JP2022042964A - 疎水性相互作用クロマトグラフィー担体とタンパク質精製方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 抗体単量体含有溶液から抗体2量体を除去できるクロマトグラフィー担体を提供する。【解決手段】 多孔性粒子を含むベース担体と前記ベース担体に結合した疎水性配位子とを含むクロマトグラフィー担体であって、前記クロマトグラフィー担体は、グラジエント溶出試験で測定された電気伝導度が34mS/cm以下であるクロマトグラフィー担体とする。好ましくは、多孔性粒子の平均粒径が66~150μmであり、疎水性配位子が、フェニル、n-ブチル、n-ヘキシル、n-オクチル、およびn-オクタデシルからなる群より選択される少なくとも1種を有する。【選択図】 図1
Description
本発明は、疎水性相互作用クロマトグラフィー担体およびそれを用いたタンパク質精製方法に関する。
クロマトグラフィーを用いてバイオ医薬品の精製を行うことは広く知られており、種々の分子間相互作用を利用して目的物と不純物の分離が行われる。例として、静電的相互作用を利用したイオン交換クロマトグラフィー、疎水性相互作用を利用した疎水性相互作用クロマトグラフィーおよび抗体に対するアフィニティー相互作用を利用したプロテインAアフィニティークロマトグラフィーなどがある。
その中で疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)はモノクローナル抗体の精製プロセスの最終精製工程で抗体凝集体や宿主細胞由来タンパク質やリークしたプロテインAなど工程関連不純物を低減する目的で使用されている(非特許文献1,2)
HICを用いる場合、通常、HIC担体と目的物又は不純物との疎水性相互作用を促進するため高濃度のコスモトロピック塩が用いられる。一方、無塩条件下でフロースルー様式にて凝集体を除去できるHIC法も開発されている(特許文献1)。
しかし、タンパク質、特に抗体を回収できつつも、抗体の凝集体の中でも2量体の抗体の除去に優れたクロマトグラフィー担体は存在しなかった。
Shukla and Thommes,Trends in Biotechnol 28(5): 253-261,2010
Shukla et al., J ChromatogrB 848: 28-39, 2007
本発明の目的は、抗体の2量体の除去に優れたHIC担体、およびこの担体を用いて2量体が除去された抗体溶液を回収する方法を提供することである。
本発明者らは上記の課題を解決するため鋭意検討した結果、多孔性粒子を含むベース担体に疎水基を付加し、得られたクロマトグラフィー担体が、優れた2量体除去特性を有していることを見出し、本発明に至った。すなわち本発明は、例えば以下の通りである。
[1] 多孔性粒子を含むベース担体と前記ベース担体に結合した疎水性配位子とを含むクロマトグラフィー担体であって、
前記クロマトグラフィー担体は、グラジエント溶出試験で測定された電気伝導度が34mS/cm以下であるクロマトグラフィー担体。
前記クロマトグラフィー担体は、グラジエント溶出試験で測定された電気伝導度が34mS/cm以下であるクロマトグラフィー担体。
[2] 前記多孔性粒子の平均粒径が66~150μmである、[1]に記載のクロマトグラフィー担体。
[3] 前記疎水性配位子が、フェニル、n-ブチル、n-ヘキシル、n-オクチル、およびn-オクタデシルからなる群より選択される少なくとも1種を有する、[1]または[2]に記載のクロマトグラフィー担体。
[4] 前記多孔性粒子が、架橋セルロース粒子である、[1]~[3]のいずれか1項に記載のクロマトグラフィー担体。
[5] [1]~[4]のいずれか1項に記載のクロマトグラフィー担体を抗体溶液と接触させる工程と、抗体溶液を回収する工程とを含むことにより、2量体を除去された溶液が得られる、抗体の精製方法。
[6] 抗体溶液と接触させる前記工程がクロマトグラフィー担体を含む容器に、フロースルー様式で抗体溶液を通過させる工程を含む、[5]に記載の抗体の精製方法。
[6] 抗体溶液と接触させる前記工程がクロマトグラフィー担体を含む容器に、フロースルー様式で抗体溶液を通過させる工程を含む、[5]に記載の抗体の精製方法。
[7] 前記抗体が、モノクローナル抗体またはポリクローナル抗体である、[5]または[6]に記載の抗体の精製方法。
[8] 前記抗体が、ヒト抗体、マウス抗体、またはキメラ抗体である、[7]に記載の抗体の精製方法。
本発明によると、2量体の抗体の除去に優れたクロマトグラフィー担体を提供することができる。
本発明がより容易に理解され得るように、特定の用語が最初に定義される。さらなる定義は、詳細な説明全体にわたって記載される。
用語「分取クロマトグラフィー装置」とは、2種類のポンプを有し、少なくとも2種類の溶液をそれぞれ送液できる。また、検出器には少なくともUV検出器と電気伝導度計の2種類があり、UV検出器、電気伝導度計の順に接続されている。
用語「グラジエント溶出試験」とは、カラム容積が1.06mLであるカラムに充填したクロマトグラフィー担体に分取クロマトグラフィー装置を用いてpH7.0で1M硫酸アンモニウムを含む20mMリン酸ナトリウム緩衝液を流速0.25カラム体積/分で5カラム体積流した後に、pH7.0の1M硫酸アンモニウムを含む20mMリン酸ナトリウム緩衝液に溶解している1mg/mLリゾチーム溶液を流速0.25カラム体積/分で1カラム体積流した後、pH7.0で1M硫酸アンモニウムを含む20mMリン酸ナトリウム緩衝液を流速0.25カラム体積/分で2カラム体積流した後に、流速0.25カラム体積/分で、10カラム体積かけてpH7.0の20mMリン酸ナトリウム緩衝液を流した後に、フローセルの容積が2μL以下の吸光度計で透過光280nmで計測されたリゾチームの溶出ピークトップが現れた時の溶液を、吸光度計と容積20μL以下のチューブで接続されたフローセルの容積が50μL以下の電気伝導度計で測定する試験である。この試験により、クロマトグラフィー担体からリゾチームが溶出される緩衝液の電気伝導度、またはリゾチームが溶出されないことが観測される。
用語「pH7.0で1M硫酸アンモニウムを含む20mMリン酸ナトリウム緩衝液」とは、溶液1Lあたり132.14gの硫酸アンモニウムと2.40gのリン酸2水素ナトリウムが溶解されており、水酸化ナトリウムでpH7.0に調整した水溶液を指す。
用語「pH7.0の20mMリン酸ナトリウム緩衝液」とは、溶液1Lあたり2.40gのリン酸2水素ナトリウムが溶解されており、水酸化ナトリウムでpH7.0に調整した水溶液を指す。
用語「トリス」とはトリスヒドロキシメチルアミノメタンを指す。
用語「pH6.0の20mM酢酸-トリス+50mM・NaCl緩衝液」とは、溶液1Lあたり1.20gの酢酸と2.92gの塩化ナトリウムを含み、トリスによりpH6.0に調整した水溶液を指す。
用語「pH6.7の200mMリン酸ナトリウム+100mM硫酸ナトリウム緩衝液」とは溶液1Lあたり24.0gのリン酸2水素ナトリウムと14.2gの硫酸ナトリウムが溶解されており、水酸化ナトリウムでpH6.7に調整した水溶液を指す。
用語「pH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液」とは、溶液1Lあたり1.20gの酢酸を含み、トリスによりpH7.0に調整した水溶液に5M-NaCl溶液を10mS/cmになるまで添加した溶液を指す。
