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JP2016142724A - Refiner and refining method - Google Patents

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JP2016142724A JP2015021480A JP2015021480A JP2016142724A JP 2016142724 A JP2016142724 A JP 2016142724A JP 2015021480 A JP2015021480 A JP 2015021480A JP 2015021480 A JP2015021480 A JP 2015021480A JP 2016142724 A JP2016142724 A JP 2016142724A
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惟 杉田
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啓介 渋谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a refiner that has high capture amount of a target substance and that can be inhibited from capturing an impurity in a non-specific manner.SOLUTION: The refiner related to the present invention refines a target substance and comprises a column tube and a filler 12 filled into the column tube. The filler 12 is composed of a porous carrier having a plurality of pores 123 with a diameter of 1nm or more and 50 nm or less. The porous carrier includes an amphoteric ion substance 124 and a capture section 125 that is specifically combined with the target substance.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、精製装置および精製方法に関する。   The present invention relates to a purification apparatus and a purification method.

有用物質を生産する上で、夾雑物から目的物質を分離精製する技術は広く使用されている。このような技術としては、液体の化合物を加熱し、一度気体にしたのち凝縮させる蒸留法、化合物を溶媒に加熱して溶かし、冷却することで行う再結晶法、化合物の溶けた溶液と化合物をあまり溶かさない溶媒(貧溶媒)を混合することで目的の化合物を沈殿として得る再沈殿法、固体の化合物を一度気体にしたのち再び固体として得る昇華法、シリカなどとの親和性の差を利用したカラム法(クロマトグラフィー法)が知られている。   In producing useful substances, techniques for separating and purifying target substances from contaminants are widely used. Such techniques include a distillation method in which a liquid compound is heated, gasified and then condensed, a recrystallization method in which the compound is heated and dissolved in a solvent and cooled, and a solution and compound in which the compound is dissolved. Reprecipitation method that obtains the target compound as a precipitate by mixing a solvent that is not very soluble (poor solvent), sublimation method that makes a solid compound into a gas and then turns it into a solid, and uses the difference in affinity with silica, etc. The column method (chromatography method) is known.

目的物質を劣化させることなく、高純度で精製するには、カラム法が適している。そのため、例えば、抗体医薬品である抗体タンパク質は、カラム法を用いて、夾雑物を多く含む細胞培養液から劣化させることなく高純度で分離されている。一方、カラム法では他の分離精製技術と比較し、大容量を一度に精製することが困難であるというデメリットがある。   The column method is suitable for purification with high purity without degrading the target substance. Therefore, for example, an antibody protein that is an antibody drug is separated with high purity from a cell culture solution containing a large amount of contaminants using a column method without deterioration. On the other hand, the column method has a demerit that it is difficult to purify a large volume at a time as compared with other separation and purification techniques.

カラム法には、アフィニティークロマトグラフィー法、イオン交換クロマトグラフィー法、疎水性相互作用クロマトグラフィー法、ゲルろ過クロマトグラフィー法などがある。抗体医薬品の精製においては、粗精製でプロテインAを固定したアフィニティークロマトグラフィー法を用い、後工程で、イオン交換クロマトグラフィー法を用いるなど、複数の手法を組み合わせて行っている。   Examples of the column method include affinity chromatography method, ion exchange chromatography method, hydrophobic interaction chromatography method, gel filtration chromatography method and the like. In the purification of antibody drugs, a combination of a plurality of methods is used, such as an affinity chromatography method in which protein A is immobilized by rough purification, and an ion exchange chromatography method is used in the subsequent step.

ここで、従来より、クロマトグラフィーに利用されるカラムの充填剤として、アガロースやシリカゲルなどで形成されたビーズ状の多孔質担体(ビーズ状担体)が用いられている。ビーズ状担体は、直径約10〜100μmのビーズ内部にサイズの異なる細孔を有した構造の担体である。   Here, conventionally, a bead-like porous carrier (bead-like carrier) formed of agarose, silica gel or the like has been used as a packing material for a column used for chromatography. The bead-shaped carrier is a carrier having a structure having pores of different sizes inside a bead having a diameter of about 10 to 100 μm.

アガロースで形成されたビーズ状担体(アガロースビーズ)には、生体親和性の高さから不純物の非特異的な捕捉量が低いという利点がある。そのため、アガロースビーズは、主にタンパク質精製用カラムの充填剤として用いられているが、圧力損失に対する機械的強度が低いという欠点がある。また、ビーズ状担体には、当該担体をカラム内に充填した場合に、担体間に狭窄箇所が発生して流路が縮小するという欠点がある。この場合、狭窄箇所に侵入する流路が、対抗する担体の影響によって大きく屈曲すると考えられ、圧力損失が増加することが指摘されている(特許文献1参照)。このような理由から、ビーズ状担体を用いる場合は、一般的に流速を高く設定することができず、処理工程に時間を要するという欠点がある。   A bead-like support (agarose beads) formed of agarose has an advantage that a non-specific trapping amount of impurities is low due to its high biocompatibility. Therefore, agarose beads are mainly used as a packing material for a protein purification column, but have a drawback of low mechanical strength against pressure loss. Further, the bead-shaped carrier has a drawback that when the carrier is packed in the column, a narrowed portion is generated between the carriers and the flow path is reduced. In this case, it has been pointed out that the flow path entering the constricted portion is greatly bent due to the influence of the opposing carrier, and the pressure loss increases (see Patent Document 1). For these reasons, when a bead-shaped carrier is used, the flow rate cannot generally be set high, and there is a disadvantage that it takes time for the treatment process.

流速を上げて処理時間を短縮するため、例えば、特許文献1では、ビーズ状担体の替わりにモノリス構造の多孔質担体(モノリス担体)を提案している。なお、モノリス担体とは、骨格と空隙をそれぞれ連続に有する(つまり、3次元網目構造を有する)一塊の多孔質担体をいう。空隙は、細孔径が約50nm以上のマクロ孔であることが多く、骨格の表面には、細孔径が約2〜50nmのメソ孔や、細孔径が約2nm以下のマイクロ孔が形成されていることが多い。カラムの充填剤としてモノリス担体を用いた場合、液相は、モノリス担体中において連続的に形成されているマクロ孔を通過する。   In order to shorten the processing time by increasing the flow rate, for example, Patent Document 1 proposes a monolithic porous carrier (monolithic carrier) instead of a bead-like carrier. The monolithic carrier refers to a single porous carrier having a skeleton and voids continuously (that is, having a three-dimensional network structure). The voids are often macropores having a pore diameter of about 50 nm or more, and mesopores having a pore diameter of about 2 to 50 nm or micropores having a pore diameter of about 2 nm or less are formed on the surface of the skeleton. There are many cases. When a monolith support is used as the column packing, the liquid phase passes through macropores that are continuously formed in the monolith support.

特許文献1には、具体的に、3次元網目構造のシリカゲルまたはシリカガラスからなる骨格体と、前記骨格体の表面に分散して形成された前記骨格体の表面から内部まで貫通する細孔とを有し、窒素吸着法で測定した前記細孔の中心直径が40nm以上70nm以下である多孔質担体の表面に、プロテインAを固定してなる吸着体を備えてなる抗体精製用カラムを用い、精製対象の抗体を含む精製前溶液と前記吸着体との接触時間が40秒以下の条件で、前記抗体精製用カラムに前記精製前溶液を通液させて、前記精製前溶液内の抗体を前記吸着体に吸着させ、前記抗体を精製することを特徴とする抗体精製方法が開示されている。   Specifically, Patent Document 1 discloses a skeleton body made of silica gel or silica glass having a three-dimensional network structure, and pores penetrating from the surface of the skeleton body to the inside formed by being dispersed on the surface of the skeleton body. A column for purifying an antibody comprising an adsorbent formed by immobilizing protein A on the surface of a porous carrier having a pore diameter measured by a nitrogen adsorption method of 40 nm or more and 70 nm or less, The pre-purification solution is allowed to flow through the antibody purification column under a condition where the contact time between the pre-purification solution containing the antibody to be purified and the adsorbent is 40 seconds or less, and the antibody in the pre-purification solution An antibody purification method characterized by adsorbing to an adsorbent and purifying the antibody is disclosed.

この特許文献1に記載の発明によれば、担体にシリカモノリスを用い、しかも抗体吸着に最適な範囲の中心細孔直径を使用することで、高線速下において高い動的吸着容量(dBC、動的結合容量とも呼ばれる)が実現でき、吸着工程での所要時間を40秒以下にして、高効率且つ短時間での抗体精製を実施できる、とされている。   According to the invention described in Patent Document 1, by using silica monolith as a carrier and using a central pore diameter in an optimal range for antibody adsorption, a high dynamic adsorption capacity (dBC, It is also said that the antibody purification can be carried out with high efficiency and in a short time by reducing the time required for the adsorption step to 40 seconds or less.

特開2014−2008号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2014-2008

特許文献1に記載されているシリカモノリス(モノリス担体)は、3次元網目構造を有しているため、従来のビーズ状担体よりも構造的に圧力負荷がかかりにくく、また比較的容易に作製できるという利点がある。   Since the silica monolith (monolith carrier) described in Patent Document 1 has a three-dimensional network structure, it is structurally less subject to pressure load than conventional bead-like carriers and can be produced relatively easily. There is an advantage.

ここで、一般的に、モノリス担体中のマクロ孔が大きくなると、流路が確保されて圧力損失は低減されるものの、表面積が小さくなるため、目的物質の捕捉量(吸着量)が低下する。その一方で、モノリス担体中のマクロ孔が小さくなると、表面積は大きくなるものの、流路が縮小するため圧力損失が増加し、高流速処理が困難となる。
また、低流速条件であれば、目的物質がマクロ孔内に拡散できる時間が十分にあるため、マクロ孔中のメソ孔内に浸入することができるが、高流速条件では、目的物質はメソ孔内に浸入しきれず、メソ孔内部の捕捉部に接触する機会が減少するため、メソ孔表面積の全領域を有効に利用することができない。従って、圧力損失の少ないモノリス担体を利用することによって高流速処理が可能になっても、メソ孔内部に浸入できる目的物質が減少することによって捕捉効率(吸着効率)は低下するため、総処理時間および処理コストを大幅に低減することは難しい。
Here, in general, when the macropores in the monolith support are increased, the flow path is secured and the pressure loss is reduced, but the surface area is reduced, so that the capture amount (adsorption amount) of the target substance is decreased. On the other hand, when the macropores in the monolith support are reduced, the surface area is increased, but the flow path is reduced, so that the pressure loss is increased and high flow rate processing becomes difficult.
In addition, under the low flow rate condition, there is sufficient time for the target substance to diffuse into the macropores, so that it can penetrate into the mesopores in the macropores. The entire area of the mesopore surface area cannot be used effectively because the chance of contact with the trapped portion inside the mesopore is reduced. Therefore, even if high flow rate processing becomes possible by using a monolithic carrier with low pressure loss, the capture efficiency (adsorption efficiency) decreases due to a decrease in the target substance that can enter the mesopores. And it is difficult to significantly reduce processing costs.

つまり、特許文献1に記載されている発明には、目的物質を含む処理溶液をカラムへ通液する場合において、流速と捕捉効率を両立することが困難であるという問題がある。換言すれば、特許文献1に記載されている発明には、目的物質の捕捉量を高くすることが困難であるという問題がある。また、モノリス担体で主に用いられるシリカ材料には、不純物の非特異的な捕捉が多いという問題がある。なお、不純物の非特異的な捕捉が多くなると、回収された目的物質の純度低下やカラムの寿命が短くなるおそれがある。   That is, the invention described in Patent Document 1 has a problem that it is difficult to achieve both flow rate and capture efficiency when a treatment solution containing a target substance is passed through a column. In other words, the invention described in Patent Document 1 has a problem that it is difficult to increase the capture amount of the target substance. Further, the silica material mainly used in the monolithic carrier has a problem that non-specific trapping of impurities is large. In addition, when nonspecific trapping of impurities increases, there is a possibility that the purity of the collected target substance is lowered and the column life is shortened.

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、目的物質の捕捉量が高く、不純物の非特異的な捕捉を抑制することができる精製装置および精製方法を提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of the said problem, and makes it a subject to provide the refinement | purification apparatus and purification method which can suppress the non-specific capture | acquisition of an impurity with the capture amount of a target substance being high.

前記課題を解決した本発明に係る精製装置は、目的物質を精製する精製装置であり、カラム管と、当該カラム管に充填された充填剤と、を備え、前記充填剤が、細孔径が1nm以上50nm以下である孔部を複数有する多孔質担体から成り、前記多孔質担体が、両性イオン物質と、前記目的物質に特異的に結合する捕捉部と、を含むことを特徴とする。   A purification apparatus according to the present invention that solves the above-described problems is a purification apparatus that purifies a target substance, and includes a column tube and a filler packed in the column tube, and the filler has a pore diameter of 1 nm. It is composed of a porous carrier having a plurality of pores having a diameter of 50 nm or less, and the porous carrier includes a zwitterionic substance and a capturing part that specifically binds to the target substance.

