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Titelaufnahme

Titel
Continuous precipitation of therapeutic proteins, with an emphasis on monoclonal antibodies / eingereicht von Ralf Sommer
VerfasserSommer, Ralf
Begutachter / BegutachterinPrzybycien, Todd M. ; Altmann, Friedrich
Betreuer / BetreuerinJungbauer, Alois
Erschienen2013
UmfangIV, 71 S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Diss., 2013
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Protein A / monoklonaler Antikörper / PEG / Polyethylenglycol / Präzipitation / CHO / Caprylsäure / kalte Ethanol Präzipitation / kontinuierlich
Schlagwörter (EN)mAb / PEG / polyethylene glycol / anything but chromatography / precipitation / antibody / caprylic acid / precipitation / cold ethanol precipitation / continuous
Schlagwörter (GND)Rekombinantes Protein / Protein A / Monoklonaler Antikörper / Trennverfahren
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-19651 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
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Continuous precipitation of therapeutic proteins, with an emphasis on monoclonal antibodies [2.4 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Im Zuge dieser Arbeit wurde ein Verfahren, für die Aufreinigung von rekombinanten Antikörpern aus CHO Zellkulturüberstand entwickelt, welches als Ersatz für den Aufkonzentrierungsschritt mittels Protein A Affinitätschromatographie verwendete werden kann. Dieses Verfahren besteht aus der Kombination einer CaCl2 und Polyethylenglycol (PEG) Präzipitation. Wobei CaCl2 zur Abtrennung von höher molekularen Verunreinigungen (Aggregate, DNS) und PEG als Präzipitationsmittel des Zielproteins (Antikörper) eingesetzt wird. Das Präzipitationsverfahren wurde mit fünf verschiedenen Antikörperzellkulturüberständen ausgetestet. Die Ausbeute lag zwischen 80 und 95 % und die Reinheit war annähernd vergleichbar mit der einer Protein A Affinitätschromatographie. Zur Erhöhung der Reinheit wurde die PEG mit einer Caprylsäure (CA) Präzipitation kombiniert, welches zu einer Verbesserung führte und somit die Reinheit einer wie bei der Affinitätschromatographie erreichte. Für diese Kombination wurde ein kontinuierlich betreibbarer Präzipitationsreaktor im Labormaßstab entworfen und gebaut. Um den gesamten diskontinuierlichen Antikörperaufreinigungsprozess zu ersetzen, wurden verschiedene Präzipitationsmethoden kombiniert. CA, PEG, CaCl2 und die kalte Ethanol Präzipitation wurden aneinander gereiht um einen kontinuierlichen Prozess zu erhalten. Mit einer Ausbeute vom 70 % und ohne höher molekulare Verunreinigungen sowie einer Wirtszellproteinkonzentration von 270 ppm zeigt der neue kontinuierliche Aufreinigungsprozess seine Konkurrenzfähigkeit im Vergleich zum aktuellen Standartprozess. Durch die Implementierung eines zusätzlichen kontinuierlichen Prozessschrittes (Anionentauscher Filter oder Monolith), würde höchstwahrscheinliche der Reinheitsstandard eines fertigen biopharmazeutischen Produktes erreicht werden. Jedenfalls wurde gezeigt, dass der diskontinuierliche Stand der Technik Antikörperaufreinigungsprozess durch einen neuen kontinuierlichen Aufreinigungsprozess ersetzt werden kann.

Zusammenfassung (Englisch)

A capture step for direct capture of recombinant antibodies from clarified culture supernatant was developed. This method is a combination of CaCl2 and polyethylene glycol PEG precipitation. For separation of HMWI such as dsDNA and aggregates CaCl2 precipitation was the method of choice and PEG precipitation was used for mAbs capturing to separate LMWI, mainly HCP. Precipitation tests were performed with five different CHO cell culture supernatants and showed yields of at least 80 up to 95 %. Purity was roughly comparable to protein A purification. For further improvement of purity, a combination of caprylic acid and PEG precipitation was developed and showed equal values compared to protein A purification. For caprylic acid/PEG precipitation combination, a continuous operable lab scale precipitation reaction was designed and constructed. Different precipitation methods were combined, to replace the whole state of the art discontinuous mAb purification process with a continuous column free process. This combination consists of four different precipitations (CA, PEG, CaCl2 and CEP), aligned in a certain way to be able to drive the process continuously. Yield and purity of this process reach almost drugs substance values with a HCP concentration of 270 ppm, no HMWI and approximately 70 % yield. The implementation of an additional step (anion exchange filter of monolith) would lead to the achievement of equal purities compared to biopharmaceuticals. However, it was shown that there is the possibility to replace the state of the art column based mAbs purification with a novel continuous purification process, which has equal yield and purity with a far smaller economical footprint.