JP2014522479A - タンパク質精製用のアリルアミンおよびアリルアミン誘導体に基づく新規なクロマトグラフ媒体 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
1)細孔径は十分に大きく、樹脂粒子の内外でタンパク質と同じくらいの大きさの分子を素早く拡散させる、
2)当該樹脂粒子は硬くなり、クロマトグラフィの操作においてかけられる圧力下で圧縮および流量のロスを回避する、および
3)当該樹脂は、分離プロセスの全条件下で化学的に安定である。
水溶液中、分子量15,000のポリアリルアミンの水溶液(15(重量/重量)%)100mLと脱イオン水300mLを撹拌機、冷却器、窒素注入口、および温度調節器を備える1Lの三口フラスコに入れた。活性なエポキシ基を含有するメジアン粒径35ミクロンのポリメタクリル酸ポリマー25gを、撹拌しながら反応機にゆっくり添加した。その後、フラスコを80℃に加熱し、16時間反応させた。反応生成物を脱イオン水で1回洗浄し、続けて1−メトキシ−2−プロパノールで4回洗浄した。元素分析:C,58.3%、H,7.3%、N,1.1%。
実施例1の生成物を100×7.75mmの内径カラムに充填した。当該カラムをMES(2−(N−モルホリノ)エタンスルホン酸)pH5.6緩衝液(結合緩衝液)50mMで平衡化した。平衡化の後、結合緩衝液中、オボアルブミン(2.0mg/mL)、ラビットIgG(2.0mg/mL)、リゾチーム(2.0mg/mL)100μLを0.9mL/minでカラムに注入した。その後、当該カラムをNaCl(1.0M(溶出緩衝液))を含むMES(50mM、pH5.6)0〜100%の線状勾配で26分間とその後100%溶出緩衝液で別の12分間溶出した。実施例1の媒体を用い、実施例2に従って行って得られた結果を図1のグラフに示す。
アリルアミン10gを1−メトキシ−2−プロパノール400mLに溶解し、当該溶液を撹拌機、冷却器、窒素注入口および温度調節器を備える1Lの三口フラスコに入れた。活性なエポキシ基を含有するメジアン粒径35ミクロンのポリメタクリル酸ポリマー25gを当該反応機にゆっくり滴下した。その後、当該フラスコを80℃に加熱し、16時間反応させた。反応生成物を脱イオン水で1回洗浄し、続けてアルコールで4回洗浄した。
実施例3の生成物を100×7.75mmの内径カラムに充填した。当該カラムをMES(pH5.6緩衝液(結合緩衝液))50mMで平衡化した。平衡化の後、結合緩衝液中、オボアルブミン(2.0mg/mL)、ラビットIgG(2.0mg/mL)、リゾチーム(2.0mg/mL)100μLを0.9mL/minでカラムに注入した。その後、当該カラムをNaCl(1.0M(溶出緩衝液))を含むMES(50mM、pH5.6)0〜100%の線状勾配で26分間とその後100%の溶出緩衝液で別の12分間溶出した。実施例3の媒体を用い、実施例4に従って行って得られた結果を図2のグラフに示す。
アリルアミン5gをl−メトキシ−2−プロパノール400mLに溶解し、当該溶液を撹拌機、冷却器、窒素注入口および温度調節器を備える1Lの三口フラスコに入れた。活性なエポキシ基を含有するメジアン粒径35ミクロンのポリメタクリル酸ポリマー12.5gを、撹拌下で、当該反応機にゆっくり滴下した。その後、当該フラスコを80℃に加熱し、6時間反応させた。反応生成物を1−メトキシ−2−プロパノールで4回洗浄した。元素分析:C,58.9%、H,7.3%、N,2.5%。
実施例5の生成物を100×7.75mmの内径カラムに充填した。当該カラムをMES(pH5.6緩衝液(結合緩衝液))50mMで平衡化した。平衡化の後、結合緩衝液中、オボアルブミン(2.0mg/mL)、ラビットIgG(2.0mg/mL)、リゾチーム(2.0mg/mL)100μLを0.9mL/minでカラムに注入した。その後、当該カラムをNaCl(1.0M(溶出緩衝液))を含むMES(50mM、pH5.6)0〜100%の線状勾配で26分超とその後100%の溶出緩衝液で別の12分間溶出した。実施例5の媒体を用い、実施例6に従って行って得られた結果を図3のグラフに示す。
水溶液中、分子量1000のポリアリルアミンの水溶液(15(重量/重量)%)100mLと脱イオン水300mLを撹拌機、冷却器、窒素注入口、および温度調節器を備える1Lの三口フラスコに入れた。活性なエポキシ基を含有するメジアン粒径35ミクロンのポリメタクリル酸ポリマー25gを、撹拌しながら反応機にゆっくり添加した。その後、フラスコを80℃に加熱し、16時間反応させた。反応生成物を脱イオン水で洗浄し、続けて1−メトキシ−2−プロパノールで4回洗浄した。元素分析:C,58.3%、H,7.9%、N,1.7%。
