JP4211894B2 - 血漿から得られるフィブリノーゲン濃縮物及びその製法 - Google Patents
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Description
本発明は、ヒトまたは動物の血漿から得られるフィブリノーゲン濃縮物とその製法に関する。
本発明は、前記フィブリノーゲン濃縮物を含む薬剤及び/または化粧剤にも関する。
発明の技術的背景
フィブリノーゲンは、凝集過程において基本的に重要な血漿タンパク質であり、その医薬としてや化粧剤としての用途は多様な領域にわたる(創傷治癒、凝集剤、生物学的接着剤の成分、高フィブリノーゲン血症、手術に伴なう続発症及び手術後の後遺症の抑制など)。
治療または非治療用として使用されるフィブリノーゲンのような血液タンパク質を製造するには、高純度でウイルス汚染(HIV、肝炎ウイルス、パルボウイルスなど)がなく、また、例えば抗体やプロテアーゼのような生物学的分子が全く無い製品の入手を可能にする精製技術が必要である(65/65 EEC,75/319/EEC 及び 89/381 EEC Council Directives)。
そこで、血漿汚染物質及び/または血漿から誘導される化合物(第VIII因子、フォンビルブラント(von Willebrand)因子、フィブロネクチンなど)を排除又は不活性化する種々の処理方法(濾過、沈殿、アフィニティークロマトグラフィーなど)が提案されている。
ウイルスの不活性化処理としては、熱処理または化学処理がある。
化学処理としては、例えば特許出願EP−0 131 740に記載されているような溶剤/清浄剤を使用することによって行うウイルス不活性化がある。
しかし、ウイルスを不活性化するためのこのような熱または化学処理は、特にパルボウイルスB19のようなエンベロープを持たないウイルスの場合、ある種のウイルス汚染物を完全には排除できない。
従来技術
特許出願PCT/FR89/00050(WO89/12065)は、血漿の低温沈殿物の溶解フラクションから血漿タンパク質を分離する方法において、溶剤/清浄剤を利用するウイルス不活性化を開示している。
この方法によれば、血漿低温沈殿物の溶解フラクションを水に再溶解させ、溶剤/清浄剤ウイルス不活性化処理を施し、多孔性及び疎水性ゆえに第VIII因子/フォンビルブラント因子複合体を保持できるゲルからなるマトリックスを有する陰イオン交換樹脂を吸着剤として1回のクロマトグラフィー分離を行う。次いで、溶離バッファのイオン強度を順次増大させることによって個々のタンパク質を選択的に回収する。
クロマトグラフィーの結果得られる最初の濾液は、主成分としてフィブリノーゲンを含有するが、アルブミン、免疫グロブリン及びウイルス不活性化剤(トゥイーン(Tween)及びTNBP)をも含有している。
次いで、この溶液を利用し、ヘパリン/セファロース樹脂のカラムであらためてクロマトグラフィー分離することによってフィブリノーゲンを精製する(ウイルス不活性化剤の排除)。
次いで、この回収されたフィブリノーゲンフラクションを濃縮し、カセット・システムを利用して透析する。濃縮された生成物をボトルに配分し、凍結乾燥する。
しかし、このフィブリノーゲン精製技術には、煩わしくかつ経費のかかるクロマトグラフィー精製を必要とするという欠点がある。
しかも、この精製技術では、高純度フィブリノーゲンを豊富に含有する大量のフラクションを工業的規模で迅速に処理することができない。あらためてクロマトグラフィー分離を行うことによって精製されたフィブリノーゲン濃縮物は、第XIII因子を含んでいないから、生物学的接着剤としての有用性は低くなる。
特許及び特許出願DE−3 001 435,EP−0 311 950及びPCT/GB86/00121(WO86/05190)は、酸性pH及びアミノ酸の存在における沈殿によって、血漿から得られた血液化合物を精製する方法について教示している。
