JP2002034556A - ウイルスの不活化方法 - Google Patents
ウイルスの不活化方法Info
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Abstract
の提供。 【解決手段】 最初に、包膜ウイルスが、溶媒−洗剤処
理によって除去され、次いで、溶媒−洗剤が、一定のシ
リコンビーズからなる樹脂によって除去され、そして最
後に、調製物がナノフィルトレーションにかけられる、
生物学的な調製物からのウイルスの不活化及び除去方
法。
Description
ウイルスの除去および不活化方法に関する。
に誘導される液状調製物が、原料として使用され、これ
から多数の生物学的に有用な化合物が精製できる。その
ような化合物の例は、免疫グロブリン、VIII因子、
アルブミン、α1抗トリプシン、IX因子、XI因子、
PPSB、フィブリノーゲンおよびトロンビン(プロト
ロンビン)を含む。さらに、種々の生物学的産物、例え
ばホルモン、成長因子、酵素およびリガンドが、細胞培
養から得られる生物調製物から単離されている。
胞は、種々の動物起源からの野生型細胞か、あるいはま
た、遺伝的に工作された原核もしくは真核細胞のいずれ
かであってもよい。これらの液状調製物から得られる生
物学的物質は、治療目的のために、特に静脈内投与によ
ってヒトに投与される場合には、調製物の無菌性が主た
る関心事である。かくして、多くの努力は、これらの調
製物中に存在しているかもしれないウイルス、例えば肝
炎ウイルスおよびHIVウイルスの不活化に注ぎ込まれ
ている。
の生物学的適合性溶媒および洗剤を用いる処理によって
効果的に不活化される。溶媒−洗剤施用によるウイルス
の不活化方法は、例えば、欧州特許第0131740号
において記述されている。しかしながら、脂質コートさ
れていないウイルスは、溶媒−洗剤処理によって不活化
することができず、かくして、他の不活化方法が、それ
らの不活化のために使用されねばならない。これらは、
加熱(パスツーリゼーション)、短波長紫外線(UV
C)のような照射またはγ線放射の施用、ならびに物理
的手段による除去、例えばサイズ排除によりウイルスを
除去するような非常に狭いフィルター孔を通しての調製
物のナノ濾過(ナノフィルトレーション(nanofi
ltration))を含む。
s,26:321−329(1998))は、7%IV
Ig溶液における溶媒洗剤処理の前に、Memberg
ミクロ多孔膜中空糸(Planova)35nmフィル
ターを使用して、両非包膜および包膜ウイルスの潜在的
な混入を低下させる試験を行った。上記研究では、ナノ
フィルトレーションは、シンドビスウイルス、シミアン
ウイルス40(SV40)、ウシのウイルス性下痢ウイ
ルス(BVDV)、ネコ・カリシウイルス、脳心筋炎ウ
イルス(EMC)、A型肝炎ウイルス(HAV)、ウシ
・パルボウイルス(BPV)およびブタ・パルボウイル
ス(PPV):を含むサイズが70nm〜18nmにわ
たる種々のエンベロープおよび非エンベロープウイルス
の除去のために有効であった。この研究は、35nmよ
り大きいすべてのウイルスの完全な減少(検出アッセイ
限界までの)を示した。興味あることに、EMCおよび
HAVのような比較的小さいウイルスさえもが、この濾
過方法によって少なくとも部分的に除去された。
イルスの除去のためのナノフィルトレーションの使用を
もたらした。しかしながら、溶媒−洗剤法(脂質コート
されたウイルスの不活化のための)、ならびにナノフィ
ルトレーション除去(サイズ排除、したがって脂質コー
トされていないウイルスの除去のための)による両ウイ
ルス不活化を組み合わせることが望ましい場合には、ナ
ノフィルトレーション段階は、特に溶媒−洗剤が、油抽
出およびC−18逆相樹脂によって除去されるべきであ
る溶媒−洗剤利用を進行させねばならないことが発見さ
