RU2769062C2 - Усовершенствованный способ деконтаминации биологического материала путем разделения и инактивации - Google Patents

Усовершенствованный способ деконтаминации биологического материала путем разделения и инактивации Download PDF

Info

Publication number
RU2769062C2
RU2769062C2 RU2018140729A RU2018140729A RU2769062C2 RU 2769062 C2 RU2769062 C2 RU 2769062C2 RU 2018140729 A RU2018140729 A RU 2018140729A RU 2018140729 A RU2018140729 A RU 2018140729A RU 2769062 C2 RU2769062 C2 RU 2769062C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
biological material
solution
layers
range
Prior art date
Application number
RU2018140729A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2018140729A (ru
RU2018140729A3 (ru
Inventor
Костантино КОЗЗАРИ
Лука АНГИОЛИНИ
Original Assignee
Альтергон С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Альтергон С.А. filed Critical Альтергон С.А.
Publication of RU2018140729A publication Critical patent/RU2018140729A/ru
Publication of RU2018140729A3 publication Critical patent/RU2018140729A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2769062C2 publication Critical patent/RU2769062C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/14Extraction; Separation; Purification
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/0005Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor for pharmaceuticals, biologicals or living parts
    • A61L2/0011Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor for pharmaceuticals, biologicals or living parts using physical methods
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/0005Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor for pharmaceuticals, biologicals or living parts
    • A61L2/0082Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor for pharmaceuticals, biologicals or living parts using chemical substances
    • A61L2/0088Liquid substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/18Liquid substances or solutions comprising solids or dissolved gases
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3693Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits using separation based on different densities of components, e.g. centrifuging
    • A61M1/3695Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits using separation based on different densities of components, e.g. centrifuging with sedimentation by gravity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D11/00Solvent extraction
    • B01D11/04Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B01D11/0492Applications, solvents used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/575Hormones
    • C07K14/59Follicle-stimulating hormone [FSH]; Chorionic gonadotropins, e.g.hCG [human chorionic gonadotropin]; Luteinising hormone [LH]; Thyroid-stimulating hormone [TSH]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/76Albumins
    • C07K14/765Serum albumin, e.g. HSA
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10Apparatus features
    • A61L2202/15Biocide distribution means, e.g. nozzles, pumps, manifolds, fans, baffles, sprayers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D11/00Solvent extraction
    • B01D11/04Solvent extraction of solutions which are liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2221/00Applications of separation devices
    • B01D2221/10Separation devices for use in medical, pharmaceutical or laboratory applications, e.g. separating amalgam from dental treatment residues

