DE4012323A1 - Dekontaminiertes biologisches material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft dekontaminiertes biologisches Material, insbesondere Flüssigkeit, sowie ein Verfahren zur Dekontamination von biologischem Material, insbesondere biologischer Flüssigkeit.

In zahlreichen Bereichen von Forschung und Entwicklung sowie industriellen und gewerblichen Bereichen wird Serum, insbesondere Kälberserum und fötales Kälberserum eingesetzt.

Dieses Serum wird in Zellkulturen zur Züchtung von menschlichen und tierischen Zellen verwendet. Es kommt weiterhin zum Einsatz bei der Herstellung von Proteinen und ähnlichen Pharmaprodukten, die mittels Zellkulturen fusionierter Zellen menschlichen oder tierischen, gegebenenfalls auch Insekten-Ursprungs hergestellt werden.

Der Ausdruck biologisches Material bzw. biologische Flüssigkeit bedeutet Material bzw. Flüssigkeit biologischen Ursprungs.

Die Qualität derartigen Serums hängt von seinen Inhaltsstoffen ab; von besonderer Bedeutung dabei sind beispielsweise Insulin und Transferrin.

Serum, insbesondere Kälberserum und fötales Kälberserum sind insbesondere hinsichtlich wichtiger biologischer Komponenten hitzeempfindlich.

Demzufolge ist es beispielweise nicht möglich, durch Temperaturerhöhung bzw. durch Erhitzung des Serums und dergleichen eine Dekontamination dieser biologischen Materialien zu erreichen.

Eine solche Dekontamination ist erforderlich, um insbesondere Viren wie beispielsweise Maul- und Klauenseuche-Virus Retroviren beispielsweise HIV-Virus oder verwandte Viren, sowie sonstige infektiöse Agenzien zu inaktivieren.

Zur Inaktivierung genügt es beispielsweise nicht, eine sogenannte "Pasteurisierung" bei 60°C durchzuführen. Auch ist es nicht möglich, durch Erhöhen über diese Pasteurisierungstemperatur, z. B. durch Erhitzen auf 65°C für 2 mal eine halbe Stunde eine biologische Dekontamination in zufriedenstellender Weise durchzuführen. Es werden durch diese denaturierenden Bedingungen biologische Aktivitätsänderungen bewirkt, die beispielsweise auf einer Depolymerisierung von Aggregaten und der Denaturierung von Proteinen beruhen.

Zu den Verfahren des Standes der Technik ist insbesondere zu erwähnen die biologische Dekontamination, insbesondere die Inaktivierung von Viren, mittels Röntgenstrahlung. Dazu ist zu nennen beispielsweise die Literaturstelle "Canadian Journal of comparative Medicine, 45: 397-399 (1981).

Die Bestrahlung biologischen Materials mit den gegebenenfalls erforderlichen hohen Dosen zur Virenzerstörung ist der Qualität des biologischen Materials abträglich.

Auch die zur biologischen Dekontamination, insbesondere zur Inaktivierung von Viren eingesetzten chemischen Agenzien, wie beispielsweise Ethylenoxid bewirken einerseits eine in manchen Fällen unzureichende Dekontamination und andererseits eine Beeinträchtigung des biologischen Materials.

Unter der Beeinträchtigung des biologischen Materials ist aufgrund der geschilderten Änderung der Komponenten beispielsweise eine Beeinträchtigung der Förderung von Zellwachstum zu verstehen.

Die Verfahren des Standes der Technik zur biologischen Dekontamination biologischen Materials, insbesondere biologischer Flüssigkeit, sind somit mit den Nachteilen unzureichender Wirksamkeit und/oder Beeinträchtigungen der Qualität des biologischen Materials bzw. seiner Komponenten behaftet.

Demgegenüber liegt vorliegender Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur biologischen Dekontamination zu liefern und dekontaminiertes biologisches Material zur Verfügung zu stellen, wobei in effektiver und schonender Weise die biologische Dekontamination, insbesondere die Viren-Inaktivierung, erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dekontaminiertem biologischem Material, insbesondere Flüssigkeit, dadurch erzielt, daß es erhältlich ist durch Behandlung mit Säure gefolgt von Laugenbehandlung.

Beansprucht wird weiterhin ein Verfahren zur Dekontamination von biologischem Material, insbesondere biologischer Flüssigkeiten, bei dem der pH-Wert durch Säurezugabe gesenkt wird und nach einer definierten Zeitspanne wieder durch Laugenzugabe angehoben wird.

Die vorliegenden Patentansprüche sowie Unteransprüche betreffen den Gegenstand sowie besondere Ausführungsformen der Erfindung.

Es zeigte sich, daß die Inaktivierung von Viren, beispielsweise von säurelabilen Retroviren, sprunghaft gesteigert wird.

Dabei werden, wie Zellkulturzüchtungsversuche gezeigt haben, die biologischen Komponenten des Serums nicht beeinträchtigt.

Somit besitzt ein erfindungsgemäßes bzw. erfindungsgemäß behandeltes Serum, insbesondere Kälberserum und fötales Kälberserum, eine sprunghaft gesteigerte Wirkung beim Einsatz in Forschung und Industrie.