用語「抗体」とは、免疫グロブリン分子の可変領域に位置する少なくとも1つの抗原識別部によって、例えば、炭水化物、ポリヌクレオチド、脂質またはポリペプチドなどの標的と特異的に結合することができる免疫グロブリン分子である。本明細書において使用される場合、抗体は、そのままの(例えば全長)ポリクローナルまたはモノクローナル抗体だけでなく、その抗原結合性フラグメント(Fab、Fab’、F(ab’)2及びFvなど)、単一鎖(scFv)、その突然変異体、抗体部分を含む融合タンパク質、ヒト化抗体、キメラ抗体、二特異性抗体、線状抗体、単一鎖抗体、多重特異性抗体(例えば二重特異性抗体)、ならびに抗体のグリコシル化変異体、抗体のアミノ酸配列変異体及び共有結合修飾抗体を含む、必要とされる特異性の抗原識別部を含む免疫グロブリン分子の他の修飾配置を包含する。抗体は、IgD、IgE、IgG、IgAまたはIgM(またはそのサブクラス)などの任意のクラスの抗体を含み、抗体が何らかの特定のクラスのものである必要はない。免疫グロブリンは、重鎖の不変領域の抗体アミノ酸配列に応じて異なるクラスに帰属させてもよい。5つの主要なクラスの免疫グロブリン:IgA、IgD、IgE、IgG及びIgMがあり、これらの幾つかは、サブクラス(イソタイプ)、例えばIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2にさらに分けられてもよい。
用語「2量体」とは、抗体が2分子結合しているものを指す。
用語「凝集体」とは、抗体が3分子以上結合しているものを指す。
用語「除去」とは、単量体を含む抗体溶液から単量体以外を取り除くことを指す。例えば、2量体の除去された状態とは、2量体を含む抗体溶液をクロマトグラフィー担体に接触させたとき、クロマトグラフィー担体が2量体を保持することで、回収された溶液中の2量体の質量が、ロードした溶液中の2量体の質量よりも減少した状態を指す。
用語「ロードする」とは、カラムに充填されたクロマトグラフィー担体に、抗体を含む溶液をカラムの一方の口より通液させ、クロマトグラフィー担体と抗体を含む溶液を接触させ、もう一方の口より抗体を含む溶液を取り出す操作を指す。
用語「フロースルー様式」とは、産物の調製の分離技術を指し、ここで、調製物中に含まれる少なくとも1つの産物がクロマトグラフィー担体を通って流れることが意図され、一方、少なくとも1つの可能性ある混入物または不純物はそのクロマトグラフィー樹脂または媒体に結合する。
以下、本発明のクロマトグラフィー担体の構成要素について、順に説明する。
1.ベース担体
クロマトグラフィー担体は、一般的に、ベース担体にリガンドが結合した構成を有する。本発明におけるベース担体は多孔性粒子を含み、多孔性粒子は、リガンドとしての疎水性配位子を導入するための官能基(例えば、水酸基、カルバモイル基など)で修飾されている。そのような官能基で修飾され得る限り、使用される多孔性粒子は限定されないが、例えば、アガロース、デキストラン、でんぷん、セルロース、プルラン、キチン、キトサン、三酢酸セルロース、二酢酸セルロースなどの多糖類およびその誘導体;ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアルキルビニルエーテル、ポリビニルアルコールなどの有機重合体などが好ましく挙げられる。多孔性粒子は、架橋構造を形成していることが、機械的強度を確保できる点から好ましい。これらの中でも、架橋反応によってセルロース粒子の骨格が補強された架橋セルロース粒子を用いることがより好ましい。
1.ベース担体
クロマトグラフィー担体は、一般的に、ベース担体にリガンドが結合した構成を有する。本発明におけるベース担体は多孔性粒子を含み、多孔性粒子は、リガンドとしての疎水性配位子を導入するための官能基(例えば、水酸基、カルバモイル基など)で修飾されている。そのような官能基で修飾され得る限り、使用される多孔性粒子は限定されないが、例えば、アガロース、デキストラン、でんぷん、セルロース、プルラン、キチン、キトサン、三酢酸セルロース、二酢酸セルロースなどの多糖類およびその誘導体;ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアルキルビニルエーテル、ポリビニルアルコールなどの有機重合体などが好ましく挙げられる。多孔性粒子は、架橋構造を形成していることが、機械的強度を確保できる点から好ましい。これらの中でも、架橋反応によってセルロース粒子の骨格が補強された架橋セルロース粒子を用いることがより好ましい。
架橋セルロース粒子としては、クロマトグラフィー担体のベース担体として使用され得るものであれば特に制限されない。原料となるセルロースは、結晶セルロースであっても非結晶セルロースであってもよいが、強度が高いことから結晶セルロースが好ましい。
本発明において好適に使用できる架橋セルロース粒子としては、例えば、特開2009-242770号公報に開示されている多孔性セルロースゲルが挙げられる。同公報に開示されている多孔性セルロースゲルは、未架橋セルロース粒子の懸濁液に、セルロースモノマーのモル数の6~20倍量の塩酸塩、硫酸塩、リン酸塩およびホウ酸塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の無機塩の存在下、セルロースモノマーのモル数の4~12倍量の架橋剤と、架橋剤のモル数の0.1~1.5倍量のアルカリとを3時間以上かけて連続滴下または分割添加する工程を含む方法で得られる。このようにして得られた架橋セルロース粒子は、機械的強度が高く、流速の速いクロマトグラフィー条件下での使用が可能であり、生産性の高いHIC担体を得ることができる。ここで、「セルロースモノマー」とは、セルロースの構成単位であるグルコースユニットを意味する。また、セルロースモノマーのモル数(すなわち、重合度)は、グルコース1ユニットから水分を引いた量(すなわちセルロースの乾燥重量)に基づいて計算する(分子量162を1モルとする)。
多孔性粒子の形状は特に制限されないが、機械的強度が高く、ゲル沈降性に優れ、均一な充填床を作製できることから、球状のものが好ましい。この場合、多孔性粒子の真球度は0.8~1.0であることが好ましい。ここで「真球度」とは、多孔性粒子の短径/長径を意味する。
球状セルロース粒子は、例えば、結晶セルロースまたは結晶領域と非結晶領域とからなるセルロースを溶解し再生することで容易に得ることができる。球状セルロース粒子の製造方法としては、例えば、特公昭55-39565号公報、特公昭55-40618号公報などに記載される酢酸エステルを経由する方法;特公昭63-62252号公報などに記載されるチオシアン酸カルシウム塩を含む溶液から製造する方法;特開昭59-38203号公報などに記載されるパラホルムアルデヒドおよびジメチルスルホキシドを含む溶液から製造する方法;特許第3663666号公報に記載される、セルロースを塩化リチウム含有アミドに溶解させたセルロース溶液から製造する方法などが挙げられる。また、球状の架橋セルロース粒子は、球状セルロース粒子を架橋することで得ることができる。
本発明に用いる多孔性粒子の粒子径は、10~500μmが好ましく、50~150μmが特に好ましい。また、平均粒子径は、66~150μmが好ましい。ここで、「粒子径」とは、各多孔性粒子の粒子径の実測値を意味し、「平均粒子径」とは、上記粒子径に基づいて算出される平均値を意味する。
本明細書において、多孔性粒子の粒子径および平均粒子径は、例えば、レーザー回折/散乱式の粒子径分布測定装置を用いて測定することができる。この装置では、粒子群にレーザー光を照射し、そこから発せられる回折/散乱光の強度分布パターンから粒度分布を求め、それに基づいて粒子径および平均粒子径を算出する。具体的な測定装置としては、レーザー回折/散乱式の粒子径分布測定装置LA-950(株式会社堀場製作所製)などを用いることができる。
あるいは、光学顕微鏡で撮影した画像を使用して粒子径を測定することもできる。具体的には、ノギスなどを用いて画像上の粒子径を計測し、撮影倍率から元の粒子径を求める。そして、光学顕微鏡画像から求めたそれぞれの粒子径の値から、下記の式によって平均粒子径を算出する。
体積平均粒子径(MV)=Σ(nd4)/Σ(nd3)
[式中、dは光学顕微鏡画像から求めた各粒子の粒子径の値を表し、nは測定した粒子の個数を表す。]
体積平均粒子径(MV)=Σ(nd4)/Σ(nd3)
[式中、dは光学顕微鏡画像から求めた各粒子の粒子径の値を表し、nは測定した粒子の個数を表す。]