これらの方法は、化学的ウイルス不活性化方法と組み合わせることができる。
ただし、上述した種々の技術によって得られる生成物は、その純度が不充分である。
即ち、プロテアーゼのような汚染物質は、上記の技術では排除されない。
さらにまた、得られるフィブリノーゲン濃縮物は、脂質を含んだままであり、溶解させるのに多大の時間を要する。
発明の目的
本発明の目的は、純度が高く、(エンベロープを持つ及び/またはエンベロープを持たない)ウイルス汚染物質も、プロテアーゼのような生物学的分子も含まないフィブリノーゲン濃縮物を得ることにある。
本発明の他の目的は、容易に、好ましくは10分間以内に溶解させることのできるフィブリノーゲン濃縮物を得ることにある。
生物学的接着剤として使用できるように第XIII因子を含有するフィブリノーゲン濃縮物を得ることも本発明の目的である。
本発明は、血漿からこのフィブリノーゲン濃縮物を得るための、上記従来技術の欠点を伴なわない方法、特に簡単、迅速かつ低コストで大量の高純度フィブリノーゲンを工業的規模で製造することを可能にする方法の提供をも目的とする。
発明の特徴的要素
本願出願人は、現在知られているウイルス汚染物質のすべて、即ち、周知のエンベロープを持つウイルス及びエンベロープを持たないウイルス、特にA型肝炎、B型肝炎及びC型肝炎ウイルス、HIVウイルス及びパルボウイルス(特にパルボウイルスB19)を含まないフィブリノーゲン濃縮物の分離に成功した。
また、前記フィブリノーゲン濃縮物は、98%よりも高くないにしても95%よりも高い純度を特徴とする。このフィブリノーゲン濃縮物中の残りのフラクションは、第XIIIフラクション(残りフラクション中における第XIII因子の比率が30%を超える場合もある)及び免疫グロブリンから成る。
さらにまた、このフィブリノーゲン濃縮物を化学的に不活性化する工程で使用される極めて低い濃度の化学添加物(溶剤/清浄剤)もこのフィブリノーゲン濃縮物中に残留する可能性がある。
ただし、最終製品中に検出される溶剤/清浄剤は、毒性のない微量に過ぎない。
有益な特徴として、前記フィブリノーゲン濃縮物は、プロテアーゼをも含有しない。
有益な特徴として、本発明の前記フィブリノーゲン濃縮物は、脂質を含有しないから、迅速かつ容易に、10分間以内でないとしても、好ましくは15分間以内に溶解させることができる。
また、本発明のフィブリノーゲン濃縮物は、4℃で12ヵ月以上放置しても凝集しない。
好ましくは、前記フィブリノーゲン濃縮物は、0.001%よりも多く、好ましくは0.1%以上の第XIII因子を含有する。
本発明は、このフィブリノーゲン濃縮物の製法にも関係し、この製法ではフィブリノーゲンを含有する血漿の溶解フラクションを化学的にウイルス不活性化処理し、pHが酸性で、かつアミノ酸を含有する溶液中で1回または2回以上沈殿処理する(場合によっては、1回または2回以上の物理的なウイルス不活性化処理(紫外線、特にUVC放射線による処理)または加熱によるウイルス不活性化処理をする)。
これらのステップを組み合わせると、予想外の成果として、相乗効果により純度が95%を超え、ウイルス汚染物を含まない本発明のフィブリノーゲン濃縮物を得ることが可能になる。
酸性pHにおいて行われる沈殿ステップは、4.0ないし7.0、好ましくは5.5ないし6.5のpHで行うことで有益な成果が得られる。
溶液中のアミノ酸(好ましくはグリシン)の濃度は、0.1ないし3.3モル、好ましくは0.5ないし1.5モルである。
また、精製方法は、好ましくは各沈殿ステップのあとに精製ずみフィブリノーゲンを濾過する1回または2回以上のステップを含む。好ましくは、この濾過ステップは、活性炭素のフィルタを介して行う。