Es ist insbesondere eine positive Eigenschaft der vorliegenden Erfindung, daß die Ionenstärke des erfindungsgemäßen bzw. erfindungsgemäß behandelten Serums sich nur geringfügig ändert und damit nur geringe Osmolaritätsänderungen auftreten, beispielsweise im Bereich von 20 bis 30 m Osmol.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren bzw. Produkt wird die Pufferkapazität relativ rasch durchbrochen und eine Absenkung des pH′s erzielt, wobei durch die erfindungsgemäßen Parameter die Inaktivierung beispielsweise von Viren und generell die biologische Dekontamination erzielt wird.

Die Erfindung betrifft eine pH-Wert-Absenkung mit Säure, insbesondere Mineralsäure niedrigerer Normalität, beispielsweise mit 1 N Salzsäure, Halten des somit behandelten Materials bei niedrigem pH für beispielsweise 3 Stunden, und pH-Wert-Anhebung.

Ein besonders günstiger pH-Wert ist der pH 4,9.

Die Temperatur wird dabei gehalten in einem Bereich von Kühlschranktemperatur, circa + 4°C, und der Raumtemperatur; demzufolge bleiben die thermolabilen biologischen Komponenten des Serums unversehrt; auch die bei abgesenktem pH-Wert thermolabilen biologischen Komponenten des Serums bleiben unversehrt.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. beim erfindungsgemäßen Produkt sind alle Seuchengesetz- relevanten Viren sowie Retroviren wirkungsvoll inaktivierbar bzw. inaktiviert.

Zur Anhebung des pH′s auf einen gewünschten, insbesondere physiologischen Wert von etwa 7 bis 7,5 wird eine Base niedriger Normalität, insbesondere 1 N Natronlauge verwendet.

Zur Absenkung des pH′s können auch sonstige geeignete Säuren entsprechender Dissoziationskonstante eingesetzt werden.

Auch können sonstige Basen wie beispielsweise Kalilauge oder organische Basen eigesetzt werden.

Die Wahl der geeigneten Base bzw. der geeigneten Säuren hängt gegebenenfalls von der Zweckbestimmung des Serums hinsichtlich Zellkulturen, Medienzusammensetzung, Ionengehalt und dergleichen ab.

Eine geeignete Auswahl ist für den speziellen Fall dem Fachmann ohne weiteres aufgrund seines allgemeinen Fachwissens möglich.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, auch Seren bzw. fötales Kälberserum einer Verwendung in Zellkulturen sowie im Industrie- und Pharmabereich und in der Forschung zuzuführen, das aus Regionen mit hoher potentieller biologischer Kontaminationbelastung kommt.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargelegt.

Ein Liter eines fötalen Kälberserums wird mit steriler ein normaler HCl auf einen pH von 4,9 abgesenkt und für zwei Stunden bei diesem Wert bei + 4°C (Kühlraum) gehalten.

Anschließend wird der pH durch Zugabe von steriler 1 N NaOH auf einen Wert von pH 7,3 wieder angehoben.

Das somit erhaltene Material wird zur Züchtung von adhärenten Zellen verwendet.

Dabei werden in eine Zellkulturschale mit 20 ml Flüssigkeits-Kulturvolumen und 10% Serumgehalt 1×10 Zellen eingesät.

Nach 2 Tagen wird eine Zellzahl von 3,2×10, nach 5 Tagen von 2,3×10 und nach 7 Tagen von 4,8×10 erzielt.

Die Zellen zeigen ein gesundes Aussehen; cytopathische oder virus-spezifische Effekte sind nicht beobachtbar.

Durchgeführte Versuche bzw. Tests zur Anwesenheit und Abwesenheit bzw. Inaktivierung, wurden mit Maul- und Klauenseuche-Virus und Retroviren durchgeführt und zeigen vollständige Inaktivierung bzw. Entfernung der Viren.

Claims (10)

1. Dekontaminiertes biologisches Material, insbesondere Flüssigkeit, erhältlich durch Behandlung mit Säure gefolgt von Laugenbehandlung.

2. Dekontaminiertes biologisches Material nach Anspruch 1, erhältlich durch Behandlung mit einer Säure niedriger Normalität zum Absenken des pH-Wertes auf 4,5 bis 5,5 für 2,5 bis 4 h, und anschließender Anhebung des pH- Wertes auf 7,0 bis 7,5.

3. Verfahren zur Dekontamination von biologischem Material, insbesondere biologischer Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert durch Säurezugabe abgesenkt wird und nach einer definierten Zeitspanne wieder durch Laugenzugabe angehoben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mineralische und/oder organische Säure eingesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine mineralische Säure, vorzugsweise Salzsäure mit niedriger Normalität eingesetzt wird.

6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lauge mit niedriger Normalität eingesetzt wird.

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen pH-Wert von 3,5 bis 6,5, vorzugsweise 4,5 bis 5,5 und insbesondere 4,9 abgesenkt wird.

8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert für 2 bis 5 h, vorzugsweise 2,5 bis 4 h und insbesondere für 3 h abgesenkt gehalten wird.

9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert auf einen physiologisch verträglichen Wert, vorzugsweise pH 7,0 bis 7,5 wieder angehoben wird.

10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es bei einer Temperatur zwischen 0 und 60°C, vorzugsweise +4 bis +25°C, durchgeführt wird.