EA047322B1 - METHOD FOR OBTAINING MODIFIED THERAPEUTIC PROTEIN (VERSIONS) - Google Patents
METHOD FOR OBTAINING MODIFIED THERAPEUTIC PROTEIN (VERSIONS) Download PDFInfo
- Publication number
- EA047322B1 EA047322B1 EA202090685 EA047322B1 EA 047322 B1 EA047322 B1 EA 047322B1 EA 202090685 EA202090685 EA 202090685 EA 047322 B1 EA047322 B1 EA 047322B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- growth factor
- protein
- soluble polymer
- factor
- solution
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к способам получения модифицированного терапевтического белка, включающего активированный водорастворимый полимер, конъюгированный с одной или несколькими окисленными углеводными составляющими терапевтического белка, где указанный водорастворимый полимер представляет собой полисиаловую кислоту (ИСК).The invention relates to methods for producing a modified therapeutic protein comprising an activated water-soluble polymer conjugated with one or more oxidized carbohydrate constituents of the therapeutic protein, wherein said water-soluble polymer is polysialic acid (PSA).
Description
Область изобретенияField of invention
Настоящее изобретение относится к веществам и способам, предназначенным для конъюгации водорастворимого полимера с белком.The present invention relates to substances and methods for conjugating a water-soluble polymer to a protein.
Уровень техникиState of the art
Получение конъюгатов с помощью образования ковалентной связи между водорастворимым полимером и терапевтическим белком может выполняться разнообразными химическими способами. ПЭГилирование лекарственных веществ полипептидной природы защищает их при циркуляции и улучшает их фармакодинамические и фармакокинетические профили (Harris and Chess, Nat Rev Drug Discov. 2003;2:214-21). В процессе ПЭГилирования повторяющиеся мономеры этиленгликоля (полиэтиленгликоль (ПЭГ)) присоединяются к полипептидному лекарственному веществу. Молекулы ПЭГ обладают большим гидродинамическим объемом (в 5-10 раз больше размера глобулярных белков), имеют высокую растворимость в воде и высокую способность к гидратации, нетоксичны, неиммуногенны и быстро выводятся из организма. ПЭГилирование молекул может приводить к увеличению устойчивости лекарственных веществ к ферментативному расщеплению, увеличению периода полувыведения in vivo, снижению частоты дозирования, уменьшению иммуногенности, увеличению физической и термической стабильности, увеличению растворимости, увеличению устойчивости в жидкостях и снижению агрегации. Первые ПЭГилированные лекарственные вещества были одобрены FDA в начале 1990 гг. С тех пор FDA одобрило несколько ПЭГилированных лекарственных веществ для перорального, инъекционного и местного применения.The preparation of conjugates by forming a covalent bond between a water-soluble polymer and a therapeutic protein can be accomplished by a variety of chemical methods. PEGylation of polypeptide drugs protects them during circulation and improves their pharmacodynamic and pharmacokinetic profiles (Harris and Chess, Nat Rev Drug Discov. 2003;2:214-21). In the process of PEGylation, repeating ethylene glycol monomers (polyethylene glycol (PEG)) are attached to a polypeptide drug substance. PEG molecules have a large hydrodynamic volume (5-10 times the size of globular proteins), have high solubility in water and high hydration ability, are non-toxic, non-immunogenic and are quickly eliminated from the body. PEGylation of molecules can result in increased drug resistance to enzymatic degradation, increased in vivo half-life, decreased dosing frequency, decreased immunogenicity, increased physical and thermal stability, increased solubility, increased stability in liquids, and decreased aggregation. The first PEGylated drug substances were approved by the FDA in the early 1990s. Since then, the FDA has approved several PEGylated drug substances for oral, injectable, and topical use.
