PL165402B1 - Sposób wydzielania oczyszczonego roztworu albuminy PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób wydzielania oczyszczonego roztworu albuminy z ludzkiego lub zwierzecego roztworu fizjologicznego zawierajacego albumine z zastosowaniem procesu chromatografii, znamienny tym, ze roztwór albuminy po doprowdzeniu zawartosci bialka do 15-18 g/l, przewod- nosci wlasciwej do 1,5-2,0 mS, stosujac octan sodu i pH 5,0-8,0 stosujac kwas octowy lub sode, nanosi sie na pierwsza kolumne z zywica jonowymienna, eluuje sie albumine z kolumny przez obnizenie pH buforu octanem sodu, do wartosci co najmniej nizszej niz pHi, czyli punkt izoelektryczny zawarty w granicach pH 4-4,7, otrzymany roztwór delipiduje sie detergentem, po czym nanosi sie go na kolumne tego samego typu i prowadzi sie eluowanie w takich samych warunkach przez obnizenie pH buforu, a nastepnie oczyszczony roztwór albuminy doprowadza sie do stezenia fizjologicznego. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wydzielania oczyszczonego roztworu albuminy z ludzkiego lub zwierzęcego roztworu fizjolgicznego, przez oczyszczanie drogą chromatografii jonowymiennej.

Od wielu lat znane są różne sposoby wytwarzania z normalnej surowicy roztworów albuminy nadających się do wstrzykiwania.

Sposoby te obejmują wytrącanie etanolem z zastosowaniem znanych metod Cohna lub Kistlera i Nitschmanna i różne systemy oczyszczania, obejmujące kilka rodzajów kolumn chromatograficznych. Materiałem wyjściowym mogło być świeże lub zamrożone osocze, supernatant otrzymany przez wymrażanie albo frakcja, z której zostały już usunięte pewne białka.

Rozwój systemu wysokosprawnego oczyszczania został opisany przez Curlinga, Berglofa, Lindquista i Erikssona (Vox Sanguinis 33, 1977,97-107 i w opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki nr 4088222). Technologia ta, która została rozwinięta szczególnie przez firmę Pharmacia (Pharmacia Fine Chemicals, Uppsala, Szwecja) dostarczająca różne rodzaje żywicy chromatograficznej, jest szeroko stosowana w wielu centrach transfuzji krwi (w Europie, Kanadzie, Australii itd.).

Jednak te znane sposoby nie zapewniały całkowitego usunięcia pewnych cząsteczek zanieczyszczających typu lipoproteinowego, szczególne α-lipoprotein, z powodu ich biochemicznych analogii do albuminy.

165 402

Tween 80 rozcieńcza się do 10% w gorącej, jałowej wodzie w celu włączenia do roztworu albuminy w stosunku 0,5% (objętościowo/objętościowy) dla 4% roztworu albuminy albo 2,5% (objętościowo/ objętościowy) dla 20% roztworu albuminy [określenie objętościowo/objętościowy oznacza objętość czystego Tweenu/objętość roztworu albuminy]. Wtedy mieszaninę:

— albo ogrzewa się do temperatury 60°C przez co najmniej 1 godzinę, — albo kontaktuje się, podczas łagodnego mieszania, w temperaturze 25°C przez co najmniej 5 godzin.

c. Chromatografia

Stosuje się kolumnę z DEAE sepharose CL6B w warunkach identycznych do tych, które stosowano w pierwszym etapie. Albuminę adsorbuje się na kolumnie, a Tween 80 usuwa się w przesączu razem ze związkami typu lipodowego, takimi jak α-lipoproteina. Kolumnę zrasza się 10 -krotną objętością buforu aby zapewnić całkowite usunięcie Tweenu 80. Albuminę eluuje się w tych samych warunkach jak poprzednio przez obniżenie pH buforu do 4,5.

Eluowany roztwór albuminy doprowadza się następnie do warunków fizjologicznych, czyli do pH 6,5 do 7,0 a osmolarność 80 do 350mosM. Roztwór ten sączy się, umieszcza w fiolkach i wyjaławia przez ogrzewanie do temperatury ponad 60°C w ciągu co najmniej 10 godzin (według zasad założonych przez farmakopeję). Pasteryzacja ta może być zastąpiona znaną obróbką powodującą dezaktywację wirusów z zastosowaniem rozpuszczalnika-detergenta.

