CN115397834A - 用于纯化目标分子的流通方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于从包含目标分子的样品中的生物溶液(例如，中和的病毒灭活混合物样本)中纯化所述目标分子(例如，抗体、酶和激素，特别是单克隆抗体)的流通方法，以及用于进行此类方法的装置。
Description
背景技术
生物制药药物生产的最具挑战性的领域之一是单克隆抗体的过滤/纯化，其对于多种疾病的治疗用途是重要的，所述疾病包括类风湿性关节炎、克罗恩病、高胆固醇血症和多种癌症。治疗性抗体的传统下游处理由许多步骤组成。纯化方案涉及流通和结合并洗脱色谱法。许多这些方法需要缓冲液交换，这增强了减少杂质诸如DNA、HCP和目标蛋白聚集体(HMW)的性能，同时尝试减轻产物损失。例如，离子交换色谱方法通常以结合并洗脱模式运行，并且通常需要缓冲液交换，诸如pH和盐调节。通过减少或消除缓冲液交换步骤将这些色谱法步骤缩合成多功能离子交换或混合装置将减少蛋白质纯化期间的处理时间和材料。生物制药行业对确定连续处理方案，特别是流通方法越来越感兴趣，以帮助减少处理时间和步骤。
发明内容
本公开提供用于从包含目标分子的样品中的生物溶液中纯化所述目标分子的流通方法，以及用于进行此类方法的装置。
在一个实施方案中，用于从样品中的生物溶液中纯化目标分子的流通方法包括：任选地，使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器(即，过滤元件)接触；任选地，在使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触之前和/或之后，与所述样品进行缓冲液交换；使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件(例如，膜)接触；以及然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件(例如，膜)接触；其中所述流通方法包括一个或两个缓冲液交换，在接触所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件和所述阳离子交换非纤维多孔过滤元件的样品之间没有缓冲液交换。
在另一个实施方案中，用于从样品中的生物溶液中纯化目标分子的流通方法包括：使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触；然后立即使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触；其中所述流通方法不包括缓冲液交换。
在又另一个实施方案中，用于从样品中的生物溶液中纯化目标分子的流通方法包括：使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触；在使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触之后，与所述样品进行缓冲液交换；使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触。
在另一个实施方案中，用于从样品中的生物溶液中纯化目标分子的流通方法包括：与所述样品进行缓冲液交换；使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触。
在另一个实施方案中，本公开提供一种过滤器滤筒，所述过滤器滤筒包括如本文所述的耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件和如本文所述的阳离子交换非纤维多孔过滤元件，优选地位于所述耐盐过滤元件的下游。
如本文所用，“烷基”是指为烷烃基的一价基团并且包括直链、支链、环状和二环烷基以及它们的组合，包括未取代的和取代的烷基两者。除非另外指明，否则烷基基团通常包含1至30个碳原子。在一些实施方案中，烷基基团包含1至20个碳原子、1至12个碳原子、1至10个碳原子、1至6个碳原子、1至4个碳原子或1至3个碳原子。“烷基”基团的示例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、异丁基、叔丁基、异丙基、正辛基、正庚基、乙基己基、环戊基、环己基、环庚基、金刚烷基、降冰片基等等。
术语“亚烷基”是指为烷烃的自由基的二价基团并且包括直链基团、支链基团、环状基团、二环基团或它们的组合。除非另外指明，否则亚烷基基团通常具有1至30个碳原子。在一些实施方案中，亚烷基基团具有1至20个碳原子、1至12个碳原子、1至10个碳原子、1至6个碳原子或1至4个碳原子。在一些实施方案中，亚烷基为具有1至12个碳原子的直链饱和二价烃，并且在一些实施方案中，亚烷基为具有3至12个碳原子的支链饱和二价烃，例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、2-甲基亚丙基、亚戊基、亚己基、1,4-亚环己基、1,4-环己基二亚甲基等。
术语“芳基”是指为芳族并且任选地碳环的一价基团。芳基具有至少一个芳环。任何附加的环可以是不饱和的、部分饱和的、饱和的或芳族的。任选地，芳环可具有稠合至芳环的一种或多种附加的碳环。除非另外指明，否则芳基基团通常含有6至30个碳原子。在一些实施方案中，芳基基团含有6至20个碳原子、6至18个碳原子、6至16个碳原子、6至12个碳原子或6至10个碳原子。芳基基团的示例包括苯基、甲苯基、苄基、苯乙基、萘基、2-萘基乙基、联苯基、菲基和蒽基。
“烃基”包括芳基和烷基。“烃亚基”包括芳亚基和烷亚基。
“(杂)烃基”包括烃基(烷基和芳基)基团，和杂烃基(杂烷基和杂芳基)基团。杂烃基基团包括一个或多个链中(链内)杂原子，或一个或多个包含杂原子诸如氧、硫或氮原子的取代基。杂烃基基团可任选地包含一个或多个链中(链内)官能团，该链中官能团包括酯官能团、酰胺官能团、脲官能团、氨基甲酸酯官能团和碳酸酯官能团。除非另外指明，否则非聚合(杂)烃基基团通常包含1至60个碳原子、1至40个碳原子、1至20个碳原子、1至10个碳原子或1至6个碳原子。如本文所用的此类杂烃基的一些示例包括但不限于甲氧基乙基、乙氧基丙基、丙氧基乙基、4-二苯基氨基丁基、2-(2'-苯氧基乙氧基)乙基、3,6-二氧杂庚基、3,6-二氧杂己基-6-苯基、2-咪唑基、3-呋喃基和3-吲哚甲基。
“(杂)烃亚基”包括烃亚基(烷亚基和芳亚基)基团，和杂烃亚基(杂烷亚基和杂芳亚基)基团。杂烃亚基基团包括一个或多个链中(链内)杂原子，或一个或多个包括杂原子诸如氧、硫或氮原子的取代基。杂烃亚基基团可任选地包含一个或多个链中(链内)官能团，该链中官能团包括酯官能团、酰胺官能团、脲官能团、氨基甲酸酯官能团和碳酸酯官能团。除非另外指明，否则非聚合(杂)烃亚基基团通常包含1至60个碳原子、1至40个碳原子、1至20个碳原子、1至10个碳原子或1至6个碳原子。如本文所用的此类杂烃亚基的一些示例包括但不限于氧二乙亚基、3-硫杂丁亚基、3-二苯基氨基丁亚基、2-(2'-苯氧基乙基)乙亚基、3,6-二氧杂辛亚基、3,6-二氧杂己基-6-苯亚基、2,5-呋喃亚基、2,6-吡啶亚基(也称为2,6-吡啶二基)和2,5-噻吩二甲亚基。
术语“烯属不饱和基团”是指可自由基聚合的具有碳-碳双键(或三键)的那些基团，并且包括(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸酯、乙烯基和乙烯氧基基团、烯丙基和烯丙氧基基团以及炔属基团。
术语“聚合物”和“聚合物材料”包括但不限于有机均聚物，共聚物诸如例如嵌段、接枝、无规和交替共聚物、三聚物等，以及它们的共混物和改性物。此外，除非另外明确限制，否则术语“聚合物”应包括材料的所有可能的几何构型。这些构型包括但不限于全同立构、间同立构和无规立构对称。
在本文中，术语“包括”及其变型形式在说明书和权利要求中出现这些术语的地方不具有限制的含义。此类术语将理解为暗示包括所陈述的步骤或要素或者步骤或要素的组，但不排除任何其他步骤或要素或者步骤或要素的组。所谓“由……组成”是指包括并且限于短语“由……组成”随后的内容。因此，短语“由……组成”指示列出的要素为所需的或强制性的，并且不可存在其他要素。所谓“基本上由……组成”是指包括在该短语之后所列出的任何要素，并且限于不妨碍或有助于本公开中对所列要素规定的活性或作用的其他要素。因此，短语“基本上由……组成”指示所列要素为所需的或强制性的，但其他要素为任选的并且可存在或可不存在，取决于它们是否实质上影响所列要素的活性或作用。以开放式语言(例如，包括及其派生词)引用到本说明书中的任何要素或要素的组合被认为是以封闭式语言(例如，由……组成及其派生词)并且以部分封闭式语言(例如，基本上由……组成及其派生词)另外地引用。
词语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些有益效果的本公开的实施方案。然而，在相同的情况或其它情况下，其它权利要求也可能为优选的。此外，对一个或多个优选的权利要求的表述并不意味着其他权利要求为不可用的，并且并非旨在将其他权利要求排除在本公开的范围之外。
在本申请中，术语诸如“一个”、“一种”和“所述”并非仅旨在指单一实体，而是包括一般类别，其具体示例可用于例示。术语“一个”、“一种”、“该”和“所述”可与术语“至少一个(种)”互换使用。后接列表的短语“……中的至少一个(种)”和“包含……中的至少一个(种)”是指列表中项目中的任一项以及列表中两项或更多项的任何组合。
如本文所用，术语“或”一般按其通常的意义使用，包括“和/或”，除非该上下文另外清楚地指出。
术语“和/或”意指所列要素中的一个或全部，或者所列要素中的任何两个或更多个的组合。
另外在本文中，所有数值假定通过术语“约”修饰，并且在某些实施方案中优选地通过术语“精确地”修饰。如本文所用，关于所测量的量，术语“约”是指所测量的量方面的偏差，这个偏差为如一定程度地小心进行测量的技术人员应当能预期的那种与测量的目标和所用测量设备的精确度相称的偏差。在本文中，“至多”某数字(例如，至多50)包括该数字(例如，50)。
另外在本文中，通过端点表述的数值范围包括该范围内包含的所有数字以及端值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。
如本文所用，术语“室温”是指20℃至25℃或22℃至25℃的温度。
术语“在范围中”或“在范围内”(以及类似的表述)包括所述范围的端点。
本文所公开的替代要素或实施方案的分组不应理解为限制性的。每个组成员可以单独引用和受权利要求书保护或者与组中的其他成员或其中发现的其他要素以任何组合方式引用和受权利要求书保护。预期组的一个或多个成员可能因便利性和/或专利性的原因而包含在组中或从组中删除。发生任何此类包含或删除时，说明书在本文中被视为含有修改的组，从而满足对所附权利要求书中使用的所有马库什组的书面说明。
当基团多于一次出现在本文所述的式中时，无论是否明确陈述，每个基团都是“独立地”选择的。例如，当式中存在不止一个Y基团时，各Y基团被独立地选择。此外，这些基团内包含的子基团也是独立地选择的。例如，当各Y基团包含R，则各R也是独立选择的。
贯穿本说明书的对“一个实施方案”、“实施方案”、“某些实施方案”或“一些实施方案”等的引用，意指结合实施方案描述的具体特征、构型、组成或特性包括在本发明的至少一个实施方案中。因此，贯穿本说明书在各处出现的此类短语不一定是指本发明中的相同实施方案。此外，具体特征、构型、组合物或特性可在一个或多个实施方案中以任何合适的方式进行组合。
本公开的以上发明内容并不旨在描述本发明的每个公开实施方案或每种实施方式。以下描述更具体地举例说明了例示性实施方案。在本申请通篇的若干处，通过示例列表提供了指导，这些示例可以各种组合使用。在每种情况下，所引用的列表都只用作代表性的组，并且不应被理解为排他性列表。因此，本公开的范围不应限于本文所述的特定说明性结构，而应至少扩展至由权利要求书的语言所描述的结构以及这些结构的等同形式。本说明书中正面引用的作为替代方案的任何要素可根据需要以任何组合明确地包括于权利要求书中或从权利要求书排除。虽然本文可能已经讨论了各种理论和可能的机理，但在任何情况下都不应将此类讨论用于限制可受权利要求书保护的主题。
附图说明
图1(A-D)是表示用于从如本文所述的生物溶液中纯化目标分子的各种流通方法的流程图。
图2(A-C)是用于进行用于从如本文所述的生物溶液中纯化目标分子的各种流通方法的代表性过滤器滤筒装置的示意图。
具体实施方式
本公开提供用于从包含目标分子的样品中的生物溶液中纯化所述目标分子的流通方法，以及用于进行此类方法的装置。
在某些实施方案中，目标分子包括治疗剂。在某些实施方案中，目标分子包括病毒载体、蛋白质，诸如抗体和酶、激素。在某些实施方案中，目标分子包括单克隆抗体。
在某些实施方案中，生物溶液包括中和的病毒灭活混合物样本。病毒灭活混合物样本是由蛋白质A色谱洗脱液或几种蛋白质A洗脱液的组合组成的生物溶液，然后对其进行病毒灭活过程，该过程涉及用酸滴定，然后在适当的保持pH(通常pH≤3.5)处保持一段时间。
在一个实施方案中，本公开提供一种用于从样品中的生物溶液中纯化目标分子的流通方法。如图1A所示，所述方法包括：任选地，使(生物溶液的)所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器(AEX吸附深度过滤器)接触；任选地，在使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触之前和/或之后，与所述样品进行缓冲液交换；使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件(耐盐AEX FE)接触；以及然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件(CEX FE)(例如，膜)接触；其中所述流通方法包括一个或两个缓冲液交换，在接触所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件(例如，膜)和所述阳离子交换非纤维多孔过滤元件的样品之间没有缓冲液交换。