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу деконтаминации биологического материала путем применения методик разделения и инактивации, включающему центрифугирование трехслойной жидкой системы (a-b-с), в которой слои расположены один над другим и отличаются по свойствам плотности и/или смешиваемости; верхний слой (а) содержит водный раствор биологического материала, нуждающегося в обеззараживании; нижний слой (с) содержит раствор, который инактивирует указанные вирусы, прионы и/или бактерии; промежуточный слой (b), расположенный между указанными верхним и нижним слоями, разделяет указанные слои и защищает указанный биологический материал от воздействия инактивирующего раствора. При этом указанные слои имеют разные плотности, в порядке: (a)<(b)<(c), слои (a) и (b) имеют разность плотностей в диапазоне от 0,030 до 0,3 г/мл; слой (b) не смешивается со слоем (a); слой (b) представляет собой смесь галогенированного алифатического органического растворителя и ароматического органического растворителя, в объемном соотношении от 1:0,5 до 1:4, предпочтительно от 1:0,8 до 1:3; слой (c) представляет собой раствор мочевины с молярностью в диапазоне от 7 М до 9 М и рН от 8,0 до 11,0 или раствор NaOH с молярностью в диапазоне от 1 М до 2 М. Технический результат: деконтаминация биологического материала от вирусных, прионных и/или бактериальных контаминантов путем отделения контаминантов при центрифугировании в трехслойной жидкой системе из верхнего слоя раствора биологического материала через промежуточный слой в нижний инактивирующий слой. 7 з.п. ф-лы, 7 табл., 4 пр.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к области деконтаминации (деконтаминации) биологических материалов. Предложен новый способ инактивации биологических материалов, в частности, от вирусных, бактериальных или прионных форм, основанный на принципах разделения и инактивации.
Уровень техники
Хорошо известно, что обеззараживание, в частности, от вирусов и бактерий или прионов, составляет основную проблему при дезинфекции биологических материалов. В частности, но не исключительно, указанная проблема наблюдается на конечных стадиях промышленных способов очистки целевых молекул из крови, мочи или культуральных сред. Фактически, чувствительность целевых молекул биологического происхождения к химической или физической обработке в общем случае делает невозможным применение жестких методик дезинфекции, из-за риска повреждения указанной целевой молекулы или снижения ее активности до очень низких уровней. В частности, хорошо известно, что заражение вирусами без оболочки (безоболочечными вирусами) и прионами представляет собой трудноразрешимую проблему. В случае заражения вирусами существует несколько методик деконтаминации: их обычно описывают как методики инактивации или разделения. Примерами методик инактивации вирусов являются тепловые способы обработки (например, пастеризация, лиофилизация, применение сухого тепла), применение растворителей в качестве детергентов и воздействие очень низкого или высокого рН. Примерами методик разделения вирусов являются способы осаждения (например, в этаноле, полиэтиленгликоле), виды хроматографии (ионообменная, аффинная, гидрофобного взаимодействия, обращенно-фазовая) и нанофильтрация.
Необходимо проводить соответствующие валидационные исследования, с целью подтверждения эффективности методики деконтаминации: указанные исследования требуют введения в материал известного количества инфекционного агента в начале процесса (так называемая «добавка») и детектирования присутствия остаточного количества такого агента в конце процесса; количество введенного инфекционного агента измеряют в десятичной логарифмической шкале (log10), и выражают эффективность как логарифмический показатель снижения количества патогена. В идеале, для целей регулирования, методика очистки должна показывать эффективность деконтаминации от вирусов по меньшей мере 12-15 log10. В основе такой эффективности должны лежать различные стадии очистки, основанные на различных принципах. Однако в некоторых способах очистки трудно добиться такого результата по причине ограниченной применимости вышеуказанных методик в промышленном масштабе, или по причине агрессивности их воздействия на целевой материал.
Гораздо труднее устранить заражение прионами, которые менее изучены и в последнее время вызывают обеспокоенность в связи с биобезопасностью.
Действительно, благодаря природе и малым размерам, для прионов не эффективны многие способы разделения, эффективные в отношении вирусов, и их инактивацию трудно обеспечить. Воздействие сильно щелочных растворов и индуцированная мочевиной денатурация входят в число известных методик, вызывающих существенную инактивацию прионов. Такие методики часто повреждают целевой материал и трудно применимы в промышленных масштабах.
В заявке на патент ЕР-А-1593688 описана методика, в которой применяют комбинацию разделения и инактивации биологического материала: в пробирках для ультрацентрифугирования разделяют следующие слои растворов с понижающейся плотностью: мочевины высокой плотности (инактивирующая нижняя фаза), сахарозы (промежуточная фаза или «прокладка») и раствора очищаемого биологического материала (верхняя фаза); пробирку центрифугируют, дисперсный загрязняющий материал, находящийся в верхней фазе, мигрирует через промежуточную фазу и достигает нижней фазы, в которой инактивируется; верхнюю фазу, обеззараженную указанным путем, после центрифугирования собирают как надосадочную жидкость. Указанная методика обеспечивает преимущество комбинации двух различных способов деконтаминации (разделения и инактивации); однако было доказано, что она трудно применима на практике и обладает ограниченной эффективностью, особенно на промышленном уровне: действительно, система жидкостей, состоящая из трех слоев смешивающихся водных растворов, разделенных только благодаря различным плотностям, весьма нестабильна, ее трудно создать/сохранить, указанная система восприимчива к нарушениям слоев после незначительных манипуляций с пробиркой; при переходе к промышленному масштабу это приводит к отбраковыванию многих пробирок с неудовлетворительным расслоением; в качестве альтернативы, заполнение необходимо осуществлять очень медленно, и также ускорение и торможение в ходе центрифугирования следует осуществлять очень осторожно, чтобы избежать нарушения расслоения.
В свою очередь, полное устранение промежуточного слоя могло бы обеспечить получение более простой двухслойной системы, в которой два раствора были бы лучше разделимы благодаря разнице плотностей, что в целом улучшило бы стабильность системы; однако в этом случае наблюдался бы прямой контакт между биологическим материалом и денатурирующим раствором, что, возможно, привело бы к тому, что увеличение выхода, обусловленное большей стабильностью двухслойной системы, было бы утрачено по причине нежелательного снижения активности биологического материала.
