SI9720063A - Postopek za proizvodnjo IgM preparata za intravenozno aplikacijo - Google Patents

Abstract

V postopku za proizvodnjo imunoglobulinske raztopine, primerne za intravenozno aplikacijo, z deležem IgM več kot 5 težnostnih % v odnosu na vsebnost imunoglobulina, se obdeluje IgM vsebujoča imunoglobulinska raztopina s proteazo. Dobljeni preparat, ki ga organizem intravenozno dobro prenaša, se odlikuje s tem, da ni kemično modificiran in ima nizko antikomplementarno aktivnost (ACA).ŕ

Description

	PCT/CH97/00388
POSTOPEK ZA PROIZVODNJO IgM APLIKACIJO	PREPARATA	ZA INTRAVENOZNO
Ta izum se	nanaša na	postopek	za proizvodnjo
imunoglobulinske	raztopine,	pr imerne	za intravenozno

aplikacijo. Kot izhodiščni material se uporablja iz humane ali živalske krvi pridobljena proteinska frakcija, ki vsebuje imunoglobuline v nekoncentrirani obliki.

Imunoglobulini igrajo, kot je znano, v imunskem sistemu človeka in živali pri obrambi pred infekcijami važno vlogo. Imunoglobulini se delijo na več razredov (n.pr. IgG, IgA, IgM, IgD in IgE) z različnimi biokemičnimi in fiziološkimi lastnostmi. Do 1980 je bil izoliran samo IgG in uporabljen kot produkt za profilakso in terapijo, ki ga organizem intravenozno dobro prenaša. V EP-A-0 013 901, EP-A-0 413 187 in EP-A-0 352 500 so opisani IgM preparati, ki so bili predvsem po obdelavi z intravenozno β- propiolakcijo dobljeni kot preparati, ki jih organizem dobro prenaša. EPA-0 413 188 opisuje postopek, pri katerem se doseže dobro intravenozno prenašanje s kromatografijo z anionsko izmenjavo s selektivno elucijo intravenozne frakcije, ki jo organizem dobro prenaša.

Namen predstavljenega izuma je proizvodnja visoko čistega, za itravenozno uporabo primernega IgM koncentrata za terapijo in profilakso z visoko čistoto. Produkt naj bi pokazal nizko antikomplementarno aktivnost in pri podganjem modelu naj bi bil povzročil globok padec krvnega pritiska, IgM molekule pa kemično ne bi smele biti modificirane. Ta cilj je bil presenetljivo dosežen pri obdelavi IgM vsebujoče imunoglobulinske raztopine s proteazo.

Predmet izuma je torej v patentnem zahtevku 1 definiran postopek.

Prednostno je obdelava s proteazo pri zvišani temperaturi izvedena inkubacija v prisotnosti pepsina, papaina, plazmina ali termolizina. Proteaze so lahko tudi kemično modificirane, imobilizirane na nosilcu in/ali izdelane z gensko tehniko. Po izumljenem postopku dobljeni preparat se lahko prevede v raztopino, ki se jo daje intravenozno. Kot taka kaše znižanje antikomplementarne aktivnosti (ACA), padca krvnega pritiska pri podganjem modelu in Clq- vezno aktivnost.

Kot izhodiščni materiali za postopek po tem izumu so primerne raztopine, ki vsebujejo imunoglobulin, kot n.pr. plazma, oborina A ali B po Kistler-Nitschmannovem frakcioniranju; Cohn frakcija I/II/III; II/III, III; ali druge IgM vsebujoče plazemske frakcije iz humane ali živalske plazme. Na primer lahko imunoglobulin vsebujočo frakcijo kot oborino B po Kistler-Nitschmannu raztopimo v puferju, večino nečistoče pa lahko odstranimo z obarjanjem z 0,5 do 5-% oktansko (oktanojsko) kislino pri pH 4 do 6, prednostno pri pH 5. Takoj nato se ta raztopina pri nizki ionski koncentraciji 1 do 48 ur, prednostno 9 ur pri temperaturi od 20 do 50°C, prednostno 37°C z dodatkom najmanj 50 U/g pepsina, prednostno 600 U/g inkubira. Zašeljena ionska jakost v vodni raztopini ali suspenziji IgM vsebujoče plazemske frakcije je < 0,1, prednostno < 0,04.