非纤维多孔过滤元件(例如，膜)和纤维介质形式允许高流速和良好的吸附能力，但分辨能力不同。例如，非纤维多孔过滤元件的较小孔径和对孔径分布的更好控制提供了对杂质，特别是生物分子的分离的更好控制。另外，由于较高的表面积，非纤维多孔过滤元件可提供较高的离子交换能力。因此，非纤维多孔过滤元件可在流通纯化方法中的某些点处提供优于纤维介质的优点。
在本公开的上下文中，“然后立即”意指在所述两种介质之间没有使用其他分离步骤/介质。
在本公开的上下文中，“流通”意指目标分子穿过所有过滤器。
缓冲液交换的使用有利地优化杂质与膜之间的相互作用，并且由具有低杂质水平的组合物提供更高的目标产率；然而，减少缓冲液交换的数量可减少处理定时和成本。
在该上下文中，“交换”不需要改变缓冲液。尽管缓冲液交换可包括通过已知方法(例如，切向流过滤或交叉流过滤)完全改变缓冲液(即，一种缓冲液改变为另一种缓冲液)，但“交换”也可包括通过例如改变pH，改变电导率和/或稀释感兴趣的样品来改变缓冲液。其也可称为缓冲液改变或缓冲液调整。
“缓冲液”是通过有机酸-碱缀合物组分的作用抵抗pH变化的缓冲溶液。
在一个实施方案中，(缓冲液中的)有机酸包括但不限于甲酸、乙酸、乳酸、柠檬酸、苹果酸、马来酸、甘氨酸、磷酸、甘氨酰甘氨酸、琥珀酸、TES(2-{[三(羟甲基)甲基]氨基}乙磺酸)、MOPS(3-(N-吗啉基)丙磺酸)、PIPES(哌嗪-N,N'-双(2-乙磺酸))和MES(2-(N-吗啉基)乙磺酸)。
在一个实施方案中，(缓冲液中的)有机碱包括但不限于由以下项组成的组：tris碱、精氨酸、Bis-Tris、Bis-Tris-丙烷、Bicine(N,N-双(2-羟乙基)甘氨酸)、HEPES(4-2-羟乙基-1-哌嗪乙磺酸)、TAPS(3-{[三(羟甲基)甲基]氨基}丙磺酸)和Tricine(N-三(羟甲基)甲基甘氨酸)。
在一个实施方案中，有机酸的共轭碱为有机酸的共轭碱的钠盐、钾盐或铵盐。在一个实施方案中，有机酸为乙酸并且乙酸的共轭碱为钠盐。
通常，缓冲液包括平衡缓冲液、负载缓冲液、洗脱缓冲液等。本文中的“平衡缓冲液”是用于制备色谱用固相的缓冲液。“负载缓冲液”是用于将蛋白质和污染物的混合物负载到色谱基质上的缓冲液。平衡缓冲液和负载缓冲液可以相同。“洗脱缓冲液”用于从色谱基质中洗脱蛋白质。
在某些实施方案中，流通方法包括：使(生物溶液的)所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触；任选地，在使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触之前和/或之后，与所述样品进行缓冲液交换；使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触。
在某些实施方案中，流通方法包括：使(生物溶液的)所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触；在使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触之前和/或之后，与所述样品进行缓冲液交换；使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触。
在某些实施方案中，流通方法包括：使(生物溶液的)所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触；在使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触之后，与所述样品进行缓冲液交换；使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触。
在某些实施方案中，流通方法包括：使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触；在使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触之前，与所述样品进行缓冲液交换；使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触。
在某些实施方案中，流通方法包括：使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触；在使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触之前和之后与所述样品进行缓冲液交换；使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触。
在某些实施方案中，流通方法包括：在使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触之后，与所述样品进行缓冲液交换。
在某些实施方案中，如图1B所示，流通方法包括：使(生物溶液的)所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器(AEX吸附深度过滤器)接触；然后立即使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件(耐盐AEX FE)接触；以及然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件(CEX FE)接触；其中所述流通方法不包括缓冲液交换。
在某些实施方案中，如图1C所示，流通方法包括：使(生物溶液的)所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器(AEX吸附深度过滤器)接触；在使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触之后，与所述样品进行缓冲液交换；使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件(耐盐AEX FE)接触；以及然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件(CEX FE)接触。
在某些实施方案中，如图1D所示，流通方法包括：与(生物溶液的)所述样品进行缓冲液交换；使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件(耐盐AEX FE)接触；以及然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件(CEX FE)接触。
任选的阴离子交换吸附深度过滤元件
深度过滤器(即，过滤元件)是允许可以在例如病毒灭活混合物样本中的颗粒(即，微粒)渗透并且随后被捕获在其中的多孔材料。即，深度过滤器捕获过滤器基底的上游表面与下游表面之间的样品内的污染物。
示例性深度过滤器包括多孔基础基底和接枝共聚物，该接枝共聚物包含如美国专利9,821,276(Berrigan等人)中公开的互聚的阳离子含氮配体单体(即，配体)或如美国专利8,846,203(Bothof等人)中公开的接枝配体-官能聚合物。
多孔基础基底.深度过滤器的多孔基底(即，基础基底)可以是多孔膜、多孔非织造纤维网或多孔纤维基底。
在某些实施方案中，其为多孔非织造纤维网。如本文所用，术语“非织造网纤维”或“非织造基底”可互换使用并且是指这样的织物，该织物具有以毡状方式随机和/或单向***的单纤维或长丝的结构。
可通过梳理成网技术、气纺技术、射流喷网技术、纺粘技术或熔喷技术或它们的组合制备纤维非织造网。纺粘纤维通常为小直径纤维，它们是通过经由喷丝头的多个细小的、通常为圆形的毛细管将熔融的热塑性聚合物以长丝形式挤出而形成的，其中挤出的纤维的直径迅速减小。熔喷纤维通常通过经由多个细小的、通常为圆形的模塑毛细管将熔融热塑性材料以熔融线或长丝形式挤出到高速的、通常为加热的气体(例如空气)气流中而形成，该气流使熔融热塑性材料的长丝细化以减小它们的直径。此后，熔喷纤维由高速气流运送并沉积在收集面上，以形成随机分配的熔喷纤维。任何非织造网均可由单一类型的纤维或在热塑性聚合物的类型和/或厚度方面不同的两种或更多种纤维制成。
用于深度过滤器的合适的非织造基底可以是纺丝成网的、水刺的或熔喷的。在某些实施方案中，它们在接枝之前可具有至少4.0牛顿的拉伸强度，每平方米非织造基底15至50m2的表面积，根据ASTM F 316-03的1微米-40微米的平均孔径，和小于20％的密实度。
所述多孔基础基底可由任何合适的热塑性聚合物材料制成。合适的聚合物材料包括但不限于聚烯烃、聚(异戊二烯)、聚(丁二烯)、氟化聚合物、氯化聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚、聚(醚砜)、聚(砜)、聚(乙酸乙烯酯)、乙酸乙烯酯的共聚物如聚(乙烯)-共-聚(乙烯醇)、聚(磷腈)、聚(乙烯基酯)、聚(乙烯基醚)、聚(乙烯醇)以及聚(碳酸酯)。
合适的聚烯烃包括但不限于聚(乙烯)、聚(丙烯)、聚(l-丁烯)、乙烯和丙烯的共聚物、α-烯烃共聚物(诸如乙烯或丙烯与1-丁烯、1-己烯、1-辛烯和1-癸烯的共聚物)、聚(乙烯-共-1-丁烯)以及聚(乙烯-共-1-丁烯-共-1-己烯)。
合适的氟化聚合物包括但不限于聚(氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯)、偏二氟乙烯的共聚物(诸如聚(偏二氟乙烯-共-六氟丙烯))以及三氟氯乙烯的共聚物(诸如聚(乙烯-共-三氟氯乙烯))。
合适的聚酰胺包括但不限于聚(亚胺基己二酰亚胺基六亚甲基)、聚(亚胺基己二酰亚胺基十亚甲基)以及聚己内酰胺。合适的聚酰亚胺包括但不限于聚(均苯四酰亚胺)。
合适的聚(醚砜)包括但不限于聚(二苯醚砜)和聚(二苯砜-共-氧化二亚苯砜)。
合适的乙酸乙烯酯的共聚物包括但不限于聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)以及其中乙酸酯基团中的至少一些已被水解而提供多种聚(乙烯醇)的那些共聚物。
在一些实施方案中，该多孔基础基底由丙烯均聚物或共聚物形成，最优选由丙烯均聚物形成。
固定的阳离子含氮配体.在某些实施方案中，深度过滤器的多孔基底包括接枝共聚物，该接枝共聚物包括互聚的阳离子含氮配体单体(即，配体)，如美国专利9,821,276(Berrigan等人)中所公开。换句话说，深度过滤器的多孔基底包括接枝到多孔基底上的共聚物(由此形成共聚物接枝制品)，其中接枝共聚物包括包含阳离子含氮配体的互聚单体单元。
在某些实施方案中，阴离子交换配体包括阳离子含氮配体。在某些实施方案中，阳离子含氮配体包括伯胺、仲胺、叔胺或它们的组合。在某些实施方案中，阳离子含氮配体包括含季铵配体、含胍基配体或它们的组合。
在某些实施方案中，接枝共聚物包括互聚单体单元，所述互聚单体单元包括：选自由含季铵配体单体、含胍基配体单体以及它们的组合组成的组的阳离子含氮配体单体；酰胺单体；氧代单体，所述氧代单体选自环氧官能单体单元、烷基醚官能单体单元以及它们的组合的组；以及聚(环氧烷)单体。
在某些实施方案中，接枝共聚物包括互聚单体单元，所述互聚单体单元包括：10重量份至50重量份的阳离子含氮配体单体，其中阳离子含氮配体单体选自由含季铵配体单体、含胍基配体单体以及它们的组合组成的组；10重量份至80重量份的酰胺单体；10重量份至40重量份的氧代单体，其选自环氧官能单体单元、烷基醚官能单体单元以及它们的组合的组；和0重量份至30重量份的聚(环氧烷)单体；其中单体的总和为100重量份。
在某些实施方案中，阳离子含氮配体单体具有式(I)：
其中：
R1为H或CH3；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；
R5为(杂)烃亚基；并且
RLig为季铵配体基团或含胍基配体基团。
在某些实施方案中，阳离子含氮配体单体为式(II)的季铵单体(盐)：
其中：
R1为H或CH3；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；
R5为(杂)烃亚基；并且
各R4独立地为烷基或芳基。
季铵盐的抗衡离子包括卤化物、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐等等。示例性季铵盐单体包括(甲基)丙烯酰胺基烷基三甲基铵盐和(甲基)丙烯酰氧基烷基三甲基铵盐，描述于美国专利9,821,276(Berrigan等人)中。
在某些实施方案中，阳离子含氮配体单体为式(III)或(IV)的含胍基配体单体：
其中：
R1为H或CH3；
R2为(杂)烃亚基(例如，具有1至20个碳原子)；
各R3独立地为H或(杂)烃基；
R14为H、(杂)烃基或-N(R3)2，其中各R3独立地为H或(杂)烃基；
R15为H或烃基(例如，C1-C4烷基基团或芳基基团)；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；
o为0或1；并且
n为1或2。
阳离子含氮配体单体的示例包括如美国专利9,821,276(Berrigan等人)中所述制备的含胍基丁胺配体(例如，异氰酸根合乙基甲基丙烯酸酯-胍基丁胺加合物)、含胍配体、含双胍配体以及它们的组合。
在某些实施方案中，共聚物接枝制品包括式(V)或(VI)的互聚酰胺单体((甲基)丙烯酰胺和N-乙烯基酰胺)：
其中：
R1为H或CH3；
