CN102326075A - 免疫球蛋白纯化用纤维素类凝胶 - Google Patents

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Abstract

提供一种流速特性与吸附特性均得到改善的色谱用填充剂。特别是提供一种适于抗体医药制造中的免疫球蛋白的分离纯化的色谱用填充剂。使用一种多孔性纤维素类凝胶，其是于多孔性纤维素粒子上加成具有0.21dL/g～0.90dL/g的极限粘度的多糖类而成的多孔性纤维素类凝胶，且所述多孔性纤维素类凝胶的每单位体积的干燥重量是所述多孔性纤维素粒子的每单位体积的干燥重量的1.06倍～1.40倍。通过于多孔性纤维素粒子上加成规定量的具有规定极限粘度的多糖类，可改善流速特性与吸附特性。

Description

免疫球蛋白纯化用纤维素类凝胶
技术领域
本发明涉及一种色谱用填充剂、特别是适于可在抗体医药中利用的免疫球蛋白、血液制剂用生物医药等蛋白质制剂等的分离纯化的阳离子交换型色谱用填充剂的制造与使用。
背景技术
近年来，以抗体医药为代表的蛋白质制剂可通过大量发酵及强效发酵而提高生产性。伴随于此的是亦要求纯化步骤的效率化。特别是于纯化中所使用的色谱用填充剂的高流速化及高吸附化亦与成本削减有关，因此期待得到改善。
为了实现高流速化，开发通过对基础凝胶进行交联而提高强度的手法而制造的色谱用填充剂。另外，已知通过于该些交联凝胶中组合葡聚糖等亲水性高分子而提高吸附性，且导入了此种亲水性高分子的多孔性基材于色谱用填充剂的开发领域中受到关注。
例如，于非专利文献1(色谱法杂志A(Journal of Chromatography A)，679(1994)11-22)中报告了：于由聚苯乙烯-二氧化硅所构成的核心粒子上加成离子交换基而成的、由源自葡聚糖的水凝胶所构成的离子交换吸附剂(由拜欧赛帕(Biosepra)公司(法国)以“S HyperD(商标)”而市售)，由此而提高蛋白质的吸附性能。
而且，于专利文献1(日本专利特开2008-528966号公报)中报告了：通过使用于甲基丙烯酸酯聚合物粒子上加成聚乙烯亚胺而成的色谱用填充剂，可增强蛋白质的吸附特性。
另外，于专利文献2(日本专利特开2008-232764号公报)中记载了：于在多孔性甲基丙烯酸酯粒子上固定分子量为50万的普鲁兰多糖而成的凝胶中，使用2-溴乙砜而导入配体，由此而获得显示出良好流速特性的强阳离子离子交换型色谱用基质。其中报告了达成人免疫球蛋白的吸附容量为160mg/ml。
而且，于非专利文献2(Journal of Chromatography A，1146(2007)202-215)中报告了使用葡聚糖对由琼脂糖所构成的核心粒子实施表面改性时的效果。由此可使用葡聚糖对核心粒子的表面进行改性，从而可使目标蛋白质于载体内的扩散性提高，因此可使对象物的物质移动增大。而且，作为此种设计的色谱用填充剂的例子，市售有通用电器医疗集团生命科学部(GE HEALTHCARE LIFE SCIENCES)的“SP Sepharose(商标)XL”。
另外，于专利文献3(国际公开第2007-027139号说明书)中，作为可于抗体医药制造用中利用的阳离子交换型色谱用凝胶基质的例子，报告了于在交联琼脂糖凝胶中共价键结分子量为40kDa的葡聚糖而成的粒子中，使用乙烯基磺酸而导入离子交换基，由此而获得具有143mg/ml的免疫球蛋白(IgG)吸附性能的凝胶。
如上所述，报告了通过于基础凝胶中加成亲水性高分子而提高吸附性能。然而，特别是于抗体医药的制造领域中，锐意地实践了制造的大容量化及强效化，因此对于纯化基材亦强烈要求高流速与动态吸附特性的进一步改善。
作为色谱用填充剂的以代表性的二氧化硅为基材的填充剂的高流速性优异。然而，材质于碱性条件下不稳定，因此对于通常的碱清洗性而言变得不利。
另一方面，以多糖类为基材的色谱用填充剂的耐碱性强。而且，以多糖类为基材的色谱用填充剂具有适于蛋白质大小的分离纯化的多孔性，有望用于蛋白质或疫苗制剂的分离纯化。
于作为代表性的多糖类的纤维素与琼脂糖中，纤维素的氢键的网状牢固，因此于色谱用填充剂所要求的高流速化中有利。然而，迄今为止并无以纤维素为基材而实现对于蛋白质制剂(特别是用于抗体医药的免疫球蛋白)的分离纯化而言适宜的流速特性与吸附特性的例子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2008-528966号公报
专利文献2：日本专利特开2008-232764号公报
专利文献3：国际公开第2007-027139号说明书
非专利文献
非专利文献1：Journal of Chromatography A，679(1994)11-22
非专利文献2：Journal of Chromatography A，1146(2007)202-215
发明内容
发明要解决的技术课题
于如上所述的状况中，需要提供流速特性与吸附特性均得到改善的色谱用填充剂。特别是期望提供适于抗体医药制造中的免疫球蛋白的分离纯化的色谱用填充剂、或者代替肝素凝胶的色谱用填充剂。
解决课题的技术手段
本发明人等人进行锐意努力，结果发现通过于在多孔性纤维素粒子上加成规定量的多糖类而成的基础凝胶中导入阳离子交换基，成功地获得可显示出所期望的流速特性，且显示出迄今为止所没有的较高的值的吸附特性的色谱用填充剂。另外发现于该过程中，使用极限粘度高的多糖类，由此可利用更简易的方法而制造色谱用填充剂。
亦即，本发明提供如下所示的多孔性纤维素类凝胶、色谱用填充剂及该些物质的制造方法以及用途等。
[1]一种多孔性纤维素类凝胶，其是于多孔性纤维素粒子上加成具有0.21dL/g～0.90dL/g的极限粘度的多糖类而成的多孔性纤维素类凝胶，其特征在于：所述多孔性纤维素类凝胶的每单位体积的干燥重量是所述多孔性纤维素粒子的每单位体积的干燥重量的1.06倍～1.40倍。
[2]根据[1]所述的多孔性纤维素类凝胶，其中，所述多孔性纤维素粒子具有30μm～200μm的粒径，且具有0.15～0.6的凝胶分配系数，其中所述凝胶分配系数以于重量平均分子量为1.5×105Da的标准聚环氧乙烷(polyethylene oxide，PEO)中使用纯水作为流动相时的Kav所表示。
[3]根据[1]或[2]所述的多孔性纤维素类凝胶，其中，所述多糖类是葡聚糖。
[4]根据[1]或[2]所述的多孔性纤维素类凝胶，其中，所述多糖类是普鲁兰多糖。
[5]根据[1]～[4]中任一项所述的多孔性纤维素类凝胶，其中，所述多孔性纤维素粒子是具有5ml/g～20ml/g的水溶胀度的交联纤维素粒子。
[6]一种色谱用填充剂，其是于根据[1]～[5]中任一项所述的多孔性纤维素类凝胶上加成配体而成。
[7]根据[6]所述的填充剂，其中，所述配体是磺酰基。
[8]根据[7]所述的填充剂，其中，所述配体的导入量以离子交换容量计而言为0.13mmol/ml～0.30mmol/ml。
[9]根据[6]所述的填充剂，其中，所述配体是硫酸酯基。
[10]根据[9]所述的填充剂，其中，所述配体的导入量以硫含量计而言为5000ppm～60000ppm。
[11]根据[6]～[8]中任一项所述的填充剂，其用于免疫球蛋白纯化。