Przykład II. Wykazanie skuteczności procesu przez analizę immunoelektroforetyczną. Jakość gotowego roztworu albuminy porównywano z roztworem otrzymanym z pierwszej kolumny chromatograficznej. Wyniki podane są na fig. 1 na rysunku. Figura 1 przedstawia immunoelektroforezy roztworów albuminy (w górnej części) z kontrolnym białkiem (w dolnej części). Figura 1A: immunoelektroforeza w obecności antyludzkiego ciała osocza antysurowicy przed traktowaniem roztworu albuminy Tweenem 80. Figura 1B: ta sama elektroforeza jak na fig. 1A w obecności anty-ApoA, specyficznej surowicy odpornej. Fig. 1C: immunoelektroforeza w obecności antyludzkiego całego osocza antysurowicy po obróbce roztworu albuminy Tweenem 80. Fig. 1B musi być porównana z fig. 1A i pozwala na określenie łuku α-lipoproteiny. Fig. 1C przedstawia znikanie łuku α-lipooroteinowego w roztworze po traktowaniu Tweenem 80.

165 402

Z opisu patentowego EPO nr 50061 znany jest sposób ograniczania pirogeniczności i zawartości cząstek wywołujących zakażenie w preparatach farmaceutycznych, w tym delipidowania albuminy przez przedłużone kontaktowanie roztworu z od około 0,25% do około 10% wagowo roztworem lub zawiesiną nie denaturującego amfifilu. Amfifilami są różne detergenty, między innymi polioksyetylenowane pochodne częściowych estrów kwasów tłuszczowych, np. Tween, w tym Tween 80 lub oksyetylenowany alkilofeynol, np. Triton. Delipidowaną albuminę wytrąca się, a amfifil pozostaje rozpuszczony lub zawieszony w supernatancie.

Cząsteczki α-lipoprotein okazują się nietrwałe podczas ogrzewania i powodują po denaturacji występowanie bądź cząstek bądź pewnego zmętnienia roztworów albuminowych podczas pasteryzacji, co czyni je niezdatnymi do użytku klinicznego. Zanieczyszczenia te są trudne do usunięcia znanymi metodami opartymi na różnicach ciężaru cząsteczkowego lub ładunku.

Opracowano obecnie sposób usuwania i eliminowania zanieczyszczeń lipoproteinowych, który jest bardziej skuteczny niż dodatkowe etapy chromatografii opisane w literaturze. Sposób ten obejmuje etap delipidacji roztworu albuminowego z użyciem nie denaturującego, anionowego detergenta.

Sposób wydzielania oczyszczonego roztworu albuminy z ludzkiego lub zwierzęcego roztworu fizjologicznego zawierającego albuminę z zastosowaniem procesu chromatografii, polega na tym, że roztwór albuminy po doprowdzeniu zawartości białka do 15-18 g/l, przewodności właściwej do 1,5-2,0 mS i pH do 5,0-8,0 nanosi się na pierwszą kolumnę z żywicą jonowymienną, eluuje się albuminę z tej kolumny przez obniżenie pH buforu do wartości co najmniej niższej niż pH i otrzymany roztwór delipiduje się detergentem, po czym nanosi się go na kolumnę tego samego typu i prowadzi się eluowanie w takich samych warunkach przez obniżenie pH buforu, a następnie oczyszczony roztwór albuminy doprowadza się do stężenia fizjologicznego.

Sposobem według wynalazku otrzymuje się wysoce oczyszczony roztwór albuminy. Roztwór taki ma tę zaletę, że jest trwały podczas pasteryzacji i konserwowania.

Obróbka delipidująca polega na przedłużonym kontaktowaniu roztworu albuminowego wyeluowanego z pierwszej kolumny chromatograficznej z detergentem anionowym. Detergent ten może być wybrany z detergentów typu estrów kwasów tłuszczowych polioksyetylenosorbitanu (Tween) lub eterów polioksyetylenowych produkcji firmy Sigma (Triton). W szczególności bardzo dobre wyniki uzyskuje się z jednooleinianem polioksyetylenosorbitanu (Tweenem 80), gdy jego stężenie jest zawarte w zakresie 0,05 i 0,25 g na 1g białek i przy zachowaniu stosunku 1 objętości Tweenu 80 na 8 objętości roztworu albuminy.

Obróbka delipidująca może być przeprowadzona przez dość długie kontaktowanie, zwłaszcza przez ponad 5 godzin, w temperaturze 25°C lub krócej, ale w wyższej temperaturze, na przykład przez 1 godzinę w temperaturze 60°C. W tym drugim przypadku konieczne jest dodanie środka stabilizującego albuminę, takiego jak kaprylan sodu.