各R8独立地为氢、烷基或芳基；并且
R9和R10为烷基基团，或可一起形成5元或6元环。
此类单体的示例包括N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺、单-或二-N-烷基取代的丙烯酰胺以及它们的组合。
在某些实施方案中，共聚物接枝制品包括式(VII)的互聚氧代单体(环氧官能和单醚官能的(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酰胺)：
其中：
R1为H或CH3；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；并且
R16为环氧官能或醚官能的烃基基团。
在某些实施方案中，共聚物接枝制品包括式(VIII)的互聚氧代单体(环氧单体)：
其中：
R1为H或CH3；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；并且
R7为(杂)烃亚基(例如，C1-C6烷亚基)。
此类单体的示例包括(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸硫代缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3-(2,3-环氧丙氧基)苯酯、2-[4-(2,3-环氧丙氧基)苯基]-2-(4-(甲基)丙烯酰氧基-苯基)丙烷、(甲基)丙烯酸4-(2,3-环氧丙氧基)环己酯、(甲基)丙烯酸2,3-环氧环己酯和(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己酯，以及美国专利9,821,276(Berrigan等人)中所述的其他单体。
如美国专利9,821,276(Berrigan等人)中所述，可在单个反应步骤或顺序反应步骤中使用上述单体制备官能化基底，以在多孔基础基底的表面上提供接枝聚合物。
接枝配体-官能聚合物.在某些实施方案中，深度过滤器的多孔基底包括接枝到多孔基底上的配体-官能聚合物，如美国专利8,846,203(Bothof等人)中所公开。
在某些实施方案中，接枝配体-官能聚合物具有式(IX)：
-(MPI)w-(Mb)x-(Mc)y-(Md)z
其中：
-(MPI)w表示接枝的光引发剂单体的残基，其中w为0或至少1；
-(Mb)x表示具有“x”个聚合单体单元的聚合配体单体，其中x为至少1；
-(Mc)y表示具有y个聚合单体单元的聚合交联单体，其中y能够为0或至少1；并且
-(Md)z表示具有z个聚合单体单元的聚合亲水性单体，其中z能够为0或至少1。
在某些实施方案中，官能化基底具有连接到基础基底的表面的接枝基团，所述接枝基团包括：a)任选地，至少一个光引发剂基团(或其反应产物)；与b)一种或多种配体单体；c)任选地，一种或多种具有至少一个丙烯酰基团和至少一个另外的可自由基聚合基团的单体；以及d)任选地，一种或多种亲水性单体。
接枝到基础基底的表面的单体通常具有用于通过电子束接枝的丙烯酰基团和其上的至少一个另外的官能团。丙烯酰基团(包括丙烯酸酯和丙烯酰胺基团)优选用于直接将单体接枝到基底表面上，因为该丙烯酰基团在暴露于电离辐射(诸如电子束辐射)时具有更强的反应性。并不是所有此类丙烯酰基团可以被“直接接枝”，即与基底表面形成共价键。一些丙烯酰基团可保持游离，并且随后通过在暴露于紫外线辐射时掺入到聚合物链中而“间接接枝”。其他烯属不饱和基团(诸如甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯、乙烯基和乙烯氧基基团、烯丙基和烯丙氧基基团以及炔属基团)在电子束接枝期间反应性较差，并且不太可能直接接枝到基础基底上。因此，此类非丙烯酰基团中的一部分可直接接枝，但大部分仍未反应，并且通过在紫外线引发的聚合期间掺入到聚合物链中而间接接枝到该基底上。
光引发剂“a)”单体可直接接枝到基础基底表面上(包括多孔基础基底的间隙表面和外表面)，以经由丙烯酰基团提供接枝光引发剂基团。
配体“b)”单体可具有用于直接接枝的丙烯酰基团或非丙烯酰基团，诸如甲基丙烯酸酯基团，以随后在紫外线引发的聚合期间掺入(间接接枝)到聚合物链中。
当暴露于电离辐射、优选电子束或γ辐射时，“c)”单体的丙烯酰基团通常可直接接枝(即形成共价键)到基础基底的表面。除丙烯酰基团之外，单体“c)”的可自由基聚合的基团通常是其他烯属不饱和基团(诸如在接枝期间具有低反应性的甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯、乙烯基基团以及炔属基团)，并且因此是游离的和未反应的以用于随后的紫外线引发的聚合和交联。
第四接枝亲水性单体“d)”也可通过丙烯酰基团接枝，并且可为基础基底表面提供亲水性基团或离子基团。在一些实施方案中，具有离子基团的亲水性单体可直接或间接接枝到基底表面，以提供该官能化基底的第二离子相互作用。
接枝光引发剂单体(MPI)包括丙烯酰基团和光引发剂基团，其可以是夺氢型或α-裂解型光引发剂基团。此类接枝光引发剂单体(MPI)公开于美国专利8,846,203(Bothof等人)中。
在某些实施方案中，配体单体(Mb)具有式(X)：
其中：
R1为H或CH3；
R2为(杂)烃亚基；
各R3独立地为H或(杂)烃基；
R14为H、(杂)烃基或-N(R3)2，其中各R3独立地为H或(杂)烃基；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基，并且
n为1或2。
在某些实施方案中，配体单体(Mb)具有式(XIV)：
其中：
R1为H或CH3；
各R3独立地为H或(杂)烃基；
R14为H、(杂)烃基或-N(R3)2，其中各R3独立地为H或(杂)烃基；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；
R6和R7各自独立地为(杂)烃亚基(例如，C1-C10烷亚基)；
Z2为酯、酰胺、脲、或氨基甲酸酯基团，并且
n为1或2。
此类配体单体(Mb)可使用如美国专利8,846,203(Bothof等人)中所述的缩合反应来制备。
在某些实施方案中，接枝配体-官能聚合物还包含交联单体(Mc)(y为至少1)，其具有两个或更多个可自由基聚合的基团。在某些实施方案中，交联单体(Mc)具有式(XI)：
其中：
Z1为丙烯酰或非丙烯酰的烯属不饱和的可聚合基团；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；
Q为选自共价键、-O-、-NR1-、-CO2-和-C(O)NR1-的二价连接基团，其中R1为H或CH3；
R11为化合价a+b的烷亚基基团，并且任选地含有一个或多个链中氧原子和/或一个或多个羟基基团；并且
a和b各自为至少1。
在某些实施方案中，交联单体(Mc)包含具有至少一个丙烯酰基团和至少一个另外的烯属不饱和的可自由基聚合基团的聚(环氧烷)化合物。在某些实施方案中，交联单体(Mc)具有式(XII)：
其中：
Z1为丙烯酰或非丙烯酰的可聚合的烯属不饱和基团；
R1为H或CH3；
m为2至100；并且
Q为选自共价键、-O-、-NR1-、-CO2-和-C(O)NR1-的二价连接基团，其中R1为H或CH3；
合适的交联(Mc)单体的示例包括聚(环氧乙烷)聚合物和共聚物(诸如聚(环氧乙烷-共-环氧丙烷)共聚物的二(甲基)丙烯酸酯)、部分丙烯酸酯化的多元醇(诸如3-(丙烯酰氧基)-2-羟丙基甲基丙烯酸酯)。
在某些实施方案中，接枝配体-官能聚合物还包含亲水性单体(Md)(z为至少1)，其具有可自由基聚合的基团和亲水性基团。亲水性基团还可包括带正电、带负电或中性的离子基团。在某些实施方案中，亲水性单体(Md)为式(XIII)的中性单体：
其中：
各R1独立地为H或CH3；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；并且
t为2至100。
合适的亲水性(Md)单体的示例包括聚(环氧烷)单体。
阴离子交换深度过滤器可使用标准技术制成，诸如例如在美国专利9,821,276(Berrigan等人)和8,846,203(Bothof等人)中所述的那些技术。
耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件
尽管耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件优选地为多孔膜，但其不是深度过滤器，并且其主要目的不是除去颗粒。示例性耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件包括非纤维基础基底和接枝共聚物，该接枝共聚物包含如美国专利9,821,276(Berrigan等人)中公开的互聚的阳离子含氮配体单体(即，配体)，或如美国专利8,846,203(Bothof等人)中公开的接枝配体-官能聚合物，并且如上述深度过滤器中所用。
耐盐含氮配体通常包括伯胺或胍基基团，其中含胍基配体比伯胺更耐盐。仲胺、叔胺和季铵基团通常不是如本文所定义的耐盐的。在某些实施方案中，耐盐配体是阳离子含氮配体单体，其包括式(III)和(IV)的含胍基配体单体(上文所述)，以及如例如美国专利10,239,828(Rasmussen等人)和8,846,203(Bothof等人)中所述制备的式(XIV)的单体(上文所述)。
耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件在高盐浓度或高离子强度的条件下是有用的，即，它们是“耐盐的”。术语“盐”意在包括有助于溶液电导率的所有低分子量离子物质。耐盐性是重要的，至少因为在生物药物或酶制造中使用的许多工艺溶液具有在15mS/cm-30mS/cm(约150mM-300mM盐)或更大范围内的电导率。耐盐性可与常规季铵或Quat配体(例如三甲基铵配体)的耐盐性进行比较来测量，所述季铵或Quat配体与许多生物物质的主要静电相互作用在比目标范围小三至六倍的电导率下迅速劣化。例如，在NaCl从0增加到50mM(大约5mS/cm-6mS/cm的电导率)时，用常规Quat配体衍生化的膜呈现的
病毒清除的对数下降值从六(LRV)降低至一(1)LRV。等电点接近于7(中性或接近中性)的病毒诸如
极难从处理液流中移除。当尝试从处理液流中移除其他生物物质时，观察到了类似的问题。例如，当尝试通过使用用常规Quat配体官能化的过滤装置来移除带正电蛋白诸如宿主细胞蛋白时，处理液流可能必须稀释两倍或更多以将电导率降低至可接受范围。这是昂贵的并且显著增加了整体处理时间。
由于可实现的配体-官能聚合物的更高的膜表面积和更高的接枝密度，非纤维多孔过滤元件对于耐盐膜优于纤维多孔基底，因此导致更高的杂质去除能力。另外，非纤维多孔过滤元件的较小孔径和对孔径分布的更好控制提供了对杂质，特别是生物分子的分离的更好控制。因此，在流通式纯化方法中，非纤维多孔过滤元件可提供优于耐盐膜中的纤维介质的优点。
非纤维多孔过滤元件基础基底可由如上文针对深度过滤器所述的任何合适的热塑性聚合物材料形成。
在一些实施方案中，所述多孔基础基底是微孔膜，诸如热致相分离(TIPS)膜。经常通过形成热塑性材料以及大于该热塑性材料的熔点的第二材料的同质溶液来制备TIPS薄膜。当冷却时，该热塑性材料结晶并与该第二材料发生相分离。通常对结晶的热塑性材料进行拉伸。任选地在拉伸之前或之后去除第二材料。微孔膜还公开于美国专利4,539,256(Shipman)、4,726,989(Mrozinski)、4,867,881(Kinzer)、5,120,594(Mrozinski)、5,260,360(Mrozinski等人)和5,962,544(Waller)中。另外，微孔膜可如美国专利5,962,544(Waller)中所述由乙烯-乙烯醇共聚物制备。
一些示例性的TIPS膜包括聚(偏二氟乙烯)(PVDF)、聚烯烃(例如聚乙烯均聚物或共聚物或者聚丙烯均聚物或共聚物)、含乙烯基的聚合物或共聚物(例如乙烯-乙烯醇共聚物)和含丁二烯的聚合物或共聚物，以及含丙烯酸酯的聚合物或共聚物。包含PVDF的TIPS膜还描述于美国专利7,338,692(Smith等人)中。
在另一个示例性实施方案中，多孔基础基底是微孔膜，诸如溶剂诱导相分离(SIPS)膜。SIPS膜通常通过形成热塑性材料和第二材料(溶剂)的均匀溶液来制备，将溶液浇铸成膜或中空纤维形式，然后浸入非溶剂浴中。非溶剂使热塑性材料固化，或相分离，并且还提取出溶剂，留下多孔聚合物膜。由聚酰胺制备的SIPS膜的示例包括尼龙微孔膜或片材，诸如美国专利6,056,529(Meyering等人)、6,267,916(Meyering等人)、6,413,070(Meyering等人)、6,776,940(Meyering等人)、3,876,738(Marinacchio等人)、3,928,517(Knight等人)、4,707,265(Knight等人)和5,458,782(Hou等人)中所述的那些。其他示例包括由聚砜和聚醚砜制备的微孔膜，其中许多可从明尼苏达州圣保罗的3M公司(3MCompany,St.Paul,MN)以商品名MicroPES和DuraPES商购获得。
耐盐膜过滤器可使用标准技术制成，诸如例如在美国专利9,821,276(Berrigan等人)、8,846,203(Bothof等人)和10,239,828(Rasmussen等人)中所述的那些技术。
阳离子交换非纤维多孔过滤元件
阳离子交换非纤维多孔过滤元件包括如上文针对耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件所公开的非纤维基础基底。其可以是多模式或混合模式。多模式或混合模式意指过滤元件通过阳离子交换和至少一种其他相互作用模式(例如，疏水相互作用或氢键相互作用)与其目标物质相互作用。