Наконец, трудно найти для промежуточной фазы альтернативу сахарозе, например, способную образовывать промежуточную фазу, более отделенную от двух соседних фаз: фактически, более высокая отделенность между двумя фазами влечет за собой риск снижения возможности миграции бактериального/вирусного/прионного материала сквозь различные фазы, таким образом, ограничивая его попадание в нижний инактивирующий раствор; кроме того, поиск других веществ, помимо сахарозы, (например, синтетических веществ, растворителей, и т.д.) также ограничен с точки зрения их возможного отрицательного воздействия на стабильность/активность биологического материала.
В свете существующих на настоящий момент решений и их ограничений, существует значительная потребность в новых способах деконтаминации биологического материала, которые легче и быстрее осуществимы, особенно в промышленном масштабе, и обеспечивают возможность эффективного деконтаминации биологического материала, без потери его активности и с обеспечением возможности выделения с высоким выходом.
Краткое описание изобретения
Авторами настоящего изобретения предложен новый способ деконтаминации биологического материала, который эффективно удовлетворяет вышеуказанные потребности.
Данный способ по существу включает создание трехслойной жидкой системы (a-b-с), в которой слои различаются между собой по свойствам плотности и/или смешиваемости; верхний слой (а) содержит водный раствор биологического материала для деконтаминации; нижний слой (с) содержит раствор, инактивирующий указанные вирусы, прионы или бактерии; в основе настоящего изобретения, по существу, лежит идентификая нового промежуточного слоя (b), расположенного между указанными верхним и нижним слоями, который способен максимизировать стабильность трехслойной системы на всех стадиях способа деконтаминации (т.е. во время получения трехслойной системы, во время ее переноса в систему центрифугирования, во время центрифугирования и на стадии сбора белковых надосадочных жидкостей), без ограничения каким-либо образом миграции загрязняющего агента (контаминанта) в нижний слой, и без нарушения стабильности биологического материального объекта способа. В способе согласно настоящему изобретению три вышеуказанных слоя имеют различные плотности, таким образом, что (а)<(b)<(с); промежуточный слой состоит из органического растворителя (или смеси растворителей), не смешивающегося по меньшей мере с верхним слоем.
Настоящее изобретение охватывает применение некоторых предпочтительных органических растворителей, преимущественно применяемых в определенных объемных отношениях. Также согласно настоящему изобретению предложено определенное указание на разность плотностей между слоями, в частности между слоями (а) и (b), подходящую для поддержания стабильности системы и одновременного сохранения эффективности деконтаминации и биологической активности материального объекта деконтаминации.
Подробное описание изобретения
Согласно настоящему изобретению, термин «разделение» относится к отделению дисперсного элемента (загрязняющего агента) от содержащей его жидкой фазы (раствора биологического материала). Термин «инактивация» относится к снижению или устранению активности указанных контаминантов (загрязняющих агентов).
Согласно настоящему изобретению, термин «несмешивающийся», относящийся к несмешиваемости двух слоев жидкостей, применяют в широком смысле для определения слоев жидкостей, которые по причине различия в гидрофильных/липофильных свойствах, плотности и/или поверхностном натяжении всегда сохраняют четкое разделение фаз (при комнатных температуре и давлении и в условиях покоя): при возможном механическом воздействии (встряхивание, перемешивание, центрифугирование и т.д.) такие слои не образуют устойчивую гомогенную смесь друг с другом, а полностью возвращаются к исходному разделению и расслоению на две фазы по прошествии соответствующего времени в покое.
Термин «частично смешивающиеся», относящийся к смешиваемости двух или более слоев жидкостей, в настоящем описании предназначен описывать слои, которые по причине близких гидрофильных/липофильных свойств, плотности и/или поверхностного натяжения не демонстрируют четкого разделения фаз (при комнатных температуре и давлении и в условиях покоя): при возможном механическом воздействии (встряхивание, перемешивание, центрифугирование и т.д.) такие слои частично образуют устойчивую гомогенную смесь друг с другом, так что даже по прошествии соответствующего времени в покое не происходит возвращения к исходному разделению и расслоению, по меньшей мере полного, а именно, две фазы остаются частично смешанными и/или взаимопроникающими.
Биологический материал, который можно применять в способе согласно настоящему изобретению, не имеет никаких ограничений с точки зрения его химической структуры и/или биологической активности. Единственным ограничением является то, что он должен быть растворим (или сделан растворимым при помощи соответствующих разбавителей) в воде или водном растворе: это существенно важно, поскольку способ разделения согласно настоящему изобретению основан на возможности отделения дисперсных контаминантов (вирусов, прионов или бактерий), осаждаемых путем центрифугирования, от биологического материала, растворенного в растворе, причем последний извлекается в виде надосадочной жидкости. Особый интерес вызывают биологические материалы, относящиеся к одному или более из следующих классов: аминокислоты, белки, ферменты, гормоны, цитокины, кофакторы, витамины, химические медиаторы и т.д. Предпочтительными примерами таких материалов являются ФСГ, ЛГ, ХГЧ, тестостерон, прогестерон, эстрадиол, гормон щитовидной железы Т3 и/или Т4, инсулин, глюкагон, гастрин, соматостатин, соматотропин, гормон роста, пролактин, ренин, ангиотензиноген, ангиотензин, гонадотропин, кортизол, адренокортикотропный гормон (АКТГ), модифицированные аминокислоты, L-ДОФА, дофамин, эпинефрин, норэпинефрин, серотонин, гистамин, ГАМК, их производные и т.д. Особенно предпочтительными биологическими материалами являются фолликулостимулирующий гормон (СГ), лютеинизирующий гормон (ЛГ), хорионический гонадотропин человека (ХГЧ), гормоны щитовидной железы, т.е. трииодтиронин (Т3) и/или тироксин (Т4), прогестерон, тестостерон и их производные. Биологический материал может также представлять собой физиологическую жидкость, содержащую целевые молекулы, растворенные или растворимые в ней, которые необходимо отделить от дисперсного материала; примерами физиологической жидкости являются кровь, плазма, моча, амниотическая жидкость, спинномозговая жидкость и т.д.
Контаминанты, которые в способе согласно настоящему изобретению можно отделить от биологических материалов, представляют собой дисперсные контаминанты, в частности, вирусы, прионы или бактерии. Термин «контаминант», однако, включает любой другой дисперсный материал, который может быть ассоциирован с биологическим материалом, даже нетоксичный для человека или животных (например, материалы в суспензии, порошки и т.д.); такие дисперсные материалы в любом случае являются нежелательными, если они содержатся в готовом биологическом продукте, поскольку они снижают его титр.
Верхний слой (а), применяемый в настоящем изобретении, содержит водный раствор выбранного биологического материала. В зависимости от степени растворимости в воде указанного материала, раствор, составляющий слой (а) может, возможно, содержать солюбилизирующие разбавители; другие примеры возможных применяемых разбавителей включают буферные агенты и регулирующие тоничность агенты, применяемые для оптимизации условий консервирования раствора выбранного биологического материала; такие разбавители, исключительно произвольные, не оказывают существенного влияния на стабильность биологического материала при его контакте с промежуточным слоем (b); авторами настоящего изобретения было экспериментально проверено, что промежуточный слой согласно настоящему изобретению никоим образом не модифицирует активность биологического материала в соседнем слое (а). Ионные вещества, такие как, например, хлорид натрия или глицерин, можно применять в качестве регулирующих плотность агентов.
Слой (а) представляет собой слой с самой низкой плотностью, который отделяется на верхней поверхности многослойной системы; кроме этого условия, для этого слоя не требуется каких-либо абсолютных значений плотности; тем не менее, поскольку он представляет собой водный раствор, плотность часто будет близка или несколько выше плотности воды; ориентировочные эталонные значения плотности указанного слоя (а) составляют от 1,001 до 1,050; возможны более высокие значения, в зависимости от типа применяемого биологического материала (т.е. физиологической жидкости).
Промежуточный слой (b) содержит органический растворитель или более одного (взаимосмешивающихся) растворителя, смешанных между собой; такие растворители (или смеси растворителей) должны быть несмешивающимися с водным раствором слоя (а), а также обладать плотностью, промежуточной между плотностями слоев (а) и (с), чтобы обеспечить возможность соответствующего расслоения промежуточного слоя. Преимущественно, плотность слоя (b) по меньшей мере на 0,025 мг/мл выше, чем плотность слоя (а); авторами настоящего изобретения было экспериментально проверено, что такого различия в плотностях достаточно, чтобы гарантировать стабильное отделение слоя (а) от остальных слоев в трехслойной системе; напротив, определенного верхнего предела для разности плотностей слоев (а) и (b) не существует, с учетом того, что чем выше указанная разность плотностей, тем более стабильной является система на различных стадиях способа; подходящее верхнее эталонное значение для вышеуказанной разности плотностей составляет примерно 0,3 мг/мл. Следовательно, разность плотностей между слоями (а) и (b) предпочтительно варьирует от 0,030 до 0,3 мг/мл. Понятно, что максимальное значение плотности, выбранное для слоя (b), всегда должно быть ниже, чем значение плотности, выбранное для слоя (с). Кроме вышеуказанных условий, неограничительные эталонные диапазоны плотностей (абсолютные значения) для слоя (b) составляют от 1,07 до 1,20.
По сравнению с отдельными растворителями, применение смеси растворителей в слое (b) обеспечивает преимущество, заключающееся в более легком изменении характеристик плотности. Удобные результаты можно получить при смешивании органического растворителя с высокой плотностью с органическим растворителем с низкой плотностью в подходящих соотношениях для получения плотности, промежуточной между инактивирующим раствором и обеззараживаемым раствором. Предпочтительно, возможно применение в качестве составляющих для слоя (b) смеси галогенированного алифатического органического растворителя с ароматическим органическим растворителем, причем указанные растворители находятся в объемных соотношениях от 1:0,5 до 1:4, или предпочтительно от 1:0,8 до 1:3. Предпочтительными примерами галогенированных алифатических органических растворителей являются: метилхлорид, метиленхлорид, хлороформ, четыреххлористый углерод; предпочтительными примерами ароматических органических растворителей являются бензол, толуол, С2-4 алкилбензол (например, этилбензол, пропилбензол и их изомеры), ксилол и их производные. Особенно предпочтительными растворителями являются хлороформ и толуол; неограничительными примерами их смесей являются смеси в соотношениях 1:1, 1:1,5 и 1:2.
Авторы настоящего изобретения также проверили, может ли контакт между фазой (а) и органическими растворителями в фазе (b) привести к частичной денатурации биологического материала, с возможным нежелательным снижением его активности. Такие исследования показали полностью отрицательный результат, то есть показали, что хотя фаза (b) сильно отличается от фазы (а) (оптимизированной для консервирования биологического материала), она никоим образом не оказывает отрицательного влияния на активность указанного материала.
Нижний слой (с) содержит раствор с более высокой плотностью, чем слои (а) и (b); он содержит вещество, способное инактивировать вирусный, прионный или бактериальный материал, который после центрифугирования попадает в контакт с указанным слоем. Отсутствуют ограничения по выбору инактивирующего вещества; его можно удобно выбирать из веществ, известных для применения в способах деконтаминации путем инактивации; выгодно также применять указанное вещество для придания слою (с) выбранной плотности: примерами таких веществ являются сильно концентрированные растворы мочевины; или сильно концентрированные растворы гидроксида щелочного металла, например, NaOH. Предпочтительными примерами являются растворы мочевины с концентрацией по меньшей мере 6 М и рН по меньшей мере 8,0; или растворы гидроксида щелочного металла с концентрацией по меньшей мере 0,5 М; ограничения на максимальную концентрацию или рН таких растворов отсутствуют, с учетом того, что увеличение концентрации (или щелочности) усиливает инактивирующую мощность слоя (с); однако подходящие применимые растворы мочевины имеют концентрацию в диапазоне от 7 М до 9 М, при рН от 8,0 до 11,0, предпочтительно, равном 9,5; подходящие диапазоны для раствора NaOH находятся от 1 М до 2 М. Инактивирующие растворы, например, раствор мочевины, могут содержать подходящий буферный агент, например, Трис-Cl, для поддержания рН в заданном диапазоне; кроме того, они могут содержать подходящие агенты, воздействующие на дисульфидные мостики (например, дитиотреитол), для облегчения денатурации белковых компонентов загрязняющих агентов. Также можно применять регулирующие плотность агенты, например, NaCl, NaBr или глицерин (также как в фазах (а) и/или (b), при желании).