多孔性粒子の多孔性は、細孔サイズ特性をもって特徴づけることができる。細孔サイズ特性を示す指標の一つとして、ゲル分配係数Kavがある。細孔サイズは、粒子の物理的強度や精製対象となる目的物質の多孔性粒子内での拡散性に影響を及ぼす。従って、細孔サイズによって、多孔性粒子中を通過する液体の流速や多孔性粒子の動的吸着容量に違いが生じる。そのため、目的に応じた細孔サイズとなるような多孔性粒子の設計が必要となる。特に動的吸着容量の観点から、多孔性粒子のゲル分配係数Kavは、重量平均分子量1.5×105Daの標準ポリエチレンオキシドをサンプルとして使用し、純水を移動相として使用した場合に、0.15~0.6の範囲であるものが好ましく、より好ましくは0.2~0.55であり、特に好ましくは0.3~0.5である。
本発明においては、上記範囲のゲル分配係数を得られるような細孔サイズを有する多孔性粒子を使用することが、吸着特性の観点から好ましい。多孔性粒子として架橋セルロース粒子を使用する場合、そのゲル分配係数Kavは、例えば、粒子形成時のセルロースの溶解濃度を制御することにより調整することができる。
ゲル分配係数Kavは、特定の分子量を有する標準物質(例えば、ポリエチレンオキシド)をサンプルとして使用した場合の保持容量とカラム体積との関係から、次式により求めることができる。
Kav=(Ve-V0)/(Vt-V0)
[式中、Veはサンプルの保持容量(mL)を表し、Vtは空カラム体積(mL)を表し、V0はブルーデキストランの保持容量(mL)を表す。]
Kav=(Ve-V0)/(Vt-V0)
[式中、Veはサンプルの保持容量(mL)を表し、Vtは空カラム体積(mL)を表し、V0はブルーデキストランの保持容量(mL)を表す。]
ゲル分配係数Kavの具体的な測定方法は、例えば、L.Fischer著生物化学実験法2「ゲルクロマトグラフィー」第1版(東京化学同人)などに記載されている。
2. リガンド
本発明のクロマトグラフィー担体は、リガンドとして疎水性配位子を含む。本発明において使用される疎水性配位子は、ベース担体上の官能基と結合し得るものであれば、特に限定されない。具体的には、フェニル、n-ブチル、n-ヘキシル、n-オクチル、n-オクタデシル等を有する疎水性配位子が挙げられ、中でもフェニルであることが好ましい。好ましい疎水性配位子の構造として、以下の式(1)の構造が挙げられる。
本発明のクロマトグラフィー担体は、リガンドとして疎水性配位子を含む。本発明において使用される疎水性配位子は、ベース担体上の官能基と結合し得るものであれば、特に限定されない。具体的には、フェニル、n-ブチル、n-ヘキシル、n-オクチル、n-オクタデシル等を有する疎水性配位子が挙げられ、中でもフェニルであることが好ましい。好ましい疎水性配位子の構造として、以下の式(1)の構造が挙げられる。
ベース担体への疎水性配位子の付加方法は、特に限定されず、公知の方法で行うことができる。例えば、疎水性配位子が結合し得る官能基(例えば、エポキシ基など)で修飾されており、多孔性粒子と疎水性配位子原料とを含む溶液を、所定の条件下で攪拌することにより行うことができる。好ましい疎水性配位子原料として、以下の式(2)の構造が挙げられる。
以下、本発明のクロマトグラフィー担体のグラジエント溶出試験とタンパク質の精製方法について説明する。
本発明の例示の実施形態において、クロマトグラフィー担体はカラムに充填される。具体的なカラムはSuper Edge Empty Mini Columns Kit (JNC株式会社製)を用いることができるがこれに限定されない。
本発明は、カラム容積が1.06mLであるカラムに充填した前記クロマトグラフィー担体に分取クロマトグラフィー装置を用いてpH7.0で1M硫酸アンモニウムを含む20mMリン酸ナトリウム緩衝液を流速0.25カラム体積/分で5カラム体積流した後に、pH7.0の1M硫酸アンモニウムを含む20mMリン酸ナトリウム緩衝液に溶解している1mg/mLリゾチーム溶液を流速0.25カラム体積/分で1カラム体積流した後、pH7.0で1M硫酸アンモニウムを含む20mMリン酸ナトリウム緩衝液を流速0.25カラム体積/分で2カラム体積流した後に、流速0.25カラム体積/分で、10カラム体積かけてpH7.0の20mMリン酸ナトリウム緩衝液を流した後に、フローセルの容積が2μL以下の吸光度計により透過光280nmで計測されたリゾチームの溶出ピークトップが現れた時の溶液が、吸光度計と容積20μL以下のチューブで接続されたフローセルの容積が50μL以下の電気伝導度計で測定された時の電気伝導度が34mS/cm以下であるクロマトグラフィー担体を用いることで、既存のHIC担体よりも優れる2量体の除去性を示す驚くべきデータの認識に基づく。
本発明の例示の実施形態において、抗体溶液は、CHO細胞上清を清澄化し、プロテインA担体により精製したものを用いてもよい。
本明細書において提供される方法は、抗体を精製するのに特に有用である。本発明の例示の実施形態において、本開示の抗体はIgG1抗体である。異なるクラスの免疫グロブリンに対応する、重鎖不変領域は、それぞれアルファ、デルタ及びイプシロン、ガンマ及びミューと呼ばれる。異なるクラスの免疫グロブリンのサブユニット構造及び三次元配置はよく知られている。
本明細書において提供されるHIC法を使用して精製されてもよい抗体は、モノクローンでもポリクローンでもよい。「モノクローナル抗体」は均一抗体集団を指し、「ポリクローナル抗体」は不均一抗体集団を指す。
本発明の例示の実施形態において、抗体は、ヒト化抗体である。ヒト化抗体は、特異的なキメラ免疫グロブリン、免疫グロブリン鎖であるヒト以外の抗体、またはヒトの免疫グロブリンに由来する最小限の配列を含むその抗原結合性フラグメントの形態を指してもよい。ヒト化抗体は、レシピエントの相補性決定領域(CDR)からの残基が、所望の特異性、親和性及び能力を有するマウス、ラットまたはウサギなどのヒト以外の種(ドナー抗体)のCDRからの残基と置き換えられたヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体)であってもよい。
本明細書において提供されるクロマトグラフィー担体を使用して精製されてもよい抗体の例は、以下を含むがこれらに限定されない。アバゴボマブ、アブシキシマブ、アクトクスマブ、アダリムマブ、アデカツムマブ、アフェリモマブ、アフツズマブ、アラシズマブ ペゴル、ALD、アレムツズマブ、アリロクマブ、アルツモマブ ペンテテート、アマツキシマブ、アナツモマブ マフェナトクス、アンルキンズマブ、アポリズマブ、アルシツモマブ、アセリズマブ、アチヌマブ、アトリズマブ、アトロリムマブ、バピネオズマブ、バシリキシマブ、バビツキシマブ、ベクツモマブ、ベリムマブ、ベンラリズマブ、ベルチリムマブ、ベシレソマブ、ベバシズマブ、ベズロトクスマブ、ビシロマブ、ビマグルマブ、ビバツズマブ メルタンシン、ブリナツモマブ、ブロソズマブ、ブレンツキシマブ ベドチン、ブリアキヌマブ、ブロダルマブ、カナキヌマブ、カンツズマブ メルタンシン、カンツズマブ ラブタンシン、カプラシズマブ、カプロマブ ペンデチド、カルルマブ、カツマクソマブ、セデリズマブ、セルトリズマブ ペゴル、セツキシマブ、シタツズマブ ボガトクス、シクスツムマブ、クラザキズマブ、クレノリキシマブ、クリバツズマブ テトラキセタン、コナツムマブ、コンシズマブ、クレネズマブ、ダセツズマブ、ダクリズマブ、ダロツズマブ、ダラツムマブ、デムシズマブ、デノスマブ、デツモマブ、ドルリモマブ アリトクス、ドロジツマブ、ヅリゴツマブ、ヅピルマブ、ヅシギツマブ、エクロメキシマブ、エクリズマブ、エドバコマブ、エドレコロマブ、エファリズマブ、エフングマブ、エルデルマブ、エロツズマブ、エルシリモマブ、エナバツズマブ、エンリモマブ ペゴル、エノキズマブ、エノチクマブ、エンシツキシマブ、エピツモマブ シツキセタン、エプラツズマブ、エルリズマブ、エルツマクソマブ、エタラシズマブ、エトロリズマブ、エボロクマブ、エクスビビルマブ、ファノレソマブ、ファラリモマブ、ファルレツズマブ、ファシヌマブ、FBTA、フェルビズマブ、フェザキヌマブ、フィクラツズマブ、フィギツムマブ、フランボツマブ、ホントリズマブ、ホラルマブ、ホラビルマブ、フレソリムマブ、フルラヌマブ、フツキシマブ、ガリキシマブ、ガニツマブ、ガンテネルマブ、ガビリモマブ、ゲムツズマブ オゾガマイシン、ゲボキズマブ、ギレンツキシマブ、グレムバツムマブ ベドチン、ゴリムマブ、ゴミリキシマブ、グセルクマブ、エミシズマブ、イバリズマブ、イブリツモマブ、チウキセタン、イクルクマブ、イゴボマブ、イムシロマブ、イムガツズマブ、インクラクマブ、インダツキシマブ ラブタンシン、インフリキシマブ、インテツムマブ、イノリモマブ、イノツズマブ オゾガマイシン、イピリムマブ、イラツムマブ、イトリズマブ、イキセキズマブ、ケリキシマブ、ラベツズマブ、ラムパリズマブ、レブリキズマブ、レマレソマブ、レルデリムマブ、レキサツムマブ、リビビルマブ、リゲリズマブ、リンツズマブ、リリルマブ、ロデルシズマブ、ロルボツズマブ メルタンシン、ルカツムマブ、ルミリキシマブ、マパツムマブ、マルゲツキシマブ、マスリモマブ、マブリリムマブ、マツズマブ、メポリズマブ、メテリムマブ、ミラツズマブ、ミンレツモマブ、ミツモマブ、モガムリズマブ、モロリムマブ、モタビズマブ、モキセツモマブ パスドトクス、ムロモナブ-CD、ナコロマブ タフェナトクス、ナミルマブ、ナプツモマブ エスタフェナトクス、ナルナツマブ、ナタリズマブ、ネバクマブ、ネシツムマブ、ネレリモマブ、ネスバクマブ、ニモツズマブ、ニボルマブ、ノフェツモマブ メルペンタン、オカラツズマブ、オクレリズマブ、オヅリモマブ、オファツムマブ、オララツマブ、オロキズマブ、オマリズマブ、オナルツズマブ、オポルツズマブ モナトクス、オレゴボマブ、オルチクマブ、オテリキシズマブ、オキセルマブ、オザネズマブ、オゾラリズマブ、パギバキシマブ、パリビズマブ、パニツムマブ、パノバクマブ、パルサツズマブ、パスコリズマブ、パテクリズマブ、パトリツマブ、ペムツモマブ、ペラキズマブ、ペルツズマブ、ペキセリズマブ、ピジリズマブ、ピナツズマブ ベドチン、ピンツモマブ、プラクルマブ、ポラツズマブ ベドチン、ポネズマブ、プリリキシマブ、プリトキサキシマブ、プリツムマブ、キリズマブ、ラコツモマブ、ラドレツマブ、ラフィビルマブ、ラムシルマブ、ラニビズマブ、ラキシバクマブ、レガビルマブ、レスリズマブ、リロツムマブ、リツキシマブ、ロバツムマブ、ロレヅマブ、ロモソズマブ、ロンタリズマブ、ロベリズマブ、ルプリズマブ、サマリズマブ、サリルマブ、サツモマブ ペンデチド、セクキヌマブ、セリバンツマブ、セトキサキシマブ、セビルマブ、シブロツズマブ、シファリムマブ、シルツキシマブ、シムツズマブ、シプリズマブ、シルクマブ、ソラネズマブ、ソリトマブ、ソネプシズマブ、ソンツズマブ、スタムルマブ、スレソマブ、スビズマブ、タバルマブ、タカツズマブ テトラキセタン、タドシズマブ、タリズマブ、タネズマブ、タプリツモマブ パプトクス、テフィバズマブ、テリモマブ アリトクス、テナツモマブ、テネリキシマブ、テプリズマブ、テプロツムマブ、TGN、チシリムマブ、チルドラキズマブ、チガツズマブ、トシリズマブ、トラリズマブ、トシツモマブ、トベツマブ、トラロキヌマブ、トラスツズマブ、TRBS、トレガリズマブ、トレメリムマブ、ツコツズマブ セルモロイキン、ツビルマブ、ウブリツキシマブ、ウレルマブ、ウルトキサズマブ、ウステキヌマブ、バンチクツマブ、バパリキシマブ、バテリズマブ、ベドリズマブ、ベルツズマブ、ベパリモマブ、ベセンクマブ、ビシリズマブ、ボロシキシマブ、ボルセツズマブ マホドチン、ボツムマブ、ザルツムマブ、ザノリムマブ、ザツキシマブ、ジラリムマブ、およびゾリモマブアリトクスである。
本発明の例示の実施形態において、抗体溶液の濃度測定には吸光度計を使用する。
本発明の例示の実施形態において、抗体溶液はクロマトグラフィーカラムにロードされ、次いで、装填したタンパク質は、移動相緩衝液の添加によって押し出される。実施形態において、タンパク質は、カラムに装填する前に移動相緩衝液中でまず平衡させてもよい。精製したタンパク質を、例えば、素通り画分として収集されてもよい。
本発明の例示の実施形態において、抗体溶液はクロマトグラフィーカラムにロードされ、次いで、装填したタンパク質は、移動相緩衝液の添加によって押し出される。実施形態において、タンパク質は、カラムに装填する前に移動相緩衝液中でまず平衡させてもよい。精製したタンパク質を、例えば、素通り画分として収集されてもよい。
本発明の例示の実施形態において、フロースルー様式のHICを使用する。フロースルー様式のHICは、2量体を除去するためにしばしば使用される。2量体は、単量体と非常に類似した化学的性質を有するが、一般に単量体より疎水性である。本明細書において提供されるような条件下で、2量体はカラムのクロマトグラフィー担体に結合し、単量体のフロースルーを可能にする。それにより、フロースルーは、本明細書において使用される場合、本明細書において提供される担体含有カラムを通り抜けた画分中で収集される移動相緩衝剤中のタンパク質を指す。
本発明の例示の実施形態において、フロースルーに含まれる2量体量の測定にサイズ排除クロマトグラフィーを使用する。サイズ排除クロマトグラフィーを用いることで生体分子を溶液中での分子サイズに基づいて分離することができる。
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明の内容がこれにより限定されるものではない。
<実施例1>
〔6%球状セルロース粒子(含水)の製造〕
6%球状セルロース粒子を、以下の手順に従って製造した。ここで、以下の(1)の工程で結晶性セルロースの濃度が6重量%である場合に、製造されるセルロース粒子を「6%球状セルロース粒子」と呼ぶ。
〔6%球状セルロース粒子(含水)の製造〕
6%球状セルロース粒子を、以下の手順に従って製造した。ここで、以下の(1)の工程で結晶性セルロースの濃度が6重量%である場合に、製造されるセルロース粒子を「6%球状セルロース粒子」と呼ぶ。
(1)100gのチオシアン酸カルシウム60重量%水溶液に、6.4gの結晶性セルロース(旭化成ケミカルズ株式会社製、商品名:セオラスPH101)を加え、110~120℃に加熱して溶解した。
(2)この溶液に、界面活性剤としてソルビタンモノオレエート6gを添加した。それを、130~140℃に予め加熱したo-ジクロロベンゼン480mL中に滴下し、200~300rpmにて撹拌して分散液を得た。
(3)次いで、上記分散液を40℃まで冷却した。それをメタノール190mL中に注ぎ、粒子の懸濁液を得た。
(4)得られた懸濁液を濾過分別して粒子を回収し、その粒子をメタノール190mLで洗浄した。この洗浄操作を数回行った。
(5)さらに大量の水で粒子を洗浄し、6%球状セルロース粒子を得た。
(6)次いで、この球状セルロース粒子をJIS標準ふるい規格53~125μmのふるいにかけて、所望の粒子径(粒子径:50~150μm、平均粒子径:約100μm)を有する6%球状セルロース粒子(含水、セルロース溶解濃度:6重量%)を得た。
なお、ここでの平均粒子径は、光学顕微鏡で撮影した画像を使用して測定した。具体的には、ノギスを用いて画像上の粒子径を計測し、撮影倍率から元の粒子径を求めた。そして、光学顕微鏡画像から求めたそれぞれの粒子径の値から、下記の式によって平均粒子径を算出した。
体積平均粒子径(MV)=Σ(nd4)/Σ(nd3)
[式中、dは光学顕微鏡画像から求めた各粒子の粒子径の値を表し、nは測定した粒子の個数を表す。]
体積平均粒子径(MV)=Σ(nd4)/Σ(nd3)
[式中、dは光学顕微鏡画像から求めた各粒子の粒子径の値を表し、nは測定した粒子の個数を表す。]
〔架橋6%セルロース粒子の製造〕
上記で製造した6%球状セルロース粒子を架橋反応させ、架橋6%セルロース粒子を製造した。その手順は以下の通りである。
上記で製造した6%球状セルロース粒子を架橋反応させ、架橋6%セルロース粒子を製造した。その手順は以下の通りである。
(1)上記で得られた6%球状セルロース粒子(含水)100gに121gの純水を加え、撹拌しながら加温した。30℃に到達したところで、45重量%のNaOH水溶液3.3gおよびNaBH40.5gを加え、さらに加温および撹拌した。ここでの初期アルカリ濃度は、0.69%(w/w)であった。