Kot nadaljnje čiščenje se lahko raztopina podvrže adsorpciji, n.pr. z gelom, ki vsebuje DEAE - grupe in to v Batch ali kolonskem postopku (Batch oder Saulenverfahren). Če naj bi koncentracijo IgM-a v končnem produktu še povišali, se IgM vsebujočo raztopino nanese (navleče) na ionski izmenjevalec (n.pr. TMAE - fraktogel ®). IgM frakcija se lahko izolira s selektivno elucijo n.pr. s pomočjo enega solnega ali pH gradienta. Z ultrafiltracijo in diafiltracijo oz. gelfiltracijo se lahko raztopina koncentrira in njena elektrolitska vsebina se lahko privede do končne formulacije, ki je intravenozno primerna. Proteinska koncentracija lahko znaša 1 do 20 %, prednostno 3 do 6 %. Produkt lahko dodatno vsebuje proteine, prednostno albumin, tudi sladkor, prednostno glukozo ali saharozo ali aminokisline.

Za presojo intravenozne neškodljivosti (Vertrag1ichkeit) imunoglobulinskih preparatov se ponavadi uporabi antikomplementarna aktivnost (ACA). Za določanje ACA se inkubira določena količina preiskovanega produkta z določeno količino komplementa morskih prašičkov in preostala količina komplementa se titrira. ACA se prikaže kot poraba CH50 na gram imunoglobina. Prikazani rezultati ACA so določeni v glavnem po metodi, ki jo je objavil M. Mayer. (Mayer, M.M. (1961) Complement and complement fixation. V: Experimental Immunochemistry, 2nd edn., pp 133-240, C. Thomas, Springfield, II). Kot orientacijska vrednost za intravenozno uporabne IgG- proizvode velja ACA < 1000 CH50 na gram proteina.

Za presojo intravenoznega prenašanja organizma se lahko nadalje pritegne vezava Clq - komplementne komponente na imunoglobin. Za določanje se inkubira določena količina preskusovanega produkta z določeno količino očiščenega, radioaktivno markiranega Clq - komplementa v puferju in v serumu. Clq - vezna aktivnost preiskušanega produkta se določa s obarjanjem v navzočnosti polietilenglikola. Čim višja je radioaktivnost v oborini, tem večja je Clq - vezna aktivnost produkta. Prefinjeni izsledki o vrsti Clq spojine in s tem o kvaliteti produkta se lahko dosežejo, če se Clq radioaktivno markira po dveh različnih metodah. Po eni strani pri (po možnosti) najmilejših oksidacijskih pogojih z 1 aktoperoksidazo (LPO) in po drugi strani pri drastičnih oksidacijskih pogojih s klorominom T (CT). Raziskave so bile izvedene pretežno po metodi, ki jo je objavil P. Spath (P.J. Spath, A. Corvetta, U.E. Nydegger, R. Btitter: An Extended Clq -Binding Assay Using

Lactoperoxidase - and Chloramin-T- lodinated Clq. Scand.J.Immunol. 18, 319-328, 1983). Od intaktnega preparata, ki se intravenozno dobro prenaša, se pričakuje, da je Clq- vezna aktivnost čim nižja. Model za preizkušanje dobrega intravenoznega prenašanja imunoglobulinov je podganji model po Bleeker et al. /W.K. Bleeker, J. Agtrerberg, G. Righter, A. de Vries - van Rossen, J.C. Bakker: An animal model for the detection of hypotensive side effect of immunoglobulin preparations Vox. Sang. 52: 281-290 (1987)/. Parameter za dobro prenašanje v tem modelu je krvni pritisk. Produkti, ki se intravenozno ne prenašajo dobro, povzročijo opazno znižanje krvnega pritiska.