[12]根据[11]所述的填充剂，其中，免疫球蛋白的吸附量为150mg/ml～250mg/ml。
[13]根据[12]所述的填充剂，其中，免疫球蛋白的吸附量为190mg/ml～250mg/ml。
[13a]根据[9]或[10]所述的填充剂，其用于制造血液制剂。
[13b]根据[9]或[10]所述的填充剂，其用于纯化免疫球蛋白。
[14]一种色谱用填充剂的制造方法，其包含于多孔性纤维素类凝胶上加成配体的步骤，所述多孔性纤维素类凝胶是于多孔性纤维素粒子上加成具有0.21dL/g～0.90dL/g的极限粘度的多糖类而成的多孔性纤维素类凝胶，且所述多孔性纤维素类凝胶的每单位体积的干燥重量是所述多孔性纤维素粒子的每单位体积的干燥重量的1.06倍～1.40倍。
[15]根据[14]所述的方法，其中，所述多孔性纤维素粒子具有30μm～200μm的粒径，且具有0.15～0.6的凝胶分配系数，其中所述凝胶分配系数以于重量平均分子量为1.5×105Da的标准聚环氧乙烷中使用纯水作为流动相时的Kav所表示。
[16]根据[14]或[15]所述的方法，其中，所述多糖类是葡聚糖。
[17]根据[14]或[15]所述的方法，其中，所述多糖类是普鲁兰多糖。
[18]一种免疫球蛋白制剂的制造方法，其包含使用根据[6]～[8]及[11]～[13]中任一项所述的填充剂而对免疫球蛋白进行分离纯化的步骤。
[18a]一种血液制剂的制造方法，其包含使用根据[9]或[10]所述的填充剂而对血液制剂进行分离纯化的步骤。
[18b]一种免疫球蛋白制剂的制造方法，其包含使用根据[9]或[10]所述的填充剂而对免疫球蛋白进行分离纯化的步骤。
另外，于本说明书中，所谓“多孔性纤维素类凝胶”是色谱用分离剂，是指多孔性纤维素粒子上加成多糖类而成的多孔性粒子于其内部包含溶剂或者吸收溶剂而溶胀的状态。
发明的效果
根据本发明的优选实施例，可提供流速特性与吸附特性均得到改善的色谱用填充剂及可于其中适宜使用的基材。
根据本发明的优选实施例，通过使用具有规定极限粘度的葡聚糖作为在多孔性纤维素粒子上所加成的多糖类，可效率良好地导入配体，能够以简便的方法而提高对于目的物质的吸附性能。
而且，根据本发明的优选实施例，通过于本发明的多孔性纤维素类凝胶中导入充分量的磺酰基而作为配体，可提供能够于抗体医药领域中的免疫球蛋白的分离纯化中利用的阳离子交换型色谱用凝胶。根据本发明的优选实施例，可使免疫球蛋白的吸附性能大幅提高。
附图说明
图1是对实例及比较例中所得的湿凝胶的一例的分配系数Kav进行绘图而所得的图表。
具体实施方式
以下，对本发明的多孔性纤维素类凝胶、色谱用填充剂及该些的制造方法以及用途等加以详细说明。
1.多孔性纤维素类凝胶
首先，对本发明的多孔性纤维素类凝胶加以说明。
本发明的多孔性纤维素类凝胶是于多孔性纤维素粒子上加成具有0.21dL/g～0.90dL/g的极限粘度的多糖类而成的多孔性纤维素类凝胶，其特征在于：所述多孔性纤维素类凝胶的每单位体积的干燥重量是所述多孔性纤维素粒子的每单位体积的干燥重量的1.06倍～1.40倍。
本发明的多孔性纤维素类凝胶是于多孔性纤维素粒子上加成规定量的具有规定极限粘度的多糖类而成，通过用具有规定极限粘度的多糖类对利用表氯醇等交联剂使纤维素分子间交联而成的多孔性纤维素粒子的表面或细孔内部进行改性，可于色谱用填充剂中使用时确保高的流速特性，且可效率良好地导入配体，因此可赋予高的吸附特性。而且，于本发明中，通过使用具有规定极限粘度的多糖类，可利用简易的方法而于多孔性纤维素上加成所期望量的多糖类。
本发明中所使用的多孔性纤维素粒子优选具有30μm～200μm的粒径，特别优选具有50μm～150μm的粒径。所期望的粒径例如可通过使用JIS标准筛等的分级操作而进行调整。特别是以孔径54μm(线径0.04mm)与孔径125μm(线径0.088mm)进行筛选可适于获得本发明的粒径。
而且，本发明中所使用的多孔性纤维素粒子的平均粒径优选为80μm～120μm，更优选为90μm～110μm。多孔性纤维素粒子的平均粒径可以使用扫描电子显微镜或光学显微镜而对拍摄所得的任意数的纤维素粒子照片进行实际测定，求出其平均而算出。具体的测定方法如实例中所示。
另外，本发明中所使用的多孔性纤维素粒子的球度(短径/长径)并无特别限制，优选具有0.8～1.0的球状形态。
为了于多孔性纤维素粒子上加成规定量的多糖类，吸收成为最终所期望的蛋白质而进行回收，优选具有适度的细孔尺寸，本发明中所使用的多孔性纤维素粒子优选具有0.15～0.6的凝胶分配系数而作为多孔性的指标，该凝胶分配系数以于重量平均分子量为1.5×105Da的市售的标准聚环氧乙烷中使用纯水作为流动相时的Kav所表示。该凝胶分配系数更优选为0.20～0.55，进一步更优选为0.25～0.50。重量平均分子量为1.5×105Da的标准聚环氧乙烷例如优选列举东曹公司制造的标准聚环氧乙烷“SE-5”。
于本发明中，凝胶分配系数Kav可根据分子量的标准物质的洗脱体积及管柱体积的关系，通过下式而求出。
Kav＝(Ve-V0)/(Vt-V0)
[式中，Ve是样品的保持容量(ml)，Vt是空管柱体积(ml)，V0是葡聚糖T2000保持容量(ml)。]
凝胶分配系数Kav的测定方法例如于L.Fischer著的生物化学实验法2“凝胶色谱法”第1版(东京化学同人)等中有所记载。具体的测定方法如实例中所示。
本发明的多孔性纤维素粒子的凝胶分配系数Kav例如可通过控制后述的参考例1中所记载的制造纤维素粒子时的纤维素溶解浓度而调整。于使用结晶纤维素Ceolus PH101(商品名、旭化成化学株式会社制造)的情况时，其浓度优选调整为4％～6％(W/W)，由此可获得适于本发明的多孔性纤维素粒子的凝胶分配系数Kav。另外，多孔性纤维素粒子的凝胶分配系数Kav例如也可以通过控制纤维素粒子的交联方法、交联条件而控制。优选可通过控制为后述的参考例1中所记载的交联方法、交联条件而获得适于本发明的多孔性纤维素粒子的凝胶分配系数Kav。当然，亦可利用将控制制造纤维素粒子时的纤维素溶解浓度和控制纤维素粒子的交联方法、交联条件加以组合的方法。
本发明中所使用的多孔性纤维素粒子可为交联纤维素粒子，亦可为未交联纤维素粒子，但于以本发明的多孔性纤维素类凝胶为基材而制造色谱用填充剂时，为了获得更高的流速特性，优选使用交联纤维素粒子。
交联纤维素粒子可通过对未交联纤维素粒子进行交联而获得。交联于各个在纤维素粒子内形成三维网状结构的纤维素分子的游离羟基与交联剂的官能基之间进行。
交联纤维素粒子的制造方法并无特别的限制，可通过使未交联纤维素粒子分散于溶剂中而成的悬浮液与交联剂反应而制造。
溶剂若为可分散未交联纤维素粒子的溶剂则并无特别的限制，可使用水、醇或酮、醚、芳香族烃等有机溶剂、或水与有机溶剂的混合物的任意溶剂。该些溶剂中优选水溶性溶剂，特别优选水。而且，为了提高交联反应的效率，亦可于悬浮液中共存廉价的硫酸钠等无机盐。
交联剂若为多官能的交联剂则并无特别的限制，于本发明中优选使用二官能的交联剂。自本发明中所使用的交联剂与纤维素的结合的化学性稳定，且并未导入于反应时产生所不期望的吸附作用的荷电基的方面考虑，可列举表氯醇、对聚乙二醇或山梨糖醇的羟基进行缩水甘油醚化而成的环氧化合物等作为优选的例子。该些交联剂可单独使用一种亦可组合使用两种以上。于本发明中，该些交联剂中优选使用结合变得更牢固的表氯醇。