(2)30分後、45℃に加温された反応液に60gのNa2SO4を加え、溶解させた。混合物の温度が50℃に到達した時点から、温度を50℃に維持しながらさらに2時間撹拌を継続した。
(3)50℃で混合物の撹拌を継続しながら、45重量%のNaOH水溶液48gと、エピクロロヒドリン50gとをそれぞれ25等分した量を、15分おきにおよそ6時間かけて添加した。
(4)添加終了後、この混合物を温度50℃で16時間反応させた。
(5)反応混合物を40℃に冷却した後、酢酸2.6gを加えて中和した。
(6)反応混合物を濾過してセルロース粒子を回収し、セルロース粒子を純水で濾過洗浄
して架橋6%セルロース粒子を得た。得られた架橋6%セルロース粒子の平均粒子径およびKav値を、以下の通り測定した。
して架橋6%セルロース粒子を得た。得られた架橋6%セルロース粒子の平均粒子径およびKav値を、以下の通り測定した。
(平均粒子径の測定)
レーザー回折/散乱式の粒子径分布測定装置LA-950(HICによる精製での2量体の減少率)を用いて平均粒子径を測定したところ、85μmであった。
レーザー回折/散乱式の粒子径分布測定装置LA-950(HICによる精製での2量体の減少率)を用いて平均粒子径を測定したところ、85μmであった。
(Kav値の測定)
ゲル分配係数Kavは、重量平均分子量1.5×105Daの標準ポリエチレンオキシドをサンプルとして用い、その保持容量とカラム体積との関係から、次式により算出した。なお、移動相としては純水を使用した。
Kav=(Ve-V0)/(Vt-V0)
[式中、Veはサンプルの保持容量(mL)を表し、Vtは空カラム体積(mL)を表し、V0はブルーデキストランの保持容量(mL)を表す。]
上記で得られた架橋6%セルロース粒子のゲル分配係数Kavは、0.37であった。
ゲル分配係数Kavは、重量平均分子量1.5×105Daの標準ポリエチレンオキシドをサンプルとして用い、その保持容量とカラム体積との関係から、次式により算出した。なお、移動相としては純水を使用した。
Kav=(Ve-V0)/(Vt-V0)
[式中、Veはサンプルの保持容量(mL)を表し、Vtは空カラム体積(mL)を表し、V0はブルーデキストランの保持容量(mL)を表す。]
上記で得られた架橋6%セルロース粒子のゲル分配係数Kavは、0.37であった。
〔疎水性による修飾〕
上記で得られた架橋6%セルロース粒子15gを、50mL遠沈管に入れ、そこに純水24mLを加えてスラリーとした。その後、温度28℃に昇温し、ゲルが流動するように攪拌した。硫酸ナトリウム9.9gを加え、その後48.6重量%のNaOH水溶液を2.1g加え1時間攪拌した。グリシジルフェニルエーテル(東京化成工業株式会社)1.6gを加え、50℃±2℃にし、攪拌しながら16時間反応させた。その後50℃の純水100mLで5回、100mLのメタノールで15回、100mLの純水で5回洗浄して、疎水基で修飾されたセルロース粒子を得た。
上記で得られた架橋6%セルロース粒子15gを、50mL遠沈管に入れ、そこに純水24mLを加えてスラリーとした。その後、温度28℃に昇温し、ゲルが流動するように攪拌した。硫酸ナトリウム9.9gを加え、その後48.6重量%のNaOH水溶液を2.1g加え1時間攪拌した。グリシジルフェニルエーテル(東京化成工業株式会社)1.6gを加え、50℃±2℃にし、攪拌しながら16時間反応させた。その後50℃の純水100mLで5回、100mLのメタノールで15回、100mLの純水で5回洗浄して、疎水基で修飾されたセルロース粒子を得た。
〔グラジエント溶出試験〕
特許文献1に最も疎水性が高いクロマトグラフィー担体と記載されており、親水性ビニルポリマーを基材にヘキシル基が導入されたHIC担体である親水性ビニルポリマーを基材としたHW-65(たんぱく質排除限界分子量5×106)にヘキシル基を導入したトヨパールヘキシルー650C(東ソー株式会社製)と、本発明のクロマトグラフィー担体をそれぞれ1.06mLのカラム体積のカラムに充填し、分取クロマトグラフィー装置を用いてpH7.0で1M硫酸アンモニウムを含む20mMリン酸ナトリウム緩衝液を流速0.25カラム体積/分で5カラム体積流した後に、pH7.0の1M硫酸アンモニウムを含む20mMリン酸ナトリウム緩衝液に溶解している1mg/mLリゾチーム溶液を流速0.25カラム体積/分で1カラム体積流した後、pH7.0で1M硫酸アンモニウムを含む20mMリン酸ナトリウム緩衝液を流速0.25カラム体積/分で2カラム体積流した後に、流速0.25カラム体積/分で、10カラム体積かけてpH7.0の20mMリン酸ナトリウム緩衝液を流した後に、フローセルの容積が2μL以下の吸光度計で、透過光280nmで計測されたリゾチームの溶出ピークトップが現れた時の溶液が、吸光度計と容積20μL以下のチューブで接続されたフローセルの容積が50μL以下の電気伝導度計で測定された時の電気伝導度を比較した。リゾチームはロシュ製のものを用いた。図1は、試験したクロマトグラフィー担体それぞれの直線状保持データを示す。示す通り、本発明のクロマトグラフィー担体はトヨパールヘキシルー650Cよりも低い電気伝導度で溶出された。本発明のクロマトグラフィー担体で溶出された電気伝導度は34mS/cmであり、トヨパールヘキシル650Cで溶出された電気伝導度は64mS/cmであった。
特許文献1に最も疎水性が高いクロマトグラフィー担体と記載されており、親水性ビニルポリマーを基材にヘキシル基が導入されたHIC担体である親水性ビニルポリマーを基材としたHW-65(たんぱく質排除限界分子量5×106)にヘキシル基を導入したトヨパールヘキシルー650C(東ソー株式会社製)と、本発明のクロマトグラフィー担体をそれぞれ1.06mLのカラム体積のカラムに充填し、分取クロマトグラフィー装置を用いてpH7.0で1M硫酸アンモニウムを含む20mMリン酸ナトリウム緩衝液を流速0.25カラム体積/分で5カラム体積流した後に、pH7.0の1M硫酸アンモニウムを含む20mMリン酸ナトリウム緩衝液に溶解している1mg/mLリゾチーム溶液を流速0.25カラム体積/分で1カラム体積流した後、pH7.0で1M硫酸アンモニウムを含む20mMリン酸ナトリウム緩衝液を流速0.25カラム体積/分で2カラム体積流した後に、流速0.25カラム体積/分で、10カラム体積かけてpH7.0の20mMリン酸ナトリウム緩衝液を流した後に、フローセルの容積が2μL以下の吸光度計で、透過光280nmで計測されたリゾチームの溶出ピークトップが現れた時の溶液が、吸光度計と容積20μL以下のチューブで接続されたフローセルの容積が50μL以下の電気伝導度計で測定された時の電気伝導度を比較した。リゾチームはロシュ製のものを用いた。図1は、試験したクロマトグラフィー担体それぞれの直線状保持データを示す。示す通り、本発明のクロマトグラフィー担体はトヨパールヘキシルー650Cよりも低い電気伝導度で溶出された。本発明のクロマトグラフィー担体で溶出された電気伝導度は34mS/cmであり、トヨパールヘキシル650Cで溶出された電気伝導度は64mS/cmであった。
〔抗体溶液の準備〕
mAbを含有するCHO細胞の培養上清1LをプロテインA担体セルファインSPA-HC(JNC株式会社製)にて精製し、180mLの溶液を得た。次にこの溶液に1M酢酸を添加し、pH3.4にし、25℃で1時間静置し、ウイルス不活化を行った。ウイルス不活化後の溶液に1Mトリスを添加し、pH6.0に調整した。上記溶液の抗体濃度は13mg/mLであり、これをpH6.0の20mM酢酸-トリス+50mM・NaCl緩衝液で希釈し、5.7mg/mLにし、これをロードサンプルとした。ロードサンプルの抗体濃度は吸光度計で280nmの波長の吸光度を測定し、測定された吸光度を1.4で除して算出した。ロードサンプルの抗体量はロードサンプル体積に抗体濃度を乗じて算出した。ロードサンプルの電気伝導度はES-71(株式会社堀場製作所製)と3552-10D(株式会社堀場製作所製)を用いて測定し、7.7mS/cmであった。