れた。この理由は、溶媒−洗剤の抽出後には、小油滴の
痕跡物、ならびに樹脂の親水性部分に結合している溶媒
−洗剤の残渣が常に存在するからであった。さらにま
た、生物学的調製物から精製される若干のタンパク質
は、精製工程の間に改変されることがあり、そして改変
されたタンパク質は、改変されたタンパク質の疎水性が
変化するダイマーおよびポリマーを形成する可能性があ
る。これらの油滴の痕跡物、タンパク質ダイマーの凝集
体および油とタンパク質残渣の混合物は、ナノフィルタ
ーの小さい孔をふさぎ、その結果、濾過の時間を増加
し、高価なフィルターの高頻度の交換を必要とし、そし
て一般に、生産物の収率を減少させがちである。
滴の残渣(汚染物)は、分子排除のクロマトグラフィー
メカニズムか、または疎水性クロマトグラフィーのいず
れかを使用することによって除去された。しかしなが
ら、溶媒洗剤の除去のための慣用法のどれも、溶媒洗剤
によって惹起されるダイマー形成もしくは凝集の問題の
処理に、未まだ、向けられておらず、そしてこの問題
は、未まだ、残されたままである。生物学的な液状調製
物、例えば免疫グロブリン調製物からの溶媒−洗剤の除
去は、一般に、ゲルクロマトグラフィーを使用すること
によって実施される。米国特許第5,094,960号
および同第5,648,472号は、ゲル逆相(疎水
性)クロマトグラフィーを使用しない、免疫グロブリン
調製物からの溶媒−洗剤の除去に関する。
状IVIg生産物の安定性に影響することを指摘してい
る方法に与えられた(米国特許第5,094,960
号、同第4,789,545号および同第5,648,
472号)。G.Wernerand P.Selos
se(米国特許第5,648,472号)は、TnBP
および/またはTritonX100による免疫グロブ
リンの処理と、それに続く生物学的に適合しうる植物油
を用いる抽出を含み、この場合、TnBPおよび/また
はTritonX100および植物油が、続いて、疎水
性材料における固相抽出によって除去される、静脈内適
用に適するエンベロープ・ウイルスを不活化された免疫
グロブリン液を調製する方法を記している。これは、I
VIgの植物油抽出と、それに続く疎水性カラムを通す
クロマトグラフィーの組み合わせが、高い温度において
さえも、免疫グロブリンの非常に安定な液状溶液を生産
することを示した。この特許は、IVIg調製物が、2
つの先行特許にしたがって調製されることを特許請求し
ている:Bonomo,1992(米国特許第5,09
4,960号)は、固相抽出および好適な樹脂としての
Waters Inc.製Bulk C−18充填物の
使用を教示している。Woods,1986(米国特許
第4,789,545号)は、天然に存在する油による
溶媒洗剤の除去を特徴とするが、この方法によって得ら
れる生産物は、静脈内免疫グロブリンの不安定な調製物
をもたらした。
f ChromatographyB 664:119
−125(1995))は、ウイルスを不活化された生
物液から溶媒−洗剤混合物を除去することを意図する特
定の吸着剤(sorbent)を記述している。溶媒−
洗剤除去性(SDR)HyperD吸着剤は、Bios
epra(Ceroy−Saint−Christop
he,France)によって供給されている。このク
ロマトグラフィー充填物は、細孔容積が、3次元架橋さ
れた疎水性アクリル酸ポリマーにより満たされたシリカ
ビーズから作成された。
媒−洗剤によって調製物を処理し、この後、溶媒−洗剤
を、植物油の使用による抽出を、固相抽出(具体的に
は、米国特許第5,648,472号により推奨されて
いるようなBulkC18を用いる)と組み合わせ、ま
たは組み合わすことなく行うことを含む、生物調製物中
に存在するウイルスの不活化方法が、PlanovaTM
Filter35nmを通過させることが非常に困難で
あった免疫グロブリン液状調製物をもたらすという発見
に基づいている。かくして、そのような操作はウイルス