另外，于使用水作为溶剂的情况时，优选于碱的存在下进行交联反应，碱可列举氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属的氢氧化物、氢氧化钙等碱土金属的氢氧化物。其中，碱金属的氢氧化物的溶解性良好，因此优选氢氧化钠、氢氧化钾，特别优选氢氧化钠。
作为交联纤维素粒子的制造方法，更具体而言例如可使用日本专利特公昭43-10059号公报、日本专利特表2000-508361号公报及日本专利特开昭60-39558号公报等中所记载的方法。特别是自可获得于本发明中维持适宜的多孔性且具有优异的流速特性的交联纤维素粒子的方面考虑，优选使用本参考例1中所记载的方法。亦即，优选利用包含如下步骤的方法而制造：于使未交联纤维素粒子分散于水中而成的悬浮液中，以3小时以上连续滴加或者分割添加相对于纤维素单体的摩尔数而言为4倍量～12倍量的交联剂、相对于交联剂的摩尔数而言为0.1倍量～2倍量的NaOH。
本发明中所使用的多孔性纤维素粒子的水溶胀度优选为5ml/g～20ml/g，特别优选为6ml/g～13ml/g。
于本发明中，多孔性纤维素粒子的水溶胀度以体积/固形物重量(ml/g)而定义，可将以水而溶胀的凝胶放入至量筒中，一面时时使其振动一面放置直至其体积变固定后，测定其体积，其次自量筒中取出凝胶，使凝胶的总量干燥而测定多孔性纤维素粒子的干燥重量，使用所得的测定值，根据下式而求出。
水溶胀度(ml/g)＝凝胶的体积(ml)÷凝胶的干燥重量(g)
本发明的多孔性纤维素粒子的水溶胀度例如可通过控制后述的参考例1中所记载的制造纤维素粒子时的纤维素溶解浓度而调整。于使用结晶纤维素Ceolus PH101(商品名、旭化成化学株式会社制造)的情况时，其浓度优选调整为4％～6％(w/w)，由此可获得适于本发明的多孔性纤维素粒子的水溶胀度。另外，多孔性纤维素粒子的水溶胀度亦可通过控制纤维素粒子的交联方法、交联条件而控制。优选可通过控制为后述的参考例1中所记载的交联方法、交联条件而获得适于本发明的多孔性纤维素粒子的水溶胀度。当然，亦可利用将控制制造纤维素粒子时的纤维素溶解浓度和控制纤维素粒子的交联方法、交联条件加以组合而得的方法。
于本发明中，加成于多孔性纤维素粒子上的多糖类可使用具有0.21dL/g～0.90dL/g的极限粘度的多糖类。若本发明中所使用的多糖类具有上述极限粘度，则可使所期望量的多糖类加成于多孔性纤维素粒子上。由此可于制造色谱用填充剂时变得有效率地导入配体，从而提高对于目标物质的吸附特性。而且，多糖类若使用上述极限粘度的多糖类，则具有不对反应操作造成负荷的优点。本发明的优选实施例中所使用的多糖类的极限粘度的范围例如为0.21dL/g～0.90dL/g，亦可为0.21dL/g～0.80dL/g或0.21dL/g～0.70dL/g，另外亦可为0.21dL/g～0.64dL/g。
多糖类的极限粘度例如可以通过自市售的多糖类中选择具有适当的极限粘度的多糖类而进行调整，或者可以通过公知的方法而进行调整，例如：选择可生产适当极限粘度的多糖类的微生物，由该微生物而获得多糖类；变更生产多糖类的微生物的培养条件，获得由该培养条件而生成的多糖类等。
于本发明中，多糖类的极限粘度可依照日本药典第14版中所收录记载的一般测定法中的粘度测定法、第1法“毛细管粘度计法”，求出数个不同浓度的高分子溶液的粘度而测定粘度的浓度依存性，将所得的直线的浓度外插至0而求出。
另外，已知葡聚糖的极限粘度与重量平均分子量满足下述关系式，因此亦可根据重量平均分子量而求出葡聚糖的极限粘度。
极限粘度(η)＝9×10-4×重量平均分子量(Mw)0.5
以重量平均分子量为标准的情况时，本发明中所使用的多糖类的重量平均分子量更优选为60kDa以上，进一步更优选为70kDa以。而且，多糖类的重量平均分子量更优选为500kDa以下，进一步更优选为300kDa以下。
作为本发明中所使用的多糖类的具体例，若为不具有并不于反应时产生所不期望的非特异的吸附作用的荷电基，具有可与多孔性纤维素粒子结合、且其后可导入配体的反应性官能基(优选羟基)的多糖类，则并无特别的限制。例如，可列举琼脂糖、葡聚糖、普鲁兰多糖、淀粉及该些化合物的衍生物。该些多糖类中，优选使用水溶性且于反应操作性方面有利、可廉价地获得的葡聚糖。本发明的其他优选的实施例中所使用的多糖类为普鲁兰多糖。
于本发明中，多孔性纤维素粒子上所加成的多糖类的量是以多糖类加成前后的每单位体积的干燥重量的变化量而表示。亦即，于本发明中，多孔性纤维素类凝胶的每单位体积的干燥重量优选为所述多孔性纤维素粒子的每单位体积的干燥重量的1.06倍～1.40倍。该比根据多糖类的粘度而具有适宜的范围，大致而言更优选为1.10倍以上，进一步更优选为1.15倍以上，特别优选为1.20倍以上。若多糖类的加成量为上述范围，则可于使用本发明的多孔性纤维素类凝胶而制造色谱用填充剂时效率良好地导入配体，可提高目标物质的吸附特性。
多孔性纤维素类凝胶的每单位体积的干燥重量及多孔性纤维素粒子的每单位体积的干燥重量可以通过如下方式而求出。
首先，将多孔性纤维素类凝胶10.0g添加于50ml带塞量筒中，进一步添加纯水直至50ml的刻度线，塞上塞子进行静置直至体积变得并不变化。于体积变得并不变化后，根据量筒的刻度而读取凝胶的体积。
其次，自量筒中取出凝胶，使凝胶的总量干燥后，测定干燥凝胶的重量。
使用各测定值，依照下述式可求出多孔性纤维素类凝胶的每单位体积的干燥重量。
每单位体积的干燥重量(g/ml)＝凝胶的干燥重量(g)÷凝胶的体积(ml)
多孔性纤维素粒子的每单位体积的干燥重量亦可与上述同样地求出。具体的测定方法如实例中所示。
多孔性纤维素类凝胶的每单位体积的干燥重量及多孔性纤维素粒子的每单位体积的干燥重量例如可通过选择所使用的多糖类的分子量或者控制于多孔性纤维素粒子上的加成量等而进行调整。
于本发明中，使多糖类加成于多孔性纤维素粒子上的方法若为可使多糖类以化学共价键而结合于多孔性纤维素粒子上的方法则并无特别的限制。例如，于溶剂中、碱的存在下，使多孔性纤维素粒子与交联剂反应，其次使所得的反应生成物与多糖类反应，由此可使多糖类加成于多孔性纤维素粒子上。反应中所使用的交联剂若为二官能或多官能的交联剂则并无特别限制，可例示与多孔性纤维素粒子的交联中使用的交联剂同样的交联剂。特别优选使用表氯醇。反应中所使用的碱可例示与多孔性纤维素粒子的交联中所使用的碱同样的碱。反应中所使用的溶剂若为可分散多孔性纤维素粒子的溶剂则并无特别限制。例如，可例示与多孔性纤维素粒子的交联中所使用的溶剂相同的溶剂。该些溶剂中特别优选水。另外，为了提高反应效率，亦可于反应混合物中共存硫酸钠等无机盐。
使多糖类加成于多孔性纤维素粒子上的方法亦可使用日本专利特开昭60-77769号公报中所记载的方法。亦即，使交联纤维素粒子与表氯醇反应而导入环氧基，使其与葡聚糖硫酸或其盐反应，由此可于交联纤维素粒子上加成葡聚糖。根据该方法，具有可回收未反应的葡聚糖硫酸或其盐而再利用的优点。
可如上所述那样于多孔性纤维素粒子上加成具有规定极限粘度的多糖类而获得本发明的多孔性纤维素类凝胶。于如此而所得的本发明的多孔性纤维素类凝胶上加成配体，由此可获得可赋予所期望的流速特性、且目标物质的吸附特性优异的色谱用填充剂。