本発明の製法には、ツァイス(Zeiss)社から市販されている製品のようなAKS−4またはAKS−7カーボンフィルタが特に好適である。
本発明では、化学的ウイルス不活性化処理として特許出願EP−0 131 740に記載されているような溶剤/清浄剤を採用する。
加熱ウイルス不活性化ステップは、例えば10時間またはそれ以上の、好ましくは24ないし72時間に相当する時間にわたって80℃よりも高い温度で加熱することによって行われる。
物理的ウイルス不活性化ステップは、血漿の溶解フラクションをその波長が250ないし270nm、好ましくは254nmのUVC線で250ジュール/m2程度の照射線量を使用して処理することによって行われる。
本発明では、血漿低温沈殿物の溶解フラクション、コーン(Cohn)FIフラクション及び/またはこれらのフラクションの混合物を溶解血漿フラクションとして選択する。
本発明の第1の好ましい実施例では、血漿の低温沈殿物の溶解フラクションに対して先ずイオン交換樹脂を吸着剤とする1回のクロマトグラフィー処理を行う。
イオン交換樹脂は、その多孔性と疎水性とによって血漿中に存在する第VIII因子/フォンビルブラント因子複合体を保持できるようなゲルから成るマトリックスを含むことが好ましい。
本発明のこの好ましい実施例では、血漿の低温沈殿物の溶解フラクションに対して先ず10ないし20℃の温度において水酸化アルミニウムによる処理及び/または沈殿処理から成る精製処理を行うステップをも含む。
本発明は、本発明のフィブリノーゲン濃縮物から成る、及び/または本発明の製法によって得られる薬剤及び/または化粧剤にも関係する。
具体的には、この薬剤及び/または化粧剤は、特許出願EP−0 305 243に記載され、かつ本発明のフィブリノーゲン濃縮物を含む生物学的接着剤である。
本発明はまた、本発明の血液誘導体、具体的には血液フィブリノーゲン濃縮物、薬剤または化粧剤及び/または生物学的接着剤の製造設備にも関係する。前記設備は、本発明の製法における溶解血漿フラクション中の物理的ウイルス不活性化を確実にする装置を含む。
具体的には、本発明の設備の前記装置は、波長が250ないし270nm、好ましくは254nm程度、照射線量が250ジュール/m2程度のUVC線放射源を含む。
【図面の簡単な説明】
図1は、ポリアクリルアミド(SDS−PAGE)ゲル上における種々の方法を利用した精製ずみフィブリノーゲンのデンシトメーター分析の結果を示すグラフである。
図2ないし図5は、種々の方法を利用した精製ずみフィブリノーゲンのザイモグラフ分析の結果を示すグラフである。
図6は、本発明のフィブリノーゲン濃縮物製造設備を示す簡略図である。
添付の図面に沿って本発明の詳細を以下に説明するが、下記の例はあくまでも本発明を説明するための例であり、本発明を制限するものではない。
例1
フィブリノーゲンを含有する再懸濁血漿低温沈殿物を出発材料として使用する。
この低温沈殿物懸濁液を水酸化アルミニウムによる処理と低温における沈殿処理とで予備精製する。
次いで、この予備精製ずみ溶液を、ヨーロッパ特許出願EP−0 131 740に記述されているように、溶剤/清浄剤ウイルス不活性化処理する。
次いで、この溶解フラクションに対してイオン交換樹脂を吸着剤とする1回のクロマトグラフィー処理をして、得られる第1フラクション(溶出液+洗液)を選択的に回収し、このフラクションを下記条件下に行われる第1沈殿ステップによって精製する:
−温度=25℃
−0.15Mクエン酸ナトリウム、0.15M NaCl、1Mグリシン
−pH6.1(1N HCl)
−1Mグリシン。
次いで、温度を+4℃に設定し、遠心分離を行う。
下記条件下で沈殿物を再溶解させる:
−pH7.0
−温度=30℃
−0.15Mクエン酸ナトリウム、0.15M NaCl、1Mグリシン
−AKS−4/AKS−7濾過
−pH6.1(1N HCl)
