检测在生物分子纯化中使用的聚合物的残余量的方法技术

技术编号:8327285 阅读:184 留言:0更新日期:2013-02-14 12:47
本发明专利技术涉及检测在纯化生物分子的方法中使用的聚合物(包括刺激响应聚合物)残余量的方法,所述生物分子例如蛋白质、多肽、抗体、疫苗等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权 本申请要求2010年6月8日提交的美国临时专利申请号61/397,186的优先权,其全部内容以其整体通过引用并入本文。 专利
本专利技术涉及检测在纯化生物分子的方法中使用的聚合物的残余量的方法,所述生物分子例如蛋白质、多肽、抗体、疫苗等。 
技术介绍
生物分子(例如包括抗体在内的治疗性蛋白质)的高效和经济的大规模纯化对于生物技术和医药工业是日益重要的问题。一般而言,纯化方法相当复杂和昂贵并包括许多不同的步骤。例如,典型地以蛋白质为例,蛋白质使用细胞培养方法产生,例如使用工程化的哺乳动物或细菌细胞系通过插入含有编码该蛋白质的基因的质粒来产生目标蛋白。一般而言,在靶蛋白表达后,将其与一或多种不期望的组分(如宿主细胞蛋白、培养基副产物和DNA)分开是一个巨大的挑战。当治疗性蛋白质旨在用于人而必须获得食品和药物管理局(FDA)的批准时,这样的分开尤其重要。 一般而言,目前用于蛋白质分离和/或纯化的方法包括至少以下步骤:裂解细胞以回收胞内蛋白或如果是分泌蛋白则从培养基回收蛋白;使用差异离心或过滤去除细胞和细胞碎片以获得含有目标蛋白的净化的样品;和在多步骤方法中使用多种层析介质将目标蛋白与样品中的多种杂质分开。 已经证明某些聚合物在生物分子从样品中的一或多种杂质的纯化中特别有用。例如,已经很好地确立了聚电解质聚合物在絮凝中纯化蛋白质的用途(见例如国际PCT专利申请号WO2008/091740)。这可以用广范围的聚合物实现,仅仅所需的一般特性为所述聚合物必须和目标物质(例如靶分子或杂质)具有某些水平的相互作用。此外,美国专利公开号20080255027、20090036651、20090232737和20110020327(其各自以其整体援引加入本文) 讨论了称作智能聚合物的某些聚合物的使用,其在特定的处理条件下(如pH、温度和/或盐浓度)可溶于水基溶剂,而在一或多种这样的条件改变时变得不可溶并且随后沉淀出来。 在智能聚合物的例子中,已发现这些聚合物可以结合一或多种可溶和/或不可溶杂质或者它们可以结合目标生物分子(如待分离的靶蛋白)。一般而言,如援引加入本文的20080255027、20090036651、20090232737和20110020327中的一或多个所述,这样的聚合物在暴露至刺激(如pH、温度、盐等)后能够从溶液中沉淀出来。 尽管所述聚合物能够从溶液中沉淀出来,但是该沉淀步骤并不总是去除样品中或含生物材料的流(stream)中存在的全部聚合物,由此造成在含有目标生物分子的样品中存在残余量的聚合物。当目标生物分子是治疗性蛋白质时,例如当所述蛋白旨在用于人类并需要获得食品和药物管理局(FDA)的批准时,检测残余量的聚合物尤其重要。 专利技术概述 本专利技术提供了新的、相对于现有技术方法更灵敏的检测聚合物残余量的方法,所述聚合物用于富集样品中的目标生物分子。此外,本专利技术的方法不需要样品加工,并且可以使用实验室常见的设备进行,例如在本文描述的基于寡核苷酸标签的方法中使用聚合酶链反应(PCR)热循环仪。 在本专利技术的一个方面,提供了检测包含目标生物分子的样品中的聚合物残余量的方法,其中所述聚合物用于将所述目标生物分子与一或多种杂质分开。