さらに本発明に係る精製方法は、カラム管と、当該カラム管に充填された充填剤と、を備え、前記充填剤が、細孔径が1nm以上50nm以下である孔部を複数有する多孔質担体から成り、前記多孔質担体が、両性イオン物質と、前記目的物質に特異的に結合する捕捉部と、を含む精製装置を用いて目的物質を精製する精製方法であり、前記カラム管に充填された充填剤を平衡化する平衡化工程と、前記平衡化工程後、前記目的物質および前記目的物質以外の成分を含む処理溶液を前記充填剤に通液させて、前記目的物質を前記捕捉部に捕捉させる捕捉工程と、前記捕捉工程後、前記充填剤に洗浄液を通液させて、前記捕捉部に捕捉させた前記目的物質以外の成分を洗い流す洗浄工程と、前記洗浄工程後、前記充填剤に溶離液を通液させて、前記捕捉部に捕捉させた前記目的物質を前記充填剤から溶離させて回収する溶離工程と、を含むことを特徴とする。   Furthermore, the purification method according to the present invention comprises a column tube and a filler packed in the column tube, wherein the filler is from a porous carrier having a plurality of pores having a pore diameter of 1 nm to 50 nm. The porous carrier is a purification method for purifying a target substance using a purification apparatus including a zwitterionic substance and a capture unit that specifically binds to the target substance, and is packed in the column tube An equilibration step for equilibrating the filler, and after the equilibration step, a processing solution containing the target substance and components other than the target substance is passed through the filler, and the target substance is captured by the capturing unit. A capture step, after the capture step, a washing solution is passed through the filler to wash away components other than the target substance captured by the capture unit, and after the wash step, the eluent is eluted into the filler. Let the liquid flow, The target substance is trapped in the serial capture portion eluted from the filler, characterized in that it comprises a elution step of recovering.

本発明に係る精製装置は、目的物質の捕捉量が高く、不純物の非特異的な捕捉を抑制することができる。
また、本発明に係る精製方法は、目的物質の捕捉量が高く、不純物の非特異的な捕捉を抑制することができる。
The purification apparatus according to the present invention has a high trapping amount of the target substance and can suppress nonspecific trapping of impurities.
Moreover, the purification method according to the present invention has a high trapping amount of the target substance and can suppress nonspecific trapping of impurities.

本発明に係る精製装置を用いた目的物質製造装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the target substance manufacturing apparatus using the refiner | purifier which concerns on this invention. 本発明に係る精製装置の構成を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the structure of the refiner | purifier which concerns on this invention. 本発明に係る精製装置に用いられる充填剤を説明する要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view explaining the filler used for the refiner | purifier which concerns on this invention. 本発明に係る精製装置の他の実施形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows other embodiment of the refiner | purifier which concerns on this invention. 本発明に係る精製装置の他の実施形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows other embodiment of the refiner | purifier which concerns on this invention. 本発明に係る精製装置の他の実施形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows other embodiment of the refiner | purifier which concerns on this invention. 本発明に係る精製方法の内容を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the content of the purification method which concerns on this invention. 〔測定2〕で測定した実施例1と比較例1に係る有機モノリス担体のプロテインA固定量と抗体捕捉相対量との関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the amount of protein A immobilized and the amount of antibody captured relative to the organic monolith carrier according to Example 1 and Comparative Example 1 measured in [Measurement 2]. 〔測定2〕で測定した実施例1、比較例2、3におけるシステイン濃度に対するプロテインA単位量あたりの抗体捕捉量(実施例1の測定結果を基準とした相対量)の比較結果を示すグラフである。It is a graph which shows the comparison result of the antibody capture amount per protein A unit amount with respect to the cysteine concentration in Example 1 and Comparative Examples 2 and 3 measured in [Measurement 2] (relative amount based on the measurement result of Example 1). is there. 〔測定2〕で測定した実施例1および比較例1に係る有機モノリス担体におけるプロテインA単位量あたりの抗体捕捉量(比較例1の測定結果を基準とした相対量)の比較結果を示すグラフである。It is a graph which shows the comparison result of the antibody capture | acquisition amount per unit amount of protein A (relative amount on the basis of the measurement result of the comparative example 1) in the organic monolith carrier which concerns on Example 1 and the comparative example 1 which were measured by [Measurement 2]. is there. 〔測定2〕で測定した実施例2および比較例4に係る有機モノリス担体におけるプロテインA単位量あたりの抗体捕捉量(比較例4の測定結果を基準とした相対量)の比較結果を示すグラフである。7 is a graph showing a comparison result of the amount of antibody captured per unit amount of protein A (relative amount based on the measurement result of Comparative Example 4) in the organic monolithic carrier according to Example 2 and Comparative Example 4 measured in [Measurement 2]. is there. 〔測定3〕で測定した実施例1および比較例1に係る各有機モノリス担体を用いたBSAの非特異的吸着量(比較例1の測定結果を基準とした相対量)の比較結果を示すグラフである。The graph which shows the comparison result of the nonspecific adsorption amount (relative amount on the basis of the measurement result of the comparative example 1) of BSA using each organic monolith support | carrier which concerns on Example 1 and Comparative Example 1 measured by [Measurement 3] It is.

以下、適宜図面を参照して、本発明に係る精製装置および精製方法を実施するための形態(実施形態)について詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment (embodiment) for carrying out a purification apparatus and a purification method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.

[目的物質製造装置]
はじめに、図1を参照して、本発明に係る精製装置10が用いられる目的物質製造装置100の一例について簡単に説明する。なお、図1は、本発明に係る精製装置10を用いた目的物質製造装置100の概略構成図である。
[Target substance production equipment]
First, with reference to FIG. 1, an example of the target substance manufacturing apparatus 100 in which the purification apparatus 10 according to the present invention is used will be briefly described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a target substance manufacturing apparatus 100 using the purification apparatus 10 according to the present invention.

図1に示すように、精製装置10は、目的物質製造装置100の一部として用いられる。具体的には、目的物質製造装置100は、処理溶液貯蔵タンク110と、洗浄液貯蔵タンク120と、溶離液貯蔵タンク130と、これらのタンクと接続されたバルブ140と、通液用ポンプ150と、精製装置10と、目的物質貯蔵タンク160と、を備えている。なお、後洗浄を行う態様とする場合、精製装置10は、後洗浄液貯蔵タンクを備えていてもよく、また、後洗浄液貯蔵タンクは、他のタンクと同様にバルブ140と接続されていてもよい(図示せず)。   As shown in FIG. 1, the purification apparatus 10 is used as a part of the target substance manufacturing apparatus 100. Specifically, the target substance manufacturing apparatus 100 includes a processing solution storage tank 110, a cleaning liquid storage tank 120, an eluent storage tank 130, a valve 140 connected to these tanks, a liquid passing pump 150, A purifier 10 and a target substance storage tank 160 are provided. In addition, when setting it as the aspect which performs post-cleaning, the refiner | purifier 10 may be equipped with the post-cleaning liquid storage tank, and the post-cleaning liquid storage tank may be connected with the valve | bulb 140 like other tanks. (Not shown).

処理溶液貯蔵タンク110は、目的物質を含む処理すべき処理溶液を貯蔵するタンクである。洗浄液貯蔵タンク120は、精製装置10内の充填剤12(図2参照)を洗浄する洗浄液を貯蔵するタンクである。溶離液貯蔵タンク130は、精製装置10内の充填剤12に捕捉された目的物質を溶離させるための溶離液を貯蔵するタンクである。これらのタンクは、それぞれの溶液によって腐食等されない材質で形成されていればよい。そのような材質として、例えば、ステンレスやアルミニウム合金などが挙げられる。処理溶液は、目的物質を含むものであればよく、細胞を培養した培養液、培養した動物細胞の細胞膜や植物細胞の細胞壁を破砕処理した破砕処理液などが挙げられる。洗浄液および溶離液は、目的物質に応じて適宜選択することができる。目的物質については後述する。   The processing solution storage tank 110 is a tank that stores a processing solution to be processed including a target substance. The cleaning liquid storage tank 120 is a tank for storing a cleaning liquid for cleaning the filler 12 (see FIG. 2) in the purification apparatus 10. The eluent storage tank 130 is a tank that stores an eluent for eluting the target substance captured by the filler 12 in the purification apparatus 10. These tanks should just be formed with the material which is not corroded by each solution. Examples of such a material include stainless steel and aluminum alloy. The treatment solution only needs to contain a target substance, and examples thereof include a culture solution in which cells are cultured, a crushing treatment solution in which cell membranes of cultured animal cells and cell walls of plant cells are crushed. The washing liquid and the eluent can be appropriately selected according to the target substance. The target substance will be described later.

バルブ140は、処理溶液貯蔵タンク110、洗浄液貯蔵タンク120および溶離液貯蔵タンク130と接続されており、通液用ポンプ150および精製装置10に通液させる溶液を自在に切り替えることができる。通液用ポンプ150は、バルブ140によって切り替えられた溶液に圧力を加えて精製装置10に通液させることができる。   The valve 140 is connected to the processing solution storage tank 110, the cleaning liquid storage tank 120, and the eluent storage tank 130, and can freely switch the solution to be passed through the liquid passing pump 150 and the purification device 10. The liquid passing pump 150 can apply pressure to the solution switched by the valve 140 and pass it through the purifier 10.

精製装置10は、後述する充填剤12を含んでおり、目的物質を精製する。精製装置10について詳しくは後述する。
そして、目的物質貯蔵タンク160は、精製装置10によって精製された目的物質を含む溶離液を貯蔵するタンクである。目的物質貯蔵タンク160も他のタンクと同様、ステンレスやアルミニウム合金などで形成することができる。
The purification apparatus 10 includes a filler 12 described later, and purifies the target substance. Details of the purification apparatus 10 will be described later.
The target substance storage tank 160 is a tank that stores an eluent containing the target substance purified by the purification apparatus 10. The target substance storage tank 160 can be formed of stainless steel, aluminum alloy or the like, as with other tanks.

[精製装置]
次に、図2、3を参照して、本発明に係る精製装置10について説明する。なお、図2は、本発明に係る精製装置10の構成を説明する概略断面図である。図3は、本発明に係る精製装置10に用いられる充填剤12を説明する要部拡大断面図である。
[Purification equipment]
Next, the purification apparatus 10 according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the purification apparatus 10 according to the present invention. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part for explaining the filler 12 used in the purification apparatus 10 according to the present invention.

前記したように、精製装置10は、目的物質を精製するために用いられる。ここで、目的物質としては、例えば、生理活性物質や工業的に有用なタンパク質などが挙げられる。生理活性物質としては、特に、抗体(抗体分子)が挙げられる。抗体としては、例えば、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体、免疫グロブリンなどが挙げられる。なお、生理活性物質は抗体に限定されるものではなく、生物に対して生理作用や薬理作用を発現する物質単体および化合物群であればどのようなものも含まれる。生物に対して生理作用や薬理作用を発現する物質単体および化合物群としては、例えば、アルカロイド、サイトカイン、植物ホルモン、神経伝達物質、フェロモン、ホルモン(動物のホルモン)などのほか、成長因子、成長調節因子、成長阻害因子などが挙げられる。生物に対して生理作用や薬理作用を発現する物質単体および化合物群の一例として、例えば、血栓溶解剤として利用される組織型プラスミノーゲン活性化因子やインスリンなどのバイオ医薬品が挙げられる。また、工業的に有用なタンパク質としては、例えば、酸化還元酵素、転移酵素、加水分解酵素、除去付加酵素、異性化酵素、合成酵素などを挙げることができる。   As described above, the purification apparatus 10 is used for purifying a target substance. Here, examples of the target substance include physiologically active substances and industrially useful proteins. Examples of physiologically active substances include antibodies (antibody molecules). Examples of antibodies include monoclonal antibodies, polyclonal antibodies, humanized antibodies, human antibodies, immunoglobulins, and the like. The physiologically active substance is not limited to an antibody, and any substance or compound group that exhibits a physiological action or a pharmacological action on an organism is included. Substances and compounds that exhibit physiological and pharmacological effects on organisms include, for example, alkaloids, cytokines, plant hormones, neurotransmitters, pheromones, hormones (animal hormones), growth factors, and growth regulation. Factors, growth inhibitory factors, and the like. As an example of the substance simple substance and compound group which express a physiological action and a pharmacological action with respect to a living body, biopharmaceuticals, such as a tissue type plasminogen activator used as a thrombolytic agent, and insulin, are mentioned, for example. Examples of industrially useful proteins include oxidoreductases, transferases, hydrolases, removal / addition enzymes, isomerases, and synthetic enzymes.