В отличие от поверхности раздела между слоями (а) и (b), поверхность раздела между слоями (b) и (с) не имеет критической важности, а именно, не требуется, чтобы плотности слоев (b) и (с) сильно различались; согласно настоящему изобретению, фактически достаточно осуществить минимальное разделение фаз, составляющих слои (b) и (с); такое слабое разделение не является недостатком, но даже дополнительным преимуществом: фактически, это способствует миграции, в ходе центрифугирования, вирусных, прионных или бактериальных частиц из промежуточного слоя (b) в слой (с), где протекает реакция инактивации. Возможное частичное смешивание фаз (b) и (с) после центрифугирования, даже постоянное, не представляет собой проблему для настоящего изобретения, поскольку эти фазы представляют собой отходы способа; напротив, обеззараженный биологический материал остается в слое (а): последний остается постоянно отделенным после центрифугирования и легко собирается в виде надосадочной верхней фазы; возможный нежелательный обратный поток загрязняющего материала в слой (а) также предотвращается благодаря разнице в смешиваемости/плотности между слоем (а) и стальными двумя слоями.
Кроме вышеуказанных условий, неограничительные примеры эталонных значений плотности (абсолютные значения) для слоя (с) составляют от 1,08 до 1,30.
Способ разделения/инактивации осуществляют с использованием следующих стадий:
(i) в пробирку для ультрацентрифугирования последовательно помещают слои (с), (b), (а);
(ii) центрифугируют пробирку, подготовленную на стадии (i);
(iii) собирают слой (а) в виде надосадочной жидкости, содержащий обеззараженный биологический материал.
Стадии (i) и (iii) удобно осуществлять при помощи шприца или эквивалентного устройства для заполнения/отбора, предпочтительно, выполненного с возможностью применения в промышленном масштабе. Пробирки для ультрацентрифугирования можно выбрать из коммерчески доступных, отдавая предпочтение тем, внутренняя поверхность которых инертна к органическим растворителям, например, с тефлоновой внутренней поверхностью. Стадию (ii) осуществляют путем центрифугирования, с широким диапазоном величин G и продолжительности (обычно в диапазоне от 50,000 до 70,000 G, в течение времени от 30 минут до 2 часов); возможны отклонения от указанных величин ив зависимости от конкретных характеристик применяемого биологического материала и предполагаемой нагрузки загрязняющим агентом. Во время ультрацентрифугирования дисперсные контаминанты, содержащиеся в биологическом продукте и первоначально находящиеся в слое раствора (а), под действием их массы продвигаются ко дну пробирки, т.е. проходят через слой (b) и накапливаются в слое (с), где они инактивируются при контакте с инактивирующим раствором, содержащимся в нем; в зависимости от применяемых условий центрифугирования, контаминанты могут оставаться взвешенными в слое (с) или концентрироваться в виде осадка на дне пробирки. Способ деконтаминации завершается отбором надосадочной жидкости после центрифугирования, содержащей раствор обеззараженного биологического продукта; его можно консервировать в виде раствора, жидкого или замороженного, или можно извлекать в твердой форме после удаления жидкой фазы; для этих целей применяют более мягкие методики (например, лиофилизация или медленное выпаривание) для сохранения активности биологического продукта; более быстрые/жесткие условия, например, кипячение, можно применять в случае, если биологические продукты являются достаточно стабильными.
Резюмируя, настоящее изобретение обеспечивает возможность значительного усовершенствования известных способов разделения и инактивации, результатом чего является способ, легко применимый в промышленном масштабе, с высоким выходом продукта, который в высокой степени сохраняет биологическую активность обеззараживаемого материала. В частности, промежуточный слой с характеристиками, описанными в настоящем изобретении, позволяет получить особенно стабильную слоистую трехфазную систему, которая никоим образом не препятствует миграции вирусных, прионных или бактериальных частиц в нижнюю фазу в ходе центрифугирования; в частности, благодаря характеристикам несмешиваемости промежуточной фазы, она может иметь плотность, только незначительно превышающую плотность верхнего слоя, содержащего продукт, что приводит к гораздо более легкой миграции бактериальных/вирусных/прионных частиц в нижележащую инактивирующую фазу; сам промежуточный слой, хотя и сильно отличающийся от раствора биологического материала, не повреждает биологическую активность последнего.
Ниже настоящее изобретение описано при помощи следующих неограничительных примеров.
ПРИМЕРЫ
Пример 1: Получение инактивирующей фазы (слой (с))
Получали инактивирующие растворы на основе мочевины и на основе NaOH.
Растворы мочевины дополнительно содержали 0,5 М буферного агента Трис-Cl при 9,5 рН, дитиотреитол (ДТТ, конц. 10 мМ) и, необязательно, NaBr в качестве регулирующего плотность агента.
Растворы NaOH готовили с использованием 1 М NaOH и глицерина в качестве регулирующего плотность агента.
Figure 00000001
Пример 2: Получение промежуточной фазы (слой (b))
Получали растворы на основе хлороформа и толуола в соотношениях 1:1, 1:1,5 и 1:2.
Figure 00000002
Figure 00000003
Температура кипения хлороформа 61°С,
Температура кипения толуола 110°С.
В качестве сравнения готовили промежуточный раствор на основе водного раствора сахарозы, согласно известному уровню техники (ЕР 1593688).
Figure 00000004
Модулирование плотности требует применения большого количества сахарозы, поэтому получают сильно концентрированные растворы, неподходящие для контакта с растворами, содержащими интересующие биологические молекулы.
Пример 3: Получение раствора биологического материала (слой (а))
В качестве эталона биологического материала готовили растворы бычьего сывороточного альбумина (БСА) с концентрацией от 5 до 20 мг/мл, с NaCl или без него. Полученные растворы имели следующие характеристики:
Figure 00000005
Figure 00000006
Затем проверяли легкость расслоения полученных растворов поверх растворов слоя (b), описанных в предыдущем примере.
Figure 00000007
Figure 00000008
ДА = желаемое расслоение,
НЕТ = белковый раствор плотнее промежуточной фазы и тонет.
Figure 00000009
Figure 00000010
Пример 4 Испытание на биологическую активность
Для проверки, может ли длительный контакт между белковой водной фазой (а) и промежуточной органической фазой (b) оказывать отрицательное влияние на активность ФСГ, готовили различные небольшие пробирки с промежуточным раствором (b), с которым расслаивали различные растворы ФСГ. Образцы инкубировали в холодильнике в течение 18 ч, после чего определяли активность ФСГ по сравнению с исходной активностью каждого раствора. Подробности, касающиеся состава растворов и выделения ФСГ, показаны в следующей таблице.
Figure 00000011
Figure 00000012
Сокращенные обозначения: NaOH = гидроксид натрия; NaCl = хлорид натрия; NaBr = бромид натрия; ДТТ = дитиотреитол; Трис = трис-(гидроксиметил)-аминометан; БСА = бычий сывороточный альбумин.
На основании вышеуказанной таблицы можно отметить, что ФСГ не был поврежден (± вариации в несколько процентов проистекают из природы применяемого исследования).