の有効な不活化のために不適当であるということが、明
確に理解された。
きことに、溶媒−洗剤処理と、それに続くBiosep
ra製SDR HyperDを利用するクロマトグラフ
ィーの組み合わせが、高い流速においてIVIgのPl
anova Filter35nmの通過を可能にし、
そして非常に高い収率を特徴としながら、活性ウイルス
を欠く液状調製物をもたらすことが発見された。本発明
によれば、さらに、免疫グロブリンのダイマー形成の問
題は、ナノフィルトレーション段階前にpHを4.0に
低下させることによって部分的に解決できることが見い
出された。
ルスを不活化するのに十分である濃度および条件下で溶
媒−洗剤組み合わせ物と接触させ; (ii)(a)において得られた液状調製物を、細孔容
積が3次元架橋された疎水性アクリル酸ポリマーで充填
されているシリカビーズからなるクロマトグラフィー充
填物上を通過させることによって、その液状調製物から
溶媒−洗剤痕跡物を除去し;そして (iii)段階(b)の液状生産物を、孔径範囲約15
nm〜約70nmをもつフィルターを通過させる: 段階を含んでなる液状調製物中に存在するウイルスの不
活化方法に関する。
物、例えば生物学的に適合しうる植物油による溶媒−洗
剤の抽出の段階が場合によって存在してもよい。かくし
て、また、段階(b)にけるクロマトグラフィー充填物
の除去は、油痕跡物および油関連不純物の除去において
有用である。
スが、溶液中に維持されているが、生存不可能にされて
いる(例えば、それらの脂質コートを溶解することによ
って)状況、ならびに液状調製物からのウイルスの物理
的除去(例えば、サイズ排除によって)の両方を指す。
かくして、本発明の文脈上、この用語は、ウイルス破壊
およびウイルス除去の両方を指す。
gical liquid preparatio
n)」は、生物起源から得られたすべての種類の液状調
製物を指す。これは、典型的には、体液、例えば血液、
血漿および尿から得られた調製物、ならびに調製物中に
細胞によって分泌された生物学的な物質を含有するか、
または本来、細胞内に存在していて、種々の操作、例え
ば細胞の溶解により液状調製物に放出された物質を含有
する、細胞培養物から得られる液体を含む。
ば、多数の実用、例えば:免疫グロブリン、VIII因
子、アルブミン、α1抗トリプシン、IX因子、XI因
子、PPSB、フィブリノーゲン、およびトロンビン
(プロトロンビン)およびその他を含む、種々のタンパ
ク質の単離;細胞培養物からの遺伝的に工作されたタン
パク質の単離;ホルモン、成長因子、酵素、凝血因子、
レセプターおよびその他の生物学的に活性なコポリマー
等の単離、のために使用されてもよい。
的な液状調製物は、精製されるべきものとしての免疫グ
ロブリンを単離することが意図されており、そして該調
製物は血漿分画からのペーストII(Paste I
I)を水中に再懸濁し、その調製物のpHを調整し、そ
して限外濾過し、そして得られる生産物を、所望のタン
パク質濃度を得るためにメンブランフィルターを使用し
てダイアフィルトレーションすることによって得られ
る。
べく使用される溶媒−洗剤組み合わせ物は、TnBPと
TritonX−100;Tween80とコール酸ナ
トリウム、およびその他のような当該技術分野において
既知のいかなる溶媒−洗剤組み合わせ物であってもよ
い。溶媒洗剤の濃度は、当該技術分野において通常使用
される濃度、例えば、>0.1%TnBPと>0.1%
TritonX−100であるべきである。典型的に
は、溶媒−洗剤がウイルスを不活化する条件は、pHレ
ベル範囲5〜8における溶媒洗剤10〜100mg/m
l、および温度範囲2〜37℃において30分〜24時
間からなる。しかしながら、他の溶媒洗剤組み合わせ物
および適当な条件が、当該技術分野において熟達したす
べての人にとって明らかであろう。
の大部分は、SDR樹脂(溶媒−洗剤除去)の使用によ