2.色谱用填充剂
其次，对本发明的色谱用填充剂加以叙述。
本发明的色谱用填充剂是于所述的本发明的多孔性纤维素类凝胶中所存在的反应性官能基的至少一部上加成配体而成。于多孔性纤维素粒子上加成规定量的具有规定极限粘度的多糖类而成的本发明的多孔性纤维素类凝胶，由于流速特性优异，且可效率良好地导入配体，因此于其中加成配体而成的本发明的色谱用填充剂的流速特性及吸附特性优异。
根据配体的种类及导入量而赋予对于目标化合物的亲和性，因此配体的种类及导入量可根据用途等而适宜选择。配体的种类有离子交换基、疏水基、亲和基等，具体而言可列举：二乙基氨基、氨基乙基、羧基甲基、砜乙基、砜、苯基、磷酸酯基、硫酸酯基、苯基硼酸基、蛋白A(Protein A)、其他具有亲和性的反应性官能基等。
本发明的色谱用填充剂可通过如下方式而容易地获得：于本发明的多孔性纤维素类凝胶的反应性官能基的至少一部分上加成配体。
例如，通过于本发明的多孔性纤维素类凝胶所具有的反应性官能基(例如羟基等)的至少一部分上导入磺酰基，可获得适于溶菌酶及免疫球蛋白等蛋白质的分离纯化的色谱用填充剂。或者，通过于本发明的多孔性纤维素类凝胶所具有的反应性官能基(例如羟基等)的至少一部分上导入硫酸酯基，可获得适于溶菌酶、血液凝固因子IX、免疫球蛋白等的分离纯化的色谱用填充剂。
例如，于本发明的多孔性纤维素类凝胶中导入磺酰基时，可以如下所示的方式而进行。
首先，于反应容器中准备磺化剂。磺化剂可列举3-氯-2-羟基丙磺酸钠或3-溴丙磺酸钠等卤代烷烃磺酸；1，4-丁磺酸内酯或1，2-环氧乙磺酸等具有环氧化合物的磺酸等。该些磺化剂中，优选使用1，4-丁磺酸内酯或1，2-环氧乙磺酸等具有环氧化合物的磺酸。磺化剂的使用量可根据目标磺酰基的导入率及反应条件而任意选择，例如优选相对于多孔性纤维素类凝胶中的反应性官能基而言使用0.001当量～1当量。
其次，将干燥的多孔性纤维素类凝胶添加于磺化剂中而使其反应。反应温度及反应时间因溶剂或磺化剂的种类而异，于惰性气体中、通常为0℃～100℃、优选为20℃～85℃下，优选进行0.5小时～24小时，更优选进行0.5小时～10小时。
于反应结束后，亦可于反应混合物中添加碱性水溶液、例如氢氧化钠水溶液而进行中和。
其后，对所得的反应混合物进行过滤或离心分离，由此而回收生成物，以水将其清洗为中性，从而可获得目标物质。磺酰基的导入量可通过变更磺化剂的使用量等而进行调整，可根据色谱法填充剂的用途等而适宜决定。具体而言，可通过增加磺化剂的使用量而增加磺酰基的导入量。
磺酰基的导入方法的详细情况可参照日本专利特开2001-302702号公报及日本专利特开平9-235301号公报等。
本发明的色谱用填充剂中的配体的导入量并无特别的限制，自可获得所期望的吸附特性的方面考虑，以离子交换容量计而言优选为0.13mmol/ml～0.30mmol/ml，特别优选为0.15mmol/ml以上。而且，特别优选为0.20mmol/ml以下。另外，于本说明书中，所谓“离子交换容量”是表示每体积凝胶的配体摩尔量。具体的测定方法如实例中所示。
而且，于本发明的多孔性纤维素类凝胶中导入硫酸酯基时，可通过如下方式而进行。
至于将硫酸酯基导入至本发明的多孔性纤维素类凝胶中，例如可利用美国专利第4,480,091号说明书或日本专利特开2006-274245号公报等中所揭示的通常已知的方法，亦即，于二甲基甲酰胺或吡啶等溶剂中使硫酸化剂与氯磺酸作用的方法。此时硫酸化剂的使用量因目标粒子的硫含量而异，纤维素凝胶与硫酸化剂的重量比(纤维素凝胶∶硫酸化剂)优选100∶10～100∶100的范围，更优选100∶10～100∶50的范围。反应因溶剂、硫酸化剂的种类而异，于惰性气体中，于0℃～100℃、优选为20℃～85℃下，进行0.5小时～24小时，优选进行0.5小时～10小时。
其后，通过对所得的反应混合物进行过滤或离心分离而回收生成物，用水加以清洗使其成为中性，从而可获得目标物质。硫酸酯基的导入量可如上所述根据硫酸化剂的装入量等而进行调整，可根据色谱法填充剂的用途等而适宜决定。具体而言，可通过提高硫酸化剂相对于纤维素凝胶的重量比率，而增加硫酸酯基的导入量。
本发明的色谱用填充剂中的硫酸酯基的导入量并无特别的限制，为了获得所期望的吸附特性，以硫含量计而言优选为5000ppm～60000ppm，特别优选为10000ppm以上。而且，特别优选为50000ppm以下。另外，于本说明书中，所谓“硫含量”是表示硫重量份占多孔性纤维素凝胶的总干燥重量的比例。具体的测定方法如实例中所示。
本发明的色谱用填充剂特别适宜用于免疫球蛋白的分离纯化。通过使用本发明的多孔性纤维素类凝胶，可效率良好地导入所期望量的磺酰基，因此可赋予对于免疫球蛋白的亲和性。根据本发明的优选实施例，本发明的色谱用填充剂中的免疫球蛋白的吸附量为110mg/ml～250mg/ml。另外，根据本发明的优选实施例，对磺酰基的导入量进行适宜调整，可获得相对于免疫球蛋白而言为150mg/ml～250mg/ml、更优选为190mg/ml～250mg/ml的吸附量，可提供可用于免疫球蛋白的分离纯化的色谱用填充剂。另外，于本说明书中，所谓“免疫球蛋白的吸附量”是表示通过实例中所示的测定方法而测定的每体积凝胶的免疫球蛋白的吸附量。
配体为硫酸酯基的本发明的数种实施例的色谱用填充剂可作为代替肝素凝胶的色谱用填充剂而适宜地利用。本实施例的色谱用填充剂可适宜地用于溶菌酶等各种蛋白质的分离纯化。优选本实施例的色谱用填充剂中的溶菌酶的吸附量为50mg/ml～250mg/ml。另外，通过适宜调整硫酸酯的导入量，可获得相对于溶菌酶而言为100mg/ml～250mg/ml的吸附量，可提供可用于溶菌酶的分离纯化的色谱用填充剂。另外，于本说明书中，所谓“溶菌酶的吸附量”是表示通过实例中所示的测定方法而测定的每体积凝胶的溶菌酶的吸附量。
另外，通过使用本发明的色谱用填充剂对免疫球蛋白进行分离纯化，可以简便的方法而提供高纯度的免疫球蛋白制剂。
或者，将本发明的数种实施例的色谱用填充剂用作代替肝素凝胶的色谱用填充剂，自血浆中等分离纯化血液制剂，由此可以简便的方法而提供血液制剂。
另外，于本说明书中所记载的所有文献及刊行物无论是否为该目的，均通过参照而将其全体并入至本说明书中。而且，本说明书包含成为本申请的优选权主张的基础的日本专利申请，亦即日本专利特愿2009-37651号(于2009年2月20日提出申请)以及日本专利特愿2009-260183号(于2009年11月13日提出申请)的权利要求范围、说明书、以及附图的揭示内容。
实例
以下，列举实例对本发明加以更详细的说明，但本发明并不限定于该些实例。
<参考例1>
交联纤维素粒子的调制
依照色谱法杂志(Journal of Chromatography)，195(1980)、221-230、日本专利特开昭55-44312号公报中所记载的方法，以如下方式而制造使硫氰酸钙的60wt％水溶液中所溶解的纤维素浓度为6％(w/w)或10％(w/w)的纤维素粒子。
(A)6％球状纤维素粒子的制造
(1)于100g的硫氰酸钙的60wt％水溶液中添加6.4g的结晶性纤维素(旭化成化学株式会社制造、商品名：Ceolus PH101)，加热至110℃～120℃而使其溶解。