mAbを含有するCHO細胞の培養上清1LをプロテインA担体セルファインSPA-HC(JNC株式会社製)にて精製し、180mLの溶液を得た。次にこの溶液に1M酢酸を添加し、pH3.4にし、25℃で1時間静置し、ウイルス不活化を行った。ウイルス不活化後の溶液に1Mトリスを添加し、pH6.0に調整した。上記溶液の抗体濃度は13mg/mLであり、これをpH6.0の20mM酢酸-トリス+50mM・NaCl緩衝液で希釈し、5.7mg/mLにし、これをロードサンプルとした。ロードサンプルの抗体濃度は吸光度計で280nmの波長の吸光度を測定し、測定された吸光度を1.4で除して算出した。ロードサンプルの抗体量はロードサンプル体積に抗体濃度を乗じて算出した。ロードサンプルの電気伝導度はES-71(株式会社堀場製作所製)と3552-10D(株式会社堀場製作所製)を用いて測定し、7.7mS/cmであった。
〔HICによる精製〕
対照としてトヨパールヘキシルー650C(東ソー株式会社製)と、本発明のクロマトグラフィー担体をそれぞれ1.06mLのカラム体積のカラムに充填し、分取クロマトグラフィー装置を用いてpH6.0の20mM酢酸-トリス+50mM・NaCl緩衝液を流速0.25カラム体積/分で5カラム体積流した後に、ロードサンプルを流速0.25カラム体積/分で18.6mL流し、pH6.0の20mM酢酸-トリス+50mM・NaCl緩衝液を流速0.25カラム体積/分で10カラム体積流した。ロードサンプルを流し始めてから18.6mL分と、ロードサンプルロード後に流したpH6.0の20mM酢酸-トリス+50mMNaCl緩衝液10カラム体積分を合わせて回収し、フロースループール(FTプール)とした。抗体の回収量はFTプールの体積に、回収した溶液の抗体濃度を乗じて算出した。
対照としてトヨパールヘキシルー650C(東ソー株式会社製)と、本発明のクロマトグラフィー担体をそれぞれ1.06mLのカラム体積のカラムに充填し、分取クロマトグラフィー装置を用いてpH6.0の20mM酢酸-トリス+50mM・NaCl緩衝液を流速0.25カラム体積/分で5カラム体積流した後に、ロードサンプルを流速0.25カラム体積/分で18.6mL流し、pH6.0の20mM酢酸-トリス+50mM・NaCl緩衝液を流速0.25カラム体積/分で10カラム体積流した。ロードサンプルを流し始めてから18.6mL分と、ロードサンプルロード後に流したpH6.0の20mM酢酸-トリス+50mMNaCl緩衝液10カラム体積分を合わせて回収し、フロースループール(FTプール)とした。抗体の回収量はFTプールの体積に、回収した溶液の抗体濃度を乗じて算出した。
〔2量体含有量の分析〕
ロードサンプルおよびFTプールをサイズ排除クロマトグラフィーで分析し2量体の含有率を測定した。カラムにはTSKgel SuperSW mAb HR(東ソー株式会社製)を、ガードカラムにはTSKgel guardcolumn SuperSW mAb(東ソー株式会社製)を用いて、移動相にはpH6.7の200mMリン酸ナトリウム+100mM硫酸ナトリウム緩衝液を用いた。精製溶液は移動相で希釈し、抗体濃度を1mg/mLにし、これを注入量50μL、カラム温度25℃、流速0.7mL/分で分析した。保持時間12.5分のピークを単量体、10.5分のピークを2量体、2量体ピークより前の7.8分から9.8分のピークを凝集体とした。単量体、2量体および凝集体ピークの面積の合計を全抗体量とし、単量体、2量体および凝集体のピーク面積からそれぞれの割合を算出した。抗体量に各割合を乗じて、単量体量、2量体量および凝集体量を算出した。単量体回収率はFTプールの単量体量をロードサンプルの単量体量で除して算出した。2量体の減少率はロードサンプルの2量体量をFTプールの2量体量で除して算出した。
ロードサンプルおよびFTプールをサイズ排除クロマトグラフィーで分析し2量体の含有率を測定した。カラムにはTSKgel SuperSW mAb HR(東ソー株式会社製)を、ガードカラムにはTSKgel guardcolumn SuperSW mAb(東ソー株式会社製)を用いて、移動相にはpH6.7の200mMリン酸ナトリウム+100mM硫酸ナトリウム緩衝液を用いた。精製溶液は移動相で希釈し、抗体濃度を1mg/mLにし、これを注入量50μL、カラム温度25℃、流速0.7mL/分で分析した。保持時間12.5分のピークを単量体、10.5分のピークを2量体、2量体ピークより前の7.8分から9.8分のピークを凝集体とした。単量体、2量体および凝集体ピークの面積の合計を全抗体量とし、単量体、2量体および凝集体のピーク面積からそれぞれの割合を算出した。抗体量に各割合を乗じて、単量体量、2量体量および凝集体量を算出した。単量体回収率はFTプールの単量体量をロードサンプルの単量体量で除して算出した。2量体の減少率はロードサンプルの2量体量をFTプールの2量体量で除して算出した。
試験したクロマトグラフィー担体それぞれの2量体含有量と回収率を表1に示す。対照の2量体減少率が2.8であったのに対し、本発明のクロマトグラフィー担体では6.7であり対照(トヨパールヘキシルー650C)の2倍以上の減少率を示した。単量体回収率90%以上を保ちながらフロースルー様式でこれほどの2量体の減少率を示すクロマトグラフィー担体は従来なく、驚くべき結果であった。
<実施例2>
〔抗体溶液の準備〕
mAbを含有するCHO細胞の培養上清1LをプロテインA担体セルファインSPA-HC(JNC株式会社製)にて精製し、180mLの溶液を得た。次にこの溶液に1M酢酸を添加し、pH3.4にし、25℃で1時間静置し、ウイルス不活化を行った。ウイルス不活化後の溶液に1Mトリスを添加し、pH7.0に調整した。その後、pH7.0の溶液に1M・NaCl溶液を添加し、電気伝導度を10mS/cmに調整した。上記溶液の抗体濃度は10mg/mLであった。1.06mLカラム体積に充填されたCellufine MAX IB(JNC株式会社製)をpH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液で平衡化したものに、10mg/mLの抗体濃度の溶液を200g/L-resinロードし、その後pH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液を15.9mLロードした。抗体溶液のロードのフロースルーと、15.9mLロードしたフロースルーを合わせて回収し、ロードサンプルとした。ロードサンプルの抗体濃度は3.38mg/mLであり、pHは7.0、電気伝導度は10mS/cmであった。抗体濃度は吸光度計で280nmの波長の吸光度を測定し、測定された吸光度を1.4で除して算出した。ロードサンプルの抗体量はロードサンプル体積に抗体濃度を乗じて算出した。ロードサンプルの電気伝導度はES-71(株式会社堀場製作所製)と3552-10D(株式会社堀場製作所製)を用いて測定した。
〔抗体溶液の準備〕
mAbを含有するCHO細胞の培養上清1LをプロテインA担体セルファインSPA-HC(JNC株式会社製)にて精製し、180mLの溶液を得た。次にこの溶液に1M酢酸を添加し、pH3.4にし、25℃で1時間静置し、ウイルス不活化を行った。ウイルス不活化後の溶液に1Mトリスを添加し、pH7.0に調整した。その後、pH7.0の溶液に1M・NaCl溶液を添加し、電気伝導度を10mS/cmに調整した。上記溶液の抗体濃度は10mg/mLであった。1.06mLカラム体積に充填されたCellufine MAX IB(JNC株式会社製)をpH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液で平衡化したものに、10mg/mLの抗体濃度の溶液を200g/L-resinロードし、その後pH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液を15.9mLロードした。抗体溶液のロードのフロースルーと、15.9mLロードしたフロースルーを合わせて回収し、ロードサンプルとした。ロードサンプルの抗体濃度は3.38mg/mLであり、pHは7.0、電気伝導度は10mS/cmであった。抗体濃度は吸光度計で280nmの波長の吸光度を測定し、測定された吸光度を1.4で除して算出した。ロードサンプルの抗体量はロードサンプル体積に抗体濃度を乗じて算出した。ロードサンプルの電気伝導度はES-71(株式会社堀場製作所製)と3552-10D(株式会社堀場製作所製)を用いて測定した。