所述聚合物可以与一或多种杂质结合或其可以结合所述目标生物分子,由此将所述目标生物分子与一或多种杂质分开。在一些实施方案中,所述聚合物可以结合所述目标生物分子以及一或多种杂质,其中所述目标生物分子随后被选择性洗脱,而所述一或多种杂质保持与所述聚合物结合。 在一些实施方案中,根据本专利技术的用于检测聚合物残余量的方法包括以下步骤:(1)使含有目标生物分子和一或多种杂质的样品与聚合物接触,其中所述聚合物与标签相连;和(2)检测所述标签,其中所检测的标签的量代表在包含所述目标生物分子的样品中的残余聚合物的量。 在一些实施方案中,所述标签是寡核苷酸分子。在其它一些实施方案中,所述标签是非寡核苷酸分子,例如半抗原分子、荧光分子或放射性分 子。如果分子是可检测部分,则术语“标签”和“分子”在本文可互换使用。 标签可以与待检测的聚合物连接,或者其可以与寡核苷酸分子连接,所述寡核苷酸分子接着与待检测的聚合物连接。或者,所述标签可以与探针连接,所述探针与连接至待检测聚合物的寡核苷酸分子杂交。 在寡核苷酸分子的情况下,所述分子可以使用扩增手段(如PCR)或非扩增手段(如,使用与所述寡核苷酸分子杂交的探针,或使用与所述寡核苷酸分子连接或与杂交至所述寡核苷酸分子的探针连接的荧光分子、半抗原分子或放射性分子)检测。 在一些实施方案中,聚合物是刺激响应聚合物。在一些实施方案中,所述聚合物用于净化(即与含有目标生物分子和一或多种杂质的样品中的一或多种杂质结合)。在其它实施方案中,所述聚合物用于捕获(即与所述目标生物分子结合)。在另一些实施方案中,聚合物结合所述目标生物分子以及一或多种杂质,其中随后从所述聚合物选择性洗脱所述目标生物分子,而所述一或多种杂质保持与所述聚合物结合。 因此,在一些实施方案中,提供了用于检测刺激响应聚合物残余量的方法,其中所述方法包括步骤:(1)使含有目标生物分子和一或多种杂质的溶液与刺激响应聚合物接触,其中所述聚合物与标签相连,由此形成聚合物和一或多种杂质的复合物;(2)向所述溶液施加刺激,由此沉淀所述复合物;(3)从溶液中去除沉淀物;和(4)检测所述含有目标生物分子的溶液中的所述标签,其中所检测的标签的量代表所述包含目标生物分子的溶液中的残余聚合物的量。 在另外一些实施方案中,用于检测刺激响应聚合物的残余量的方法包括步骤:(1)使含有目标生物分子和一或多种杂质的溶液与刺激响应聚合物接触,其中所述聚合物与标签相连并且其中所述聚合物和所述目标生物分子以及一或多种杂质在第一组条件下形成复合物;(2)向所述溶液加入刺激,由此沉淀所述复合物;(3)使沉淀物处于第二组条件由此从所述复合物选择性洗脱所述目标生物分子;(4)检测含有所述目标生物分子的洗脱液中的所述标签,其中所检测的标签的量代表所述洗脱液中残余聚合物的量。 在一些实施方案中,在步骤(2)和(3)之间存在洗涤步骤。 在一些实施方案中,所述刺激响应聚合物对盐刺激或pH刺激响应。在一具体实施方案中,所述聚合物对多价阴离子刺激响应。 示例性的刺激响应聚合物包括但不限于聚乙烯胺、聚烯丙胺、聚乙烯吡啶和用疏水基团修饰的聚合物。 在多个实施方案中,所述标签(如寡核苷酸分子或非寡核苷酸分子如半抗原分子、荧光分子或放射性分子)共价地与所述聚合物相连,或所述标签(如半抗原分子、荧光分子或放射性分子)共价地与所述寡核苷酸相连,而所述寡核苷酸接着与所述聚合物相连。在一些实施方案中,所述标签与探针相连,所述探针与连接至所述聚合物的寡核苷酸杂交。 在一些所使用的标签是寡核苷酸分子的实施方案中,所述检测步骤包括扩增反应。在一些实施方案中,所述扩增反应包括使用杂交至所述寡核苷酸分子的5′和3′末端的引物套。在一具体的实施方案中,所述扩增反应包括使用聚合酶链反应(P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.08 US 61/397,1861.检测包含目标生物分子的样品中的聚合物残余量的方法,其中所述