(2)于该溶液中添加作为表面活性剂的山梨醇酐单油酸酯6g，滴加至预先加热为130℃～140℃的邻二氯苯480ml中，以200rpm～300rpm进行搅拌分散。
(3)其次，将上述分散液冷却至40℃以下，注入至甲醇190ml中，获得粒子的悬浮液。
(4)过滤分离该悬浮液，以甲醇190ml对粒子进行清洗，进行过滤分离。进行数次该清洗操作。
(5)进一步以大量水进行清洗后，获得目标球状纤维素粒子。
(6)其次，用筛子对球状纤维素粒子进行筛选，使其成为所期望的粒子大小间隔(50μm～150μm、平均粒径100μm)。
(B)10％球状纤维素粒子的制造
除了使6.4g的结晶性纤维素使用10.0g的结晶性纤维素以外，与上述6％球状纤维素粒子的制造同样地进行而获得10％球状纤维素粒子。
其次，利用孔径54μm(线径0.04mm)与孔径125μm(线径0.088mm)的金属丝网筛的筛操作对所得的纤维素粒子进行分级。
分级后的纤维素粒子的平均粒径为100μm，水溶胀度分别是于6％纤维素粒子中为16.4ml/g，于10％纤维素粒子中为9.6ml/g。
其次，依照下述方法对所得的纤维素粒子进行交联。
(A)交联6％纤维素粒子的调制
(1)将上述所得的6％球状纤维素粒子100g(含水率为10.8)添加于在121g的纯水中溶解有60g Na2SO4的溶液中，进行搅拌。使混合物的温度成为50℃而继续搅拌2小时。
(2)其次，于该混合物中添加45wt％的NaOH水溶液3.3g与NaBH40.5g而进行搅拌。初始碱浓度[NaOH]为0.69％(w/w)。
(3)一面于50℃下继续混合物的搅拌，一面每隔15分钟以大约6小时添加将45wt％的NaOH水溶液48g、表氯醇50g分别25等分的量。
(4)添加结束后，使该混合物于50℃的温度下反应16小时。
(5)将该混合物冷却至温度40℃以下，然后添加乙酸2.6g而进行中和。
(6)对反应混合物进行过滤而回收凝胶，以纯水进行过滤清洗，获得目标的交联6％纤维素粒子。
所得的交联6％纤维素粒子的水溶胀度、平均粒径、以及使用标准聚环氧乙烷(东曹公司制造)SE-5(重量平均分子量为4.3×104Da)或SE-15(重量平均分子量为1.5×105Da)且以纯水为流动相而测定的Kav如下所示。
水溶胀度        11.4ml/g
平均粒径        100μm
凝胶分配系数    Kav 0.38(SE-15)、0.60(SE-5)
(B)交联10％纤维素粒子的调制
(1)将上述所得的10％球状纤维素粒子100g(含水率6.3)添加于在282g的纯水中溶解有104g Na2SO4的溶液中，进行搅拌。使混合物的温度成为50℃而继续搅拌2小时。
(2)其次，于该混合物中添加45wt％的NaOH水溶液5.7g与NaBH40.9g而进行搅拌。初始碱浓度[NaOH]为0.69％(w/w)。
(3)一面于50℃下继续混合物的搅拌，一面每隔15分钟以大约6小时添加将45wt％的NaOH水溶液83g、表氯醇85g分别25等分的量。
(4)添加结束后，使该混合物于50℃的温度下反应16小时。
(5)将该混合物冷却至温度40℃以下，然后添加乙酸4.0g而进行中和。
(6)对反应混合物进行过滤而回收凝胶，以纯水进行过滤清洗，获得目标的交联10％纤维素粒子。
所得的交联10％纤维素粒子的水溶胀度、平均粒径、以及使用标准聚环氧乙烷(东曹公司制造)SE-5(重量平均分子量为4.3×104Da)或SE-15(重量平均分子量为1.5×105Da)且以纯水为流动相而测定的Kav如下所示。
水溶胀度        7.1ml/g
平均粒径        100μm
凝胶分配系数    Kav 0.27(SE-15)、0.47(SE-5)
其次，为了使多糖类加成于交联纤维素粒子上，通过下述方法而于交联纤维素粒子中导入环氧基。
<参考例2A>
交联6％纤维素粒子的环氧化
于1L可分离式烧瓶中放入抽滤的交联6％纤维素粒子200g。于其中放入纯水160ml，盖上盖子而将该烧瓶浸入至30℃的温浴中。于烧瓶内的温度成为30℃后，添加氢氧化钠水溶液(氢氧化钠54g、纯水133g)与表氯醇120g，于30℃下搅拌2小时。
2小时后，对反应混合物进行抽滤，以3倍量的纯水对所得的湿凝胶进行5次清洗。
于清洗后，对所得的凝胶进行抽滤而除去剩余的水分，于湿凝胶的状态下进行保存。
<参考例2B>
交联10％纤维素粒子的环氧化
除了使用交联10％纤维素粒子代替交联6％纤维素粒子以外，以与参考例2A同样的顺序进行环氧化反应。
其次，于参考例2A或参考例2B中所得的环氧化交联纤维素粒子上加成葡聚糖而获得多孔性纤维素类凝胶，进一步对其进行磺化处理而获得色谱用填充剂。
<实例1>
于500ml的可分离式烧瓶中加入纯水43g与葡聚糖70(名糖产业、极限粘度为0.23dL/g、重量平均分子量约为70,000)32.0g，于室温下进行搅拌直至溶解。
于溶解后，于其中添加参考例2A中所得的湿凝胶60g，于30℃下进行1小时的搅拌。其次，于该烧瓶中添力45％(w/w)氢氧化钠水溶液6.6g，直接于30℃下搅拌18小时。于18小时后对反应混合物进行抽滤，以3倍量的纯水对所得的湿凝胶进行5次清洗。于清洗后，对湿凝胶进行抽滤而除去剩余的水分，于湿凝胶的状态下进行保存。于标准聚环氧乙烷(东曹公司制造)SE-5(重量平均分子量为4.3×104)中使用纯水作为流动相而求出的Kav为0.30。相对于参考例1(A)中所得的交联6％纤维素的Kav的比例为50％。而且，所得的湿凝胶的每单位体积的干燥重量是交联6％纤维素粒子的每单位体积的干燥重量的1.06倍。
另外，于50ml的带塞锥形烧瓶中放入所得的湿凝胶5g。于其中放入硫酸钠(和光纯药)5g、氢氧化钠水溶液(氢氧化钠0.98g、纯水7.8g)，于50℃的恒温箱中进行30分钟的搅拌。于30分钟后，添加1，4-丁磺酸内酯(和光纯药)1.41g，于50℃下搅拌6小时。于6小时后，对反应溶液进行抽滤，以5倍量的纯水对所得的凝胶进行5次清洗。于清洗后，对所得的凝胶进行抽滤而除去剩余的水分，于湿凝胶的状态下进行保存。如此而获得导入了磺酰基作为配体的湿凝胶。此时的离子交换容量为0.17mmol/ml，γ-球蛋白10％动态吸附容量为146mg/ml。
<实例2>
除了使葡聚糖70为24.8g而进行实施以外，与实例1同样地进行而获得湿凝胶。于标准聚环氧乙烷(东曹公司制造)SE-5(重量平均分子量为4.3×104)中使用纯水作为流动相而求出的Kav为0.37。相对于参考例1(A)中所得的交联6％纤维素的Kav的比例为62％。而且，所得的湿凝胶的每单位体积的干燥重量是交联6％纤维素粒子的每单位体积的干燥重量的1.09倍。
另外，与实例1同样地使用1，4-丁磺酸内酯1.28g，对所得的凝胶进行磺化，于湿凝胶的状态下进行保存。此时的离子交换容量为0.13mmol/ml，γ-球蛋白10％动态吸附容量为122mg/ml。
<实例3>
使用高分子葡聚糖EH(名糖产业、极限粘度为0.42dL/g、重量平均分子量约为178,000～218,000)17.5g而代替葡聚糖70，除此以外与实例1同样地进行而获得湿凝胶。于标准聚环氧乙烷(东曹公司制造)SE-5(重量平均分子量为4.3×104)中使用纯水作为流动相而求得的Kav为0.17。相对于参考例1(A)中所得的交联6％纤维素的Kav的比例为28％。而且，所得的湿凝胶的每单位体积的干燥重量是交联6％纤维素粒子的每单位体积的干燥重量的1.11倍。