次いで、温度を+4℃にし、遠心分離を行う。
下記条件下で沈殿物を再溶解させる:
−温度=30℃
−0.05Mクエン酸ナトリウム、50g/lグルコース
−0.05M NaCl
−pH7。
次いで、沈殿物をAKS4−EKSP(商標)タイプのカーボンフィルタ(ザイツ(SEITZ))で濾過し、濃縮し、ダイアフィルトレーション処理する。この濃縮生成物を、安定剤(スクロース)を添加したのち、濾過によって殺菌し、ボトルに移し、凍結乾燥する。
本発明の製法で得られる収率は80%程度であり、生成物の純度は98%±2%程度の値に達する。
例2
例1の場合と同様に、溶剤/清浄剤による化学的ウイルス不活性化処理した血漿低温沈殿物を出発材料として使用する;ただし、例1のような低温沈殿物のクロマトグラフィー予備精製ステップは採用しない。
1回の沈殿ステップによってフィブリノーゲンを精製する。得られる収率は、70ないし80%程度であり、精製物の純度は75ないし85%程度の値に達する。
下に掲げる表1は、種々のフィブリノーゲン精製方法から得られた比較データを要約したものである。
図1は、ポリアクリルアミドゲル(SDS−PAGE)のデンシトメーター分析の結果を、本発明及び従来技術による種々の方法を利用して得られたフィブリノーゲンのそれぞれのバッチに関して示す。
トラックごとに沈着している物質量:タンパク質5μg
−トラック1及び8:バイオ−ラド(BIO−RAD 商標)“ハイ・レンジ”分子量標準品
−トラック2:低温沈殿物の溶液
−トラック3:コーディア(Kordia 商標)からのフィブリノーゲン標準品
−トラック4:低温沈殿物(2回のグリシン沈殿処理)から調製されたフィブリノーゲン
−トラック5:イオン交換カラムのピークAから調製されたフィブリノーゲン(1回のグリシン沈殿処理)
−トラック6:イオン交換カラムのピークAから調製されたフィブリノーゲン(2回のグリシン沈殿処理)
−トラック7:ヘパリン−セファロース(ファーマチア(Pharmacia))カラムから調製されたフィブリノーゲン
トラック2,3,4及び7は、ほかにフィブロネクチン帯(300,000MW)を含む。
図2〜5に示すザイモグラフ分析は、本発明及び従来技術の種々の方法(ゼラチン(図2)、ゼラチン+EDTA(図3)、カゼイン(図4)及びカゼイン+EDTA(図5))を利用して得られたそれぞれ異なるフィブリノーゲンバッチの分析結果を示す。
トラックごとに沈着している物質の量:タンパク質500μg
−トラック1及び8:BIO−RAD(商標)“ハイ・レンジ”分子量標準品
−トラック2:低温沈殿物の溶液
−トラック3:コーディア(商標)からのフィブリノーゲン標準品
−トラック4:低温沈殿物から調製されたフィブリノーゲン(2回のグリシン沈殿処理)
−トラック5:イオン交換カラムのピークAから調製されたフィブリノーゲン(1回のグリシン沈殿処理)
−トラック6:イオン交換カラムのピークAから調製されたフィブリノーゲン(2回のグリシン沈殿処理)
−トラック7:ヘパリン−セファロース(ファーマチア)カラムから調製されたフィブリノーゲン
トラック2及び7は、明らかにプロテアーゼの存在を示唆する。
例3:FIフラクション(コーンフラクション(表2及び3参照))からのフィブリノーゲン濃縮物調製
FIフラクションの取得
50lの血漿を0±2℃で溶融させ、遠心分離処理することによって低温沈殿物を得る。低温沈殿物においては、低い血漿のpHをHClによってpH7.2にし、エタノールを添加する(9±1%)。温度を−2.5℃に維持する。2時間の保温後、懸濁液を遠心分離してペレット(コーンフラクションIまたはFI)を得る(±800g)。