在某些实施方案中，阳离子交换非纤维多孔过滤元件包括：非纤维多孔过滤元件；和设置在非纤维多孔过滤元件上的聚合物，所述聚合物包含：烃主链和连接到烃主链的多个侧基，其中第一多个侧基中的每一者包括：至少一个酸基或其盐；和间隔基团，该间隔基团通过至少6个链中原子的链将至少一个酸性基团或其盐直接连接至烃主链。
在某些实施方案中，间隔基团包括具有至少8个链中原子的链。在某些实施方案中，间隔基团为含链中杂原子的烃基团。在某些实施方案中，间隔基团包含至少一个氢键合部分，其被定义为包含至少一个氢键供体和至少一个氢键受体(两者均为含杂原子)的部分。在某些实施方案中，间隔基团包含至少两个氢键合部分或包含至少一个氢键合部分和至少一个与氢键合部分不同的氢键受体(不是氢键合部分的一部分)。在某些实施方案中，间隔基团包括至少两个氢键供体、至少两个氢键受体或两者。
在某些实施方案中，设置在非纤维多孔过滤元件上的聚合物的至少一个酸性基团或其盐以至少0.01(或至少0.02)毫摩尔/克阳离子交换非纤维多孔过滤元件的密度存在。在某些实施方案中，设置在非纤维多孔过滤元件上的聚合物的至少一个酸性基团或其盐以至多0.6毫摩尔/克阳离子交换非纤维多孔过滤元件的密度存在。
在某些实施方案中，至少一个酸性基团或其盐选自羧基基团、膦酰基、磷酸根基、磺酰基、硫酸根基、硼酸根基以及它们的组合。
在某些实施方案中，聚合物包含至少一种单体的互聚单元，该单体包括：至少一个烯属不饱和基团；至少一个酸性基团或其盐；和间隔基团，所述间隔基团通过至少6个链中原子的链直接连接至少一个烯属不饱和基团和至少一个酸性基团或其盐。
在某些实施方案中，至少一个烯属不饱和基团选自乙烯基基团、1-烷基乙烯基基团以及它们的组合。
在某些实施方案中，聚合物共价连接到非纤维多孔过滤元件。
在某些实施方案中，聚合物为共聚物。
在某些实施方案中，共聚物包含烃主链和连接到烃主链的多个侧基，其中：第一多个侧基中的每一者包括：至少一个酸性基团或其盐；和间隔基团，所述间隔基团通过至少6个链中原子的链将至少一个酸性基团或其盐直接连接至烃主链；并且第二多个侧基中的每一者包括：至少一个酸性基团或其盐；和间隔基团，所述间隔基团通过至少6个链中原子的链将至少一个酸性基团或其盐直接连接至烃主链；其中所述第一多个侧基不同于所述第二多个侧基；并且其中所述第一多个侧基与所述第二多个侧基的摩尔比在95:5至5:95的范围内。
在某些实施方案中，共价连接到非纤维多孔过滤元件的共聚物包括单体组合物的反应产物，该单体组合物包含：第一单体，该第一单体包括：至少一个烯属不饱和基团；至少一个酸性基团或其盐；和间隔基团，所述间隔基团通过至少6个链中原子的链直接连接至少一个烯属不饱和基团和至少一个酸性基团或其盐；和第二单体，该第二单体包括：至少一个烯属不饱和基团；至少一个酸性基团或其盐；和间隔基团，所述间隔基团通过至少6个链中原子的链直接连接至少一个烯属不饱和基团和至少一个酸性基团；其中所述第二单体不同于所述第一单体；并且其中所述第一单体与所述第二单体的摩尔比在95:5至5:95的范围内。
在某些实施方案中，第一单体和/或第二单体的至少一个烯属不饱和基团选自乙烯基基团、1-烷基乙烯基基团以及它们的组合。在某些实施方案中，第一单体是由以下通式(XV)表示的类别之一：
其中：
R1为H或CH3；
各R2独立地为(杂)烃亚基；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；
Z3为杂烃亚基基团，其包含至少一个氢键供体、至少一个氢键受体或它们的组合；
r为0或1；以及
L为包含至少一个酸性基团或其盐的官能团。
在本上下文中，“氢键受体”意指具有孤电子对的选自氧、氮和硫的杂原子；并且“氢键供体”意指由共价键合到选自氧、氮和硫的杂原子的氢原子组成的部分。氢键供体包括例如诸如亚氨基、硫醇或羟基的供体。氢键受体包括例如羰基、羰氧基或醚氧形式的受体。
在某些实施方案中，第二单体也是由通式(XV)表示的类别之一。
阳离子交换膜过滤器可使用标准技术制成，诸如例如在美国公开2019/0194250(Colak Atan等人)和国际公开WO 2018/048696(Vail等人)中所述的那些技术。
装置
在另一个实施方案中，本公开提供一种过滤器滤筒，所述过滤器滤筒包括如本文所述的耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件(耐盐AEX FE)和如本文所述的阳离子交换非纤维多孔过滤元件(CEX FE)，优选地位于所述耐盐过滤元件的下游，如图2A所示。装置还可包括阴离子交换吸附深度过滤器(AEX吸附深度过滤器)，优选地位于耐盐过滤元件的上游，如图2B所示。这些过滤元件的相对取向可如本文针对方法所述。装置可包括其他常规过滤元件，诸如一个或多个微孔膜，如图2C所示。
示例性实施方案
实施方案1是一种用于从包含目标分子的样品中的生物溶液中纯化所述目标分子的流通方法，所述方法包括：
任选地，使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触；
任选地，在使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触之前和/或之后，与所述样品进行缓冲液交换；
使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及
然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触；
其中所述流通方法包括一个或两个缓冲液交换，在接触所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件和所述阳离子交换非纤维多孔过滤元件的样品之间没有缓冲液交换。
实施方案2是根据实施方案1所述的流通方法，所述流通方法包括：
使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触；
任选地，在使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触之前和/或之后，与所述样品进行缓冲液交换；
使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及
然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触。
实施方案3是根据实施方案2所述的流通方法，所述流通方法包括：
使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触；
在使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触之前和/或之后，与所述样品进行缓冲液交换；
使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及
然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触。
实施方案4是根据实施方案3所述的流通方法，所述流通方法包括：
使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触；
在使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触之后，与所述样品进行缓冲液交换；
使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及
然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触。
实施方案5是根据实施方案3所述的流通方法，所述流通方法包括：
使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触；
在使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触之前，与所述样品进行缓冲液交换；
使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及
然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触。
实施方案6是根据实施方案3所述的流通方法，所述流通方法包括：
使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触；
在使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触之前和之后与所述样品进行缓冲液交换；
使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及
然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触。
实施方案7是根据任一前述实施方案所述的流通方法，所述流通方法包括在使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触之后，与所述样品进行缓冲液交换。
实施方案8是一种用于从包含目标分子的样品中的生物溶液中纯化所述目标分子的流通方法，所述流通方法包括：
使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触；
然后立即使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及
然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触；
其中所述流通方法不包括缓冲液交换。
实施方案9是一种用于从包含目标分子的样品中的生物溶液中纯化所述目标分子的流通方法，所述流通方法包括：
使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触；
在使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触之后，与所述样品进行缓冲液交换；
使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及
然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触。
实施方案10是一种用于从包含目标分子的样品中的生物溶液中纯化所述目标分子的流通方法，所述流通方法包括：
与所述样品进行缓冲液交换；
使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及
然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触。
实施方案11是根据任一前述实施方案所述的流通方法，其中所述目标分子包括单克隆抗体。
实施方案12是根据任一前述实施方案所述的流通方法，其中所述生物溶液包括中和的病毒灭活混合物样本。
实施方案13是根据实施方案2至9中任一项，以及如依附于实施方案2至9中任一项的实施方案11至12所述的流通方法，其中所述阴离子交换吸附深度过滤器包括多孔基底，所述多孔基底包含固定的阴离子交换配体。
实施方案14是根据实施方案13所述的流通方法，其中所述阴离子交换吸附深度过滤器的所述阴离子交换配体包括阳离子含氮配体。
实施方案15是根据实施方案14所述的流通方法，其中所述阴离子交换吸附深度过滤器的所述阳离子含氮配体包括伯胺、仲胺、叔胺或它们的组合。
实施方案16是根据实施方案15所述的流通方法，其中所述阴离子交换吸附深度过滤器的所述阳离子含氮配体包括含季铵配体、含胍基配体或它们的组合。
实施方案17是根据实施方案14至16中任一项所述的流通方法，其中所述阴离子交换吸附深度过滤器包括共聚物接枝制品，所述共聚物接枝制品包括多孔基底和接枝到所述多孔基底上的共聚物，其中所述接枝的共聚物包含互聚单体单元，所述互聚单体单元包括阳离子含氮配体。
实施方案18是根据实施方案17所述的流通方法，其中所述阴离子交换吸附深度过滤器的接枝共聚物包含互聚单体单元，所述互聚单体单元包含：
阳离子含氮配体单体，其选自由含季铵配体单体、含胍基配体单体以及它们的组合组成的组；
酰胺单体；
氧代单体，所述氧代单体选自环氧官能单体单元、烷基醚官能单体单元以及它们的组合的组；以及
聚(环氧烷)单体。
实施方案19是根据实施方案18所述的流通方法，其中所述阴离子交换吸附深度过滤器的接枝共聚物包含互聚单体单元，所述互聚单体单元包含：
10重量份至50重量份的阳离子含氮配体单体，其中所述阳离子含氮配体单体选自由含季铵配体单体、含胍基配体单体以及它们的组合组成的组；
10重量份至80重量份的酰胺单体；
10重量份至40重量份的氧代单体，其选自环氧官能单体单元、烷基醚官能单体单元以及它们的组合的组；以及
0重量份至30重量份的聚(环氧烷)单体；
其中单体的总和为100重量份。
实施方案20是根据实施方案18或19所述的流通方法，其中用于制造所述阴离子交换吸附深度过滤器的所述阳离子含氮配体单体具有式(I)：
其中：
R1为H或CH3；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；
R5为(杂)烃亚基；并且
RLig为季铵配体基团或含胍基配体基团。
实施方案21是根据实施方案20所述的流通方法，其中用于制造所述阴离子交换吸附深度过滤器的所述阳离子含氮配体单体是式(II)的季铵单体：
其中：
R1为H或CH3；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；
R5为(杂)烃亚基；并且
各R4独立地为烷基或芳基。
实施方案22是根据实施方案20所述的流通方法，其中用于制造所述阴离子交换吸附深度过滤器的所述阳离子含氮配体单体是式(III)或(IV)的含胍基配体单体：