実施例7の生成物を100×7.75mmの内径カラムに充填した。当該カラムをMES(pH5.6緩衝液(結合緩衝液))50mMで平衡化した。平衡化の後、結合緩衝液中、オボアルブミン(2.0mg/mL)、ラビットIgG(2.0mg/mL)、リゾチーム(2.0mg/mL)100μLを0.9mL/minでカラムに注入した。その後、当該カラムをNaCl(1.0M(溶出緩衝液))を含むMES(50mM、pH5.6)0〜100%の線状勾配で26分間とその後100%の溶出緩衝液で別の12分間溶出した。実施例7の媒体を用い、実施例8に従って行って得られた結果を図4のグラフに示す。
実施例7の生成物をVersaTen(100×7.75mm内径)カラムに充填した。当該カラムをMES(pH5.0緩衝液(電気伝導率がNaCl(結合緩衝液)により3mS/cmに調節されている))50mMで平衡化した。IgG試料溶液を調製するため、ヒトγグロブリン(シグマPNG4386)360mgを結合緩衝液180mLに溶解させた。濾過および超音波処理をした後、当該試料溶液を1.0mL/minの流量で上記カラムに注入した。試料の注入後、当該カラムを結合緩衝液で20分間洗浄し、当該結合IgGを同じ流量でMES(pH5.0)緩衝液50mM中NaCl(1.0M)で溶出した。当該溶液をUV280nmで観察した。10%のブレークスルーにおける動的結合性能は66.5mg/mLと計算された。実施例9に従って実施例7の媒体の性能試験結果を図5に示す。
実施例1の生成物をVersaTen(100×7.75mm内径)カラムに充填した。当該カラムをMES(pH5.0緩衝液(電気伝導率がNaCl(結合緩衝液)により3mS/cmに調節されている))50mMで平衡化した。IgG試料溶液を調製するため、ヒトγグロブリン360mgを結合緩衝液180mLに溶解させた。濾過および超音波処理をした後、当該試料溶液を1.0mL/minの流量で上記カラムに注入した。試料の注入後、当該カラムを結合緩衝液で20分間洗浄し、当該結合IgGを同じ流量でMES(pH5.0)緩衝液50mM中NaCl(1.0M)で溶出した。当該溶液をUV280nmで観察した。10%のブレークスルーにおける動的結合性能は52.1mg/mLと計算された。実施例10に従って実施例1の媒体の性能試験結果を図6に示す。
実施例5の生成物をVersaTen(100×7.75mm内径)カラムに充填した。当該カラムをMES(pH 5.0緩衝液(電気伝導率がNaCl(結合緩衝液)により3mS/cmに調節されている))50mMで平衡化した。IgG試料溶液を調製するため、ヒトγグロブリン400mgを結合緩衝液200mLに溶解させた。濾過および超音波処理をした後、当該試料溶液を2.0mL/minの流量で上記カラムに注入した。試料の注入後、当該カラムを結合緩衝液で20分間洗浄し、当該結合IgGを同じ流量でMES(pH5.0)緩衝液50mM中NaCl(1.0M)で溶出した。当該溶液をUV280nmで観察した。10%のブレークスルーにおける動的結合性能は54.3mg/mLと計算された。実施例11に従って実施例5の媒体の性能試験結果を図7に示す。
実施例3の生成物をVersaTen(100×7.75mm内径)カラムに充填した。当該カラムをMES(pH5.0緩衝液(電気伝導率がNaCl(結合緩衝液)により3mS/cmに調節されている))50mMで平衡化した。IgG試料溶液を調製するため、ヒトγグロブリン400mgを結合緩衝液200mLに溶解させた。濾過および超音波処理をした後、当該試料溶液を2.0mL/minの流量で上記カラムに注入した。試料の注入後、当該カラムを結合緩衝液で20分間洗浄し、当該結合IgGを同じ流量でMES(pH5.0)緩衝液50mM中NaCl(1.0M)で溶出した。当該溶液をUV280nmで観察した。10%のブレークスルーにおける動的結合性能は55.6mg/mLと計算された。実施例12に従って実施例3の媒体の性能試験結果を図8に示す。
Claims (23)
- 粒子表面上にアリルアミンまたはポリアリルアミンを誘導された多孔質媒体粒子を含むクロマトグラフ媒体。