FIフラクションを15℃でクエン酸塩バッファ(0.15Mクエン酸ナトリウム−0.15M NaCl−pH7.0±0.1)中に再懸濁させる。アルハイドロゲル(最終濃度2%)を添加し、20分間にわたって22℃で保温する。プロテアーゼを豊富に含むペレットを除去したのち、1l/mの流量で上澄を清澄化フィルタ(Pall 1μm)で濾過する。溶剤/清浄剤を添加することによって、最初のウイルス不活性化を行う(1%トゥィーン80及び0.3%TNBPの存在において25℃で8時間)。
最初のグリシン沈殿処理
不活性化ののち、pHを6.1±0.1に調整し、グリシン濃度を1Mにする。4℃において少なくとも2時間の沈殿後、懸濁液を遠心分離するか、またはデカンテーションによって分離する。ペレットをその10倍に相当する量の30℃のクエン酸塩バッファに溶解させ、pHを7.0±0.1にする。
清澄化吸収性フィルタによる溶剤/清浄剤の除去
AKS−4またはAKS−7タイプ(3ディスク)の木炭及びEKSPキーゼルグールタイプ(3ディスク)のフィルタで懸濁液を濾過する(流量:700ml/min)。
ツァイス社製のフィルタのようなAKS−4またはAKS−7木炭フィルタを使用すれば、クノ(Cuno)社製のフィルタのような“脱脂”フィルタを使用するよりももっと効率的に溶剤/清浄剤を除することができる。
2回目のグリシン沈殿処理
濾液のpHを6.1±0.1に調整し、グリシンを添加する(最終濃度:1M)。4℃における沈殿処理を少なくとも2.5時間持続させる。遠心分離またはデカンテーション後、沈殿物を得る。
2回目の清澄化濾過
3倍に希釈したクエン酸塩バッファにペレットを溶解させ、この溶液を上述のように濾過する。
濃度及びダイアフィルトレーション
2回目の濾過から得た濾液を限外濾過(フィルトロン(Filtron商標)、ミリポア(Millipore))によって濃縮し、3倍に希釈されたクエン酸塩バッファからダイアフィルトレーション処理する。
安定剤の添加と紫外線による2回目のウイルス不活性化
精製ずみのフィブリノーゲンに安定剤を添加し、pHを7.0±0.1に調整し、フィブリノーゲンの溶液をUVC線で処理することにより、特にエンベロープを持たないウイルス(パルボウイルスB19,肝炎A及びCウイルスなど)を不活性化する。
殺菌のための濾過
0.45μm及び0.22μm ミリディスク(Millidisk商標)フィルタ(ミリポア)で濾過することによって溶液を殺菌する。
凍結乾燥及び強力な熱処理
凍結乾燥後、10時間以上、好ましくは24ないし72時間にわたってフィブリノーゲンを80℃に加熱すればよい。
結果
得られる生成物は、下記の性質を特徴とする:
−収率:原料血漿(FIフラクション)に対して0.4〜1g/l
−溶出液:血漿の0.2mg/l
−純度:98%よりも高い
−(乾熱後でも)第VIII因子の高い濃度 −測定可能なプロテアーゼ(特にビタミンK依存プロテアーゼ)の不在
−10分間以内に溶解可能な生成物
−溶液中での極めて高い安定性(12カ月以上4℃で放置しても凝集しない)を特徴とする生成物
−極めて低い製造コスト
−3回のウイルス不活性化処理されたフィブリノーゲンの活性低下が小さい
本発明のフィブリノーゲン濃縮物の製造設備
添付図面の図6は、本発明のフィブリノーゲン濃縮物の製造設備を示す簡略図である。
この設備は、本発明のフィブリノーゲン濃縮物の沈殿、遠心分離/デカンテーション、濾過、濃縮及び透析を行う装置(1及び2)を含み、これらの装置を処理すべき血液誘導体に応じて構成することは当業者にとって容易である。
この設備は、物理的処理によって血液誘導体中のウイルスを不活性化する装置(図6中の3)をも含む。
従って、本発明の設備は血液誘導体、特に凝集因子(第VIII因子、第IX因子など)、免疫グロブリン、アルブミン、フィブリノーゲンなどを物理的にウイルス不活性化するのに利用できる。
この装置は、放射の90%以上が250ないし270nm、好ましくは254nmの波長を有するUV殺菌管を含み、石英またはポリマー材で形成されていて、前記波長を吸収しない管にむかって放射線を反射させる反射囲いの中に取り付けられている。管4内を循環する生成物とUVランプ5が互いに接触することはない。