其中：
R1为H或CH3；
R2为(杂)烃亚基(例如，具有1至20个碳原子)；
各R3独立地为H或(杂)烃基；
R14为H、(杂)烃基或-N(R3)2，其中各R3独立地为H或(杂)烃基；
R15为H或烃基(例如，C1-C4烷基基团或芳基基团)；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；
o为0或1；并且
n为1或2。
实施方案23是根据实施方案18至22中任一项所述的流通方法，其中用于制造所述阴离子交换吸附深度过滤器的所述酰胺单体具有式(V)或(VI)：
其中：
R1为H或CH3；
各R8独立地为氢、烷基或芳基；并且
R9和R10为烷基基团，或可一起形成5元或6元环。
实施方案24是根据实施方案18至23中任一项所述的流通方法，其中用于制造所述阴离子交换吸附深度过滤器的所述氧代单体具有式(VII)：其中：
R1为H或CH3；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；并且
R16为环氧官能或醚官能的烃基基团。
实施方案25是根据实施方案24所述的流通方法，其中用于制造所述阴离子交换吸附深度过滤器的所述氧代单体具有式(VIII)：
其中：
R1为H或CH3；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；并且
R7为(杂)烃亚基(例如，C1-C6烷亚基)。
实施方案26是根据实施方案13所述的流通方法，其中所述阴离子交换吸附深度过滤器包括多孔基底和接枝到所述多孔基底上的配体-官能聚合物，其中接枝的配体-官能聚合物具有下式：
-(MPI)w-(Mb)x-(Mc)y-(Md)z
其中：
-(MPI)w表示接枝的光引发剂单体的残基，其中w为0或至少1；
-(Mb)x表示具有“x”个聚合单体单元的聚合配体单体，其中x为至少1；
-(Mc)y表示具有y个聚合单体单元的聚合交联单体，其中y能够为0或至少1；并且
-(Md)z表示具有z个聚合单体单元的聚合亲水性单体，其中z能够为0或至少1。
实施方案27是根据实施方案26所述的流通方法，其中用于制造所述阴离子交换吸附深度过滤器的所述配体单体(Mb)具有式(X)：
其中：
R1为H或CH3；
R2为(杂)烃亚基；
各R3独立地为H或(杂)烃基；
R14为H、(杂)烃基或-N(R3)2，其中各R3独立地为H或(杂)烃基；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基，并且
n为1或2。
实施方案28是根据实施方案27所述的流通方法，其中用于制造所述阴离子交换吸附深度过滤器的所述配体单体(Mb)具有式(XIV)：
其中：
R1为H或CH3；
各R3独立地为H或(杂)烃基；
R14为H、(杂)烃基或-N(R3)2，其中各R3独立地为H或(杂)烃基；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；
R6和R7各自独立地为(杂)烃亚基(例如，C1-C10烷亚基)；
Z2为酯、酰胺、脲、或氨基甲酸酯基团，并且
n为1或2。
实施方案29是根据实施方案26至28中任一项所述的流通方法，其中所述阴离子交换吸附深度过滤器的所述接枝配体-官能聚合物还包含交联单体(Mc)(y为至少1)，所述交联单体具有两个或更多个可自由基聚合的基团。
实施方案30是根据实施方案29所述的流通方法，其中用于制造所述阴离子交换吸附深度过滤器的所述交联单体(Mc)具有式(XI)：
其中：
Z1为丙烯酰或非丙烯酰的烯属不饱和的可聚合基团；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；
Q为选自共价键、-O-、-NR1-、-CO2-和-C(O)NR1-的二价连接基团，其中R1为H或CH3；
R11为化合价a+b的烷亚基基团，并且任选地含有一个或多个链中氧原子和/或一个或多个羟基基团；并且
a和b各自为至少1。
实施方案31是根据实施方案29所述的流通方法，其中用于制造所述阴离子交换吸附深度过滤器的所述交联单体(Mc)具有式(XII)：
其中：
Z1为丙烯酰或非丙烯酰的可聚合的烯属不饱和基团；
R1为H或CH3；
m为2至100；以及
Q为选自共价键、-O-、-NR1-、-CO2-和-C(O)NR1-的二价连接基团，其中R1为H或CH3；
实施方案32是根据实施方案26至31中任一项所述的流通方法，其中所述阴离子交换吸附深度过滤器的所述接枝配体-官能聚合物还包含亲水性单体(Md)(z为至少1)，所述亲水性单体具有可自由基聚合的基团和亲水性基团。
实施方案33是根据实施方案32所述的流通方法，其中用于制造所述阴离子交换吸附深度过滤器的所述亲水性单体(Md)具有式(XIII)：
其中：
各R1独立地为H或CH3；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；以及
t为2至100。
实施方案34是根据任一前述实施方案所述的流通方法，其中所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件包括非纤维多孔过滤元件，所述非纤维多孔过滤元件包含固定的阴离子交换配体。
实施方案35是根据实施方案34所述的流通方法，其中所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件的所述阴离子交换配体包括阳离子含氮配体。
实施方案36是根据实施方案35所述的流通方法，其中所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件的所述阳离子含氮配体包括含胍基配体。
实施方案37是根据实施方案35或36所述的流通方法，其中所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件包括共聚物接枝制品，所述共聚物接枝制品包括非纤维多孔过滤元件和接枝到所述非纤维多孔过滤元件上的共聚物，其中所述接枝的共聚物包含互聚单体单元，所述互聚单体单元包括阳离子含氮配体。
实施方案38是根据实施方案37所述的流通方法，其中所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件的接枝共聚物包含互聚单体单元，所述互聚单体单元包含：
含胍基配体单体；
酰胺单体；
氧代单体，所述氧代单体选自环氧官能单体单元、烷基醚官能单体单元以及它们的组合的组；以及
聚(环氧烷)单体。
实施方案39是根据实施方案38所述的流通方法，其中所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件的接枝共聚物包含互聚单体单元，所述互聚单体单元包含：
10重量份至50重量份的含胍基配体单体；
10重量份至80重量份的酰胺单体；
10重量份至40重量份的氧代单体，其选自环氧官能单体单元、烷基醚官能单体单元以及它们的组合的组；以及
0重量份至30重量份的聚(环氧烷)单体；
其中单体的总和为100重量份。
实施方案40是根据实施方案38或39所述的流通方法，其中用于制造所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件的所述阳离子含氮配体单体具有式(I)：
其中：
R1为H或CH3；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；
R5为(杂)烃亚基；并且
RLig为含胍基配体基团。
实施方案41是根据实施方案40所述的流通方法，其中用于制造所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件的所述阳离子含氮配体单体是式(III)或(IV)的含胍基配体单体：
其中：
R1为H或CH3；
R2为(杂)烃亚基(例如，具有1至20个碳原子)；
各R3独立地为H或(杂)烃基；
R14为H、(杂)烃基或-N(R3)2，其中各R3独立地为H或(杂)烃基；
R15为H或烃基(例如，C1-C4烷基基团或芳基基团)；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；
o为0或1；并且
n为1或2。
实施方案42是根据实施方案34所述的流通方法，其中所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件包括非纤维多孔过滤元件和接枝到所述非纤维多孔过滤元件上的配体-官能聚合物，其中接枝的配体-官能聚合物具有下式：
-(MPI)w-(Mb)x-(Mc)y-(Md)z
其中：
-(MPI)w表示接枝的光引发剂单体的残基，其中w为0或至少1；
-(Mb)x表示具有“x”个聚合单体单元的聚合配体单体，其中x为至少1；
-(Mc)y表示具有y个聚合单体单元的聚合交联单体，其中y能够为0或至少1；并且
-(Md)z表示具有z个聚合单体单元的聚合亲水性单体，其中z能够为0或至少1。
实施方案43是根据实施方案42所述的流通方法，其中用于制造所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件的所述配体单体(Mb)具有式(X)：
其中：
R1为H或CH3；
R2为(杂)烃亚基；
各R3独立地为H或(杂)烃基；
R14为H、(杂)烃基或-N(R3)2，其中各R3独立地为H或(杂)烃基；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基，并且
n为1或2。
实施方案44是根据实施方案43所述的流通方法，其中用于制造所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件的所述配体单体(Mb)具有式(XIV)：
其中：
R1为H或CH3；
各R3独立地为H或(杂)烃基；
R14为H、(杂)烃基或-N(R3)2，其中各R3独立地为H或(杂)烃基；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；
R6和R7各自独立地为(杂)烃亚基(例如，C1-C10烷亚基)；以及
Z2为酯、酰胺、脲、或氨基甲酸酯基团，并且
n为1或2。
实施方案45是根据实施方案42至44中任一项所述的流通方法，其中所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件的所述接枝配体-官能聚合物还包含交联单体(Mc)(y为至少1)，所述交联单体具有两个或更多个可自由基聚合的基团。
实施方案46是根据实施方案45所述的流通方法，其中用于制造所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件的所述交联单体(Mc)具有式(XI)：
其中：
Z1为丙烯酰或非丙烯酰的烯属不饱和的可聚合基团；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；
Q为选自共价键、-O-、-NR1-、-CO2-和-C(O)NR1-的二价连接基团，其中R1为H或CH3；
R11为化合价a+b的烷亚基基团，并且任选地含有一个或多个链中氧原子和/或一个或多个羟基基团；以及
a和b各自为至少1。
实施方案47是根据实施方案46所述的流通方法，其中用于制造所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件的所述交联单体(Mc)具有式(XII)：
其中：
Z1为丙烯酰或非丙烯酰的可聚合的烯属不饱和基团；
R1为H或CH3；
m为2至100；并且
Q为选自共价键、-O-、-NR1-、-CO2-和-C(O)NR1-的二价连接基团，其中R1为H或CH3；
实施方案48是根据实施方案42至47中任一项所述的流通方法，其中所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件的所述接枝配体-官能聚合物还包含亲水性单体(Md)(z为至少1)，所述亲水性单体具有可自由基聚合的基团和亲水性基团。
实施方案49是根据实施方案48所述的流通方法，其中用于制造所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件的所述亲水性单体(Md)具有式(XIII)：
其中：
各R1独立地为H或CH3；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；以及
t为2至100。
实施方案50是根据任一前述实施方案所述的流通方法，其中所述阳离子交换非纤维多孔过滤元件包括：
非纤维多孔过滤元件；以及
设置在所述非纤维多孔过滤元件上的聚合物，所述聚合物包含：
烃主链和连接到所述烃主链的多个侧基，其中第一多个侧基中的每一者包括：
至少一个酸性基团或其盐；以及
间隔基团，所述间隔基团通过至少6个链中原子的链将所述至少一个酸性基团或其盐直接连接至所述烃主链。
实施方案51是根据实施方案50所述的流通方法，其中所述间隔基团的链具有至少8个链中原子。
实施方案52是根据实施方案50或51所述的流通方法，其中所述间隔基团是含链中杂原子的烃基团。
实施方案53是根据实施方案50至52中任一项所述的流通方法，其中所述间隔基团包含至少一个氢键合部分。
实施方案54是根据实施方案50至53中任一项所述的流通方法，其中设置在所述非纤维多孔过滤元件上的所述聚合物的所述至少一个酸性基团或其盐以至少0.01(或至少0.02)毫摩尔/克阳离子交换非纤维多孔过滤元件的密度存在。
实施方案55是根据实施方案50至54中任一项所述的流通方法，其中设置在所述非纤维多孔过滤元件上的所述聚合物的所述至少一个酸性基团或其盐以至多0.6毫摩尔/克阳离子交换非纤维多孔过滤元件的密度存在。