- 前記多孔質媒体粒子が、エポキシ化またはハロアルキル化された、シリカ、キトサン、セルロース、アガロース、ポリスチレン、ポリアクリレートまたはポリメタクリレート、およびポリジビニルベンゼンからなる群から選択される粒子を含む多孔質媒体粒子である、請求項1に記載のクロマトグラフ媒体。
- 前記多孔質媒体粒子が、エポキシ化またはハロアルキル化されたポリアクリレートポリマーまたはポリメタクリレートポリマーを含む、請求項2に記載のクロマトグラフ媒体。
- 前記粒子表面上にアリルアミンまたはポリアリルアミンを誘導された多孔質媒体粒子が、高分子樹脂の表面上のアリルアミンまたはポリアリルアミンの末端のアミノ基と少なくとも1つの他の機能化試薬との反応によりさらに官能化される、請求項1に記載のクロマトグラフ媒体。
- 前記粒子表面上にアリルアミンまたはポリアリルアミンを誘導された多孔質媒体粒子が、高分子樹脂の表面上のアリルアミンまたはポリアリルアミンの末端のアミノ基と少なくとも1つの他の機能化試薬との反応によりさらに官能化される、請求項3に記載のクロマトグラフ媒体。
- 前記少なくとも1つの他の機能化試薬が、酸無水物、スルホン化試薬、塩化アルキル、および第四級アンモニウム官能基を含有する塩化アルキルならびにこれらの混合物からなる群から選択される、請求項4に記載のクロマトグラフ媒体。
- 前記機能化試薬が、環状カルボン酸無水物、不飽和カルボン酸無水物、亜硫酸水素塩、塩化アルキル、アルキル無水物、第四級アンモニウム官能基を含有する塩化アルキルおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項6に記載のクロマトグラフ媒体。
- 前記少なくとも1つの他の機能化試薬が、グルタル酸無水物、無水コハク酸、無水マレイン酸、メタ亜硫酸水素ナトリウム、塩化ブチリル、無水酢酸、無水酪酸、(3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル)トリメチル塩化アンモニウム、およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項7に記載のクロマトグラフ媒体。
- 前記多孔質媒体粒子が、分子量2500未満のポリアリルアミンで誘導されている、請求項1に記載のクロマトグラフ媒体。
- 請求項1に記載のクロマトグラフ媒体で充填されているクロマトグラフィ用カラム。
- 請求項3に記載のクロマトグラフ媒体で充填されているクロマトグラフィ用カラム。
- 請求項5に記載のクロマトグラフ媒体で充填されているクロマトグラフィ用カラム。
- 請求項8に記載のクロマトグラフ媒体で充填されているクロマトグラフィ用カラム。
- 請求項10に記載のクロマトグラフィカラムに溶液を通し、かつ前記溶液の成分を溶出する工程を含む、溶液成分の分離プロセス。
- 請求項11に記載のクロマトグラフィカラムに溶液を通し、かつ前記溶液の成分を溶出することを含む、溶液成分の分離プロセス。
- 請求項12に記載のクロマトグラフィカラムに溶液を通し、かつ前記溶液の成分を溶出することを含む、溶液成分の分離プロセス。
- 請求項13に記載のクロマトグラフィカラムに溶液を通し、かつ前記溶液の成分を溶出することを含む、溶液成分の分離プロセス。
- 溶液が、生体分子を含有する溶液である、請求項14に記載の分離プロセス。
- エポキシ基またはハロアルキル基を含有する固体多孔質媒体粒子とアリルアミンまたはポリアリルアミンの誘導体とを反応させることを含むクロマトグラフ媒体の作製方法。
- 前記ポリアリルアミンが、アリルアミンまたは分子量25000以下のポリアリルアミンとの反応により、またはグラフトされたアリルアミンの分子間重合により得られる、請求項19に記載の方法。
- i)エポキシ基またはハロアルキル基を含有する固体多孔質媒体粒子をアリルアミンと反応させて、アリルアミンでグラフトされたポリマーを形成する工程、および
ii)アリルアミンでグラフトされた前記ポリマーの分子間重合を開始する工程、
を含む、クロマトグラフ媒体の作製方法。 - 前記分子間重合を開始する工程が、ラジカル開始剤および過剰のアリルアミンで開始される、請求項21に記載の方法。
- 前記ラジカル開始剤が、アゾビスイソブチロニトリル、過酸化アセチルまたは過酸化ベンゾイルからなる群から選択される、請求項22に記載の方法。
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