〔HICによる精製〕
実施例1の本発明のクロマトグラフィー担体を1.06mLのカラム体積のカラムに充填し、分取クロマトグラフィー装置を用いてpH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液を流速0.25カラム体積/分で5カラム体積流した後に、ロードサンプルを流速0.25カラム体積/分で43.9mL流し、pH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液を流速0.25カラム体積/分で15カラム体積流した。ロードサンプルを流し始めてから43.9mL分と、ロードサンプルを流した後のpH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液15カラム体積分を合わせて回収し、フロースループール(FTプール)とした。抗体の回収量はFTプールの体積に、回収した溶液の抗体濃度を乗じて算出した。
実施例1の本発明のクロマトグラフィー担体を1.06mLのカラム体積のカラムに充填し、分取クロマトグラフィー装置を用いてpH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液を流速0.25カラム体積/分で5カラム体積流した後に、ロードサンプルを流速0.25カラム体積/分で43.9mL流し、pH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液を流速0.25カラム体積/分で15カラム体積流した。ロードサンプルを流し始めてから43.9mL分と、ロードサンプルを流した後のpH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液15カラム体積分を合わせて回収し、フロースループール(FTプール)とした。抗体の回収量はFTプールの体積に、回収した溶液の抗体濃度を乗じて算出した。
〔2量体含有量の分析〕
ロードサンプルおよびFTプールをサイズ排除クロマトグラフィーで分析し2量体の含有率を測定した。カラムにはTSKgel SuperSW mAb HR(東ソー株式会社製)を、ガードカラムにはTSKgel guardcolumn SuperSW mAb(東ソー株式会社製)を用いて、移動相にはpH6.7の200mMリン酸ナトリウム+100mM硫酸ナトリウム緩衝液を用いた。精製溶液は移動相で希釈し、抗体濃度を1mg/mLにし、これを注入量50μL、カラム温度25℃、流速0.7mL/minで分析した。保持時間12.5分のピークを単量体、10.5分のピークを2量体、2量体ピークより前の7.8分から9.8分のピークを凝集体とした。単量体、2量体および凝集体ピークの面積の合計を全抗体量とし、単量体、2量体および凝集体のピーク面積からそれぞれの割合を算出した。抗体量に各割合を乗じて、単量体量、2量体量および凝集体量を算出した。単量体回収率はFTプールの単量体量をロードサンプルの単量体量で除して算出した。2量体の減少率はロードサンプルの2量体量をFTプールの2量体量で除して算出した。
ロードサンプルおよびFTプールをサイズ排除クロマトグラフィーで分析し2量体の含有率を測定した。カラムにはTSKgel SuperSW mAb HR(東ソー株式会社製)を、ガードカラムにはTSKgel guardcolumn SuperSW mAb(東ソー株式会社製)を用いて、移動相にはpH6.7の200mMリン酸ナトリウム+100mM硫酸ナトリウム緩衝液を用いた。精製溶液は移動相で希釈し、抗体濃度を1mg/mLにし、これを注入量50μL、カラム温度25℃、流速0.7mL/minで分析した。保持時間12.5分のピークを単量体、10.5分のピークを2量体、2量体ピークより前の7.8分から9.8分のピークを凝集体とした。単量体、2量体および凝集体ピークの面積の合計を全抗体量とし、単量体、2量体および凝集体のピーク面積からそれぞれの割合を算出した。抗体量に各割合を乗じて、単量体量、2量体量および凝集体量を算出した。単量体回収率はFTプールの単量体量をロードサンプルの単量体量で除して算出した。2量体の減少率はロードサンプルの2量体量をFTプールの2量体量で除して算出した。
本発明のクロマトグラフィー担体では2量体減少率が6.6であり140g/L-resinの付加においても2量体の減少率が6.6を示した(表2)。
〔HICとMixed-Modeを組み合わせた精製〕
Mixed-modeクロマトグラフィー担体は目的物又は不純物と静電的相互作用や疎水性相互作用、水素結合相互作用など複数の相互作用をする担体で、単一の原理の相互作用をする担体と比較し、広い範囲の条件で目的物と不純物の分離が可能なことが知られている。以下の実施例では抗体精製において不純物であるホストセルタンパク質(HCP)やリークしたプロテインAを低減させることに優れたMixed-mode担体と、本発明の2量体低減に優れたHIC担体を組み合わせて抗体精製を実施した。
Mixed-modeクロマトグラフィー担体は目的物又は不純物と静電的相互作用や疎水性相互作用、水素結合相互作用など複数の相互作用をする担体で、単一の原理の相互作用をする担体と比較し、広い範囲の条件で目的物と不純物の分離が可能なことが知られている。以下の実施例では抗体精製において不純物であるホストセルタンパク質(HCP)やリークしたプロテインAを低減させることに優れたMixed-mode担体と、本発明の2量体低減に優れたHIC担体を組み合わせて抗体精製を実施した。
<実施例3>
〔抗体溶液の準備〕
mAbを含有するCHO細胞の培養上清1.6LをプロテインA担体セルファインSPA-HC(JNC株式会社製)にて精製し、67mLの溶液を得た。次にこの溶液に1M酢酸を添加し、pH3.4にし、25℃で1時間静置し、ウイルス不活化を行った。ウイルス不活化後の溶液に1Mトリスを添加し、pH5.0に調整した。さらにその溶液に超純水、1Mトリスおよび5M NaClを加えてpH7.0、電気伝導度を10mS/cmに調製し、最後に0.2μmのフィルターでろ過した。上記溶液の抗体濃度は10.5mg/mLであった。
〔抗体溶液の準備〕
mAbを含有するCHO細胞の培養上清1.6LをプロテインA担体セルファインSPA-HC(JNC株式会社製)にて精製し、67mLの溶液を得た。次にこの溶液に1M酢酸を添加し、pH3.4にし、25℃で1時間静置し、ウイルス不活化を行った。ウイルス不活化後の溶液に1Mトリスを添加し、pH5.0に調整した。さらにその溶液に超純水、1Mトリスおよび5M NaClを加えてpH7.0、電気伝導度を10mS/cmに調製し、最後に0.2μmのフィルターでろ過した。上記溶液の抗体濃度は10.5mg/mLであった。
〔Mixed-mode担体カラムとHICカラムを直接連結した状態で精製〕
Mixed-mode担体Cellufine MAX IB(JNC株式会社製)および本発明の実施例1と同様の方法で製造したHIC担体Cellufine Phenyl FT(JNC株式会社製)をそれぞれ内径 5 mmのガラスカラムに1.5 cmの高さに充填した。次に2本のカラムを、PEEKチューブを用いて図2(a)のように接続した。連結したカラムを分取クロマトグラフィー装置に接続しpH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液を流速0.075mL/分で通液し平衡化した。次に抗体溶液を流速0.075mL/分で6.5mL流し、その後pH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液を流速0.075mL/分で4.5mL流した。抗体溶液6.5mLおよびその後のpH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液4.5mLのカラム通過液を合わせて回収し、フロースループール(FTプール)とした。抗体の回収量はFTプールの体積に、回収した溶液の抗体濃度を乗じて算出した。