Primeri

Referenčni primer 1 kg oborine B po Kistler- Nitschman-u je bil suspendiran v 4 kg 0,1 M acetat pufer ju, pH 5,1 z dodatkom 2 % oktanske kisline pri sobni temperaturi. Na gram okt. kisline je bilo dodanih 0,15 g trikalcijevega fosfata in oborina odfi1trirana. Filtrat je bil diafiltriran z 20 mmol/1 piperazina, 60 mmol/1 NaCI, pH 5,8. Diafi1trirana raztopina je bila obdelana z 75 mg DEAE- sephadex ® na gram proteina. Takoj nato je bila proteinska koncentracija nastavljena na 20 mg/ml in raztopina obdelana z 1 % Tween ® 80 in 0,3 % TNBP (Tri-n-butyl-fosfat) in to 8 ur pri 25°C. Raztopina je bila takoj nato nanesena (aufgezogen) na TMAE- Fraktogel ®kolono in IgM- frakcijo eluiramo z 20 mmol piperazina, 160 mmol NaCI, pH 5,8. Končni produkt je bil skoncentriran na 5 % proteina, pH vrednost pa nastavljena na 4,5.

Referenčni primer 2 kg oborine B po Kistler-Nitschmannu je bil suspendiran v 4 kg 0,1 M acetatpuferja, pH 5,1 z dodatkom 2 % oktanske kisline pri sobni temperaturi. Na gram oktanske kisline je bilo dodanih 0,15 g trikalcijevega fosfata in nastala oborina odfiltrirana. Filtrat je bil diafiltriran proti 20 mmol/l NaCl in raztopina privedena na 20 mg/ml proteina. pH vrednost je bila nastavljena na 4,0, raztopina pa inkubirana v 9 urah pri 37*C. Po ohladitvi na 20°C je bil pH nastavljen na 5,8, dodan pa je bil piperazin ad 20 mmol/l in NaCl ad 60 mmol/l. Raztopina je bila nato 8 ur obdelovana z 1 % Tvveen ® 80 in 0,3 % TNBP (tri-n-buti1fosfat) pri 25°C. Potem je bila raztopina navlečena na TMAE - Fraktogel ®- kolono in IgM - frakcija pa eluirana z 20 mmol piperazina, 160 mmol NaCl, pH 5,8. Končni produkt je bil skoncentriran na 5 % proteina, pH vrednost pa nastavljena na 4,5.

Primer 1 kg oborine B po Kistler- Nitschman-u je bil suspendiran v 4 kg 0,1 M acetatnega puferja, pH 5,1 z dodatkom 2 % oktanske kisline pri sobni temperaturi. Na gram oktanske kisline je bilo dodanih 0.15 g trikalcijevega fosfata, obor ina pa je bila odf i11r i rana. Filtrat je bil diafiltriran proti 20 mmol/1 NaCl, raztopina pa dovedena na 20 mg/ml proteina, pH vrednost je bila z 0,2 M HCI nastavljena na 4,0, dodanih pa je bilo 600 U pepsina na gram proteina. Nato je bila raztopina v devetih urah inkubirana pri 37°C. Po ohladitvi na 20°C je bil pH nastavljen na 5,8, dodan pa je bil piperazin ad 20 mmol/1 in NaCl ad 60 mmol/1. Raztopina je bila nato obdelovana z 1 % Tween ® 80 in 0,3 % TNBP (tri-n-buti1-fosfat) 8 ur pri 25’C. Potem je bila raztopina nanešena (navlečena) na TMAE - Fraktogel ®- kolono in IgM - frakcija eluirana z 20 mmol piperazina, 160 mmol NaCl, pH 5,8. Končni produkt je bil skoncentriran na 5 % proteina, pH vrednost pa nastavljena na 4,5.