バッフルや窒素注入などのような乱流システムによって、管内の流れを均質に維持することができる。管を照射するUV量をモニターするシステムを管のランプとは反対の側に配置する。照射線量を一定にするためには、生成物の滞留時間を調節すればよい。管径は、殺菌ランプの出力または長さと同様に、処理すべき容量に応じて設定すればよい。囲いの内部及び液体の温度をモニターし、記録する。
システム全体は、イノックス304ステンレススチールやテフロンのような薬剤製造慣行(GMP)に合致する材料で形成し、使用現場で衛生処理を施せばよい。
UV線、特にUVC線を使用することにより、ウイルス、特にエンベロープを持たないウイルス、例えばマウスパルボウイルスのような1本鎖ウイルスを不活性化することができる(ウイルス不活性化の5〜6 log)。
システムは、血液誘導体製造工程の下流側、例えば殺菌用濾過の手前または限外濾過の後方に配置される。
UVランプの出力は、18ないし132ワットである。製剤(第VIII因子、フィブリノーゲン及びIgG)の活性は、僅かしか影響されない(平均して活性低下は5%)。
装置は、単一体として、または並置される一連のモジュールとして構成すればよい。照射線量は100ないし2000ジュール/m2、好ましくは250ジュール/m2程度である。
本発明の設備に使用されるUV殺菌装置はs.p.lタイプのものである(アクアファイン(AQUAFINE 商標)、Valencia,CA(USA))。
例4:本発明のフィブリノーゲン濃縮物の分析
表4は、血漿の低温沈殿物の溶解フラクションに対してイオン交換樹脂を吸着材として1回のクロマトグラフィー処理(クロマト溶出液)を行い、場合によっては乾熱処理(DHクロマト溶出液)によって調製するか、またはコーン第Iフラクション(FI)の処理を行い、場合によっては、このフラクションを乾熱処理(DH FI)することにより得られたフィブリノーゲン濃縮物の特性を分析した結果を示す。
この分析結果から明らかなように、得られた生成物は極めて高い、即ち、98%を超える純度を有し、溶剤/清浄剤の比率は極めて低い;ただし、この生成物は充分な量の第XIII因子フラクションを保有しているから、本発明のフィブリノーゲン濃縮物を生物学的接着剤として利用することを可能にする。
Claims (4)
- フィブリノーゲン濃縮物の製法において、
フィブリノーゲンを含有する再懸濁血漿低温沈殿物を水酸化アルミニウムと低温における沈殿処理とで予備精製する工程と、
前記予備精製ずみ溶液を、溶剤/清浄剤でウイルス不活性化処理する工程と、
前記ウイルス不活性化処理された溶液にイオン交換樹脂を吸着剤とする1回のクロマトグラフィー処理をして、得られる第1フラクションを選択的に回収し、前記第1フラクションを温度25℃、0.15Mクエン酸ナトリウム、0.15M NaCl、1Mグリシン、カーボンフィルタ濾過、pH6.1(1N HCl)の条件下で沈殿物を再溶解させる工程と、
沈殿物をカーボンフィルタで濾過し、ダイアフィルトレーション処理して濃縮生成物を得る工程と、
前記濃縮生成物に安定剤を添加したのち、濾過によって殺菌する工程とを順次行うことを特徴とするフィブリノーゲン濃縮物の製法。 - 請求項1に記載の工程を順次行ったのち、さらに凍結乾燥する工程を行うことを特徴とするフィブリノーゲン濃縮物の製法。
- 請求項1または請求項2に記載の製法によって得られ、プロテアーゼを含まないことを特徴とするフィブリノーゲン濃縮物。
- 請求項3に記載のフィブリノーゲン濃縮物を含む薬剤、化粧剤、または生物学的接着剤。
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