なお、処理溶液には、目的物質以外の物質、つまり、不純物も含まれる。本発明における不純物とは、捕捉部125(図3参照)が特異的に認識する目的物質以外の物質であるが、担体部121(図3参照)の表面に捕捉(吸着)する分子をいう。例えば抗体医薬品の精製工程で処理すべき処理溶液中には、目的物質である抗体以外にも細胞培養により細胞が分泌するタンパク質、培養細胞を構成するタンパク質やDNA、RNA、脂質、または細胞培養用の培地にあらかじめ含まれている血清由来のタンパク質やその他の栄養成分等が含まれており、これらの物質が不純物となる。不純物は、抗体の回収時における純度低下やカラム(精製装置10)の劣化の原因となる。   The treatment solution contains substances other than the target substance, that is, impurities. The impurity in the present invention refers to a molecule that is a substance other than the target substance that is specifically recognized by the trap part 125 (see FIG. 3) but traps (adsorbs) on the surface of the carrier part 121 (see FIG. 3). For example, in the treatment solution to be treated in the purification process of antibody pharmaceuticals, in addition to the target substance antibody, proteins secreted by cells by cell culture, proteins or DNA, RNA, lipids that constitute cultured cells, or for cell culture These media contain serum-derived proteins and other nutrient components that are contained in advance, and these substances become impurities. Impurities cause a decrease in purity during antibody recovery and deterioration of the column (purification device 10).

図2に戻って精製装置10の説明を続ける。図2に示すように、精製装置10は、カラム管11と、当該カラム管11に充填された充填剤12と、を備えている。カラム管11の両端部には、カラム管11の内部と外部を連通させ、溶媒などの通液を可能とする通液用プラグ13、13が設けられている。   Returning to FIG. 2, the description of the purification apparatus 10 will be continued. As shown in FIG. 2, the purification apparatus 10 includes a column tube 11 and a filler 12 filled in the column tube 11. At both ends of the column tube 11, there are provided liquid passing plugs 13, 13 that allow the inside and the outside of the column tube 11 to communicate with each other and allow a solvent or the like to pass therethrough.

(カラム管、通液用プラグ)
カラム管11および通液用プラグ13は、目的物質の精製に用いる溶液と反応せず、かつ、液相に印加される圧力によって変形等しない金属や樹脂などを用いて形成されたものであればよい。このような金属としては、例えば、ステンレスやアルミニウム合金などを挙げることができる。また、樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、アクリル樹脂、ゴムなどを挙げることができる。カラム管11の形状は、例えば、円筒状とすることができる。
(Column tube, liquid plug)
As long as the column tube 11 and the plug 13 for liquid passage are formed using a metal or a resin that does not react with the solution used for purification of the target substance and does not deform by the pressure applied to the liquid phase. Good. Examples of such a metal include stainless steel and aluminum alloy. Examples of the resin include polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyvinyl acetate, polyurethane, polytetrafluoroethylene, acrylonitrile butadiene styrene resin, acrylonitrile styrene resin, acrylic resin, and rubber. The shape of the column tube 11 can be, for example, a cylindrical shape.

(充填剤)
図3の要部拡大図に示すように、充填剤12は、担体部121、貫通孔部122、孔部123、両性イオン物質124、捕捉部125を含んでいる。なお、貫通孔部122が前記したマクロ孔に相当し、細孔部分123が前記したメソ孔およびマイクロ孔に相当する。つまり、充填剤12は、細孔径が約50nm以上の貫通孔部122と、細孔径が1nm以上50nm以下である孔部123と、を複数有する多孔質担体から成る。なお、孔部123の細孔径は、1nm以上30nm以下であればよい。孔部123の細孔径が1nm以上30nm以下であれば目的物質を確実に捕捉することができる。貫通孔部122の細孔径と孔部123の細孔径は、ガス吸着法による比表面積測定装置を用いて細孔径分布を求めることによって算出することができる。
(filler)
As shown in the enlarged view of the main part of FIG. 3, the filler 12 includes a carrier part 121, a through-hole part 122, a hole part 123, a zwitterionic substance 124, and a capturing part 125. Note that the through-hole portion 122 corresponds to the above-described macropore, and the pore portion 123 corresponds to the above-described mesopore and micropore. That is, the filler 12 is composed of a porous carrier having a plurality of through-hole portions 122 having a pore diameter of about 50 nm or more and pore portions 123 having a pore diameter of 1 nm to 50 nm. In addition, the pore diameter of the hole part 123 should just be 1 nm or more and 30 nm or less. If the pore diameter of the pore 123 is 1 nm or more and 30 nm or less, the target substance can be reliably captured. The pore diameter of the through-hole part 122 and the pore diameter of the hole part 123 can be calculated by obtaining the pore diameter distribution using a specific surface area measuring device by a gas adsorption method.

前記した多孔質担体は、モノリス構造体であるのが好ましい。多孔質担体がモノリス構造体であると、骨格と空隙をそれぞれ連続に有する(つまり、3次元網目構造を有する)一塊の構造体であるため、流速を上げて処理時間を短縮することができ、かつ高い捕捉効率を維持することができる。なお、従来のビーズ状担体(例えば、アガロースビーズなど)では、圧力損失の問題からカラムの高さを数十cm程度までしか増加することができなかった。従って、従来のアガロースビーズなどを用いてカラム容量を増やすためには、円筒形のカラムの場合、直径方向へ拡大しなくてはならなかった。また、このような事情により、従来のアガロースビーズなどを用いたカラムは溶液を鉛直方向に流す縦型の精製装置とすることしかできなかった。
しかしながら、前記したように、多孔質担体をモノリス構造体とすると、圧力損失を低減することができるため、カラムの流路方向への拡大が可能となり、装置構造の自由度を広げることができる。すなわち、溶液を水平方向に流す横型の精製装置とすることができるようになる。また、多孔質体をモノリス構造体とすると圧力損失を低減することができるため、流路方向への長さを増大させることができる。従って、目的物質の担体への接触時間を増加させることができるため、アガロースビーズと比較して同じ担体体積で目的物質の捕捉量を増加させることができる。さらに、従来よりも装置の設置スペースを縮小することもできる。
The aforementioned porous carrier is preferably a monolith structure. When the porous carrier is a monolith structure, since it is a lump structure having a skeleton and voids continuously (that is, having a three-dimensional network structure), the flow rate can be increased to shorten the processing time, In addition, high capture efficiency can be maintained. In the conventional bead-like carrier (for example, agarose beads), the column height can only be increased to about several tens of centimeters due to the problem of pressure loss. Therefore, in order to increase the column capacity using conventional agarose beads or the like, in the case of a cylindrical column, it has to be expanded in the diameter direction. In addition, due to such circumstances, a column using conventional agarose beads or the like could only be a vertical purification apparatus that allows the solution to flow in the vertical direction.
However, as described above, when the porous carrier is a monolith structure, pressure loss can be reduced, so that the column can be expanded in the flow path direction, and the degree of freedom of the device structure can be increased. That is, a horizontal purification apparatus that allows the solution to flow in the horizontal direction can be obtained. In addition, if the porous body is a monolith structure, pressure loss can be reduced, so that the length in the flow path direction can be increased. Therefore, since the contact time of the target substance with the carrier can be increased, the amount of the target substance captured can be increased with the same carrier volume as compared with the agarose beads. Furthermore, the installation space for the apparatus can be reduced as compared with the conventional case.

また、前記した多孔質担体は、表面の少なくとも一部、望ましくは図3に示すように、孔部123の内表面123aに、両性イオン物質124と捕捉部125とが固定されている。もちろん、両性イオン物質124と捕捉部125とは、孔部123の内表面123a以外の部分、例えば、担体部121の外表面121aに固定されていてもよい。   In the porous carrier described above, the zwitterionic substance 124 and the trap part 125 are fixed to at least a part of the surface, preferably the inner surface 123a of the hole 123 as shown in FIG. Of course, the zwitterionic substance 124 and the capturing part 125 may be fixed to a part other than the inner surface 123 a of the hole part 123, for example, the outer surface 121 a of the carrier part 121.

充填剤12内における溶液の主な流路は貫通孔部122である。各種の溶液は、通液用ポンプ150によって加えられた圧力により、例えば、図3の矢印Aの方向に流れる。前記したように、多孔質担体の表面には複数の孔部123が存在しているため、処理溶液と、当該処理溶液に含まれている目的物質は、貫通孔部122から孔部123内に入り込む。   The main flow path of the solution in the filler 12 is the through-hole portion 122. Various solutions flow, for example, in the direction of arrow A in FIG. 3 due to the pressure applied by the pump 150 for liquid flow. As described above, since the plurality of pores 123 exist on the surface of the porous carrier, the treatment solution and the target substance contained in the treatment solution are transferred from the through-hole portion 122 into the pore portion 123. Get in.

その際、本発明で用いる充填剤12は、多孔質担体(担体部121)の表面の少なくとも一部(例えば、孔部123の内表面123a)に両性イオン物質124が固定されているので、濡れ性(親水性)が高くなっている。そのため、充填剤12は、両性イオン物質124が固定されていない従来の充填剤(例えば、特許文献1に記載されている吸着体)と比較して処理溶液が孔部123の内部に入り込み易いものとなっている。従って、充填剤12を用いることによって、担体部121の表面の少なくとも一部(例えば、孔部123の内表面123aに固定されている捕捉部125)と、処理溶液に含まれている目的物質と、の捕捉機会を増やすことができ、捕捉部125が目的物質を捕捉し易くすることができる。よって、従来の充填剤では処理できなかったような高流速条件で処理溶液を通液させた場合であっても、目的物質を孔部123内へ侵入させることができ、孔部123に固定された捕捉部125に捕捉させることができる。このような充填剤12は、従来の充填剤と比較して、目的物質の捕捉率を約10〜50%またはそれ以上向上させることができる。また、目的物質を精製するための処理時間を従来よりも大幅に短縮することができる。   At that time, the filler 12 used in the present invention is wet because the zwitterionic substance 124 is fixed to at least a part of the surface of the porous carrier (carrier part 121) (for example, the inner surface 123a of the hole 123). The property (hydrophilicity) is high. For this reason, the filler 12 has a treatment solution that easily enters the inside of the hole 123 as compared with a conventional filler in which the zwitterionic substance 124 is not fixed (for example, an adsorbent described in Patent Document 1). It has become. Therefore, by using the filler 12, at least a part of the surface of the carrier 121 (for example, the capturing part 125 fixed to the inner surface 123a of the hole 123), the target substance contained in the processing solution, and , And the capture unit 125 can easily capture the target substance. Therefore, even when the treatment solution is passed under a high flow rate condition that cannot be treated with a conventional filler, the target substance can enter the hole 123 and is fixed to the hole 123. Can be captured by the capturing unit 125. Such a filler 12 can improve the capture rate of the target substance by about 10 to 50% or more as compared with the conventional filler. In addition, the processing time for purifying the target substance can be significantly shortened compared to the conventional method.

また、充填剤12は、担体部121の表面に両性イオン物質124を固定することによって、電荷的に中性かつ高い親水性を有している。そのため、溶離液中に含まれるタンパク質などの不純物の非特異的な相互作用、すなわち捕捉などを抑制することができる。なお、タンパク質はポリアミノ酸が複雑な立体構造を形成しており、疎水性領域やイオン性領域を有している。そのため、これらの領域が担体部121の表面に対して疎水的相互作用および静電的相互作用することによって、非特異的な捕捉が引き起こされるとされている。従って、上述した両性イオン物質124の作用によってこれらの相互作用を回避することができるため、前記した如くタンパク質などの不純物の非特異的な捕捉を抑制することができる。   In addition, the filler 12 is neutral in charge and highly hydrophilic by fixing the zwitterionic substance 124 on the surface of the carrier portion 121. Therefore, non-specific interaction of impurities such as proteins contained in the eluent, that is, capture can be suppressed. In addition, protein has a complicated three-dimensional structure of polyamino acids, and has a hydrophobic region and an ionic region. Therefore, it is said that non-specific capture is caused by the hydrophobic interaction and electrostatic interaction of these regions with the surface of the carrier portion 121. Therefore, since these interactions can be avoided by the action of the zwitterionic substance 124 described above, nonspecific capture of impurities such as proteins can be suppressed as described above.