Claims (23)

1. Способ деконтаминации биологического материала от вирусных, прионных и/или бактериальных контаминантов, включающий центрифугирование трехслойной жидкой системы, содержащей:
(a) верхний слой, содержащий водный раствор указанного биологического материала, который подлежит деконтаминации;
(b) промежуточный слой, содержащий один или более органических растворителей;
(c) нижний слой, содержащий раствор для инактивации указанных контаминантов,
причем:
(i) указанные слои имеют разные плотности, в порядке: (a)<(b)<(c),
(ii) указанные слои (a) и (b) имеют разность плотностей в диапазоне от 0,030 до 0,3 г/мл;
(iii) слой (b) не смешивается со слоем (a);
(iv) указанный слой (b) представляет собой смесь галогенированного алифатического органического растворителя и ароматического органического растворителя, в объемном соотношении от 1:0,5 до 1:4, предпочтительно от 1:0,8 до 1:3;
(v) указанный слой (c) представляет собой раствор мочевины с молярностью в диапазоне от 7 М до 9 М и рН от 8,0 до 11,0 или раствор NaOH с молярностью в диапазоне от 1 М до 2 М.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный галогенированный алифатический органический растворитель выбран из метилхлорида, метиленхлорида, хлороформа и четыреххлористого углерода, и указанный ароматический органический растворитель выбран из толуола, бензола, C2-4 алкилбензола, ксилола и их производных.
3. Способ по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что указанный промежуточный слой (b) частично смешивается с указанным слоем (c).
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что указанный слой (b) представляет собой смесь хлороформа и толуола и/или указанный слой (c) дополнительно содержит одно или более из: дитиотреитола, бромида натрия, хлорида натрия, иодида натрия.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что указанный биологический материал относится к одному или более из следующих классов: аминокислоты, белки, ферменты, гормоны.
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что указанный биологический материал выбран из фолликуло-стимулирующего гормона (ФСГ), лютеинизирующего гормона (ЛГ), хорионического гонадотропина человека (ХГЧ), тестостерона, прогестерона, эстрадиола, гормона щитовидной железы T3 и/или T4, инсулина, глюкагона, гастрина, соматостатина, соматотропина, гормона роста, пролактина, ренина, ангиотензиногена, ангиотензина, гонадотропина, кортизола, адренокортикотропного гормона (АКТГ), модифицированных аминокислот, l-3,4-дигидроксифенилаланина (L-ДОФА), дофамина, эпинефрина, норэпинефрина, серотонина, гистамина, гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) и их производных.
7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что удовлетворяется одно или более из следующих условий:
- указанный слой (a) содержит: указанный биологический материал в концентрации от 1 до 100 мг/мл, буферный агент, придающий указанному слою (a) pH в диапазоне от 6,5 до 8,0;
- указанный слой (b) представляет собой смесь хлороформа и толуола в объемном соотношении от 1:0,5 до 1:4;
- указанный слой (c) представляет собой раствор мочевины с молярностью от 7 М до 9 М, содержащий дитиотреитол, NaBr и буферный агент, придающий указанному слою (c) pH в диапазоне от 8,0 до 11,0.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что удовлетворяется одно или более из следующих условий:
- указанный слой (a) содержит: указанный биологический материал в концентрации от 10 до 50 мг/мл, буферный агент, придающий указанному слою (a) pH в диапазоне от 7 до 7,5;
- указанный слой (b) представляет собой смесь хлороформа и толуола в объемном соотношении от 1:0,8 до 1:3;
- указанный слой (c) представляет собой раствор мочевины с молярностью 8 М, содержащий дитиотреитол, NaBr и буферный агент, придающий указанному слою (c) pH в диапазоне от 8,0 до 11,0.
RU2018140729A 2016-07-28 2017-07-25 Усовершенствованный способ деконтаминации биологического материала путем разделения и инактивации RU2769062C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102016000079328A IT201600079328A1 (it) 2016-07-28 2016-07-28 Metodo migliorato per la decontaminazione di materiale biologico mediante partizione e inattivazione
IT102016000079328 2016-07-28
PCT/EP2017/068722 WO2018019811A1 (en) 2016-07-28 2017-07-25 Improved method for decontaminating a biological material by partitioning and inactivation