って除去されるが、これは、細孔容積が、3次元架橋さ
れた疎水性アクリル酸ポリマーにより充填されているシ
リカビーズからなるクロマトグラフィー充填物である。
そのようなSDRの例は、Biosepraによって供
給されるHyperD樹脂である。
未満、好ましくは15〜50nmをもつナノフィルター
を通過させられる。正確な孔径は、液状調製物中に維持
されねばならないタンパク質、およびサイズ排除によっ
て除去されねばならないウイルスのサイズにしたがって
決定されるべきである。
段階が、溶媒洗剤による処理に先行する他のウイルス不
活化方法を超える次の長所をもつ: (1)フィルターの細孔に付着するウイルス量は、比較
的小さく(若干のウイルスが溶媒−洗剤処理によって除
去されるので)、その結果、操作の費用のかかる部分で
あるフィルターの交換が減少される。
DR抽出(extraction)により処理された後
では、このナノフィルトレーション段階が方法の第1段
階として実施されたよりもはるかに素早くナノフィルタ
ーを通過するので、操作の時間経過が減少される。
は、通常、収率における有意な減少をもたらした。本発
明の収率は、約97〜100%である。
ロブリン溶液におけるダイマーの濃度を減少させる。免
疫グロブリンが、そのダイマーを一旦枯渇されると、低
いpHレベルが分子にさらなる負電荷を付与し、これ
が、次に互いに反発することによって、新しいダイマー
形成の割合を低下する。
のダイマー形成問題は、pHレベルをpH5以下に低下
することによって部分的に解決される。
スの不活化 Cohn分画法によって血漿から調製されたペーストI
Iが、18時間水中に再懸濁された;pHは、HClの
添加によって4.6に調整された。得られる溶液は、3
0,000K Filtronメンブランフィルターを
用いて限外濾過/ダイアフィルトレーション処理され
て、タンパク質濃度90mg/mlを得た。pHが5.
3に調整され、そして0.3%TnBPおよび1%Tr
itonX−100がその溶液に添加された。得られた
懸濁液は、6℃で4時間インキュベートされた。次い
で、懸濁液は、2つのサブプロセスに分けてかけられ
た。1つの懸濁液は、最初に、トウゴマ油によって抽出
され、続いてWaters製Bulk C−18樹脂に
おいてクロマトグラフィーにかけられ、そして第2のサ
ンプルは、BiosepraSDR HyperD樹脂
によるクロマトグラフィーにかけられた(前以ての油抽
出なしに)。
酸セルロースフィルターを通して濾過された。次いで、
両溶液が、35NPlanovaフィルターを通過する
その性能について試験された。試験は図1に示したよう
に計画された。
容器に入れられた。圧力は、加圧窒素ガスの大貯蔵器に
よって供給された。この貯蔵器は、窒素シリンダーから
必要に応じて充填された。加圧容器内の圧力を増加させ
ることによって、タンパク質溶液は、0.2μプレフィ
ルターのセットと、それに続く75NのPlanova
プレフィルターを通して流出した。
トの末端に接続され、これは、また圧力ゲージに接続さ
れた。圧力は、35Nフィルターでは10PSIに、そ
して75Nフィルターでは11〜12PSIにおいて一
定に保たれた。したがって、この一定圧力下で、フィル
ターの部分的目詰まりがあれば、フィルターを通しての
タンパク質溶液の流速は急速に減少する。2種のPla
novaフィルター(75Nおよび35N)前の圧力
が、全濾過の間モニターされた。しかしながら、流速
は、35Nフィルターを通過する50ml毎について平
均化された。濾過は、平均流速が初発流速の50%以下
のレベルに達した時に停止された。この種の閾値は、フ
ィルター細孔の50%がふさがれた速度を表す。図1か
ら分かるように、この閾値後の測定はいくらか誤差が多
いけれども、この種類の溶液についての速度は、ほぼ直
線である。
は、C−18樹脂を用いる場合に、より低かった(0.