实施方案56是根据实施方案50至55中任一项所述的流通方法，其中所述至少一个酸性基团或其盐选自羧基基团、膦酰基、磷酸根基、磺酰基、硫酸根基、硼酸根基以及它们的组合。
实施方案57是根据实施方案50至56中任一项所述的流通方法，其中所述聚合物包含至少一种单体的互聚单元，所述单体包含：至少一个烯属不饱和基团；至少一个酸性基团或其盐；和间隔基团，所述间隔基团通过至少6个链中原子的链直接连接至少一个烯属不饱和基团和至少一个酸性基团或其盐。
实施方案58是根据实施方案57所述的流通方法，其中所述至少一个烯属不饱和基团选自乙烯基基团、1-烷基乙烯基基团以及它们的组合。
实施方案59是根据实施方案50至58中任一项所述的流通方法，其中将所述聚合物共价连接到所述非纤维多孔过滤元件。
实施方案60是根据实施方案50至59中任一项所述的流通方法，其中所述聚合物是共聚物。
实施方案61是根据实施方案60所述的流通方法，其中所述共聚物包含烃主链和连接到所述烃主链的多个侧基，其中：
第一多个侧基中的每一者包含：
至少一个酸性基团或其盐；以及
间隔基团，所述间隔基团通过至少6个链中原子的链将所述至少一个酸性基团或其盐直接连接至所述烃主链；以及
第二多个侧基中的每一者包含：
至少一个酸性基团或其盐；以及
间隔基团，所述间隔基团通过至少6个链中原子的链将所述至少一个酸性基团或其盐直接连接至所述烃主链；
其中所述第一多个侧基不同于所述第二多个侧基；并且
其中所述第一多个侧基与所述第二多个侧基的摩尔比在95:5至5:95的范围内。
实施方案62是根据实施方案61所述的流通方法，其中共价连接到所述非纤维多孔过滤元件的所述共聚物包含单体组合物的反应产物，所述单体组合物包含：
第一单体，所述第一单体包含：
至少一个烯属不饱和基团；
至少一个酸性基团或其盐；以及
间隔基团，所述间隔基团通过至少6个链中原子的链直接连接所述至少一个烯属不饱和基团和所述至少一个酸性基团或其盐；以及
第二单体，所述第二单体包含：
至少一个烯属不饱和基团；
至少一个酸性基团或其盐；以及
间隔基团，所述间隔基团通过至少6个链中原子的链直接连接所述至少一个烯属不饱和基团和所述至少一个酸性基团；
其中所述第二单体不同于所述第一单体；并且
其中所述第一单体与所述第二单体的摩尔比在95:5至5:95的范围内。
实施方案63是根据实施方案62所述的流通方法，其中所述第一单体和/或第二单体的所述至少一个烯属不饱和基团选自乙烯基基团、1-烷基乙烯基基团以及它们的组合。
实施方案64是根据实施方案62或63所述的流通方法，其中所述第一单体是由以下通式(XV)表示的类别之一：
其中：
R1为H或CH3；
各R2独立地为(杂)烃亚基；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；
Z3为(杂)烃亚基基团，其包含至少一个氢键供体、至少一个氢键受体或它们的组合；
r为0或1；并且
L为包含至少一个酸性基团或其盐的官能团。
实施方案65是根据实施方案62至64中任一项所述的流通方法，其中所述第二单体是由以下通式(XV)表示的类别之一：
其中：
R1为H或CH3；
各R2独立地为(杂)烃亚基；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基；
Z3为(杂)烃亚基基团，其包含至少一个氢键供体、至少一个氢键受体或它们的组合；
r为0或1；并且
L为包含至少一个酸性基团或其盐的官能团。
实施方案66是一种过滤器滤筒，所述过滤器滤筒包括如本文所述的耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件和如本文所述的阳离子交换非纤维多孔过滤元件。
实施方案67是根据实施方案66所述的过滤器滤筒，其中所述阳离子交换非纤维多孔过滤元件位于所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件的下游。
实施方案68是根据实施方案66或67所述的过滤器滤筒，其中所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件包括非纤维多孔过滤元件，所述非纤维多孔过滤元件包含固定的含氮配体。
实施方案69是根据实施方案66至68中任一项所述的过滤器滤筒，其中所述耐盐阴离子交换非纤维膜包括非纤维多孔过滤元件和接枝到所述非纤维多孔过滤元件上的配体官能聚合物，其中接枝的配体-官能聚合物具有下式：
-(MPI)w-(Mb)x-(Mc)y-(Md)z，
其中：
-(MPI)w表示接枝的光引发剂单体的残基，其中w为0或至少1；
-(Mb)x表示具有“x”个聚合单体单元的聚合配体单体，其中x为至少1；
-(Mc)y表示具有y个聚合单体单元的聚合交联单体，其中y能够为0或至少1；并且
-(Md)z表示具有z个聚合单体单元的聚合亲水性单体，其中z能够为0或至少1。
实施方案70是根据实施方案66至69中任一项所述的过滤器滤筒，其中所述阳离子交换非纤维多孔过滤元件包括：
非纤维多孔过滤元件；以及
设置在所述非纤维多孔过滤元件上的聚合物，所述聚合物包含：
烃主链和连接到所述烃主链的多个侧基，其中第一多个侧基中的每一者包括：
至少一个酸性基团或其盐；以及
间隔基团，所述间隔基团通过至少6个链中原子的链将所述至少一个酸性基团或其盐直接连接至所述烃主链。
实施例
这些实施例仅是为了例示性目的，且并非意在过度地限制所附权利要求书的范围。尽管示出本公开的广义范围的数值范围和参数为近似值，但尽可能精确地记录具体示例中示出的数值。然而，任何数值都固有地包含某些误差，其各自的测试测量中所存在的标准偏差必然会引起这种误差。最低程度上说，并且在不试图将等同原则的应用限制到权利要求书的范围内的前提下，至少应当根据所报告的有效位数并通过应用惯常的四舍五入法来解释每个数值参数。
除非另外指明，否则在实施例和说明书的其余部分中的所有份数、百分数、比率等均按重量计，并且实施例中使用的所有试剂均得自或购自普通化学品供应商，诸如例如密苏里州圣路易斯西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Company,Saint Louis,Missouri)，或者可以通过常规方法合成。
表1.材料
含单克隆抗体溶液的缓冲液变更或调整
使用4摩尔(4M)NaCl进行电导率调节。使用乙酸(200毫摩尔(mM)或500mM)和Tris碱(2M)来完成pH的调节。使用Accumet Excel XL50电导率计(新罕布什尔州汉普顿的飞世尔科技公司(Fisher Scientific,Hampton,NH))测定电导率测量值。使用VWR SYMPHONY台式pH计(宾夕法尼亚州拉德诺的VWR国际公司(VWR International,Radnor,PA))测定pH测量值。
过滤元件挑战板
将成品过滤元件(FE-A至FE-L)切成7.5毫米(mm)直径的圆盘。对于阴离子交换过滤元件(FE-L)，将单个圆盘装载到96孔EMPORE滤板(型号6065，明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Corporation,St.Paul,MN))中的每个孔中。对于每种类型的阳离子交换过滤元件，将相同过滤元件的两个圆盘装载到96孔EMPORE滤板的每个孔中。将过滤元件用塑料O形环保持在适当位置。每个孔的总工作过滤体积为约8.6微升。在离心用于样品收集之前，将装载有过滤元件的每个挑战板放置在96孔深孔收集板(马萨诸塞州沃尔瑟姆的赛默飞世尔科技公司(Thermo Fisher Scientific,Waltham,MA))上。使用Allegra 25R离心机(加利福尼亚州布里亚的贝克曼库尔特公司(Beckman Coulter,Brea,CA))进行离心。商业挑战板(Sartorius SARTOBIND 96孔板)接收自制造商并且根据制造商的说明书使用。
目标分子和杂质分析方法
使用CHO HCP ELISA试剂盒，3G(北卡罗来纳州绍斯波特的天鹅公司(CygnusTechnologies,Southport,NC))根据制造商的方案测定中国仓鼠卵巢(CHO)宿主细胞蛋白(HCP)浓度。
通过比尔法律使用在280纳米处的吸光度和1.36的消光系数测定mAb的蛋白质浓度。使用SpectraMax M5分光光度计(加利福尼亚州圣何塞的分子仪器公司(MolecularDevices,San Jose,CA))测定吸光度。
使用具有TOSOH TSKgel G3000SWXL柱(德国格里斯海姆的东曹生命科学事业部(Tosoh BioScience LLC,Griesheim,Germany))的岛津Prominence HPLC***(马里兰州哥伦比亚的岛津制作所(Shimadzu Scientific Instruments,Columbia,MD))，通过尺寸排阻色谱法(SEC)分析过滤溶液的单体产率(‘单体mAb产率％’)和高分子量(HMW)物质组成(分析条件：20微升的进样体积；1毫升/分钟的流速；流动相：100mM磷酸钠，300mM NaCl，pH6.9；在280纳米处检测)。通过比较起始溶液和过滤溶液的峰面积确定单体产率和高分子量(HMW)物质组成并且结果报告为两次重复的平均值。
使用上述SEC色谱法测定存在于mAb溶液中的HMW物质的百分比。将样品的HMW物质组分(峰A)的峰面积与样品峰面积的总和(总峰面积)进行比较。根据等式1计算“HMW组成％”。
使用上述SEC色谱法测定HMW物质的去除百分比，并在进行分离方法之前(峰B)和在使用实施例中所述的深度过滤器或过滤元件挑战板进行分离方法之后(峰C)测量聚集组分的峰面积。根据等式2计算“HMW去除率％”。
使用上述SEC色谱法测定单体单克隆抗体(mAb)的产率百分比，并在进行分离方法之前(峰D)和在通过使用实施例中所述的深度过滤器或过滤元件挑战板进行分离方法之后(峰E)测量单体组分的峰面积。根据等式3计算“单体mAb产率％”。
使用上文所述的HCP定量方法测定HCP的去除百分比，并在进行分离方法之前([HCP之前])和进行分离方法之后([HCP之后])测量HCP浓度。根据等式4计算“HCP去除率％”。
等式1：
等式2：
等式3：
等式4：
阳离子交换非纤维多孔过滤元件A(FE-A)的制备
通过将4-氨基丁酸钠盐/IEM单体溶液(IEM-GABA)(如国际公开WO 2018/048698的单体实施例B中所述制备)(Vail等人)(6.73克(g)的20.8％w/w溶液于去离子水中)与磺化的二苯甲酮(S-BP)(250微升的0.1克/毫升(g/mL)溶液于去离子水中)混合来制备涂料溶液。添加去离子水(13.02g)以提供约0.25M的单体混合物。将尼龙膜基材(18厘米(cm)×23cm；尼龙66膜，单增强层尼龙三区膜，标称孔径为1.8微米(μm或微米)，#080ZN，得自康涅狄格州梅里第恩的3M净化公司(3MPurification,Inc.,Meriden,CT))放置于一片聚酯膜上，并且将涂料溶液吸取到基材的顶表面上。使涂料溶液浸入基材内约1分钟，并且随后将第二片聚酯膜放置于该基材的顶部上。用2.28千克(kg)圆柱砝码在所得的三层夹心结构的顶部上辊压，以挤出过量的涂料溶液。通过使用紫外置物台(明尼苏达州奥克代尔的经典制造公司(Classic Manufacturing,Inc.,Oakdale,MN))照射夹心结构来进行紫外线(UV)引发的接枝，该紫外置物台配备有18个灯泡[Sylvania RG2 40W F40/350BL/ECO，基材之上有10个灯泡并且基材之下有8个灯泡，1.17米(46英寸)长，中心间距5.1cm(2英寸)]，照射时间为15分钟。移除聚酯片，并且将所得的官能化基材置于1000mL聚乙烯瓶中。将瓶用0.9％(w/w)盐水填充，密封，并且置于辊上30分钟，以清洗掉任何残余的单体或未接枝的聚合物。将盐水溶液倒出，并且用新鲜的盐水溶液将官能化基材再次洗涤30分钟，随后用去离子水洗涤30分钟(两次)，然后干燥。如通过质量增益测定，接枝密度为0.266毫摩尔/克(mmol/g)膜。
阳离子交换非纤维多孔过滤元件B(FE-B)的制备
如美国专利申请2019/0194250(Colak Atan等人)的实施例30中所述，用IEM-甘氨酸钠盐单体溶液(0.25M)接枝尼龙膜(#080ZN)。接枝密度为0.28mmol/g膜。
阳离子交换非纤维多孔过滤元件C(FE-C)的制备
如美国专利申请2019/0194250(Colak Atan等人)的实施例30中所述，但以0.375M浓度用IEM-甘氨酸钠盐单体溶液接枝尼龙膜(#080ZN)。接枝密度为0.38mmol/g膜。
阳离子交换非纤维多孔过滤元件D(FE-D)的制备
使用如针对FE-A所述的程序，以0.25M浓度用2-[[2-甲基-2-(丙-2-烯酰基氨基)丙酰基]氨基]乙基磷酸酯二钠盐(VDM-O-磷酸乙醇胺二钠盐)单体溶液接枝尼龙膜(#080ZN)。接枝密度为0.12mmol/g膜。
如下制备单体：将O-磷酸乙醇胺(21.15g)称重到500毫升(mL)圆底(RB)烧瓶中，然后在磁力搅拌下置于冰水浴中。添加NaOH(2N(2当量)，150mL)，并且将混合物搅拌直至溶解。通过移液管添加VDM(10mL)。将最初混浊的悬浮液搅拌10分钟，此时其变得均匀。添加第二份10mL的VDM(总共添加20mL)。将混合物再搅拌50分钟。通过添加几滴浓盐酸将反应混合物调节至pH 7并过滤。固体％＝25.0％。1H-NMR(D2O):δ1.30(s,6H),3.20(t,2H),3.59(q,2H),5.56(dd,1H),5.99(dd,1H),6.09(dd,1H)。
阳离子交换非纤维多孔过滤元件E(FE-E)的制备
使用如针对FE-A所述的程序，以0.25M浓度用[2-羧基-2-[[2-甲基-2-(丙-2-烯酰基氨基)丙酰基]氨基]乙基]磷酸酯二钠盐(VDM-O-磷酸丝氨酸二钠盐)单体溶液接枝尼龙膜(#080ZN)。接枝密度为0.07mmol/g膜。