充填剤12の材料は特に限定されるものではなく、無機系および有機系どちらの材料を主成分としたものでよい。
無機系の材料としては、例えば、ケイ素、チタン、亜鉛、アルミニウムのうちの少なくとも一種、またはこれらから選択されるいずれか一種の酸化物や、ケイ素、ガリウム、アルミニウム、インジウムのうちの少なくとも一種、またはこれらから選択されるいずれか一種の窒化物を単独または複合体として使用することができる。
The material of the filler 12 is not particularly limited, and may be either an inorganic or organic material as a main component.
As the inorganic material, for example, at least one of silicon, titanium, zinc, and aluminum, or any one oxide selected from these, at least one of silicon, gallium, aluminum, and indium, or Any one of the nitrides selected from these can be used alone or as a composite.

有機系の材料としては、例えば、アガロース、セルロース、キチン、キトサン、アミロース、ヘパリン、ヒアルロン酸、ペクチンなどの多糖類や、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル、およびこれらの誘導体などを用いることができる。   Examples of organic materials include polysaccharides such as agarose, cellulose, chitin, chitosan, amylose, heparin, hyaluronic acid, pectin, polyacrylamide, polyacrylic acid, polystyrene, polyvinyl alcohol, polymethacrylic acid, polyacrylic acid. Polymethacrylic acid ester, polyacrylic acid ester, and derivatives thereof can be used.

多孔質担体が有機系の材料を用いたモノリス構造体である場合は、有機ポリマーを用いて形成されたものであるのが好ましい。また、当該有機ポリマーが活性化部位を含むモノマーを用いて形成されたものであることが好ましく、活性化部位がグリシジル基(エポキシ基)であることが好ましい。このようなモノマーとしては、例えば、グリシジルメタクリレートが挙げられる。すなわち、前記有機ポリマーは、グリシジルメタクリレートを用いて架橋させたものであるのが好ましい。グリシジルメタクリレートを用いて架橋させて形成した充填剤12の製造方法については後述する。   When the porous carrier is a monolith structure body using an organic material, it is preferably formed using an organic polymer. Moreover, it is preferable that the said organic polymer is formed using the monomer containing an activation site | part, and it is preferable that an activation site | part is a glycidyl group (epoxy group). Examples of such a monomer include glycidyl methacrylate. That is, it is preferable that the organic polymer is crosslinked using glycidyl methacrylate. A method for producing the filler 12 formed by crosslinking using glycidyl methacrylate will be described later.

なお、多孔質担体は、合成高分子の一般的な作製方法によって合成されたものであってもよい。合成高分子の一般的な作製方法としては、例えば、ラジカル重合反応が挙げられる。具体的には、例えば、ビニルモノマーと、架橋剤としてジビニル化合物と、ラジカル開始剤と、を用いて溶媒中で反応させることにより重合体を形成させることを挙げることができる。
この場合の架橋剤としては、例えば、エチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、メチレンビスアクリルアミド、ポリエチレングリコールジアクリレートなどを用いることができる。このような架橋剤を用いることによって担体部121の強度を増加させることができる。
また、ラジカル開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物、過酸化ベンゾイルやメチルエチルケトンペルオキシドなどの有機過酸化物を用いることができるが、その他にも過酸化水素と鉄(II)塩などの酸化剤と還元剤の組み合わせで用いられるものも使用可能である。
The porous carrier may be one synthesized by a general method for producing a synthetic polymer. As a general method for producing a synthetic polymer, for example, a radical polymerization reaction may be mentioned. Specifically, for example, a polymer can be formed by reacting in a solvent using a vinyl monomer, a divinyl compound as a crosslinking agent, and a radical initiator.
As the crosslinking agent in this case, for example, ethylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol divinyl ether, divinylbenzene, diallyl phthalate, methylene bisacrylamide, polyethylene glycol diacrylate, and the like can be used. By using such a crosslinking agent, the strength of the carrier portion 121 can be increased.
Examples of the radical initiator include azo compounds such as azobisisobutyronitrile and organic peroxides such as benzoyl peroxide and methyl ethyl ketone peroxide. In addition, hydrogen peroxide and iron (II ) What is used in combination with oxidizing agents, such as salt, and a reducing agent can also be used.

(両性イオン物質)
両性イオン物質124は、チオール基を有し、このチオール基を介して多孔質担体(担体部121)に固定させたものを用いることができる。このような両性イオン物質124としては、例えば、チオール基を有するアミノ酸およびチオール基を導入したアミノ酸のうちの少なくとも一つを用いることができる。より具体的には、チオール基を有するアミノ酸としては、例えば、システインおよびシステインの誘導体を挙げることができる。アミノ酸へのチオール基の導入は公知の手法によって行うことができる。なお、システインの誘導体とは、システインの有する官能基のうちの少なくとも一つ(例えば、水酸基)を他の官能基に置換したものをいう(ただし、両性イオンの性質を有するものが好ましい。)。
また、両性イオン物質124としては、例えば、スルホベタイン3−ウンデカンチオール(Sulfobetaine3-undecanethiol;N-(11-Mercaptoundecyl)-N,N-dimethyl-3-ammonio-1-propanesulfonate)を用いることもできる。
さらに、両性イオン物質124としては、例えば、ホスホリルコリン基などの両性イオン基や、ポリエチレングリコールなども、電荷として中性であり、かつ親水性の高い官能基である。
つまり、両性イオン物質124は、具体的には、システイン、システインの誘導体、スルホベタイン3−ウンデカンチオール、ホスホリルコリン基およびポリエチレングリコールのうちの少なくとも一つを用いることができる。
(Zwitterionic substance)
As the zwitterionic substance 124, a substance having a thiol group and fixed to the porous carrier (carrier 121) via the thiol group can be used. As such a zwitterionic substance 124, for example, at least one of an amino acid having a thiol group and an amino acid having a thiol group introduced therein can be used. More specifically, examples of amino acids having a thiol group include cysteine and cysteine derivatives. Introduction of a thiol group into an amino acid can be performed by a known method. In addition, the derivative | guide_body of cysteine means what substituted at least 1 (for example, hydroxyl group) among the functional groups which cysteine has with the other functional group (however, the thing which has the property of zwitterion is preferable).
Moreover, as the zwitterionic substance 124, for example, sulfobetaine 3-undecanethiol (N- (11-Mercaptoundecyl) -N, N-dimethyl-3-ammonio-1-propanesulfonate) can be used.
Further, as the zwitterionic substance 124, for example, zwitterionic groups such as phosphorylcholine groups, polyethylene glycol, and the like are functional groups that are neutral as charges and highly hydrophilic.
That is, as the zwitterionic substance 124, specifically, at least one of cysteine, a derivative of cysteine, sulfobetaine 3-undecanethiol, a phosphorylcholine group, and polyethylene glycol can be used.

(捕捉部)
捕捉部125は、捕捉する目的物質に応じて適宜設定することができる。捕捉部125は、目的物質を特異的に捕捉することのできるものであるのが好ましい。例えば、目的物質が抗体である場合は、捕捉部125として、プロテインA、プロテインGおよびプロテインLのうちの少なくとも一つを用いるのが好ましい。これらはいずれもイムノグロブリン結合能を有しているので、抗体を特異的に捕捉して高効率で精製することができる。なお、目的物質が前記したアルカロイドなどであればそれと親和性の高い物質を捕捉部125として用いることができる。また、目的物質が酵素などのタンパク質であれば当該酵素に特異的に結合する抗体を捕捉部125として用いることができる。
(Capture part)
The capturing unit 125 can be appropriately set according to the target substance to be captured. The capturing unit 125 is preferably capable of specifically capturing a target substance. For example, when the target substance is an antibody, it is preferable to use at least one of protein A, protein G, and protein L as the capture unit 125. Since these all have immunoglobulin binding ability, they can be specifically captured and purified with high efficiency. If the target substance is an alkaloid as described above, a substance having a high affinity with it can be used as the capturing unit 125. If the target substance is a protein such as an enzyme, an antibody that specifically binds to the enzyme can be used as the capture unit 125.

[充填剤の製造方法]
次に、充填剤の製造方法について説明する。
充填剤の製造方法は、多孔質担体製造工程と、固定化工程と、を含んでなり、少なくともこれらの工程は前記した順序で行う。
[Method for producing filler]
Next, the manufacturing method of a filler is demonstrated.
The method for producing a filler includes a porous carrier production process and an immobilization process, and at least these processes are performed in the order described above.

(多孔質担体製造工程)
多孔質担体製造工程は、多孔質担体を製造する工程である。多孔質担体の製造は、公知の手法(例えば、参考文献1:Y.Uekiほか、Anal.Chem.、2004年12月、p.7007〜7012)によって行うことができる。
(Porous carrier manufacturing process)
The porous carrier production process is a process for producing a porous carrier. The porous carrier can be produced by a known method (for example, Reference 1: Y. Ueki et al., Anal. Chem., December 2004, p. 7007 to 7012).

(固定化工程)
固定化工程は、多孔質担体の表面の少なくとも一部、望ましくは図3に示すように、孔部123の内表面123aに、両性イオン物質124と捕捉部125とを固定する工程である。
(Immobilization process)
The immobilization step is a step of immobilizing the zwitterionic substance 124 and the trapping portion 125 on at least a part of the surface of the porous carrier, preferably the inner surface 123a of the hole portion 123 as shown in FIG.

多孔質担体の表面への両性イオン物質124と捕捉部125の固定は、公知の手法(例えば、参考文献2:特開2011−252929号公報参照)によって行うことができる。すなわち、エポキシ法、臭化シアン法、トリクロロトリアジン法、トレシルクロリド法、過ヨウ素酸酸化法、ジビニルスルホン酸法、ベンゾキノン法、カルボニジルイミダゾール法、アシルアジド法などを用いて、アミノ基を有する捕捉部125および両性イオン物質124を固定化したり、エポキシ法、ジアゾカップリング法などを用いて水酸基を有する捕捉部125および両性イオン物質124を固定化したり、エポキシ法、トレシルクロリド法、ジビニルスルホン酸法などを用いて、チオール基を有する捕捉部125および両性イオン物質124を固定化したり、さらに多孔質担体の表面の一部をアミノ化させたアミノ化担体にカルボン酸やホルミル基を有する捕捉部125および両性イオン物質124を固定化したりすることによって、前記したように、多孔質担体の表面への両性イオン物質124と捕捉部125を固定することができる。   Fixation of the zwitterionic substance 124 and the capturing part 125 to the surface of the porous carrier can be performed by a known method (for example, refer to Reference 2: JP 2011-252929 A). That is, it has an amino group using an epoxy method, a cyanogen bromide method, a trichlorotriazine method, a tresyl chloride method, a periodate oxidation method, a divinyl sulfonic acid method, a benzoquinone method, a carbonidyl imidazole method, an acyl azide method, etc. The capture unit 125 and the zwitterionic substance 124 are immobilized, the capture unit 125 having a hydroxyl group and the zwitterionic substance 124 are immobilized using an epoxy method, a diazo coupling method, etc., an epoxy method, a tresyl chloride method, a divinyl sulfone. Using an acid method or the like, the capture unit 125 having a thiol group and the zwitterionic substance 124 are immobilized, and further, the capture of having a carboxylic acid or a formyl group on the aminated carrier in which a part of the surface of the porous carrier is aminated. By immobilizing the portion 125 and the zwitterionic substance 124. As mentioned above, it is possible to fix the capturing part 125 and the zwitterionic material 124 to the surface of the porous support.

また、無機系の多孔質担体への捕捉部125および両性イオン物質124の固定化は、シランカップリング剤を用いることで容易に実施可能である。また、所望の官能基を多孔質担体の表面に付加することもできる。付加できる官能基としては、例えば、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリル基、アクリル基、アミノ基、メルカプト基、スルフィド基が挙げられる。シランカップリング剤の例としては、ビニルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。
前記したシランカップリング剤を用いて多孔質担体の表面に前記官能基を付加した後は、例えば、前記参考文献2に記載されているエポキシ法、臭化シアン法、トリクロロトリアジン法、トレシルクロリド法、過ヨウ素酸酸化法、ジビニルスルホン酸法、ベンゾキノン法、カルボニジルイミダゾール法、アシルアジド法などによる活性化方法で前記官能基を活性化し、アミノ基を有する捕捉部125および両性イオン物質124を固定化することができる。
In addition, the trapping portion 125 and the zwitterionic substance 124 can be easily fixed to the inorganic porous carrier by using a silane coupling agent. In addition, a desired functional group can be added to the surface of the porous carrier. Examples of the functional group that can be added include a vinyl group, an epoxy group, a styryl group, a methacryl group, an acrylic group, an amino group, a mercapto group, and a sulfide group. Examples of silane coupling agents include vinyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, and 3-methacryloxy. Examples include propylmethyldimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, and 3-aminopropyltriethoxysilane.
After adding the functional group to the surface of the porous carrier using the silane coupling agent described above, for example, the epoxy method, cyanogen bromide method, trichlorotriazine method, tresyl chloride described in Reference 2 above. The functional group is activated by an activation method such as a method, periodate oxidation method, divinyl sulfonic acid method, benzoquinone method, carbonidyl imidazole method, acyl azide method, and the like. Can be immobilized.