另外，与实例1同样地使用1，4-丁磺酸内酯1.39g而对所得的凝胶进行磺化，于湿凝胶的状态下进行保存。此时的离子交换容量为0.15mmol/ml，γ-球蛋白10％动态吸附容量为124mg/ml。
<实例4>
使用高分子葡聚糖EH 33.0g而代替葡聚糖70，除此以外与实例1同样地进行而获得湿凝胶。于标准聚环氧乙烷(东曹公司制造)SE-5(重量平均分子量为4.3×104)中使用纯水作为流动相而求出的Kav为0.03。相对于参考例1(A)中所得的交联6％纤维素的Kav的比例为5％。而且，所得的湿凝胶的每单位体积的干燥重量是交联6％纤维素粒子的每单位体积的干燥重量的1.34倍。
另外，与实例1同样地使用1，4-丁磺酸内酯1.57g而对所得的凝胶进行磺化，于湿凝胶的状态下进行保存。此时的离子交换容量为0.19mmol/ml，γ-球蛋白10％动态吸附容量为241mg/ml。
<实例5>
使用葡聚糖T500(制药宇宙(Pharmacosmos)、重量平均分子量为500kDa、极限粘度为0.64dL/g)10.9g代替葡聚糖70，除此以外与实例1同样地进行而获得湿凝胶。于标准聚环氧乙烷(东曹公司制造)SE-5(重量平均分子量为4.3×104)中使用纯水作为流动相而求得的Kav为0.21。相对于参考例1(A)中所得的交联6％纤维素的Kav的比例为35％。而且，所得的湿凝胶的每单位体积的干燥重量是交联6％纤维素粒子的每单位体积的干燥重量的1.10倍。
另外，与实例1同样地使用1，4-丁磺酸内酯1.29g而对所得的凝胶进行磺化，于湿凝胶的状态下进行保存。此时的离子交换容量为0.14mmol/ml，γ-球蛋白10％动态吸附容量为117mg/ml。
<实例6>
使用葡聚糖T500 17.3g而代替葡聚糖70，除此以外与实例1同样地进行而获得湿凝胶。于标准聚环氧乙烷(东曹公司制造)SE-5(重量平均分子量为4.3×104)中使用纯水作为流动相而求得的Kav为0.17。相对于参考例1(A)中所得的交联6％纤维素的Kav的比例为28％。而且，所得的湿凝胶的每单位体积的干燥重量是交联6％纤维素粒子的每单位体积的干燥重量的1.22倍。
另外，与实例1同样地使用1，4-丁磺酸内酯1.41g而对所得的凝胶进行磺化，于湿凝胶的状态下进行保存。此时的离子交换容量为0.14mmol/ml，γ-球蛋白10％动态吸附容量为199mg/ml。
<实例7>
使用葡聚糖T500 24.5g代替葡聚糖70，除此以外与实例1同样地进行而获得湿凝胶。于标准聚环氧乙烷(东曹公司制造)SE-5(重量平均分子量为4.3×104)中使用纯水作为流动相而求得的Kav为0.02。相对于参考例1(A)中所得的交联6％纤维素的Kav的比例为3％。而且，所得的湿凝胶的每单位体积的干燥重量是交联6％纤维素粒子的每单位体积的干燥重量的1.34倍。
另外，与实例1同样地使用1，4-丁磺酸内酯1.55g而对所得的凝胶进行磺化，于湿凝胶的状态下进行保存。此时的离子交换容量为0.17mmol/ml，γ-球蛋白10％动态吸附容量为217mg/ml。
<比较例1>
使用葡聚糖40(名糖产业、极限粘度为0.17dL/g、重量平均分子量约为40,000)33g而代替葡聚糖70，除此以外与实例1同样地进行而获得湿凝胶。于标准聚环氧乙烷(东曹公司制造)SE-5(重量平均分子量为4.3×104)中使用纯水作为流动相而求得的Kav为0.42。相对于参考例1(A)中所得的交联6％纤维素的Kav的比例为70％。而且，所得的湿凝胶的每单位体积的干燥重量是交联6％纤维素粒子的每单位体积的干燥重量的1.10倍。
另外，与实例1同样地使用1，4-丁烷磺内酯1.29g 而对所得的凝胶进行磺化，于湿凝胶的状态下进行保存。此时的离子交换容量为0.13mmol/ml，γ-球蛋白10％动态吸附容量为101mg/ml。
<比较例2>
使用葡聚糖70(名糖产业、极限粘度为0.23dL/g、重量平均分子量约为70,000)17.5g，除此以外与实例1同样地进行而获得湿凝胶。于标准聚环氧乙烷(东曹公司制造)SE-5(重量平均分子量为4.3×104)中使用纯水作为流动相而求得的Kav为0.43。相对于参考例1(A)中所得的交联6％纤维素的Kav的比例为72％。而且，所得的湿凝胶的每单位体积的干燥重量是交联6％纤维素粒子的每单位体积的干燥重量的1.04倍。
另外，与实例1同样地使用1，4-丁磺酸内酯1.23g而对所得的凝胶进行磺化，于湿凝胶的状态下进行保存。此时的离子交换容量为0.13mmol/ml，γ-球蛋白10％动态吸附容量为70mg/ml。
<比较例3>
使用高分子葡聚糖EH(名糖产业、极限粘度为0.42dL/g、重量平均分子量约为200,000)11.0g代替葡聚糖70，除此以外与实例1同样地进行而获得湿凝胶。于标准聚环氧乙烷(东曹公司制造)SE-5(重量平均分子量为4.3×104)中使用纯水作为流动相而求得的Kav为0.32。相对于参考例1的交联6％纤维素的Kav的比例为53％。而且，所得的湿凝胶的每单位体积的干燥重量是交联6％纤维素粒子的每单位体积的干燥重量的1.05倍。
另外，与实例1同样地使用1，4-丁磺酸内酯1.26g而对所得的凝胶进行磺化，于湿凝胶的状态下进行保存。此时的离子交换容量为0.12mmol/ml，γ-球蛋白10％动态吸附容量为76mg/ml。
将实例1～实例7及比较例1～比较例3的结果汇总于表1中。
[表1]
表1
Figure BDA0000084312170000251
如表1所示，实例中所得的多孔性纤维素类凝胶的γ-球蛋白吸附量显示出与比较例的多孔性纤维素类凝胶的γ-球蛋白吸附量相比而言显著地高的数值。
另外，于上述实例及比较例中，γ-球蛋白10％动态吸附容量、Kav、葡聚糖加成前后的干燥重量的变化量、离子交换容量及平均粒径依照下述测定法1～测定法5而求出。
[测定法1]
使用γ-球蛋白的动态吸附容量的测定
(1)使用机器及试剂
LC***：BioLogicLP(伯乐(BIORAD))
缓冲剂：乙酸缓冲剂PH 4.3、0.05M NaCl
抗体：γ-球蛋白、源自人血清(和光纯药)
管柱：玻璃管柱内径5mm、长度50mm(东京理化(EYELA))
(2)测定方法
首先，将抗体溶于缓冲剂中而制作1mg/ml的抗体溶液。其次，于管柱中以无间隙的方式填充加成有离子交换基的凝胶。其次将管柱与***连接，使用缓冲剂以流速1ml/min进行平衡化直至管柱流出液的UV(紫外线吸光度、280nm)与导电度变固定。其后，使基线的UV为零。自旁路管线流入抗体溶液而以抗体溶液对流向管柱的流路进行置换。其次将旁路管线切换为流向管柱的管线，使抗体溶液于流速1ml/min下于管柱中流动。检测管柱流出液的UV，于管柱流出液的UV达到预先测定的抗体溶液的UV的10％的时间点停止抗体溶液的流入。利用以下的式而求出10％动态吸附容量。另外，该分析于20℃的室内进行。
{抗体溶液浓度(mg/ml)×自抗体溶液开始流入后直至结束的时间(min)×流速(ml/min)-空管柱容量}/管柱体积＝10％动态吸附容量(mg/ml)
