[发明专利]用于蛋白提取的方法和系统

说明书

本发明涉及从包含蛋白的沉淀物以高收率提取蛋白的方法和系统，特别是免疫球蛋白，其来自人或非人来源，如血浆。

技术领域

本发明涉及从沉淀物提取蛋白的方法和系统，所述蛋白特别是重组和/或血浆来源的蛋白，包括免疫球蛋白(Ig)，如免疫球蛋白G(IgG)。

背景技术

对纯化的蛋白如特异性抗体的需求已大大增加。这类纯化的蛋白可以用于治疗和/或诊断目的。

人血浆已在工业上使用了数十年，用于生产广泛建立和接受的血浆-蛋白产品，例如人白蛋白(HSA)、免疫球蛋白(IgG)、凝血因子浓缩物(凝血因子VIII、凝血因子IX、凝血酶原复合物等)和抑制剂(抗凝血酶、C1-抑制剂等)。在这类血浆来源的药物的开发过程中，已经建立了血浆分级分离方法，导致富集某些蛋白部分的中间产物，其然后用作血浆-蛋白产品的起始组合物。典型方法在例如“人蛋白的分子生物学”(Schultze H.E.，HeremansJ.F.；Volume I：Nature and Metabolism of Extracellular Proteins 1966，ElsevierPublishing Company；第236-317页)中综述，并且给出这类方法的简化示意图。这些类型的分离技术允许从同一血浆供体池生产几种治疗性血浆-蛋白产物。这与从一个供体池仅生产一种血浆-蛋白产物相比在经济上是有利的，因此已用作血浆分级分离中的工业标准。

特别地，血浆的冷乙醇分级分离是由E.J Cohn和他的团队在第二次世界大战期间率先提出的，主要用于白蛋白的纯化(CohnEJ，et al.1946，J.Am.Chem.Soc.62：459-475)。Cohn分级分离方法包括将乙醇浓度从0％逐步增加至40％，同时将pH从中性(pH 7)降低至约4.8，导致白蛋白沉淀。尽管Cohn分级分离在过去70多年中已发展起来，但大多数商业血浆分级分离方法都是基于原始方法或其变体(例如Kistler/Nitschmann)，利用pH、离子强度、溶剂极性和醇浓度的差异将血浆分为一系列主要的沉淀蛋白部分（如Cohn中的部分I至V)。

已经开发了Cohn分级分离的变体，目的是提高多价IgG的回收率。例如，Oncley和同事使用Cohn部分II+III作为起始原料，用与Cohn描述的那些不同的冷乙醇、pH、温度和蛋白浓度的组合，来产生活性免疫球蛋白血清部分(Oncley et al.，(1949)J.Am.Chem.Soc.71，541-550)。目前，Oncley方法是用于生产多价IgG的经典方法。然而，已知通过部分II+III步骤，约5％的γ-球蛋白(富集抗体的部分)与部分I共沉淀，并且血浆中存在的总γ-球蛋白的约15％丢失(参见表III，Cohn EJ，et al.1946，J.Am.Chem.Soc.62：459-475)。Kistler/Nitschmann方法旨在通过减少某些沉淀步骤(沉淀B比部分III)的乙醇含量来提高IgG的回收率。但是，增加的收率是以纯度为代价的(KistlerNitschmann，(1962)Vox Sang.7，414-424)。

最初，源自这些分级分离方法的免疫球蛋白G(IgG)制品成功用于各种传染病的预防和治疗。但是，由于乙醇分级分离是相对粗糙的过程，因此IgG产物包含杂质和聚集体，其程度只能肌肉内给药。从那之后，纯化方法的其他改进导致适合静脉内(称作IVIg)和皮下(称作SCIg)给药的IgG制品。

据估计2010年全世界共加工约3000万升血浆，提供一系列治疗产品，包括约500吨的白蛋白和100吨的IVIG。IVIG市场占整个血浆分级分离市场的约40-50％(P.Robert，Worldwide supply and demand of plasma and plasma derived medicines(2011)J.Blood and Cancer，3，111-120)。因此，随着对IVIG的需求保持旺盛(以及对SCIG的需求增加)，仍然需要提高从血浆和相关部分回收免疫球蛋白的回收率。优选地，这必须以确保不会不利地影响其他血浆来源的治疗性蛋白回收率的方式来实现。