本発明で用いられる多孔質担体に補足部125と両性イオン物質124を固定化する順番は特に限定されない。本発明においては、作製した多孔質担体に補足部125を先に固定化した後で両性イオン物質124を固定化してもよく、作製した多孔質担体に両性イオン物質124を先に固定化した後で補足部125を固定化してもよく、また、作製した多孔質担体に補足部125と両性イオン物質124を同時に固定化してもよい。また、あらかじめ両性イオン物質124を側鎖に有するモノマーを用いて重合することにより、多孔質担体を作製した後、補足部125を固定化してもよい。両性イオン基を側鎖に有するモノマーとしては、例えば、両性イオンビニルモノマーが挙げられる。両性イオンビニルモノマーとジビニルベンゼンなどのビニル基を持つ架橋剤とを併用してラジカル重合させると、両性イオン物質124を有する多孔質担体を得ることができる。   The order of immobilizing the supplement part 125 and the zwitterionic substance 124 on the porous carrier used in the present invention is not particularly limited. In the present invention, the zwitterionic substance 124 may be immobilized after the supplemental portion 125 is first immobilized on the produced porous carrier, or after the zwitterionic substance 124 is first immobilized on the produced porous carrier. The supplementary part 125 may be immobilized by the above-mentioned method, or the supplementary part 125 and the zwitterionic substance 124 may be immobilized simultaneously on the produced porous carrier. Alternatively, the supplementary part 125 may be immobilized after the porous carrier is produced by polymerizing in advance using a monomer having the zwitterionic substance 124 in the side chain. Examples of the monomer having a zwitterionic group in the side chain include a zwitterionic vinyl monomer. When a zwitterionic vinyl monomer and a crosslinking agent having a vinyl group such as divinylbenzene are used in combination for radical polymerization, a porous carrier having the zwitterionic substance 124 can be obtained.

[充填剤の製造方法の好ましい実施形態]
充填剤12がグリシジルメタクリレートを用いて架橋させてなる有機ポリマーで形成したものであるのが好ましいことは前述したとおりである。そこで、グリシジルメタクリレートを用いて架橋させてなる有機ポリマーで形成した充填剤12の製造方法について説明する。
[Preferred Embodiment of Filler Production Method]
As described above, it is preferable that the filler 12 is formed of an organic polymer obtained by crosslinking using glycidyl methacrylate. Therefore, a method for producing the filler 12 formed of an organic polymer that is crosslinked using glycidyl methacrylate will be described.

当該充填剤12の製造方法は、はじめに、主成分としてグリシジルメタクリレートを用い、架橋剤としてエチレングリコールジメタクリレートやメチレンビスアクリルアミドなどのジビニル化合物を用い、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルや過酸化ベンゾイルなどを用い、これらをラジカル重合させることによって、多孔質担体を得る。   The filler 12 is produced by first using glycidyl methacrylate as a main component, using a divinyl compound such as ethylene glycol dimethacrylate or methylene bisacrylamide as a crosslinking agent, and azobisisobutyronitrile or benzoyl peroxide as an initiator. A porous carrier is obtained by radical polymerization of these using, for example.

次いで、得られた多孔質担体に両性イオン物質124を接触させることにより、温和な条件で容易に固定化することができる。両性イオン物質124としては、前記したように、システイン、システインの誘導体およびスルホベタイン3−ウンデカンチオールが挙げられるが、本実施形態においてはシステインを用いることが好ましい。多孔質担体にシステインを固定させるには、例えば、前記得られた多孔質担体と、0.01質量%のシステインを含む溶液と、を中性条件下で接触させ、40℃で終夜保温するとよい。このようにするだけで、システインのチオール基が選択的に多孔質担体のグリシジル基と反応して共有結合を形成させることができ、多孔質担体へのシステインの固定化が達成される。本手法によれば、一段階の反応で容易に両性イオン物質124を多孔質担体へ固定化することができる。また、システインという安価な試薬を用いるので低コスト化することができる。   Next, by bringing the zwitterionic substance 124 into contact with the obtained porous carrier, it can be easily immobilized under mild conditions. Examples of the zwitterionic substance 124 include cysteine, a derivative of cysteine, and sulfobetaine 3-undecanethiol as described above. In this embodiment, it is preferable to use cysteine. In order to fix cysteine to the porous carrier, for example, the obtained porous carrier and a solution containing 0.01% by mass of cysteine are brought into contact under neutral conditions and kept at 40 ° C. overnight. . Only by doing this, the thiol group of cysteine can selectively react with the glycidyl group of the porous carrier to form a covalent bond, and the immobilization of cysteine to the porous carrier is achieved. According to this method, the zwitterionic substance 124 can be easily immobilized on the porous carrier by a one-step reaction. Further, since an inexpensive reagent called cysteine is used, the cost can be reduced.

なお、本実施形態において、異なる二種類の官能基を有する多孔質担体を用いることによって、捕捉部125と両性イオン物質124の固定化配分を制御することも可能である。捕捉部125と両性イオン物質124の固定化配分の制御は、例えば、グリシジル基(エポキシ基)とカルボキシル基を有する多孔質担体を作製し、グリシジル基と両性イオン物質124のアミノ基などを介して反応させて固定化した後、カルボキシル基をカルボジイミドなどの活性化剤を用いて活性化し、活性化したカルボキシル基と捕捉部125のアミノ基などを反応させることによって任意に調節することができる。つまり、多孔質担体に導入するグリシジル基とカルボキシル基の配分を任意に調節することによって捕捉部125と両性イオン物質124の固定化配分を制御することが可能である。   In the present embodiment, it is also possible to control the immobilization distribution of the capturing part 125 and the zwitterionic substance 124 by using a porous carrier having two different types of functional groups. Control of the immobilization distribution of the capture unit 125 and the zwitterionic substance 124 is performed, for example, by producing a porous carrier having a glycidyl group (epoxy group) and a carboxyl group, and via the amino group of the glycidyl group and the zwitterionic substance 124. After the reaction and fixation, the carboxyl group can be arbitrarily adjusted by activating the carboxyl group using an activating agent such as carbodiimide, and reacting the activated carboxyl group with the amino group of the capturing unit 125. That is, it is possible to control the immobilization distribution of the trapping portion 125 and the zwitterionic substance 124 by arbitrarily adjusting the distribution of the glycidyl group and the carboxyl group introduced into the porous carrier.

[精製装置の他の構成]
以上、本実施形態に係る精製装置10および当該精製装置10に用いる充填剤12の好ましい実施形態などについて説明したが、精製装置は以下のような他の構成とすることもできる。
例えば、多孔質担体としてモノリス構造体とするのが好ましい旨説明したが、モノリス構造体の多孔質担体をビーズ状に成形したものであってもよい。このような多孔質担体であっても、圧力損失を低減することができるため、カラムの流路方向への拡大が可能となり、装置構造の自由度を広げることができる。すなわち、溶液を水平方向に流す横型の精製装置とすることができるようになる。また、多孔質体をモノリス構造体とすると圧力損失を低減することができるため、流路方向への長さを増大させることができる。従って、目的物質の担体への接触時間を増加させることができるため、アガロースビーズと比較して同じ担体体積で目的物質の捕捉量を増加させることができる。さらに、従来よりも装置の設置スペースを縮小することもできる。
[Other configurations of purification equipment]
As mentioned above, although the preferable embodiment of the refiner | purifier 10 which concerns on this embodiment, and the filler 12 used for the said refiner | purifier 10 was demonstrated, the refiner | purifier can also be set as the other structures as follows.
For example, the monolith structure is preferably used as the porous carrier. However, the porous carrier of the monolith structure may be formed into a bead shape. Even with such a porous carrier, the pressure loss can be reduced, so that the column can be expanded in the direction of the flow path, and the degree of freedom of the device structure can be expanded. That is, a horizontal purification apparatus that allows the solution to flow in the horizontal direction can be obtained. In addition, if the porous body is a monolith structure, pressure loss can be reduced, so that the length in the flow path direction can be increased. Therefore, since the contact time of the target substance with the carrier can be increased, the amount of the target substance captured can be increased with the same carrier volume as compared with the agarose beads. Furthermore, the installation space for the apparatus can be reduced as compared with the conventional case.

また、精製装置は、図4〜6に示すような態様とすることができる。なお、図4〜6は、本発明に係る精製装置の他の実施形態を示す概略断面図である。
図4に示す精製装置10Aは、図2に示す精製装置10を溶液の通液方向に沿って長く設計したものである。また、図5に示す精製装置10Bは、図2に示す精製装置10を直列に複数配置したものである。そして、図6に示す精製装置10Cは、図2に示す精製装置10を並列で複数配置したものである。図4〜6に示す精製装置10A〜10Cのいずれの態様も、カラム管11に前記した充填剤12が充填されているので、従来の充填剤では処理できなかったような高流速条件で処理溶液を通液させた場合であっても、目的物質を孔部123内へ侵入させることができ、孔部123に固定された捕捉部125に捕捉させることができる。このような充填剤12は、従来の充填剤と比較して、目的物質の捕捉効率を向上させることができる。また、目的物質を精製するための処理時間を従来よりも大幅に短縮することができる。
Moreover, a refiner | purifier can be made into an aspect as shown to FIGS. 4 to 6 are schematic cross-sectional views showing other embodiments of the purification apparatus according to the present invention.
A purification device 10A shown in FIG. 4 is a device in which the purification device 10 shown in FIG. 2 is designed to be long along the solution flow direction. Moreover, the refiner | purifier 10B shown in FIG. 5 arrange | positions the refiner | purifier 10 shown in FIG. 2 in multiple numbers in series. And the refiner | purifier 10C shown in FIG. 6 arrange | positions the refiner | purifier 10 shown in FIG. 2 in multiple numbers in parallel. In any of the embodiments of the purification apparatuses 10A to 10C shown in FIGS. 4 to 6, since the column tube 11 is filled with the packing material 12 described above, the processing solution is used under a high flow rate condition that cannot be processed with the conventional packing material. Even when the liquid is passed, the target substance can enter the hole 123 and can be captured by the capturing part 125 fixed to the hole 123. Such a filler 12 can improve the capture efficiency of the target substance as compared with the conventional filler. In addition, the processing time for purifying the target substance can be significantly shortened compared to the conventional method.

以上に説明した精製装置によれば、両性イオン物質124を含んでいるので、従来の充填剤と比べて目的物質の捕捉量を増加できる。従って、従来と同じ流速で処理を行った場合でも、処理時間を短縮することができる。また、捕捉部125の固定化量を減らしても、従来の充填剤と同等の捕捉効率を維持することができる。これは例えば、抗体医薬品の精製においては、捕捉部125としてプロテインAを利用することが多いが、本発明によれば両性イオン物質124を含んでいるので、プロテインA単位量あたりの抗体捕捉量を増加させることができる。従って、多孔質担体に固定化するプロテインAの量を減らしても、従来の充填剤と同等の抗体捕捉量を発揮することができる。なお、プロテインAは主に大腸菌の形質転換体によって生産されるタンパク質であり、高価な材料であることから、プロテインAの使用量を低減できることは、低コスト化を図る点で有利である。   According to the purification apparatus described above, since the zwitterionic substance 124 is included, the amount of the target substance captured can be increased as compared with the conventional filler. Therefore, even when processing is performed at the same flow rate as before, processing time can be shortened. Moreover, even if the amount of immobilization of the capturing part 125 is reduced, the capturing efficiency equivalent to that of the conventional filler can be maintained. For example, in the purification of antibody drugs, protein A is often used as the capture unit 125. However, according to the present invention, since the zwitterionic substance 124 is included, the amount of antibody captured per unit amount of protein A can be reduced. Can be increased. Therefore, even if the amount of protein A immobilized on the porous carrier is reduced, an antibody capture amount equivalent to that of the conventional filler can be exhibited. In addition, since protein A is a protein mainly produced by the transformant of E. coli and is an expensive material, reducing the amount of protein A used is advantageous in terms of cost reduction.