Proces prowadzony sposobem według wynalazku może być przeprowadzony z dowolnym roztworem fizjologicznym, czy to ludzkim czy zwierzęcym, który zawiera albuminę, w postaci świeżego lub zamrożonego, całkowitego osocza lub supernatantu po wytrąceniu przez zamrażanie. Można również stosować supernatant po wytrąceniu osocza etanolem według metod Cohna lub Kistlera i Nitschmanna albo frakcję osocza, z której inne użyteczne białka zostały już usunięte. Materiał wyjściowy może również pochodzić z łożyska.

Przed naniesieniem na pierwszą kolumnę chromatograficzną, wyjściowy roztwór zawierający albuminę doprowadza się do poziomu zawartości białka pomiędzy 15 i 18 g/l, jego przewodność właściwą do 1,5 do 2 mS (mili Simensów), stosując octan sodu, a wartość pH do poziomu pomiędzy 5,0 i 8,0, stosując kwas octowy lub sodę.

Roztwór albuminowy nastawiony w ten sposób nanosi się na pierwszą kolumnę chromatograficzną z żywicą jonowymienną. Dobrą, selektywną adsorpcję albuminy uzyskuje się przy zastosowaniu żywicy jonowymiennej produkcji firmy Sigma sprzedawanej pod nazwą DEAE sepharose, na przykład na kolumnie z szybkim przepływem „DEAE sepherose CL-6B“ stosowanej przez firmę Pharmacia.

Albuminę zaadsorbowaną na kolumnie chromatograficznej eluuje się przez obniżenie pH buforu do wartości co najmniej niższej niż Phi (punkt izoelektryczny, w przybliżeniu równy 4,7) a ściślej pomiędzy 4,0 i 4,7.

165 402

Sposób według wynalazku obejmuje, po obróbce delipidującej, oddzielanie na drugiej kolumnie chromatograficznej tego samego typu i w takich samych warunkach jak pierwsza.

Ten drugi etap chromatografii pozwala na eliminację Tweenu i zanieczyszczeń lipoproteinowych. W celu zapewnienia i całkowitego usunięcia, kolumnę z zaadsorbowaną albuminą przemywa się kilkakrotnie, w kolejności, roztworem buforowym zanim wyeluuje się albuminę przez obniżenie pH do wartości 4 do 4,7, tak jak to opisano powyżej.

Wyeluowany roztwór albuminy doprowadza się następnie do końcowego stężenia pomiędzy 4 i 25% w warunkach fizjologicznych, porównywalnych z zastosowaniem terapeutycznym, a ściślej do pH pomiędzy 6,5 i 7,0 i osmolarności 80 do 350 mosM.

Końcowym etapem jest pasteryzacja roztworu albuminy, stabilizowanego uprzednio przez dodanie kaprylanu sodu w stężeniu 0,012 do 0,015 g/g albuminy. Pasteryzację tę prowadzi się przez ogrzewanie w temperaturze ponad 60°C w ciągu co najmniej 10 godzin. Po tej obróbce, roztwory pozostają przezroczyste i są trwałe w stanie zakonserwowanym.

Zgodnie z innym procesem prowadzonym sposobem według wynalazku nie pasteryzuje się roztworu albuminy i nie dodaje się do niego kaprylanu sodu. W takim przypadku roztwór przechodzi obróbkę dezaktywacji wirusa prowadzoną znanymi metodami, z zastosowaniem rozpuszczalnika-detergenta.

Roztwory albuminy oczyszczone sposobem według wynalazku są szczególnie przydatne dla celów terapeutycznych. Roztwory oczyszczonej, niepasteryzowanej albuminy mogą być również używane do wykorzystania dla hodowli in vitro komórek eukariotycznych.

Następujące przykłady służą do zilustrowania sposobu według wynalazku.

Figura 1 ilustruje te przykłady i przedstawia immunoelektroforezy roztworu albuminy przed i po obróbce delipidującej.

Przykład I. Materiałem wyjściowym jest supernatant Cohna I + II + III (po wytrąceniu osocza etanolem według znanego sposobu Cohna i wsp., J. Am. Chem. Soc. 68,1946,459-475) lub jego równoważnik A + 1 według znanego sposobu Kistlera i Nitschmanna (vox Sanguinis 7,1962, 414-424). Materiał ten dializuje się z wodą destylowaną, która przeszła osmozę (jakości „preparat do iniekcji). Roztwór ten doprowadza się do stężenia białka 15 do 18 g na litr.