Primer 2 kg oborine B je bil pripravljen analogno referenčnemu primeru 2, pri čemer je bilo raztopini namesto 600 U pepsina na gram proteina dodanih 1200 U pepsina na gram proteina pred pH 4- inkubacijo.

I. Karakterizacija preskušanih produktov

Imunoglobul ini IgG, IgA in IgM so bili nefelometrično določeni z antiserumi. Skupna vsebnost proteinov je bila določena po Kjeldahl-ovi metodi.

	Protein mg/g	IgG mg/g	IgA mg/g	IgM mg/g	Izoaglutinini
Anti-A	Anti-B
Referenčni
primer 1	44,4	4,1	16,8	45,0	1:64	1:64
Referenčni
primer 2	48,1	8,6	19,3	43,5	1:128	1:64
Primer 1	51,3	7,0	22,0	50,5	1:128	1:64
Primer 2	46,9	4,7	20,2	51,0	1:128	1:64

II. Tabela parametrov dobrega prenašanja

	Obdelava	ACA	Podganj i model	Clq spojina
pufer	serum
CH50/g	Padec krvnega pritiska %	LPO %	CT %	LPO %	CT %
Referenčni primer 1	brez pH 4	515	19	1,5	0,1	43	5,5
Referenčni primer 2	pH 4	179	18	0	0,5	42	6,7
Primer 1	pH 4 in 600 U pepsin	125	7	0	0,3	34	3,9
Primer 2	pH 4 in 1200 U pepsin	89	2	0	0,5	23	3,7

Dodatek pepsina povzroči redukcijo ACA, zmanjšanje padca krvnega pritiska v podganjem modelu kot tudi znižanje Clq- vezne aktivnosti.

Claims (10)

1. Postopek za proizvodnjo intravenozno uporabnega poliklonalnega, kemično nemodificiranega imunogl obul inskega preparata, z deležem IgM več kot 5 težnostnih % v odnosu na skupno vsebnost imunoglobulina in z nizko antikomplementarno aktivnostjo, označen s tem, da se vodna raztopina ali suspenzija ustrezne IgM vsebujoče plazemske frakcije obdela s proteazo.

2. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da izkazuje preparat antikomplementarno aktivnost < 500 CH 50/g proteina, prednostno < 200 CH 50/g proteina in prednostno < 150 CH 50/g proteina.

3. Postopek po zahtevku 1 ali 2, označen s tem, da se vodna raztopina ali suspenzija IgM vsebujoče vsebujoče plazemske frakcije pri kisli pH vrednosti z dodatkom proteaze inkubira pri temperaturi najmanj 15^eC,

4. Postopek po zahtevku 3, označen s tem, da znaša inkubacijska temperatura 20 do 50°C, prednostno 35 do 40 °C.

5. Postopek po zahtevku 3 ali 4, označen s tem, da znaša trajanje inkubacije 1 do 48 ur, prednostno 6 do 12 ur.

6. Postopek po enem od zahtevkov 1 do 5, označen s tem, da znaša koncentracija proteaze v vodni raztopini ali suspenziji IgM vsebujoče plazemske frakcije najmanj 50 U/g proteina, prednostno 300 do 1200 U/g.

7. Postopek po enem od zahtevkov 1 do 6, označen s tem, da znaša pH vrednost vodne raztopine ali suspenzije IgM vsebujoče plazemske frakcije pri obdelavi s proteazo od 3,5 do 5,5 prednostno od 3,7 do

4,3.

8. Postopek po enem od zahtevkov 1 do 7, označen s tem, da je proteaza endopeptidaza ·

9. Postopek po zahtevku 8, označen s tem, da je proteaza najmanj ena endopeptidaza, ki je izbrana iz skupine pepsin, papain, plazmin ali termolizin, ki so lahko imobilizirani na nosilcu.

10. Postopek po enem od zahtevkov 1 do 9, označen s tem, da je ionska jakost v vodni raztopini ali suspenziji IgM vsebujoče plazemske frakcije <0,1, prednostno < 0,04.