[精製方法]
次に、本発明に係る精製方法について説明する。
本発明に係る精製方法は、前記した本発明に係る精製装置10(10A〜10C)を用いて目的物質を精製する精製方法である。図7は、本発明に係る精製方法の内容を説明するフローチャートである。
図7に示すように、本発明に係る精製方法は、平衡化工程S1と、捕捉工程S2と、洗浄工程S3と、溶離工程S4と、を含み、これらの工程についてはこの順で行うものである。なお、この精製方法は、精製装置10を使い捨て(ディスポーザブル)のものとして用いる場合に適用することができる。
他方、精製装置10をディスポーザブルタイプではないものとして用いる場合、つまり、複数回繰り返し用いる場合は、前記した溶離工程S4の後に後洗浄工程S5を行い、後洗浄工程S5を終えたら再び平衡化工程S1に戻って前記した順で各工程を行うことができる。
以下、各工程について説明する。なお、本発明に係る精製方法で用いる精製装置10については既に詳述しているので、説明を省略し、同一の構成要素については同一の符号を付すこととする。
[Purification method]
Next, the purification method according to the present invention will be described.
The purification method according to the present invention is a purification method for purifying a target substance using the above-described purification apparatus 10 (10A to 10C) according to the present invention. FIG. 7 is a flowchart for explaining the contents of the purification method according to the present invention.
As shown in FIG. 7, the purification method according to the present invention includes an equilibration step S1, a capture step S2, a washing step S3, and an elution step S4. These steps are performed in this order. is there. This purification method can be applied when the purification apparatus 10 is used as a disposable one.
On the other hand, when the purification apparatus 10 is used as a non-disposable type, that is, when it is used repeatedly a plurality of times, the post-cleaning step S5 is performed after the elution step S4, and the equilibration step S1 is completed after the post-cleaning step S5. Each process can be performed in the order described above.
Hereinafter, each step will be described. In addition, since it has already explained in full detail about the refiner | purifier 10 used with the refinement | purification method which concerns on this invention, description is abbreviate | omitted and suppose that the same code | symbol is attached | subjected about the same component.

(平衡化工程)
平衡化工程S1は、カラム管11に充填された充填剤12を平衡化する工程である。充填剤12の平衡化は、例えば、緩衝液を用いることによって行うことができる。緩衝液としては、例えば、酢酸緩衝液、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液、酒石酸緩衝液、トリス緩衝液、リン酸緩衝生理食塩水などを用いることができる。
(Equilibration process)
The equilibration step S1 is a step of equilibrating the packing material 12 packed in the column tube 11. The equilibration of the filler 12 can be performed, for example, by using a buffer solution. As the buffer solution, for example, acetate buffer solution, phosphate buffer solution, citrate buffer solution, borate buffer solution, tartaric acid buffer solution, Tris buffer solution, phosphate buffered saline and the like can be used.

(捕捉工程)
捕捉工程S2は、平衡化工程S1後、目的物質および目的物質以外の成分を含む処理溶液を、カラム管11内の充填剤12に通液させて、目的物質を捕捉部125に捕捉させる工程である。処理溶液としては、例えば、抗体を含むチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞の培養上清液や、血清などを挙げることができる。
(Capture process)
The capturing step S2 is a step in which, after the equilibration step S1, a processing solution containing the target substance and components other than the target substance is passed through the filler 12 in the column tube 11 and the target substance is captured by the capturing unit 125. is there. Examples of the treatment solution include a culture supernatant of serum containing Chinese hamster ovary (CHO) cells containing antibodies and serum.

(洗浄工程)
洗浄工程S3は捕捉工程S2後、カラム管11内の充填剤12に洗浄液を通液させて、捕捉部125に捕捉させた目的物質以外の成分、つまり不純物を洗い流す工程である。洗浄液としては、例えば、酢酸緩衝液、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液、酒石酸緩衝液、トリス緩衝液、リン酸緩衝生理食塩水などを用いることができる。
(Washing process)
The washing step S3 is a step in which after the trapping step S2, the cleaning liquid is passed through the filler 12 in the column tube 11 to wash away components other than the target substance trapped by the trapping portion 125, that is, impurities. As the washing solution, for example, acetate buffer solution, phosphate buffer solution, citrate buffer solution, borate buffer solution, tartaric acid buffer solution, Tris buffer solution, phosphate buffered saline and the like can be used.

(溶離工程)
溶離工程S4は、洗浄工程S3後、カラム管11内の充填剤12に溶離液を通液させ、捕捉部125に捕捉させた目的物質を充填剤12から溶離させて回収する工程である。溶離液としては、例えば、クエン酸ナトリウム緩衝液などの酸性溶液を用いることができる。
(Elution process)
The elution step S4 is a step in which, after the washing step S3, the eluent is passed through the packing material 12 in the column tube 11, and the target substance captured by the capturing unit 125 is eluted from the packing material 12 and collected. As the eluent, for example, an acidic solution such as sodium citrate buffer can be used.

(後洗浄工程)
後洗浄工程S5は、溶離工程S4後、カラム管11内の充填剤12に後洗浄液を通液させて、多孔質担体に残っている目的物質以外の成分(不純物)を洗い流す工程である。後洗浄液としては、例えば、水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ溶液を用いることができる。
(Post-cleaning process)
The post-cleaning step S5 is a step in which after the elution step S4, the post-cleaning liquid is passed through the filler 12 in the column tube 11 to wash away components (impurities) other than the target substance remaining on the porous carrier. As the post-cleaning liquid, for example, an alkaline solution such as an aqueous sodium hydroxide solution can be used.

以上に説明した精製方法によれば、充填剤12が両性イオン物質124を含んでいるので、従来の充填剤と比べて目的物質の捕捉量を増加できる。従って、従来と同じ流速で処理を行った場合でも、処理時間を短縮することができる。また、捕捉部125の固定化量を減らしても、従来の充填剤と同等の捕捉効率を維持することができる。これは例えば、抗体医薬品の精製においては、捕捉部125としてプロテインAを利用することが多いが、本発明によれば、充填剤12が両性イオン物質124を含んでいるので、プロテインA単位量あたりの抗体捕捉量を増加させることができる。従って、多孔質担体に固定化するプロテインAの量を減らしても、従来の充填剤と同等の抗体捕捉量を発揮することができる。なお、プロテインAは主に大腸菌の形質転換体によって生産されるタンパク質であり、高価な材料であることから、プロテインAの使用量を低減できることは、低コスト化を図る点で有利である。   According to the purification method described above, since the filler 12 contains the zwitterionic substance 124, the amount of the target substance captured can be increased as compared with the conventional filler. Therefore, even when processing is performed at the same flow rate as before, processing time can be shortened. Moreover, even if the amount of immobilization of the capturing part 125 is reduced, the capturing efficiency equivalent to that of the conventional filler can be maintained. For example, protein A is often used as the capture unit 125 in the purification of antibody drugs. However, according to the present invention, since the filler 12 contains the zwitterionic substance 124, The amount of antibody captured can be increased. Therefore, even if the amount of protein A immobilized on the porous carrier is reduced, an antibody capture amount equivalent to that of the conventional filler can be exhibited. In addition, since protein A is a protein mainly produced by the transformant of E. coli and is an expensive material, reducing the amount of protein A used is advantageous in terms of cost reduction.

次に、本発明の効果を確認した実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
以下のようにして実施例1、2および比較例1〜4を作製した。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples in which the effects of the present invention have been confirmed.
Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4 were produced as follows.

[実施例1]
〔1〕有機モノリス担体の作製
参考文献1(Y.Uekiほか、Anal.Chem.、2004年12月、p.7007〜7012)に従い、モノリス構造体である多孔質担体を調製した。そして、得られた多孔質担体をエタノール中にて終夜振とうして洗浄し、風乾した。このようにして得られた多孔質担体のメソ孔の細孔径は、後記表1に示すように30nm以下であった。以下、当該多孔質担体を有機モノリス担体という。
[Example 1]
[1] Production of Organic Monolithic Carrier A porous carrier as a monolithic structure was prepared according to Reference 1 (Y. Ueki et al., Anal. Chem., December 2004, p.7007 to 7012). The resulting porous carrier was washed by shaking overnight in ethanol and air-dried. The pore diameter of the mesopores of the porous carrier thus obtained was 30 nm or less as shown in Table 1 below. Hereinafter, the porous carrier is referred to as an organic monolith carrier.

〔2〕有機モノリス担体の表面修飾
前記〔1〕で得られた有機モノリス担体をリン酸緩衝液(PBS、pH7.4)により洗浄後、システインを0.01質量%の濃度条件下で接触させて40℃で終夜保温して固定化を行った。そして、この有機モノリス担体を再度PBSにより洗浄した。その後、この有機モノリス担体とプロテインA(1mg/mL)とを室温で1時間接触させて、有機モノリス担体の表面にプロテインAを固定化し、当該有機モノリス担体をPBSにより洗浄して、有機モノリス担体の表面修飾を終了した(実施例1)。
[2] Surface modification of organic monolith carrier After washing the organic monolith carrier obtained in [1] above with a phosphate buffer (PBS, pH 7.4), cysteine is contacted under a concentration of 0.01% by mass. And fixed at 40 ° C. overnight. The organic monolith carrier was washed again with PBS. Thereafter, the organic monolith carrier and protein A (1 mg / mL) are contacted at room temperature for 1 hour to immobilize protein A on the surface of the organic monolith carrier, and the organic monolith carrier is washed with PBS. The surface modification of was finished (Example 1).

実施例1に係る有機モノリス担体に対して660nmプロテインアッセイキット(Thermo Scientific社製)を用いて非固定のプロテインAを測定し、有機モノリス担体へのプロテインAの固定量を見積もった。その後、目的物質である抗体が担体に固定化されたプロテインA以外に吸着してしまわないようにするため、有機モノリス担体に牛血清アルブミン(BSA)を注入してブロッキングを行った。   Non-immobilized protein A was measured on the organic monolith carrier according to Example 1 using a 660 nm protein assay kit (Thermo Scientific), and the amount of protein A immobilized on the organic monolith carrier was estimated. Thereafter, blocking was performed by injecting bovine serum albumin (BSA) into an organic monolith carrier in order to prevent the target substance antibody from being adsorbed to other than protein A immobilized on the carrier.

[比較例1]
システインの固定化は行わず、プロテインAの固定化のみ行った以外は、実施例1と同様にして、比較例1に係る有機モノリス担体を作製した。
比較例1に係る有機モノリス担体に対して660nmプロテインアッセイキット(Thermo Scientific社製)を用いて非固定のプロテインAを測定し、有機モノリス担体へのプロテインAの固定量を見積もった。その後、実施例1と同様、有機モノリス担体に牛血清アルブミン(BSA)を注入してブロッキングを行った。
[Comparative Example 1]
An organic monolith support according to Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that cysteine was not immobilized and only protein A was immobilized.
Non-immobilized protein A was measured using a 660 nm protein assay kit (manufactured by Thermo Scientific) on the organic monolith carrier according to Comparative Example 1, and the amount of protein A immobilized on the organic monolith carrier was estimated. Thereafter, as in Example 1, blocking was performed by injecting bovine serum albumin (BSA) into an organic monolith carrier.

[比較例2]
システインを1質量%の濃度条件下で接触させて固定化した以外は、実施例1と同様にして、比較例2に係る有機モノリス担体を作製した。
[Comparative Example 2]
An organic monolith support according to Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that cysteine was contacted and immobilized under a concentration condition of 1% by mass.

[比較例3]
システインを0.1質量%の濃度条件下で接触させて固定化した以外は、実施例1と同様にして、比較例3に係る有機モノリス担体を作製した。
[Comparative Example 3]
An organic monolith support according to Comparative Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that cysteine was contacted and immobilized under a concentration condition of 0.1% by mass.

[実施例2]
実施例1と同様、参考文献1(Y.Uekiほか、Anal.Chem.、2004年12月、p.7007〜7012)に従い、エチレングリコールジメタクリレート(EDMA)、グリシジルメタクリレート(GMA)、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、n−プロパノール、1,4−ブタンジオール、水の混合比率を変更することにより、実施例2に係る有機モノリス担体を作製した。このようにして得られた多孔質担体のメソ孔の細孔径は、後記表1に示すように10〜50nmであった。
[Example 2]
As in Example 1, according to Reference Document 1 (Y. Ueki et al., Anal. Chem., December 2004, p. 7007 to 7012), ethylene glycol dimethacrylate (EDMA), glycidyl methacrylate (GMA), azobisiso An organic monolith support according to Example 2 was prepared by changing the mixing ratio of butyronitrile (AIBN), n-propanol, 1,4-butanediol, and water. The pore diameter of the mesopores of the porous carrier thus obtained was 10 to 50 nm as shown in Table 1 below.

[比較例4]
システインの固定化は行わず、プロテインAの固定化のみ行った以外は、実施例2と同様にして、比較例4に係る有機モノリス担体を作製した。
[Comparative Example 4]
An organic monolith support according to Comparative Example 4 was produced in the same manner as in Example 2 except that cysteine was not immobilized and only protein A was immobilized.