Doprowadza się pH do 6,0 lub do wartości pomiędzy 5,0 i 8,0 w zależności od użytego materiału wyjściowego kwasem octowym lub sodą. Przewodność roztworu doprowadza się do 1,8 mS lub do wartości pomiędzy 1,5 do 2,0 mS, stosując octan sodu.

a. Chromatografia

Roztwór ten poddaje się pierwszemu etapowi chromatografii na kolumnie DEAE speharose CL. 6B - szybki przepływ (Pharmacia). Kolumna chromatograficzna jest równoważna buforem octanu sodu przy pH 6,0. Żel jest równoważny, gdy bufor wypływający z kolumny ma przewodność 1,8±0,1 mS i bufor wypływający z kolumny ma przewodność 1,8±0,1 mS i pH 6,0±0,1.

Próbkę nanosi się w stosunku 465 g białek na 20 litrów żelu. Szybkość przepływu jest regulowana na poziomie około 100 l/h. Po przepuszczeniu próbki, powrót do linii podstawowej zapewnia się przez zastosowanie buforu równoważącego. Obniżenie pH do 5,25 pozwala następnie na desorbcję i elucję przenoszącej substancji.

Albuminę eluuje się z kolumny przez obniżenie pH do wartości co najmniej niższej niż jej pHi (4,7). Bufor octanowy nastawia się na wartość pH 4,5, a przewodność na 1,8 mS. Weluowany roztwór albuminy zatęża się do około 100 do 150 g/l, następnie dializuje się z wodą w celu usunięcia octanu.

Roztwór albuminy nastawia się następnie na pH 7,0 i osmolowość 250 do 350 mosM. Jego stężenie doprowadza się do 4 do 5% albo do 20 do 25%.

b. Obróbka delipidująca

Do roztworu albuminy dodaje się kaprylan sodu w stosunku 0,015 g kaprylanu na 1g białek, jako środek stabilizujący do następnego ogrzewania i pasteryzacji (jeżeli te operacje nie muszą być prowadzone, kaprylanu nie dodaje się). Roztwór przepuszcza się przez filtr wyjaławiający.

1615402

Β’

C’

Figi

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wydzielania oczyszczonego roztworu albuminy z ludzkiego lub zwierzęcego roztworu fizjologicznego zawierającego albuminę z zastosowaniem procesu chromatografii, znamienny tym, że roztwór albuminy po doprowdzeniu zawartości białka do 15-18 g/l, przewodności właściwej do 1,5-2,0 mS, stosując octan sodu i pH 5,0-8,0 stosując kwas octowy lub sodę, nanosi się na pierwszą kolumnę z żywicą jonowymienną, eluuje się albuminę z kolumny przez obniżenie pH buforu octanem sodu, do wartości co najmniej niższej niż pHi, czyli punkt izoelektryczny zawarty w granicach pH 4-4,7, otrzymany roztwór delipiduje się detergentem, po czym nanosi się go na kolumnę tego samego typu i prowadzi się eluowanie w takich samych warunkach przez obniżenie pH buforu, a następnie oczyszczony roztwór albuminy doprowadza się do stężenia fizjologicznego.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wyeluowany roztwór delipiduje się na denaturującym detergentem anionowym.
3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że roztwór kontaktuje się z detergentem 5 godzin w temperaturze 25°C.
4. 4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że roztwór kontaktuje się z detergentem około 1 godzinę, w temperaturze 60°C i w obecności kaprylanu sodu.
5. 5. Sposób według zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że jako detergent stosuje się jednooleinian polioksyetylenosorbitanu w stężeniu pomiędzy 0,05 i 0,25 g na 1 g białek.
6. 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stężenie jednooleinianu polioksyetylenosorbitanu doprowadza się do stosunku 1 objętości jednooleinianu polioksyetylenosorbitanu na 8 objętości roztworu albuminy.
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że początkowy roztwór albuminy nanosi się na pierwszą kolumnę chromatograficzną wypełnioną żywicą DEAE sepharose adsorbującą albuminę.
8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że roztwór albuminy, który przeszedł obróbkę delipidującą, nanosi się na drugą kolumnę chromatograficzną z żywicą jonowymienną typu DEAE sepharose, adsorbującą albuminę i eliminującą estry kwasów tłuszczowych polioksyetylenosorbitanu oraz produkty pochodzące z delipidowania.
9. 9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że kilkakrotnie przemywa się kolumnę chromatograficzną roztworem buforowym.