如下制备单体：将L-O-磷酸丝氨酸(18.5克)添加到含有磁力搅拌棒的500mL RB烧瓶中。将烧瓶置于冰水浴中，并且将去离子水(40mL)和5N NaOH(60mL)添加到烧瓶中。搅拌内容物直到所有固体溶解。在冰浴中冷却约30分钟后，通过注射器添加VDM(5.0mL)。将混合物搅拌10分钟，然后添加另外的8.33mL VDM(总共添加13.33mL)。继续搅拌55分钟以完成反应。通过添加6滴浓盐酸将混合物调节至pH 7。将反应过滤以提供产物。固体％＝28.4％。1H-NMR(D2O):δ1.34(s,3H),1.38(s,3H),3.81(2m,2H),4.07(m,1H),5.56(dd,1H),5.99(dd,1H),6.11(dd,1H)。
阳离子交换非纤维多孔过滤元件F(FE-F)的制备
如国际公开WO2018/048696(Vail等人)的实施例5中所述，以0.25M浓度用50:50(mol/mol)VDM-GABA钠盐(VDM-4-氨基丁酸钠盐)/VDM-苯丙氨酸钠盐单体溶液接枝尼龙膜(#080ZN)。接枝密度为0.16mmol/g膜。
阳离子交换非纤维多孔过滤元件G(FE-G)的制备
如美国专利申请2019/0194250(Colak Atan等人)的实施例21中所述，以0.25M浓度用VDM-7-氨基庚酸钠盐单体溶液接枝尼龙膜(#080ZN)。接枝密度为0.18mmol/g膜。
阳离子交换非纤维多孔过滤元件H(FE-H)的制备
如国际公开WO 2018/048696(Vail等人)的实施例11中所述，以0.25M浓度用50:50(mol/mol)IEM-甘氨酸钠盐/VDM-苯丙氨酸钠盐单体溶液接枝尼龙膜(#080ZN)。接枝密度为0.14mmol/g膜。
阳离子交换非纤维多孔过滤元件I(FE-I)的制备
如国际公开WO 2018/048696(Vail等人)的实施例2中所述，以0.25M浓度用50:50(mol/mol)VDM-GABA钠盐/VDM-4-氨基甲基-环己烷羧酸钠盐单体溶液接枝尼龙膜(#080ZN)。接枝密度为0.19mmol/g膜。
阳离子交换非纤维多孔过滤元件J(FE-J)的制备
通过如针对FE-H所述的程序，以0.25M浓度用50:50(mol/mol)IEM-甘氨酸钠盐/IEM-苯丙氨酸钠盐单体溶液接枝尼龙膜(#080ZN)。如国际公开WO 2018/048696(Vail等人)中所述制备IEM-苯丙氨酸钠盐单体，不同之处在于使用外消旋苯丙氨酸。接枝密度为0.42mmol/g膜。
阳离子交换非纤维多孔过滤元件K(FE-K)的制备
如美国专利申请2019/0194250(Colak Atan等人)的实施例30中所述，用IEM-甘氨酸钠盐单体溶液(0.25M)接枝尼龙膜(#080ZN)。接枝密度为0.26mmol/g膜。
耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件L(FE-L)的制备
将IEM-胍基丁胺硫酸钠在尼龙膜(#080ZN)上辐射接枝聚合以制备类似于美国专利10,471,398(Bothof等人)实施例28中所述的程序的胍基配体官能化的微孔膜，并且具有类似的牛血清白蛋白(BSA)动态结合能力。
实施例1.使用具有阴离子交换吸附深度过滤器、耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件和阳离子交换非纤维多孔过滤元件的单克隆抗体溶液的顺序处理进行流通纯化方法。
通过阴离子交换吸附深度过滤器过滤单克隆抗体mAbA(IgG1，pI 8.0，10.5mg/mL，pH 6.27，5.3mS/cm)溶液的病毒灭活混合物样本(VIP)，所述过滤器由装配在25mm保持器[10床体积/分钟(BVM)]中的EMPHAZE AEX混合纯化器(EMPHAZE AEX HP，购自3M公司)的内部培养基组分制备。挑战负载为1700克/升(g/L)，吞吐量为180升/平方米(L/m2)。挑战负载被测定为每给定体积的过滤介质中mAbA的量(克/升，g/L)。吞吐量被测定为通过过滤介质的给定表面积的液体体积的量(升/平方米，L/m2)。深度过滤器将VIP溶液的浊度从>60NTU(比浊法浊度单位)降低到<5NTU并且压差不超过5psi(磅/平方英寸)。表2示出所得深度过滤器处理的溶液的特性。
通过在3000rcf(相对离心力)处离心5分钟，用0.9％氯化钠(1mL)洗涤FE-L负载的挑战板(上文所述)。洗涤后，使用FE-L挑战板以1200g/L的挑战载荷通过以300rcf离心5分钟来过滤深度过滤器处理的溶液。将FE-L过滤的溶液合并在一起。制备具有不同挑战负载[333微升(400g/L挑战负载)或450微升(550g/L挑战负载)]的合并溶液的等分试样，以添加到一系列第二挑战板的孔中。每个第二挑战板含有选自FE-A至FE-F(如上所述)的单一类型的阳离子交换过滤元件的两个圆盘。根据针对FE-L挑战板所述的方法用盐水溶液预洗涤第二挑战板。将板依次以300rcf、600rcf、1200rcf和3000rcf离心各5分钟。分析过滤样品用于产物和杂质分析。
处理之前的VIP溶液具有4.2％的HMW组成％和3899纳克/升(ng/L)的HCP浓度。
深度过滤工艺步骤后获得的溶液具有4.2％的HMW组成％，98.4％的单体mAb产率％和3366纳克/毫升(ng/mL)的HCP浓度。
在使用FE-L的过滤工艺步骤之后获得的合并溶液具有3.6％的HMW组成％，100.1％的单体mAb产率％和1717ng/mL的HCP浓度。
表3中报告了通过阳离子交换过滤元件(选自FE-A至FE-F)过滤溶液的最终工艺步骤后获得的HMW组成％、单体mAb产率％和HCP浓度值。报告使用400g/L挑战负载或550g/L挑战负载的实验的结果。
表2.深度过滤器处理的VIP溶液的表征
表3.根据实施例1的方法纯化mAbA溶液的HMW组成％、单体mAb产率％和HCP浓度
实施例2.使用具有阴离子交换吸附深度过滤器、缓冲液交换步骤、耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件和阳离子交换非纤维多孔过滤元件的单克隆抗体溶液的顺序处理进行流通纯化方法。
根据实施例1中所述的方法，通过深度过滤器过滤单克隆抗体mAbA(IgG1，pI 8.0，7.1mg/mL，pH 6.27，4.0mS/cm)溶液的VIP。将来自深度过滤器处理的溶液的各个等分试样调节到5.5、6.25或7.0的目标pH以及8mS/cm、16mS/cm或24mS/cm的电导率。表4中提供缓冲液调节的mAbA溶液的特性。从20mM乙酸盐缓冲液(pH 5.5)开始制备平衡缓冲液并用2MTris调节。使用4M氯化钠调节缓冲液的电导率。平衡缓冲液与缓冲液调节的mAb溶液的pH和电导率特性匹配。
在该方法中，SARTOBIND STIC板(伯胺官能团)用作阴离子交换过滤元件挑战板，并且SARTOBIND S板(磺酸官能团)用作阳离子交换过滤元件挑战板。用平衡缓冲液(选自上述平衡缓冲液)中的一种通过过滤对每个板进行预处理。预处理过滤条件为500微升缓冲液，以1,000rcf离心2分钟。该过程共重复4次。将平衡缓冲液处理的板与使用相同缓冲液组成调节的mAbA溶液匹配使用。
平衡后，使用SARTOBIND STIC板过滤缓冲液交换的mAbA溶液的单个等分试样。过滤条件为500微升溶液以1,000rcf离心2分钟。对于约400g/L(19微升床体积的膜)的挑战负载，该过程共重复2次。然后使用SARTOBIND S板过滤所得过滤溶液。过滤条件与SARTOBINDSTIC板相同。收集并分析最终过滤溶液。测定最终过滤溶液的HCP浓度、HMW组成％、HMW去除率％和单体mAb产率％，并且结果报告于表5至表8中。
比较例2.
在实施例2的过程中，在通过SARTOBIND STIC板过滤之后，但在通过SARTOBIND S板过滤之前回收溶液的中间过程样品。分析中间样品的HCP浓度、HMW组成％、HMW去除率％和单体mAb产率％。结果示于表5至表8中。
实施例2a.
遵循与实施例2中所述相同的方法，不同之处在于FE-L负载板用作阴离子交换过滤元件挑战板，并且FE-J负载板用作阳离子交换过滤元件挑战板。将工艺条件修改为对于每个FE-L和FE-J滤板以1,500rcf离心5分钟的1000微升平衡缓冲液。平衡后，将缓冲液交换的mAbA溶液的单个等分试样(500微升)用FE-L负载板，随后用FE-J负载板使用以1,500rcf离心5分钟依次过滤。每个孔的挑战负载为约400g/L(9微升床体积的膜)。测定最终过滤溶液的HCP浓度、HMW组成％、HMW去除率％和单体mAb产率％，并且结果报告于表5至表8中。
比较例2a.
在实施例2a的过程中，在通过FE-L负载板过滤之后，但在通过FE-J负载板过滤之前回收溶液的中间过程样品。分析中间样品的HCP浓度、HMW组成％、HMW去除率％和单体mAb产率％。结果示于表5至表8中。
实施例2b.
遵循与实施例2a中所述相同的方法，不同之处在于使用FE-K负载板代替FE-J板作为阳离子交换过滤元件挑战板。测定最终过滤溶液的HCP浓度、HMW组成％、HMW去除率％和单体mAb产率％，并且结果报告于表5至表8中。
实施例2c.
遵循与实施例2中所述相同的方法，不同之处在于FE-L负载板用作阴离子交换过滤元件挑战板，并且FE-F板用作阳离子交换过滤元件挑战板。将加工条件修改为对于每个FE-L和FE-F滤板以1,500rcf离心5分钟的1000微升平衡缓冲液。平衡后，将缓冲液交换的mAbA溶液的单个等分试样(500微升)用FE-L负载板，随后用FE-F负载板使用以1,500rcf离心5分钟依次过滤。另外的离心循环(3,000rcf，5分钟)用于FE-F负载板。每个孔的挑战负载为约400g/L(9微升床体积的膜)。测定最终过滤溶液的HCP浓度、HMW组成％、HMW去除率％和单体mAb产率％，并且结果报告于表5至表8中。
表4.实施例2、2a-c和比较例2和比较例2a的缓冲液调节溶液的pH、电导率、mAbA浓
度、HCP浓度和HMW组成％
表5.通过针对实施例2、2a-c和比较例2和比较例2a所述的方法纯化后的宿主细胞
蛋白质含量
表6.通过针对实施例2、2a-c和比较例2和比较例2a所述的方法纯化后的HMW组成
表7.通过针对实施例2、2a-c和比较例2和比较例2a所述的方法纯化后的HMW去除
率
表8.通过针对实施例2、2a-c和比较例2和比较例2a所述的方法纯化后的单体产率
实施例3.使用具有阴离子交换吸附深度过滤器、缓冲液交换步骤、耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件和阳离子交换非纤维多孔过滤元件的单克隆抗体溶液的顺序处理进行流通纯化方法。
根据实施例1中所述的方法，通过深度过滤器过滤单克隆抗体mAbA(IgG1，pI 8.0，7.1mg/mL，pH 6.27，4.0mS/cm)溶液的VIP。处理之前的VIP溶液具有4.2％的HMW组成％和4098ng/L的HCP浓度。深度过滤工艺步骤后获得的溶液具有4.2％的HMW组成％，97.9％的单体mAb产率％和3546ng/mL的HCP浓度。
制备缓冲液调节的mAbA溶液，并且缓冲液调节的mAbA溶液的特性提供于表9中。通过用500mM乙酸或2M Tris调节pH和用4M氯化钠调节电导率来制备十二种不同的缓冲液调节的mAbA溶液。该溶液具有6.0、6.5或7.0的目标pH以及8mS/cm、14mS/cm、19mS/cm或24mS/cm的目标电导率。
在该方法中，FE-L负载板用作阴离子交换过滤元件挑战板，并且FE-C负载板用作阳离子交换过滤元件挑战板。用平衡缓冲液(选自上文在实施例2中所述的平衡缓冲液)中的一种通过过滤对每个板进行预处理。预处理过滤条件为1000微升缓冲液，以3000rcf离心5分钟。将平衡缓冲液处理的板与使用相同缓冲液组成调节的mAbA溶液匹配使用。平衡后，使用FE-L负载板过滤缓冲液交换的mAbA溶液的单个等分试样。过滤条件为1000微升溶液以300rcf离心5分钟。挑战负载为约1200g/L(9微升床体积的膜)，并且针对每种单独的条件将收集的滤液合并。
然后使用FE-C负载板过滤所得过滤溶液。过滤条件是以100rcf、200rcf、300rcf、600rcf、1200rcf和3000rcf离心5分钟的具有不同挑战负载[333微升(400g/L挑战负载)或450微升(550g/L挑战负载)]的合并溶液的等分试样。收集并分析最终过滤溶液。测定最终过滤溶液的HCP浓度、HMW组成％、单体mAb产率％、HMW去除率％和HCP去除率％，并且结果报告于表11至表12中。
比较例3.
在实施例3的过程中，在通过FE-L负载板过滤之后，但在通过FE-C负载板过滤之前回收溶液的中间过程样品。分析中间样品的HCP浓度、HMW组成％和单体mAb产率％。结果报告于表10中。
实施例3a.
遵循与实施例3中所述相同的方法，不同之处在于使用FE-G负载板代替FE-C板作为阳离子交换过滤元件挑战板。测定最终过滤溶液的HCP浓度、HMW组成％、单体mAb产率％、HMW去除率％和HCP去除率％，并且结果报告于表13至表14中。
实施例3b.
根据实施例1中所述的方法，通过深度过滤器过滤单克隆抗体mAbA(IgG1，pI 8.0，7.1mg/mL，pH 6.27，4.0mS/cm)溶液的VIP。处理之前的VIP溶液具有4.2％的HMW组成％和4098ng/L的HCP浓度。深度过滤工艺步骤后获得的溶液具有4.2％的HMW组成％，97.9％的单体mAb产率％和3255ng/mL的HCP浓度。遵循与实施例3中所述相同的方法，不同之处在于使用FE-F负载板代替FE-C板作为阳离子交换过滤元件挑战板。测定最终过滤溶液的HCP浓度、HMW组成％、单体mAb产率％、HMW去除率％和HCP去除率％，并且结果报告于表15至表16中。
比较例3b.