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018140729A RU2018140729A (ru) 2020-08-28
RU2018140729A3 RU2018140729A3 (ru) 2020-11-20
RU2769062C2 true RU2769062C2 (ru) 2022-03-28

Family

ID=58159213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018140729A RU2769062C2 (ru) 2016-07-28 2017-07-25 Усовершенствованный способ деконтаминации биологического материала путем разделения и инактивации

Country Status (14)

Country Link
US (1) US10927143B2 (ru)
EP (1) EP3490617B1 (ru)
CN (1) CN109414515B (ru)
CA (1) CA3028350A1 (ru)
DK (1) DK3490617T3 (ru)
ES (1) ES2835786T3 (ru)
HR (1) HRP20201894T1 (ru)
HU (1) HUE051800T2 (ru)
IL (1) IL263735B (ru)
IT (1) IT201600079328A1 (ru)
PT (1) PT3490617T (ru)
RU (1) RU2769062C2 (ru)
SI (1) SI3490617T1 (ru)
WO (1) WO2018019811A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2810593C1 (ru) * 2022-12-01 2023-12-27 Федеральное бюджетное учреждение науки "Ростовский научно-исследовательский институт микробиологии и паразитологии" Способ удаления РНК энтеровируса в биологическом материале с помощью деконтаминационных растворов

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4868130A (en) * 1985-08-21 1989-09-19 Biotope, Inc. Methods for conducting specific binding assays
US20050250935A1 (en) * 2004-05-04 2005-11-10 Ibsa Institut Biochique S.A. New method for partition and inactivation of viral and prion contaminants
WO2009063065A1 (en) * 2007-11-15 2009-05-22 Solvay Pharmaceuticals Gmbh Novel process for separating and determining the viral load in a pancreatin sample
RU2494762C2 (ru) * 2008-06-05 2013-10-10 Лаборатуар Аниос Композиция для дезинфекции и деконтаминации предметов, зараженных прионами, а также обычными инфекционными агентами

