発物質と混合し、アンチトロンビンI
    II/ヘパリンまたはアンチトロンビンIII/へパリノイド複合体を形成させ
    ることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
  5. 【請求項5】 アンチトロンビンIII/ヘパリンまたはアンチトロンビン
    III/へパリノイド複合体を、第1の段階において複合体をアニオン交換物質
    に吸着させ6.0〜7.5の pH範囲で溶出する2段階のクロマトグラフィー精製
    に付することを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
  6. 【請求項6】 ウイルス不活化工程を設けることを特徴とする、請求項1〜
    5のいずれかに記載の方法。
  7. 【請求項7】 ヒト血漿またはアンチトロンビンIII含有血漿画分をヘパ
    リンまたはへパリノイドと混合し、それぞれヘパリン/アンチトロンビンIII
    またはへパリノイド/アンチトロンビンIII複合体を形成させ、この複合体を
    、感染因子の不活化のために、場合により安定化有機多価塩、好ましくはクエン
    酸塩および/または硫酸アンモニウムの存在下で、40〜70℃の温度範囲にて
    3〜30時間、好ましくは60℃付近の温度で10時間、熱処理に付することを
    特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
  8. 【請求項8】 ヒト血漿またはアンチトロンビンIIIを含む血漿画分、好
    ましくはクリオプレシピテート除去血漿を出発物質することを特徴とする、請求
    項1〜7のいずれかに記載の方法。
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