作製した実施例1、2および比較例1〜4に係る有機モノリス担体を用いて適宜下記〔測定1〕〜〔測定3〕の測定を行った。   Using the produced organic monolith carriers according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4, the following [Measurement 1] to [Measurement 3] were appropriately measured.

〔測定1〕細孔径分布の測定
実施例1、2に係る有機モノリス担体について、ガス吸着法による比表面積測定装置を用いて細孔径分布を測定した。その結果を表1に示す。
[Measurement 1] Measurement of pore size distribution With respect to the organic monolith carriers according to Examples 1 and 2, the pore size distribution was measured using a specific surface area measurement device by a gas adsorption method. The results are shown in Table 1.

表1に示すように、実施例1に係る有機モノリス担体と、実施例2に係る有機モノリス担体はいずれも、細孔径分布が孔径数十nmのメソ孔と孔径数百nmのマクロ孔で二極化が確認された。実施例1に係る有機モノリス担体における細孔容積0.1cm/g・nm以上の領域のメソ孔サイズは、表1に示すように30nm以下であった。また、実施例2に係る有機モノリス担体における細孔容積0.1cm/g・nm以上の領域のメソ孔サイズは、表1に示すように10〜50nmであった。
また、上記の結果から、実施例1と同様の条件で作製した比較例1〜3も実施例1と同様のメソ孔サイズおよびマクロ孔サイズを有していると言える。また、実施例2と同様の条件で作製した比較例4も実施例2と同様のメソ孔サイズおよびマクロ孔サイズを有していると言える。
As shown in Table 1, the organic monolith support according to Example 1 and the organic monolith support according to Example 2 are both mesopores having a pore size distribution of several tens of nanometers and macropores having a pore size of several hundreds of nanometers. Polarization was confirmed. As shown in Table 1, the mesopore size in the region of the pore volume of 0.1 cm 3 / g · nm or more in the organic monolith support according to Example 1 was 30 nm or less. In addition, as shown in Table 1, the mesopore size in the region of the pore volume of 0.1 cm 3 / g · nm or more in the organic monolith support according to Example 2 was 10 to 50 nm.
From the above results, it can be said that Comparative Examples 1 to 3 produced under the same conditions as in Example 1 also have the same mesopore size and macropore size as in Example 1. Moreover, it can be said that the comparative example 4 produced on the conditions similar to Example 2 also has the same mesopore size and macropore size as Example 2. FIG.

〔測定2〕有機モノリス担体のプロテインA単位量あたりの抗体捕捉量
実施例1、2および比較例1〜4に係る各有機モノリス担体を用いて、プロテインA単位量あたりの抗体捕捉相対量(以下、単に「抗体捕捉量」と呼称することもある。)を求めた。
はじめに、次のようにして実施例1、2および比較例1〜4に係る各有機モノリス担体の抗体捕捉量を求め、次いで後記するように、この抗体捕捉量を用いてプロテインA単位量あたりの抗体捕捉相対量を算出した。
[Measurement 2] Antibody capture amount per unit amount of protein A of organic monolith carrier Using each organic monolith carrier according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4, the relative amount of antibody capture per unit amount of protein A , Sometimes simply referred to as “antibody capture amount”).
First, the antibody capture amount of each organic monolith carrier according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4 was determined as follows, and as described later, this antibody capture amount was used to determine the amount of protein A per unit amount. The relative amount of antibody capture was calculated.

実施例1、2および比較例1〜4に係る各有機モノリス担体をクロマトグラフィーシステム(GEヘルスケア社製)に接続し、担体下流側の溶液を波長280nmの吸光度をモニタリングしながら溶離液としてPBS(pH7.4)を流速0.5mL/minで通液して担体内部を洗浄した。クロマトチャートのベースラインが安定したことを確認した後、バルブを切り替えて処理溶液である1mg/mLの抗体タンパク(IgG)溶液を流速0.5mL/minで連続的に通液した。処理溶液の通液は、担体を通過した抗体の吸光度が飽和するまで続けた。そして、実施例1、2および比較例1〜4に係る各有機モノリス担体の抗体捕捉量を下記式(1)により求めた。

抗体捕捉量=添加抗体の5%の漏出が見られた時点の添加抗体量・・・式(1)
Each organic monolith carrier according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4 was connected to a chromatography system (manufactured by GE Healthcare), and the solution on the downstream side of the carrier was used as an eluent while monitoring the absorbance at a wavelength of 280 nm. The inside of the carrier was washed by passing (pH 7.4) at a flow rate of 0.5 mL / min. After confirming that the baseline of the chromatograph was stable, the valve was switched and a 1 mg / mL antibody protein (IgG) solution as a treatment solution was continuously passed at a flow rate of 0.5 mL / min. The treatment solution was continued until the absorbance of the antibody that passed through the carrier was saturated. And the antibody capture | acquisition amount of each organic monolith carrier which concerns on Examples 1, 2 and Comparative Examples 1-4 was calculated | required by following formula (1).

Antibody capture amount = added antibody amount at the time when 5% leakage of the added antibody was observed Formula (1)

そして、式(1)で求めた抗体捕捉量を用いて、実施例1、2および比較例1〜4に係る各有機モノリス担体のプロテインA単位量あたりの抗体捕捉相対量を下記式(2)により算出した。ただし、下記式(2)において、Xは、抗体捕捉量(mg)であり、Yは、プロテインA固定化量(mg)である。

プロテインA単位量あたりの抗体捕捉相対量=X/Y・・・式(2)
And the antibody capture relative amount per protein A unit amount of each organic monolith carrier according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4 using the antibody capture amount determined by Formula (1) is expressed by the following formula (2). Calculated by However, in the following formula (2), X is the antibody capture amount (mg), and Y is the protein A immobilized amount (mg).

Relative amount of antibody captured per unit amount of protein A = X / Y (2)

〔測定3〕非特異的吸着の測定
実施例1および比較例1に係る各有機モノリス担体を用いて非特異的吸着の測定を次のようにして行った。非特異的吸着の測定は、実施例1および比較例1に係る各有機モノリス担体をPBS(pH7.4)により洗浄後、システイン(0.01質量%)を接触させて40℃で終夜保温し、固定化を行った。その後、担体をクロマトグラフィーシステム(GEヘルスケア社製)に接続し、担体下流側の溶液を波長280nmの吸光度をモニタリングしながら溶離液としてPBS(pH7.4)を流速0.5mL/minで通液して担体内部を洗浄した。クロマトチャートのベースラインが安定したことを確認した後、1mg/mLのBSAを100μL添加して担体通過時のピーク波形を確認した。ピーク面積を求め、予め作成しておいた検量線から担体へ非特異的に吸着しているBSAの量を算出した。
[Measurement 3] Measurement of Nonspecific Adsorption Using each organic monolith support according to Example 1 and Comparative Example 1, nonspecific adsorption was measured as follows. For the measurement of non-specific adsorption, each organic monolith carrier according to Example 1 and Comparative Example 1 was washed with PBS (pH 7.4), contacted with cysteine (0.01% by mass), and kept at 40 ° C. overnight. Immobilization was performed. Thereafter, the carrier was connected to a chromatography system (manufactured by GE Healthcare), and PBS (pH 7.4) was passed through the solution on the downstream side of the carrier as an eluent while monitoring the absorbance at a wavelength of 280 nm at a flow rate of 0.5 mL / min. The inside of the carrier was washed with liquid. After confirming that the baseline of the chromatographic chart was stable, 100 μL of 1 mg / mL BSA was added to confirm the peak waveform when passing through the carrier. The peak area was determined, and the amount of BSA adsorbed nonspecifically to the carrier was calculated from a calibration curve prepared in advance.

〔試験結果および考察〕
〔1〕両性イオン物質(システイン)の有無における抗体捕捉量の比較
図8に、前記〔測定2〕で測定した実施例1と比較例1に係る有機モノリス担体のプロテインA固定量に対する抗体捕捉相対量の結果を示す。
図8に示すように、実施例1に係る有機モノリス担体は、システインをプロテインAと同時に担体へ固定化していたので、比較例1に係る有機モノリス担体と比較して、抗体捕捉相対量(比較例1の抗体捕捉量を基準とした相対量)が増加することが確認できた。
[Test results and discussion]
[1] Comparison of antibody capture amount in the presence or absence of zwitterionic substance (cysteine) FIG. 8 shows relative antibody capture relative to the protein A fixed amount of Example 1 and Comparative Example 1 measured in [Measurement 2]. The quantity results are shown.
As shown in FIG. 8, in the organic monolith carrier according to Example 1, cysteine was immobilized on the carrier simultaneously with protein A. Therefore, compared with the organic monolith carrier according to Comparative Example 1, the antibody capture relative amount (comparison) It was confirmed that the relative amount based on the antibody capture amount of Example 1) increased.

通常、連続的なカラムへの通液条件では、メソ孔(孔部125)の細孔径が小さいほど抗体が侵入し辛くなるため、固定化されたプロテインAに対して十分な抗体量を捕捉することができない。
しかしながら、実施例1に係る有機モノリス担体では、システインを両性イオン物質として担体表面に固定化していたので、メソ孔の親水性が増加して溶液の浸入が容易となった。そのため、抗体がメソ孔内部に固定化されたプロテインAに接触する機会が増加したと考えられる。
Usually, under continuous liquid passage conditions, the smaller the mesopore (pore 125) pore diameter, the more difficult the antibody will enter, so a sufficient amount of antibody is captured against the immobilized protein A. I can't.
However, in the organic monolithic carrier according to Example 1, since cysteine was immobilized on the carrier surface as a zwitterionic substance, the hydrophilicity of the mesopores was increased and the infiltration of the solution was facilitated. Therefore, it is considered that the opportunity for the antibody to contact protein A immobilized in the mesopores has increased.

また、前記観点からは、両性イオン物質としてシステインと同様に、システインの有する官能基のうちの少なくとも一つ(例えば、水酸基)を他の官能基に置換したシステインの誘導体、およびスルホベタイン3−ウンデカンチオールも用いることができると推測された。また、両性イオン物質として、ホスホリルコリン基などの両性イオン基、およびポリエチレングリコールなどは、電荷として中性であり、かつ親水性の高い官能基であるため、システインに換えて、またはシステインとともにホスホリルコリン基およびポリエチレングリコールのうちの少なくとも一つを用いることができると推測された。
さらに、多孔質担体のグリシジル基にシステインを温度条件40℃において接触させるだけで、中性の温和な条件下でシステインのチオール基を選択的にグリシジル基に共有結合させることができる点も本発明における固定化方法の利点であることが確認された。
From the above viewpoint, as well as cysteine as a zwitterionic substance, a derivative of cysteine in which at least one of the functional groups of cysteine (for example, a hydroxyl group) is substituted with another functional group, and sulfobetaine 3-undecane It was speculated that thiols could also be used. In addition, as zwitterionic substances, zwitterionic groups such as phosphorylcholine groups, polyethylene glycol, and the like are functional groups that are neutral as charges and highly hydrophilic, so that instead of cysteine or together with cysteine, phosphorylcholine groups and It was speculated that at least one of the polyethylene glycols could be used.
Furthermore, the present invention also allows the cysteine thiol group to be selectively covalently bonded to the glycidyl group under neutral mild conditions simply by contacting the glycidyl group of the porous carrier with cysteine at a temperature of 40 ° C. It was confirmed that this is an advantage of the immobilization method.

〔2〕両性イオン物質(システイン)の固定化量の最適化
また、図9に、前記〔測定2〕で測定した実施例1、比較例2、3におけるシステイン固定化時の濃度(システイン濃度)に対するプロテインA単位量あたりの抗体捕捉量(実施例1の測定結果を基準とした)の比較結果を示す。
図9に示すように、システイン固定化時の濃度が0.1質量%以上の場合、プロテインAが抗体をほとんど捕捉しないことが確認された。この結果より、両性イオン物質が多孔質担体表面に過剰に存在する場合、抗体が担体表面付近に接近するのを阻害すること、および担体のメソ孔内部に侵入するのを阻害すると推察される。従って、システインを両性イオン物質として担体に固定化する条件としては、0.1質量%より低い濃度とするのが好ましく、0.01質量%とするのがより好ましい。
[2] Optimization of Zwitterionic Substance (Cysteine) Immobilization Amount Also, FIG. 9 shows the concentration at the time of cysteine immobilization (cysteine concentration) in Example 1 and Comparative Examples 2 and 3 measured in [Measurement 2] above. The comparison result of the amount of antibody captured per unit amount of protein A (based on the measurement result of Example 1) is shown.
As shown in FIG. 9, when the concentration at the time of cysteine immobilization was 0.1% by mass or more, it was confirmed that protein A hardly captured the antibody. From this result, it is inferred that when the zwitterionic substance is excessively present on the surface of the porous carrier, the antibody is prevented from approaching the vicinity of the carrier surface and from entering the mesopores of the carrier. Accordingly, the conditions for immobilizing cysteine as a zwitterionic substance on a carrier are preferably a concentration lower than 0.1% by mass, and more preferably 0.01% by mass.