Mixed-mode担体Cellufine MAX IB(JNC株式会社製)および本発明の実施例1と同様の方法で製造したHIC担体Cellufine Phenyl FT(JNC株式会社製)をそれぞれ内径 5 mmのガラスカラムに1.5 cmの高さに充填した。次に2本のカラムを、PEEKチューブを用いて図2(a)のように接続した。連結したカラムを分取クロマトグラフィー装置に接続しpH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液を流速0.075mL/分で通液し平衡化した。次に抗体溶液を流速0.075mL/分で6.5mL流し、その後pH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液を流速0.075mL/分で4.5mL流した。抗体溶液6.5mLおよびその後のpH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液4.5mLのカラム通過液を合わせて回収し、フロースループール(FTプール)とした。抗体の回収量はFTプールの体積に、回収した溶液の抗体濃度を乗じて算出した。
<実施例4>
〔Mixed-mode担体とHIC担体を混合し1本のカラムに充填し精製〕
Mixed-mode担体Cellufine MAX IB(JNC株式会社製)および本発明の実施例1の方法で製造したHIC担体Cellufine Phenyl FT(JNC株式会社製)を体積換算で1:1の割合で混ぜ混合スラリーを調整した。調整したスラリーを内径 5 mmのガラスカラムに加え3cmの高さに充填した。(図2(b))充填したカラムを分取クロマトグラフィー装置に接続しpH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液を流速0.075mL/分で通液し平衡化した。次に実施例3と同様に調整した抗体溶液を流速0.075mL/分で6.5mL流し、その後pH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液を流速0.075mL/分で4.5mL流した。抗体溶液6.5mLおよびその後のpH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液4.5mLのカラム通過液を合わせて回収し、フロースループール(FTプール)とした。抗体の回収量はFTプールの体積に、回収した溶液の抗体濃度を乗じて算出した。
〔Mixed-mode担体とHIC担体を混合し1本のカラムに充填し精製〕
Mixed-mode担体Cellufine MAX IB(JNC株式会社製)および本発明の実施例1の方法で製造したHIC担体Cellufine Phenyl FT(JNC株式会社製)を体積換算で1:1の割合で混ぜ混合スラリーを調整した。調整したスラリーを内径 5 mmのガラスカラムに加え3cmの高さに充填した。(図2(b))充填したカラムを分取クロマトグラフィー装置に接続しpH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液を流速0.075mL/分で通液し平衡化した。次に実施例3と同様に調整した抗体溶液を流速0.075mL/分で6.5mL流し、その後pH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液を流速0.075mL/分で4.5mL流した。抗体溶液6.5mLおよびその後のpH7.0の20mM酢酸-トリス+10mS/cm・NaCl溶液4.5mLのカラム通過液を合わせて回収し、フロースループール(FTプール)とした。抗体の回収量はFTプールの体積に、回収した溶液の抗体濃度を乗じて算出した。
〔HCP量の分析〕
負荷した抗体溶液およびFTプールのHCP量を、Elisa kit(Cygnus,F550)を使用して測定した。得られたHCPの重量および測定波長280nmでの吸光度から算出した抗体量を用いて、式{FTプール中のHCPの重量(ng)/FTプール中の抗体量(mg)}から、HCP量を濃度(ppm)で表した。
負荷した抗体溶液およびFTプールのHCP量を、Elisa kit(Cygnus,F550)を使用して測定した。得られたHCPの重量および測定波長280nmでの吸光度から算出した抗体量を用いて、式{FTプール中のHCPの重量(ng)/FTプール中の抗体量(mg)}から、HCP量を濃度(ppm)で表した。
〔リークプロテインA量の分析〕
負荷した抗体溶液およびFTプールのリークプロテインA量を、Elisa kit(Cygnus,F910)を使用して測定した。得られたリークプロテインAの重量および測定波長280nmでの吸光度から算出した抗体量を用いて、式{FTプール中のリークプロテインAの重量(ng)/FTプール中の抗体量(mg)}から、リークプロテインA量を濃度(ppm)で表した。
負荷した抗体溶液およびFTプールのリークプロテインA量を、Elisa kit(Cygnus,F910)を使用して測定した。得られたリークプロテインAの重量および測定波長280nmでの吸光度から算出した抗体量を用いて、式{FTプール中のリークプロテインAの重量(ng)/FTプール中の抗体量(mg)}から、リークプロテインA量を濃度(ppm)で表した。
実施例3および4で得られたFTプールの分析結果を表3に、サイズ排除クロマトグラフィー分析のクロマトグラムを図3に示した。本発明のHIC担体をMixed-mode担体と連結または混合した場合、同じ条件の抗体溶液を異なる担体に通液しているにも関わらず、高度に不純物が低減された。通常は異なるクロマト担体はそれぞれの適した条件が異なることから、カラム間で溶液条件の調整が必要となるが本発明のHIC担体を用いるとその操作が不要となり、より簡便に抗体精製が可能なことが示された。
本発明により、2量体の抗体の除去に適したクロマトグラフィー担体と、それを利用したタンパク質の精製方法を提供することができる。
Claims (8)
- 多孔性粒子を含むベース担体と前記ベース担体に結合した疎水性配位子とを含むクロマトグラフィー担体であって、
前記クロマトグラフィー担体は、グラジエント溶出試験で測定された電気伝導度が34mS/cm以下であるクロマトグラフィー担体。 - 前記多孔性粒子の平均粒子径が66~150μmである、請求項1に記載のクロマトグラフィー担体。
- 前記疎水性配位子が、フェニル、n-ブチル、n-ヘキシル、n-オクチル、およびn-オクタデシルからなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項1または2に記載のクロマトグラフィー担体。
- 前記多孔性粒子が、架橋セルロース粒子である、請求項1~3のいずれか1項に記載のクロマトグラフィー担体。
- 請求項1~4のいずれか1項に記載のクロマトグラフィー担体を抗体溶液と接触させる工程と、抗体溶液を回収する工程とを含むことにより、2量体を除去された溶液が得られる、抗体の精製方法。
- 抗体溶液と接触させる前記工程が、クロマトグラフィー担体を含む容器に、フロースルー様式で抗体溶液を通過させる工程を含む、請求項5に記載の抗体の精製方法。
- 前記抗体が、モノクローナル抗体またはポリクローナル抗体である、請求項5または6に記載の抗体の精製方法。
- 前記抗体が、ヒト抗体、マウス抗体、またはキメラ抗体である、請求項7に記載の抗体の精製方法。
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