[测定法2]
多孔性纤维素凝胶的凝胶分配系数Kav的测定
(1)使用机器及试剂
管柱：Empty Columns 1/4×4.0mm I.D×300mm、
10F(东曹)
贮液器：PEEK 3/8(东曹)
泵：POMP P-500(法玛西亚(Pharmacia))
压力计：AP-53A(基恩士(KEYENCE))
(2)管柱填充法
将管柱与贮液器连接，于管柱下部连接端部附件。于减压过滤的湿凝胶的状态下量取15g测定Kav的凝胶，放入至50ml烧杯中。于其中添加超纯水20ml而轻轻搅拌。于将粒子或凝胶分散于溶液中的状态下以沿贮液器的壁面流动的方式缓缓添加至管柱中。以少量的超纯水洗涤烧杯中残留的凝胶而缓缓添加至管柱中。其后，添加超纯水直至贮液器的上部的最大限度而盖上贮液器的盖子。于贮液器上部连接接头而用泵对超纯水进行送液。于送液管线的途中连接压力计而检测压力。提高流速直至压力成为0.3MPa，其后流动超纯水30分钟而进行填充。于填充结束后，关闭泵而移去接头与贮液器的盖。其次，用吸管吸出贮液器中的超纯水。移去贮液器，除去自管柱挤出的凝胶而连接端部附件。
多孔性纤维素粒子的凝胶分配系数Kav的求出方法亦与上述多孔性纤维素凝胶的方法同样。
(3)Kav测定装置
***：SCL-10APVP(岛津(SHIMAZU))
工作站：CLASS-VP(SHIMAZU)
RI检测器：RID-10A(SHIMAZU)
泵：LC-10AT(SHIMAZU)
自动注射器：SIL-10ADVP(SHIMAZU)
(4)Kav测定样品
1.葡聚糖T2000(Pharmacia)
2.SE-70(东曹)分子量为5.8×105
3.SE-30(东曹)分子量为3.0×105
4.SE-15(东曹)分子量为1.5×105
5.SE-8(东曹)分子量为1.01×105
6.SE-5(东曹)分子量为4.3×104
7.SE-2(东曹)分子量为2.77×104
8.PEG19000(科学高分子制品股份有限公司(SCIENTIFIC POLYMERPRODUCTS))分子量为19700
9.PEG8650(聚合物实验室有限公司(POLYMER LABORATORIES))分子量为8650
10.PEG4120(POLYMER LABORATORIES)分子量为4120
(5)Kav导出式
Kav＝(Ve-V0)/(Vt-V0)
[式中，Ve是样品的保持容量(ml)，Vt是空管柱体积(ml)，V0是葡聚糖T2000保持容量(ml)。]
(6)测定结果
将Kav绘图的一例示于图1中。
[测定法3]
葡聚糖加成前后的干燥重量变化量的测定
将参考例1中所得的交联纤维素粒子10.0g加入至50ml带塞量筒中，进一步添加纯水直至50ml的刻度线，塞上塞子进行静置直至体积变得并不变化。于体积变得并不变化后，根据量筒的刻度而读取凝胶的体积。
其次，自量筒中取出凝胶，使凝胶的总量于80℃的烘箱中干燥16小时后，测定干燥凝胶的重量。可使用所得的测定值，依照下述式而求出交联纤维素粒子的每单位体积的干燥重量。
每单位体积的干燥重量(g/ml)＝凝胶的干燥重量(g)÷凝胶的体积(ml)
关于葡聚糖加成反应后的湿凝胶，亦同样地进行而求出每单位体积的干燥重量(g/ml)，算出相对于交联纤维素粒子的每单位体积的干燥重量的干燥重量变化。
[测定法4]
离子交换容量测定法
于烧杯中称取加成了丁磺酸内酯的湿凝胶1ml，添加0.5mol/l的盐酸(和光纯药)而搅拌3分钟。其后，利用抽滤除去盐酸，进一步以纯水加以清洗。
将清洗后的凝胶1ml添加至烧杯中，添加0.1mol/l氢氧化钠溶液(和光纯药)3ml与酚酞溶液1滴。于该溶液中添加0.1mol/l盐酸(和光纯药)直至溶液的颜色变透明。设于变透明时所添加的盐酸量为X ml，每1ml凝胶的离子交换容量(IEC)可利用下式而求出：
(0.1×3/1000-0.1×X/1000)×1000(mmol/ml)。
[测定法5]
平均粒径的测定
于载玻片上取湿润纤维素粒子，由使用光学显微镜以100倍的倍率而所拍摄的照片任意地测定200个粒子的直径，将其平均值作为平均粒径。
<实例8>
10％交联凝胶的实例
使用参考例2B中所得的交联10％纤维素粒子代替交联6％纤维素粒子，使用葡聚糖7054g，除此以外与实例1同样地进行而获得湿凝胶。此时的葡聚糖加成量为16.3mg/ml。于标准聚环氧乙烷(东曹公司制造)SE-5(重量平均分子量为4.3×104)中使用纯水作为流动相而求得的Kav为0.24。相对于参考例1(B)中所得的交联10％纤维素的Kav的比例为51％。而且，所得的湿凝胶的每单位体积的干燥重量是交联10％纤维素粒子的每单位体积的干燥重量的1.10倍。
于50ml的带塞锥形烧瓶中加入所得的湿凝胶5g，于其中放入硫酸钠(和光纯药)5g、氢氧化钠水溶液(氢氧化钠1.55g、纯水15.37g)而于50℃的恒温箱中进行30分钟的搅拌。于30分钟后，添加1，4-丁磺酸内酯(和光纯药)4.11g，于50℃下搅拌6小时。于6小时后，对反应溶液进行抽滤，以5倍量的纯水对所得的凝胶进行5次清洗。对清洗后的凝胶进行抽滤而除去剩余的水分，于湿凝胶的状态下进行保存。此时的离子交换容量为0.28mmol/ml，γ-球蛋白10％动态吸附容量为125mg/ml。
根据上述结果证实了使用10％交联纤维素粒子，亦与使用6％交联纤维素粒子的情况同样地获得可效率良好地对免疫球蛋白进行分离纯化的色谱用填充剂。
<实例9>
于500ml可分离式烧瓶中添加纯水40g与普鲁兰多糖(林原公司制造、化妆品用普鲁兰多糖、极限粘度为0.73dL/g)24g，于室温下进行搅拌直至溶解。
于溶解后，于其中添加参考例2A中所得的湿凝胶60g，于30℃下进行1小时的搅拌。其次，于该烧瓶中添力45％(w/w)氢氧化钠水溶液6.4g，直接于30℃下搅拌18小时。于18小时后对反应混合物进行抽滤，用3倍量的纯水对所得的湿凝胶进行5次清洗。于清洗后，对湿凝胶进行抽滤而除去剩余的水分，于湿凝胶的状态下进行保存。所得的湿凝胶的每单位体积的干燥重量是交联6％纤维素粒子的每单位体积的干燥重量的1.24倍。
另外，于50ml的带塞锥形烧瓶中放入所得的湿凝胶8g。于其中放入硫酸钠(和光纯药)8.9g、氢氧化钠水溶液(氢氧化钠1.8g、纯水15g)，于50℃的恒温箱中进行30分钟的搅拌。于30分钟后，添加1，4-丁磺酸内酯(和光纯药)1.2g，于50℃下搅拌6小时。于6小时后，对反应溶液进行抽滤，以5倍量的纯水对所得的凝胶进行5次清洗。于清洗后，对所得的凝胶进行抽滤而除去剩余的水分，于湿凝胶的状态下进行保存。如此而获得导入了磺酰基作为配体的湿凝胶。此时的离子交换容量为0.13mmol/ml，γ-球蛋白10％动态吸附容量为178mg/ml。
根据与实例6的比较可知：于代替葡聚糖的多糖类中使用普鲁兰多糖，γ-球蛋白吸附量亦显示出高的值。
<实例10-1>
硫酸酯的配体导入