聚合物用于将所述目标生物分子与一或多种杂质分开,所述方法包括以下
步骤:(1)使所述样品与所述聚合物接触,其中所述聚合物与标签相连;和
(2)检测所述标签,
其中所检测的标签的量代表所述包含目标生物分子的溶液中的残余聚
合物的量。
2.权利要求1的方法,其中所述聚合物与寡核苷酸标签相连。
3.权利要求2的方法,其中使用扩增反应检测所述寡核苷酸标签。
4.权利要求3的方法,其中所述扩增反应包括添加能够与所述寡核苷
酸标签5′和3′末端杂交的一套引物。
5.权利要求2的方法,其中所述寡核苷酸标签与半抗原分子、荧光分
子或放射性分子相连。
6.权利要求2的方法,其中所述检测步骤包括非扩增反应。
7.权利要求6的方法,其中所述非扩增反应包括使用标记的探针。
8.权利要求7的方法,其中所述标记的探针包含可检测染料。
9.权利要求1的方法,其中所述聚合物使用共价连接与所述寡核苷酸
标签相连。
10.权利要求3的方法,其中所述扩增反应包括聚合酶链反应。
11.权利要求2的方法,其中所述寡核苷酸标签包含选自10个核苷酸、
15个核苷酸、20个核苷酸、25个核苷酸、30个核苷酸、35个核苷酸、40
个核苷酸、45个核苷酸、50个核苷酸、55个核苷酸和60个核苷酸的长度。
12.权利要求2的方法,其中所述寡核苷酸标签包含60个核苷酸或少
于60个核苷酸的长度。
13.权利要求11的方法,其中所述寡核苷酸标签包含位于所述标签3′
末端的反应性基团。
14.权利要求12的方法,其中所述寡核苷酸标签包含位于所述标签3′
末端的反应性基团。
15.权利要求13的方法,其中所述反应性基团选自卤素基团、环氧基、
羟基、氨基、巯基和羧基。
16.权利要求14的方法,其中所述反应性基团选自卤素基团、环氧基、
羟基、氨基、巯基和羧基。
17.权利要求15的方法,其中所述反应性基团被进一步修饰。
18.权利要求16的方法,其中所述反应性基团被进一步修饰。
19.权利要求1的方法,其中所述聚合物包含反应性基团。
20.权利要求1的方法,其中所述寡核苷酸标签包含第一反应性基团而
所述聚合物包含第二反应性基团,且其中所述第一和第二反应性基团彼此
共价地相连。
21.权利要求1的方法,其中通过纯化去除不与所述聚合物相连的寡核
苷酸标签。
22.权利要求1的方法,其中所述生物分子选自蛋白质、抗体和疫苗。
23.权利要求22的方法,其中所述抗体是单克隆抗体。
24.权利要求1的方法,其中所述寡核苷酸标签包含SEQ ID NO:1所
示的序列。
25.权利要求1的方法,其中所述寡核苷酸标签包含预测为无二级结构
的核苷酸序列。
26.权利要求1的方法,其中所述寡核苷酸标签包括不含长度为4个或
更多碱基的同聚物的核苷酸序列。
27.权...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·齐尔曼J·贾比尔J·哈姆日克
申请(专利权)人:EMD密理博公司
类型:
国别省市:

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