〔3〕異なる細孔径における効果の比較
表1に示したように、実施例1に係る有機モノリス担体のメソ孔の細孔径は30nm以下であり、これと同じ条件で製造した比較例1に係る有機モノリス担体のメソ孔の細孔径も30nm以下であると言える。
図10に、前記〔測定2〕で測定した実施例1および比較例1に係る有機モノリス担体におけるプロテインA単位量あたりの抗体捕捉量(比較例1の測定結果を基準とした相対量)の比較結果を示す。
図10に示すように、実施例1に係る有機モノリス担体はシステインが固定化されていたので、システインが固定化されていない比較例1に係る有機モノリス担体と比較して抗体捕捉量が1.5倍増加していた。
[3] Comparison of effects in different pore diameters As shown in Table 1, the mesopores of the organic monolith support according to Example 1 have a pore diameter of 30 nm or less, and according to Comparative Example 1 manufactured under the same conditions. It can be said that the mesopore diameter of the organic monolith support is 30 nm or less.
FIG. 10 shows a comparison of the amount of antibody captured per unit amount of protein A (relative amount based on the measurement result of Comparative Example 1) in the organic monolithic carrier according to Example 1 and Comparative Example 1 measured in [Measurement 2]. Results are shown.
As shown in FIG. 10, since the organic monolith carrier according to Example 1 had cysteine immobilized thereon, the amount of antibody captured was 1. compared to the organic monolith carrier according to Comparative Example 1 to which cysteine was not immobilized. It increased 5 times.

また、表1に示したように、実施例2に係る有機モノリス担体のメソ孔の細孔径は10〜50nmであり、これと同じ条件で製造した比較例4に係る有機モノリス担体のメソ孔の細孔径も10〜50nmであると言える。
図11に、前記〔測定2〕で測定した実施例2および比較例4に係る有機モノリス担体におけるプロテインA単位量あたりの抗体捕捉量(比較例4の測定結果を基準とした相対量)の比較結果を示す。
図11に示すように、実施例2に係る有機モノリス担体はシステインが固定化されていたので、システインが固定化されていない比較例4に係る有機モノリス担体と比較して抗体捕捉量が1.1倍増加していた。
In addition, as shown in Table 1, the mesopore diameter of the organic monolith support according to Example 2 was 10 to 50 nm, and the mesopores of the organic monolith support according to Comparative Example 4 manufactured under the same conditions were used. It can be said that the pore diameter is 10 to 50 nm.
FIG. 11 shows a comparison of the amount of antibody captured per unit amount of protein A (relative amount based on the measurement result of Comparative Example 4) in the organic monolithic carrier according to Example 2 and Comparative Example 4 measured in [Measurement 2]. Results are shown.
As shown in FIG. 11, since the cysteine was immobilized on the organic monolith support according to Example 2, the amount of antibody captured was 1. compared to the organic monolith support according to Comparative Example 4 on which cysteine was not immobilized. It increased by a factor of 1.

前記した図10、図11、および表1を併せて参照すると次のことが言える。つまり、実施例1および比較例1に係る有機モノリス担体の群(メソ孔サイズの小さい群)と、実施例2および比較例4に係る有機モノリス担体の群(メソ孔サイズの大きい群)とを比較すると、メソ孔サイズの小さい群の方が、システインを固定化する効果が高いことがわかった。また、担体中のメソ孔のサイズは1nmから50nmの範囲内、より好ましくは1nmから30nmの範囲内に設定するのが良いと言えることもわかった。   The following can be said with reference to FIGS. 10 and 11 and Table 1 described above. That is, the group of organic monolith carriers according to Example 1 and Comparative Example 1 (a group having a small mesopore size) and the group of organic monolith carriers according to Example 2 and a Comparative Example 4 (a group having a large mesopore size) In comparison, it was found that the group having a smaller mesopore size has a higher effect of immobilizing cysteine. It was also found that the size of mesopores in the carrier can be set within the range of 1 nm to 50 nm, more preferably within the range of 1 nm to 30 nm.

〔4〕両性イオン物質(システイン)の有無における非特異的吸着量の比較
図12に、前記〔測定3〕で測定した実施例1および比較例1に係る各有機モノリス担体を用いたBSAの非特異的吸着量(比較例1の測定結果を基準とした相対量)の比較結果を示す。
図12に示すように、実施例1に係る各有機モノリス担体は、システインを担体へ固定化していたので、システインを担体へ固定化していない比較例1に係る有機モノリス担体と比較して、BSA(不純物)の非特異的吸着量を10倍以上低減することができた。
上記の結果からも、両性イオン物質としてシステインと同様に、システインの有する官能基のうちの少なくとも一つ(例えば、水酸基)を他の官能基に置換したシステインの誘導体、およびスルホベタイン3−ウンデカンチオールも用いることができると推測された。また、両性イオン物質として、ホスホリルコリン基などの両性イオン基、およびポリエチレングリコールなどは、電荷として中性であり、かつ親水性の高い官能基であるため、システインに換えて、またはシステインとともにホスホリルコリン基およびポリエチレングリコールのうちの少なくとも一つを用いることができると推測された。
[4] Comparison of non-specific adsorption amount with and without zwitterionic substance (cysteine) FIG. 12 shows the non-adsorption of BSA using each organic monolith carrier according to Example 1 and Comparative Example 1 measured in [Measurement 3]. The comparison result of specific adsorption amount (relative amount on the basis of the measurement result of the comparative example 1) is shown.
As shown in FIG. 12, each organic monolith carrier according to Example 1 had cysteine immobilized on the carrier. Therefore, compared to the organic monolith carrier according to Comparative Example 1 in which cysteine was not immobilized on the carrier, BSA The amount of nonspecific adsorption of (impurities) could be reduced by 10 times or more.
From the above results, as well as cysteine as a zwitterionic substance, a derivative of cysteine in which at least one of the functional groups of cysteine (for example, hydroxyl group) is substituted with another functional group, and sulfobetaine 3-undecanethiol It was speculated that can also be used. In addition, as zwitterionic substances, zwitterionic groups such as phosphorylcholine groups, polyethylene glycol, and the like are functional groups that are neutral as charges and highly hydrophilic, so that instead of cysteine or together with cysteine, phosphorylcholine groups and It was speculated that at least one of the polyethylene glycols could be used.

10、10A、10B、10C 精製装置
11 カラム管
12 充填剤
121 担体部
122 貫通孔部
123 孔部
124 両性イオン物質
125 捕捉部
13 通液用プラグ
100 目的物質製造装置
110 処理溶液貯蔵タンク
120 洗浄液貯蔵タンク
130 溶離液貯蔵タンク
140 バルブ
150 通液用ポンプ
160 目的物質貯蔵タンク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10A, 10B, 10C Purification apparatus 11 Column tube 12 Filler 121 Carrier part 122 Through-hole part 123 Hole part 124 Zwitterionic substance 125 Capture part 13 Plug for liquid passage 100 Target substance manufacturing apparatus 110 Processing solution storage tank 120 Cleaning liquid storage Tank 130 Eluent storage tank 140 Valve 150 Flowing pump 160 Target substance storage tank

Claims (13)

目的物質を精製する精製装置であり、
カラム管と、当該カラム管に充填された充填剤と、を備え、
前記充填剤が、細孔径が1nm以上50nm以下である孔部を複数有する多孔質担体から成り、
前記多孔質担体が、両性イオン物質と、前記目的物質に特異的に結合する捕捉部と、を含む
ことを特徴とする精製装置。
A purification device for purifying the target substance,
A column tube and a filler filled in the column tube,
The filler comprises a porous carrier having a plurality of pores having a pore diameter of 1 nm or more and 50 nm or less,
The purification apparatus, wherein the porous carrier includes a zwitterionic substance and a capture unit that specifically binds to the target substance.
前記多孔質担体が、モノリス構造体であることを特徴とする請求項1に記載の精製装置。   The purification apparatus according to claim 1, wherein the porous carrier is a monolith structure. 前記モノリス構造体が、有機ポリマーを用いて形成されたものであることを特徴とする請求項2に記載の精製装置。   The purification apparatus according to claim 2, wherein the monolith structure is formed using an organic polymer. 前記有機ポリマーが、活性化部位を含むモノマーを用いて形成されたものであることを特徴とする請求項3に記載の精製装置。   4. The purification apparatus according to claim 3, wherein the organic polymer is formed using a monomer including an activation site. 前記活性化部位が、グリシジル基であることを特徴とする請求項4に記載の精製装置。   The purification apparatus according to claim 4, wherein the activation site is a glycidyl group. 前記両性イオン物質はチオール基を有し、当該チオール基を介して前記多孔質担体に固定されていることを特徴とする請求項1に記載の精製装置。   The purification apparatus according to claim 1, wherein the zwitterionic substance has a thiol group and is fixed to the porous carrier via the thiol group. 前記両性イオン物質が、チオール基を有するアミノ酸およびチオール基を導入したアミノ酸のうちの少なくとも一つであることを特徴とする請求項1に記載の精製装置。   The purification apparatus according to claim 1, wherein the zwitterionic substance is at least one of an amino acid having a thiol group and an amino acid having a thiol group introduced therein. 前記両性イオン物質が、システイン、システインの誘導体、スルホベタイン3−ウンデカンチオール、ホスホリルコリン基およびポリエチレングリコールのうちの少なくとも一つであることを特徴とする請求項1に記載の精製装置。   The purification apparatus according to claim 1, wherein the zwitterionic substance is at least one of cysteine, a derivative of cysteine, sulfobetaine 3-undecanethiol, a phosphorylcholine group, and polyethylene glycol. 前記目的物質が、抗体であることを特徴とする請求項1に記載の精製装置。   The purification apparatus according to claim 1, wherein the target substance is an antibody. 前記捕捉部が、プロテインA、プロテインGおよびプロテインLのうちの少なくとも一つであることを特徴とする請求項1に記載の精製装置。   The purification apparatus according to claim 1, wherein the capturing unit is at least one of protein A, protein G, and protein L. 前記孔部の細孔径が、1nm以上30nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の精製装置。   The purification apparatus according to claim 1, wherein a pore diameter of the pore portion is 1 nm or more and 30 nm or less. カラム管と、当該カラム管に充填された充填剤と、を備え、
前記充填剤が、細孔径が1nm以上50nm以下である孔部を複数有する多孔質担体から成り、
前記多孔質担体が、両性イオン物質と、前記目的物質に特異的に結合する捕捉部と、を含む精製装置を用いて目的物質を精製する精製方法であり、
前記カラム管に充填された充填剤を平衡化する平衡化工程と、
前記平衡化工程後、前記目的物質および前記目的物質以外の成分を含む処理溶液を前記充填剤に通液させて、前記目的物質を前記捕捉部に捕捉させる捕捉工程と、
前記捕捉工程後、前記充填剤に洗浄液を通液させて、前記捕捉部に捕捉させた前記目的物質以外の成分を洗い流す洗浄工程と、
前記洗浄工程後、前記充填剤に溶離液を通液させて、前記捕捉部に捕捉させた前記目的物質を前記充填剤から溶離させて回収する溶離工程と、を含む
ことを特徴とする精製方法。
A column tube and a filler filled in the column tube,
The filler comprises a porous carrier having a plurality of pores having a pore diameter of 1 nm or more and 50 nm or less,
The porous carrier is a purification method for purifying a target substance using a purification apparatus including a zwitterionic substance and a capture unit that specifically binds to the target substance.
An equilibration step of equilibrating the packing material packed in the column tube;
After the equilibration step, a capturing step in which a processing solution containing the target substance and components other than the target substance is passed through the filler, and the target substance is captured by the capturing unit;
After the capturing step, a cleaning step of passing a cleaning liquid through the filler and washing away components other than the target substance captured by the capturing unit;
An elution step in which, after the washing step, an eluent is passed through the filler, and the target substance captured by the capturing part is eluted from the filler and recovered. .
前記溶離工程後、前記充填剤に後洗浄液を通液させて、前記多孔質担体に残っている前記目的物質以外の成分を洗い流す後洗浄工程を含んでいることを特徴とする請求項12に記載の精製方法。   13. A post-cleaning step is included, wherein after the elution step, a post-cleaning liquid is passed through the filler to wash away components other than the target substance remaining on the porous carrier. Purification method.
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