在实施例3b的过程中，在通过FE-L负载板过滤之后，但在通过FE-F负载板过滤之前回收溶液的中间过程样品。分析中间样品的HCP浓度、HMW组成％和单体mAb产率％。结果报告于表10中。
表9.mAbA溶液的电导率和pH调节
表10.比较例3和比较例3b的HMW组成％、HCP浓度和单体mAb产率％
表11.根据实施例3的方法纯化mAbA溶液后的HMW组成％、HCP浓度和单体mAb产
率％
表12.通过实施例3的方法的HMW去除率和HCP去除率
表13.根据实施例3a的方法纯化mAbA溶液后的HMW组成％、HCP浓度和单体mAb产
率％
表14.通过实施例3a的方法的HMW去除率和HCP去除率
表15.根据实施例3b的方法纯化mAbA溶液后的HMW组成％、HCP浓度和单体mAb产
率％
表16.通过实施例3b的方法的HMW去除率和HCP去除率
实施例4.使用具有缓冲液交换步骤、耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件和阳离子交换非纤维多孔过滤元件的单克隆抗体溶液的顺序处理进行流通纯化方法。
使用ZetaPlus ZP90深度过滤器(3M公司)纯化合并的单克隆抗体mAb2(IgG1，pI约8)，随后用乙酸洗脱进行蛋白A色谱法步骤(mAbSelect ProA树脂，宾夕法尼亚州匹兹堡的GE医疗生命科学部(GE Healthcare Life Sciences,Pittsburgh,PA))，并在pH 3.5处保持30分钟以用于病毒灭活。在病毒灭活之后，用2M Tris中和所得低pH溶液。中和的溶液具有7.4的初始pH和10.2的电导率(mS/cm)。
制备缓冲液调节的mAb2溶液，并且缓冲液调节的mAb2溶液的特性提供于表17中。通过用500mM乙酸调节pH和用4M氯化钠调节电导率来制备九种不同的缓冲液调节的mAb2溶液。该溶液具有6.0、6.5或7.0的目标pH以及12mS/cm、17mS/cm或22mS/cm的目标电导率。
在该方法中，FE-L负载板用作阴离子交换过滤元件挑战板，并且FE-C负载板用作阳离子交换过滤元件挑战板。用平衡缓冲液(选自上文在实施例2中所述的平衡缓冲液)中的一种通过过滤对每个板进行预处理。预处理过滤条件为1000微升缓冲液，以3000rcf离心5分钟。将平衡缓冲液处理的板与使用相同缓冲液组成调节的mAb2溶液匹配使用。平衡后，使用FE-L负载板过滤缓冲液交换的mAb2溶液的单个等分试样。过滤条件为1000微升溶液以300rcf离心5分钟。挑战负载为约350g/L(9微升床体积的膜)，并且针对每种单独的条件将收集的滤液合并。
然后使用FE-C负载板过滤所得过滤溶液。过滤条件为1000微升溶液以300rcf、600rcf、1200rcf、3000rcf离心5分钟。收集并分析最终过滤溶液。测定最终过滤溶液的HCP浓度、HMW组成％、HMW去除率％和单体mAb产率％，并且结果报告于表18至表21中。
比较例4.
在实施例4的过程中，在通过FE-L负载板过滤之后，但在通过FE-C负载板过滤之前回收溶液的中间过程样品。分析中间样品的HCP浓度、HMW组成％、HMW去除率％和单体mAb产率％。结果示于表18至表21中。
实施例4a.
遵循与实施例4中所述相同的方法，不同之处在于使用FE-F负载板代替FE-C板作为阳离子交换过滤元件挑战板。测定最终过滤溶液的HCP浓度、HMW组成％、HMW去除率％和单体mAb产率％，并且结果报告于表18至表21中。
实施例4b.
遵循与实施例4中所述相同的方法，不同之处在于使用FE-E负载板代替FE-C板作为阳离子交换过滤元件挑战板。测定最终过滤溶液的HCP浓度、HMW组成％、HMW去除率％和单体mAb产率％，并且结果报告于表18至表21中。
实施例4c.
遵循与实施例4中所述相同的方法，不同之处在于使用FE-H负载板代替FE-C板作为阳离子交换过滤元件挑战板。测定最终过滤溶液的HCP浓度、HMW组成％、HMW去除率％和单体mAb产率％，并且结果报告于表18至表21中。
实施例4d.
遵循与实施例4中所述相同的方法，不同之处在于使用FE-I负载板代替FE-C板作为阳离子交换过滤元件挑战板。测定最终过滤溶液的HCP浓度、HMW组成％、HMW去除率％和单体mAb产率％，并且结果报告于表18至表21中。
表17.深度过滤和蛋白A纯化后mAb2溶液的表征(实施例4)
表18.通过针对实施例4、4a-4d和比较例4所述的方法纯化后的宿主细胞蛋白质含
量
表19.通过针对实施例4、4a-4d和比较例4所述的方法纯化后的HMW组成
表20.通过针对实施例4、4a-4d和比较例4所述的方法的HMW去除率
表21.遵循针对实施例4、4a-4d和比较例4所述的方法的单体产率
本文引用的专利、专利文献和公布的全部公开内容均全文以引用方式并入，如同每个文件都单独引用一样。如果在所写的本说明书和以引用方式并入本文的任何文献中的公开内容之间存在任何冲突或矛盾，则将以所写的本说明书为准。在不脱离本公开的范围和实质的情况下，对本公开进行的各种变型和更改对于本领域的技术人员而言将变得显而易见。应当理解，本公开并不旨在受本文中示出的例示性实施方案和实施例的不当限制，并且此类实施例和实施方案仅以举例的方式呈现，本公开的范围旨在仅受本文中如下示出的权利要求书的限制。
Claims (20)
1.一种用于从包含目标分子的样品中的生物溶液中纯化所述目标分子的流通方法，所述方法包括：
任选地，使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触；
任选地，在使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触之前和/或之后，与所述样品进行缓冲液交换；
使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及
然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触；
其中所述流通方法包括一个或两个缓冲液交换，在接触所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件和所述阳离子交换非纤维多孔过滤元件的样品之间没有缓冲液交换。
2.一种用于从包含目标分子的样品中的生物溶液中纯化所述目标分子的流通方法，所述方法包括：
使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触；
然后立即使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及
然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触；
其中所述流通方法不包括缓冲液交换。
3.一种用于从包含目标分子的样品中的生物溶液中纯化所述目标分子的流通方法，所述方法包括：
使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触；
在使所述样品与阴离子交换吸附深度过滤器接触之后，与所述样品进行缓冲液交换；
使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及
然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触。
4.一种用于从包含目标分子的样品中的生物溶液中纯化所述目标分子的流通方法，所述方法包括：
与所述样品进行缓冲液交换；
使所述样品与耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件接触；以及
然后立即使所述样品与阳离子交换非纤维多孔过滤元件接触。
5.根据任一前述权利要求所述的流通方法，其中所述目标分子包括单克隆抗体。
6.根据任一前述权利要求所述的流通方法，其中所述生物溶液包括中和的病毒灭活混合物样本。
7.根据任一前述权利要求所述的流通方法，其中所述阴离子交换吸附深度过滤器包括多孔基底，所述多孔基底包含固定的阴离子交换配体。
8.根据权利要求7所述的流通方法，其中所述阴离子交换吸附深度过滤器的所述阴离子交换配体包含阳离子含氮配体。
9.根据权利要求8所述的流通方法，其中所述阴离子交换吸附深度过滤器的所述阳离子含氮配体包含伯胺、仲胺、叔胺或它们的组合。
10.根据权利要求9所述的流通方法，其中所述阴离子交换吸附深度过滤器的所述阳离子含氮配体包含含季铵配体、含胍基配体或它们的组合。
11.根据权利要求7所述的流通方法，其中所述阴离子交换吸附深度过滤器包括多孔基底和接枝到所述多孔基底上的配体-官能聚合物，其中接枝的配体-官能聚合物具有下式：
-(MPI)w-(Mb)x-(Mc)y-(Md)z，
其中：
-(MPI)w表示接枝的光引发剂单体的残基，其中w为0或至少1；
-(Mb)x表示具有“x”个聚合单体单元的聚合配体单体，其中x为至少1，并且所述配体单体具有式(X)：
其中：
R1为H或CH3；
R2为(杂)烃亚基；
各R3独立地为H或(杂)烃基；
R14为H、(杂)烃基或-N(R3)2，其中各R3独立地为H或(杂)烃基；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基，并且
n为1或2；
-(Mc)y表示具有y个聚合单体单元的聚合交联单体，其中y能够为0或至少1；并且
-(Md)z表示具有z个聚合单体单元的聚合亲水性单体，其中z能够为0或至少1。
12.根据任一前述权利要求所述的流通方法，其中所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件包括多孔膜，所述多孔膜包含固定的阴离子交换配体。
13.根据权利要求12所述的流通方法，其中所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件的所述阴离子交换配体包含阳离子含氮配体。
14.根据权利要求13所述的流通方法，其中所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件的所述阳离子含氮配体包含含胍基配体。
15.根据权利要求14所述的流通方法，其中所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件的接枝共聚物包含互聚单体单元，所述互聚单体单元包含：
含胍基配体单体；
酰胺单体；
氧代单体，所述氧代单体选自环氧官能单体单元、烷基醚官能单体单元以及它们的组合的组；以及
聚(环氧烷)单体。
16.根据权利要求12所述的流通方法，其中所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件包括非纤维多孔过滤元件和接枝到所述非纤维多孔过滤元件上的配体-官能聚合物，其中所述接枝的配体-官能聚合物具有下式：
-(MPI)w-(Mb)x-(Mc)y-(Md)z，
其中：
-(MPI)w-表示接枝的光引发剂单体的残基，其中w为0或至少1；
-(Mb)x表示具有“x”个聚合单体单元的聚合配体单体，其中x为至少1，并且所述配体单体具有式(X)：
其中：
R1为H或CH3；
R2为(杂)烃亚基；
各R3独立地为H或(杂)烃基；
R14为H、(杂)烃基或-N(R3)2，其中各R3独立地为H或(杂)烃基；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基，并且
n为1或2；
-(Mc)y表示具有y个聚合单体单元的聚合交联单体，其中y能够为0或至少1；并且
-(Md)z表示具有z个聚合单体单元的聚合亲水性单体，其中z能够为0或至少1。
17.根据任一前述权利要求所述的流通方法，其中所述阳离子交换非纤维多孔过滤元件包括：
非纤维多孔基底；以及
设置在所述多孔非纤维膜上的聚合物，所述聚合物包含：
烃主链和连接到所述烃主链的多个侧基，其中第一多个侧基中的每一者包括：
至少一个酸性基团或其盐；以及
间隔基团，所述间隔基团通过至少6个链中原子的链将所述至少一个酸性基团或其盐直接连接至所述烃主链。
18.根据权利要求17所述的流通方法，其中共价连接到所述非纤维多孔过滤元件的所述聚合物是共价连接到所述非纤维多孔过滤元件的共聚物，所述共聚物包含单体组合物的反应产物，所述单体组合物包含：
第一单体，所述第一单体包含：
至少一个烯属不饱和基团；
至少一个酸性基团或其盐；以及
间隔基团，所述间隔基团通过至少6个链中原子的链直接连接所述至少一个烯属不饱和基团和所述至少一个酸性基团或其盐；以及
第二单体，所述第二单体包含：
至少一个烯属不饱和基团；
至少一个酸性基团或其盐；以及
间隔基团，所述间隔基团通过至少6个链中原子的链直接连接所述至少一个烯属不饱和基团和所述至少一个酸性基团；
其中所述第二单体不同于所述第一单体；并且
其中所述第一单体与所述第二单体的摩尔比在95:5至5:95的范围内。
19.一种过滤器滤筒，包括耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件和阳离子交换非纤维多孔过滤元件；
其中所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件包括：
包含固定的阳离子含氮配体的非纤维多孔过滤元件，或
非纤维多孔过滤元件和接枝到所述非纤维多孔过滤元件上的配体-官能聚合物，其中接枝的配体-官能聚合物具有下式：
-(MPI)w-(Mb)x-(Mc)y-(Md)z，
其中：
-(MPI)w-表示接枝的光引发剂单体的残基，其中w为0或至少1；
-(Mb)x表示具有“x”个聚合单体单元的聚合配体单体，其中x为至少1，并且所述配体单体具有式(X)：
其中：
R1为H或CH3；
R2为(杂)烃亚基；
各R3独立地为H或(杂)烃基；
R14为H、(杂)烃基或-N(R3)2，其中各R3独立地为H或(杂)烃基；
X1为-O-或-NR3-，其中R3为H或(杂)烃基，并且n为1或2；
-(Mc)y表示具有y个聚合单体单元的聚合交联单体，其中y能够为0或至少1；并且
-(Md)z表示具有z个聚合单体单元的聚合亲水性单体，其中z能够为0或至少1；并且
其中所述阳离子交换非纤维多孔过滤元件包括：
非纤维多孔过滤元件；以及
设置在所述非纤维多孔过滤元件上的聚合物，所述聚合物包含：
烃主链和连接到所述烃主链的多个侧基，其中第一多个侧基中的每一者包括：
至少一个酸性基团或其盐；以及
间隔基团，所述间隔基团通过至少6个链中原子的链将所述至少一个酸性基团或其盐直接连接至所述烃主链。
20.根据权利要求19所述的过滤器滤筒，其中所述阳离子交换非纤维多孔过滤元件位于所述耐盐阴离子交换非纤维多孔过滤元件的下游。
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