与实例4中记载的方法同样地进行，于与高分子葡聚糖EH反应而所得的湿凝胶100g中添加300g甲醇，于室温下搅拌10分钟后进行抽滤。反复进行该操作5次而获得经甲醇取代的凝胶。于50℃～60℃下对该凝胶进行真空干燥直至使其水分含量成为2.5％(w/w)。于500ml可分离式烧瓶中一面搅拌吡啶200g一面将其冷却至10℃以下，于氮气环境下滴加氯磺酸4g。于滴加结束后，于10℃以下反应1小时后，加热至65℃。于到达65℃后，投入所述干燥的凝胶30g，于搅拌下反应4小时。于反应结束后，于25℃下放置一晚，其后添加20％w/w NaOH而进行中和。对反应混合物进行过滤而回收凝胶，以纯水进行清洗直至成为中性，获得于配体上具有硫酸酯基的湿凝胶。
<实例10-2>
实例10-1的湿凝胶的依照下述测定法6而测定的溶菌酶的吸附量是每1ml凝胶中为97mg。而且该凝胶的依照下述测定法7而求出的硫酸化度(硫含量)为22200ppm。
本实例的加成葡聚糖而成的多孔性纤维素凝胶亦可用作配体为例如硫酸酯的色谱用填充剂。本实例的凝胶是葡聚糖被硫酸酯化而成的配体，因此亦可用作代替肝素凝胶的色谱用填充剂。
[测定法6]
溶菌酶吸附量的测定
于内径为7mm的管柱中填充1ml的上述实例10-1的湿凝胶，以0.05M三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐(Tris HCL)缓冲液(pH 9.5)而以50ml/h的流量进行0.6小时的平衡化。以浓度成为5.0mg/ml的方式于溶菌酶(和光纯药公司制造)中添加0.05M三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲液(pH9.5)而加以溶解，使该溶液100ml于所述填充凝胶中以50ml/h的流量通过，使溶菌酶吸附于填充凝胶上。另外，以0.05M三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐缓冲液(pH 9.5)50ml以50ml/h的流量对填充凝胶进行清洗。将该些溶菌酶溶液与清洗液的填充凝胶通过液全量回收，定容为250ml。填充凝胶中的溶菌酶吸附量可以通过根据吸附前后的280nm的吸光度所计算的溶菌酶的差而求出。具体而言，将各个溶菌酶溶液稀释10倍而成的溶液的280nm的吸光度如下所示。
5.0mg/ml溶菌酶溶液的吸光度A280＝1.250
填充凝胶的通过液+清洗液的吸光度A280＝0.397
溶菌酶吸附量(mg/ml-gel)＝
5.0×100-5.0×(0.397/01.250)×250＝103
[测定法7]
硫酸化度(硫含量)的测定
硫含量可依照“离子色谱法”(文献名：改订第5版分析化学便览p30(社团法人日本分析化学会编)，利用如下所记载的方法而求出。将于60℃下进行16小时～20小时真空干燥而成的样品于研钵中捣碎，进一步于105℃下进行2小时的干燥。于该干燥试样0.05g中添加2M的盐酸2.5ml，于110℃下进行16小时的水解。于冰冷后，采集上清液1ml，以2M的氢氧化钠水溶液加以中和，定容为25ml。管柱使用横河电气公司制造的ICS-A-23，烘箱温度为40℃，分别于1ml/min的流量的条件下使用洗脱液：3mM的Na2CO3溶液、除去液：15mM的硫酸，使用横河电机公司制造的IC7000 ion-chromato analyzer(离子交换层析仪)进行分析，进一步基于由后述的标准溶液所制作的分析曲线而求出SO4浓度。空白值是未添加干燥试样而同样地进行操作时的值。根据SO4标准液(关东化学公司制造阴离子混合标准液IV)，将2μg/ml液作为本测定法的标准溶液，进一步进行阶段性稀释，于同样的条件下利用ion-chromato analyzer进行分析，制作分析曲线。根据如下式而求出离子含量。
硫含量(ppm)＝(X试样-X空白)×25×2.5×0.3333/0.05(试样量g)
于上述式中，X试样、X空白是根据SO4标准溶液的分析曲线而求出的浓度(ppm)。
产业上的可利用性
本发明的色谱用填充剂的流速特性及对于目标物质的吸附特性优异，因此可用作各种领域中的目标物质的分离纯化用填充剂。本发明的优选实施例的色谱用填充剂由于免疫球蛋白的吸附性能特别优异，因此可适用于抗体医药的分离纯化中。

Claims (18)

1.一种多孔性纤维素类凝胶，其是于多孔性纤维素粒子上加成具有0.21dL/g～0.90dL/g的极限粘度的多糖类而成的多孔性纤维素类凝胶，其特征在于：所述多孔性纤维素类凝胶的每单位体积的干燥重量是所述多孔性纤维素粒子的每单位体积的干燥重量的1.06倍～1.40倍。
2.根据权利要求1所述的多孔性纤维素类凝胶，其中，所述多孔性纤维素粒子具有30μm～200μm的粒径，且具有0.15～0.6的凝胶分配系数，其中所述凝胶分配系数以于重量平均分子量为1.5×105Da的标准聚环氧乙烷中使用纯水作为流动相时的Kav表示。
3.根据权利要求1或2所述的多孔性纤维素类凝胶，其中，所述多糖类是葡聚糖。
4.根据权利要求1或2所述的多孔性纤维素类凝胶，其中，所述多糖类是普鲁兰多糖。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的多孔性纤维素类凝胶，其中，所述多孔性纤维素粒子是具有5ml/g～20ml/g的水溶胀度的交联纤维素粒子。
6.一种色谱用填充剂，其是于根据权利要求1至5中任一项所述的多孔性纤维素类凝胶上加成配体而成。
7.根据权利要求6所述的色谱用填充剂，其中，所述配体是磺酰基。
8.根据权利要求7所述的色谱用填充剂，其中，所述配体的导入量以离子交换容量计而言为0.13mmol/ml～0.30mmol/ml。
9.根据权利要求6所述的色谱用填充剂，其中，所述配体是硫酸酯基。
10.根据权利要求9所述的色谱用填充剂，其中，所述配体的导入量以硫含量计而言为5000ppm～60000ppm。
11.根据权利要求6至8中任一项所述的色谱用填充剂，其用于免疫球蛋白纯化。
12.根据权利要求11所述的色谱用填充剂，其中，免疫球蛋白的吸附量为150mg/ml～250mg/ml。
13.根据权利要求12所述的色谱用填充剂，其中，免疫球蛋白的吸附量为190mg/ml～250mg/ml。
14.一种色谱用填充剂的制造方法，其包含于多孔性纤维素类凝胶上加成配体的步骤，所述多孔性纤维素类凝胶是于多孔性纤维素粒子上加成具有0.21dL/g～0.90dL/g的极限粘度的多糖类而成的多孔性纤维素类凝胶，且所述多孔性纤维素类凝胶的每单位体积的干燥重量是所述多孔性纤维素粒子的每单位体积的干燥重量的1.06倍～1.40倍。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述多孔性纤维素粒子具有30μm～200μm的粒径，且具有0.15～0.6的凝胶分配系数，其中所述凝胶分配系数以于重量平均分子量为1.5×105Da的标准聚环氧乙烷中使用纯水作为流动相时的Kav表示。
16.根据权利要求14或15所述的色谱用填充剂的制造方法，其中，所述多糖类是葡聚糖。
17.根据权利要求14或15所述的色谱用填充剂的制造方法，其中，所述多糖类是普鲁兰多糖。
18.一种免疫球蛋白制剂的制造方法，其包含使用如权利要求6至8及11至13中任一项所述的填充剂而对免疫球蛋白进行分离纯化的步骤。
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