9対1.16ml/min)。さらにまた、流速は、よ
り速やかに減少し、その結果、濾過容量は、SDRと比
べてC−18樹脂を用いる場合は、より低かった。
に、S/Dが、油抽出と、それに続くC−18クロマト
グラフィー処理によって除去された場合の生産物より
も、SDRによってクロマトグラフィー処理された生産
物において、50%閾値に達するまでの濾過物の堆積量
は、少なくとも2倍早く、そして容量は2倍高かった。
によってIgG溶液からダイマー、ポリマーおよび凝集
体が除去されたためである。
の種々の条件が検討された:pH、S/D濃度、温度お
よびインキュベーション時間の長さが検討され、そして
サンプルがSDRカラムにおいてクロマトグラフィー処
理された。次(表3)は、種々の条件におけるSDR前
後において、IgGサンプル中のモノマー、ダイマーお
よび凝集体のパーセンテージの4並列試行の平均値を示
す。
有意な減少および凝集体(ポリマー)の増加は極めてわ
ずかであることを示している。凝集体(ポリマー)の増
加は、使用されたSD条件とは独立の、標準誤差もしく
は分析アッセイによるものである。
実施例では、溶媒洗剤(S/D)が油抽出およびカラム
クロマトグラフィーによって除去されたサンプルは、完
全生産バッチから回収された。また、S/DがSDRに
おけるクロマトグラフィーによって除去されたサンプル
も、同じバッチから回収されたが早期段階(S/D不活
化後の)で回収され、そしてクロマトグラフィーは、よ
り小スケールで実施された。濾過工程を促進するため
に、両溶液の温度は30℃まで上昇され、そして両方と
も、45mg/mlのタンパク質に調整された。
Planovaフィルターの使用によるウイルス除去に
関して試験された。pH4.0におけるIgG溶液45
mg/mlが、HIV−1,PRV,BVDV,HAV
もしくはMVMによりスパイク(spike)された。
107〜109PFU/ml以上の最終濃度を得るため
に、すべてのウイルスは超遠心によって沈降され、そし
て少量の水もしくは血清不含バッファー中に再懸濁され
た。
条件(37±1℃)のために、この溶液の潜在的殺ウイ
ルス効果の検討が、Planovaフィルターによるナ
ノフィルトレーションの研究前に、BVDVに関して3
5±1℃において評価された。実験中に得られた結果
は、pH=4.0における出発材料において、インキュ
ベーション8時間後に非常に低い不活化レベル(1.0
1 log)を示した。同じ結果が、MVMおよびHA
Vによっても得られた。他方、同じ条件において、イン
キュベーション6時間後のHIVおよびPRVは、それ
ぞれ5.03および5.22 log低下ファクターを
示した。
にしたがって2並列で実施された。大きいウイルスの濾
過中に生じた75Nフィルターの早期目詰まりのため
に、3種の置換可能なPlanova75N、0.1お
よび0.2μMフィルターの特定のセットが設置された
(図1)。35Nフィルターにおける圧力は、一定に
0.7barに調整された。濾液が収集され、そして残
留ウイルスが、最大のウイルス回収率のために超遠心さ
れた。
件、例えば35±1℃およびpH=4.0におけるイン
キュベーションにおけるナノフィルトレーション、およ
びプレフィルターの使用の結果として、モデル・ウイル
スのウイルスタイター低下ファクターに関するものであ
る。
させないだけでなく、また免疫グロブリンの特性、例え
ばFc機能、抗補体活性(ACA)を変化させず、そし
てHPLCによって試験されるように分子の完全な形は
維持されていた。
るS/D除去後のナノフィルトレーション ビタミンK依存性プロテアーゼを枯渇するためのAlh
ydrogel吸着後、pH7.5において再懸濁され
た凍結沈降物が、1%TnBPおよび1%Triton
X−100の溶媒/洗剤(S/D)混合物を用いるウイ
ルス不活化にかけられた。混合液は30℃で4時間イン