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4201770A (en) * 1973-05-07 1980-05-06 The Ohio State University Antigenic modification of polypeptides
US4888427A (en) * 1987-04-07 1989-12-19 University Of Florida Amino acids containing dihydropyridine ring systems for site-specific delivery of peptides to the brain
CN100507567C (zh) * 2002-05-23 2009-07-01 奥索临床诊断有限公司 朊病毒蛋白的去除
SE526038C2 (sv) * 2002-07-08 2005-06-21 Gambro Lundia Ab Polymeraffinitetsmatris, förfarande för framställning därav och anvädning därav
CN1922207B (zh) * 2004-02-27 2012-06-06 奥克特珐玛股份有限公司 提供纯化的、病毒安全的抗体制剂的方法
CN100345609C (zh) * 2005-01-21 2007-10-31 中国科学院过程工程研究所 一种用于液—液—液三相体系的成相剂
WO2008151136A1 (en) * 2007-06-04 2008-12-11 Pressure Biosciences Inc. Pressure-enhanced extraction and partitioning of molecules
EP2271374B1 (en) * 2008-03-28 2014-03-05 Research Foundation For Medical Devices Method of viral inactivation of biological fluids by solvent/detergent-treatment
CN102046006B (zh) * 2008-04-09 2014-09-24 塞鲁斯公司 用于红细胞病原体灭活的改进猝灭方法
DE102008031208B4 (de) * 2008-07-03 2010-03-25 Technische Universität Dortmund Prozess zur großtechnischen Produktion von Taxanen
CN101637667B (zh) * 2009-08-19 2011-09-14 大连理工大学 一种三液相萃取天然产物有效成分的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4868130A (en) * 1985-08-21 1989-09-19 Biotope, Inc. Methods for conducting specific binding assays
US20050250935A1 (en) * 2004-05-04 2005-11-10 Ibsa Institut Biochique S.A. New method for partition and inactivation of viral and prion contaminants
WO2009063065A1 (en) * 2007-11-15 2009-05-22 Solvay Pharmaceuticals Gmbh Novel process for separating and determining the viral load in a pancreatin sample
RU2494762C2 (ru) * 2008-06-05 2013-10-10 Лаборатуар Аниос Композиция для дезинфекции и деконтаминации предметов, зараженных прионами, а также обычными инфекционными агентами

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2810593C1 (ru) * 2022-12-01 2023-12-27 Федеральное бюджетное учреждение науки "Ростовский научно-исследовательский институт микробиологии и паразитологии" Способ удаления РНК энтеровируса в биологическом материале с помощью деконтаминационных растворов

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018019811A1 (en) 2018-02-01
EP3490617A1 (en) 2019-06-05
US10927143B2 (en) 2021-02-23
ES2835786T3 (es) 2021-06-23
RU2018140729A (ru) 2020-08-28
IL263735B (en) 2022-01-01
CN109414515A (zh) 2019-03-01
RU2018140729A3 (ru) 2020-11-20
CN109414515B (zh) 2021-08-03
CA3028350A1 (en) 2018-02-01
HUE051800T2 (hu) 2021-03-29
DK3490617T3 (da) 2020-12-07
US20190153026A1 (en) 2019-05-23
IT201600079328A1 (it) 2018-01-28
PT3490617T (pt) 2020-11-17
IL263735A (en) 2019-01-31
HRP20201894T1 (hr) 2021-01-08
SI3490617T1 (sl) 2021-02-26
EP3490617B1 (en) 2020-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4260877B2 (ja) ウイルスの不活性化方法
Schwerdt et al. Purification of poliomyelitis viruses propagated in tissue culture
DK164537B (da) Fremgangsmaade til inaktivering af hepatitis-b-virus eller non-a, non-b-hepatitisvirus i pattedyrsblodplasma eller pattedyrsplasmaproteinoploesninger
JP6109881B2 (ja) 固体含有生物抽出物のウイルスおよび微生物含有量を低減する方法
EP1593688B1 (en) Method for partition and inactivation of viral and prion contaminants
Kirino et al. Ca2+− Induced Ca2+ Release from Fragmented Sarcoplasmic Reticulum: A Comparison with Skinned Muscle Fiber Studies
RU2769062C2 (ru) Усовершенствованный способ деконтаминации биологического материала путем разделения и инактивации
EP3204019A2 (fr) Procede de preparation de plasma universel
JP2914666B2 (ja) 精製方法
JPS59130819A (ja) 血しようタンパク製品の溶媒処理法
EP0656055A1 (fr) Procede d&#39;inactivation virale des produits plasmatiques par des fluides supercritiques ou subcritiques
US20180325961A1 (en) Acellular regenerative products and methods of their manufacture
JP2006194606A (ja) エンドトキシン活性の測定方法
DE3116882A1 (de) Stabile form des zur hepatitis b gehoerenden delta-antigens und verfahren zu seiner isolierung
Ehling et al. Determination of nitrite in milk-and soy-based nutritional ingredients by derivatization with 2, 3-diaminonaphthalene and fluorescence spectrometry
JP6766139B2 (ja) 医療機器及び流体を処理するための方法及びシステム
Rapaille et al. Factor VIII and fibrinogen recovery in plasma after Theraflex methylene blue-treatment: effect of plasma source and treatment time
Conlon Preparation of neuropeptide-containing fractions from biological materials
EA200300133A1 (ru) Фармацевтический препарат для лечения и диагностики опухолей и способ приготовления фракции плазмы крови, не содержащей липидов
US20180325962A1 (en) Acellular regenerative products and methods of their manufacture
JP2008155094A (ja) アルミナ系吸着剤
US20180077929A1 (en) Methods and systems for treating medical devices and fluids