キュベートされた。次いで、S/D混合物が、ひまし油
と、それに続くWaters製BulkC−18樹脂に
おけるクロマトグラフィーによって除去されるか、また
は前以ての油抽出なしにBiospra製SDR hy
perD樹脂におけるクロマトグラフィーによって除去
された。次いで、両サンプルは、実施例1におけると同
じ濾過工程を通して濾過され、そして10ml毎に流速
がモニターされた。結果が、表6および7に示される。
とえ、初発流速が両樹脂において類似していても、流速
は、油抽出(C−18)の組み合わせを用いた場合は、
より速やかに減少し、その結果、濾過容量は、SDRを
用いた場合の濾過容量(65ml)と比較するとC−1
8樹脂を用いた場合には、より低かった(35ml)。
して、流速の低下を表すことによって、ナノフィルター
ブロッキングの比率を示すグラフである。2つの起源の
免疫グロブリン溶液45mg/mlが、この実験では使
用された(すなわち、溶媒洗剤が、油抽出と、それに続
くC−18でのクロマトグラフィーによって除去された
IVIg溶液と、溶媒洗剤が、SDRのみによって除去
されたIVIg溶液である。)
濾過時間に及ぼす溶媒除去の効果を示すグラフである。
昇温(37℃)した場合、流速は、溶媒洗剤除去のため
の両方法において若干早くなる。
Claims (11)
- 【請求項1】 (i)生物学的な液状調製物を、脂質コ
ートされたウイルスを不活化するのに十分である濃度お
よび条件下で、溶媒−洗剤組み合わせ物により処理し; (ii)(a)において得られた液状調製物を、細孔容
積が3次元架橋された疎水性アクリル酸ポリマーで充填
されているシリカビーズからなるクロマトグラフィー充
填物を通過させることによって、その液状調製物から溶
媒−洗剤試薬を除去し;そして (iii)段階(b)の液状生産物を、孔径約15nm
〜約70nmをもつフィルターを通過させる: 段階を含んでなる生物学的な液状調製物中に存在するウ
イルスの不活化方法。 - 【請求項2】 クロマトグラフィー充填物が、SDR
HyperD(Biosepra)である、請求項1記
載の方法。 - 【請求項3】 段階(a)の後に、(a1)溶媒−洗剤
組み合わせ物を疎水性成分によって抽出することを含ん
でなる段階(a1)が存在する、請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 疎水性成分が生物学的に適合しうる植物
油である、請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 溶媒−洗剤組み合わせ物が、TnBP;
TritonX−100;Tween80およびコール
酸ナトリウムからなる群から選ばれる薬剤の少なくとも
1種を含有する、請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 液状調製物がヒト血漿から得られる、請
求項1記載の方法。 - 【請求項7】 液状調製物がヒト血漿の沈降物から生じ
る、請求項1記載の方法。 - 【請求項8】 沈降物が寒冷沈降物である、請求項9記
載の方法。 - 【請求項9】 沈降物が免疫グロブリンを含有する、請
求項9記載の方法。 - 【請求項10】 液状調製物が、 (i)血漿から免疫グロブリン含有沈降物を得て; (ii)該沈降物を水中に再懸濁し; (iii)段階(b)において得られた沈降物のpHを
調整し;そして (iv)段階(c)において得られる沈降物を、メンブ
ランフィルターを用いて限外濾過/透析濾過して、所望
のタンパク質濃度を得ること: を含んでなる方法によって得られる調製物である、請求
項1記載の方法。 - 【請求項11】 段階(c)のpHがpH5以下に調整
される、請求項7記載の方法。
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