Полисиаловая кислота (ПСК), также именуемая как коломиновая кислота (КК), представляет собой встречающийся в природе полисахарид. Это вещество является гомополимером N-ацетилнейраминовой кислоты с α (2^8) кетокислотной связью и содержит вицинальные диольные группы на невосстанавливающем конце. Это вещество является отрицательно заряженным и представляет собой природный компонент организма человека. Этот вещество может быть легко получено, в больших количествах и с предварительно установленными физическими свойствами, из бактерий (патент США № 5846951). В связи с тем, что полученная с помощью бактерий ПСК является химически и иммунологически идентичной ПСК, синтезированной в организме человека, бактериальная ПСК неиммуногенна даже при связывании с белками. В отличие от других полимеров кислота ПСК способна к биодеградации. Было показано, что ковалентное связывание коломиновой кислоты с каталазой и аспарагиназой увеличивает ферментную стабильность в присутствии протеолитических ферментов или в плазме крови. Сравнительные исследования in vivo с полисиалированной и немодифицированной аспарагиназой выявили, что полисиалирование увеличивает период полувыведения данного фермента (Fernandes and Gregoriadis, Int J Pharm. 2001;217:215-24).Polysialic acid (PSA), also referred to as colominic acid (CA), is a naturally occurring polysaccharide. This substance is a homopolymer of N-acetylneuraminic acid with an α(2^8) keto acid bond and contains vicinal diol groups at the non-reducing end. This substance is negatively charged and is a natural component of the human body. This substance can be easily obtained, in large quantities and with predetermined physical properties, from bacteria (US Patent No. 5846951). Due to the fact that PSC obtained with the help of bacteria is chemically and immunologically identical to PSC synthesized in the human body, bacterial PSC is non-immunogenic even when bound to proteins. Unlike other polymers, PSA acid is capable of biodegradation. Covalent binding of colominic acid to catalase and asparaginase has been shown to increase enzymatic stability in the presence of proteolytic enzymes or in blood plasma. Comparative in vivo studies with polysialylated and unmodified asparaginase revealed that polysialylation increases the half-life of this enzyme (Fernandes and Gregoriadis, Int J Pharm. 2001;217:215-24).
Обзор связывания производных ПЭГ с пептидами и белками представлен в статье Roberts et al. (Adv Drug Deliv Rev 2002;54:459-76). Одним подходом для связывания водорастворимых полимеров с терапевтическими белками является конъюгация полимеров посредством углеводных компонентов белка. Вицинальные гидроксильные (OH) группы углеводов в белках могут легко окисляться перйодатом натрия (NaIO4) с образованием активных альдегидных групп (Rothfus et Smith, J Biol Chem 1963; 238:140210; van Lenten et Ashwell, J Biol Chem 1971;246:1889-94). В дальнейшем полимер может соединяться с альдегидными группами углевода с помощью реагентов, содержащих, к примеру, активную гидразидную группу (Wilchek M and Bayer EA, Methods Enzymol 1987;138:429-42). Более поздняя технология предполагает использование реагентов, содержащих аминооксигруппы, которые реагируют с альдегидами с образованием оксимных связей (WO 96/40662, WO2008/025856).An overview of the binding of PEG derivatives to peptides and proteins is presented in the article by Roberts et al. (Adv Drug Deliv Rev 2002;54:459-76). One approach for linking water-soluble polymers to therapeutic proteins is to conjugate the polymers via carbohydrate moieties of the protein. The vicinal hydroxyl (OH) groups of carbohydrates in proteins can be readily oxidized by sodium periodate (NaIO4) to form reactive aldehyde groups (Rothfus et Smith, J Biol Chem 1963;238:140210; van Lenten et Ashwell, J Biol Chem 1971;246:1889- 94). The polymer can then combine with the aldehyde groups of the carbohydrate using reagents containing, for example, an active hydrazide group (Wilchek M and Bayer EA, Methods Enzymol 1987;138:429-42). More recent technology involves the use of reagents containing aminooxy groups that react with aldehydes to form oxime bonds (WO 96/40662, WO2008/025856).
Дополнительные примеры, описывающие конъюгацию водорастворимого полимера с терапевтическим белком, описаны в заявке WO 06/071801, в которой сообщается об окислении углеводных компонентов фактора фон Виллебранда и последующем связывании с ПЭГ с применением методов химии гидразидов; в публикации патента США № 2009/007 6237, в которой сообщается об окислении rFVIII, последующем связывании с ПЭГ и другими водорастворимыми полимерами (например, ПСК, ГЭК, декстраном) с применением методов химии гидразидов; в заявке WO 2008/025856, в которой сообщается об окислении разных факторов коагуляции, например, rFIX, FVIII и FVIIa, последующем связывании с, к примеру, ПЭГ с применением методов химии аминооксигрупп путем образования оксимной связи и в патенте США № 5621039, в котором сообщается об окислении FIX и последующем связывании с ПЭГ с применением методов химии гидразидов.Additional examples describing the conjugation of a water-soluble polymer to a therapeutic protein are described in WO 06/071801, which reports the oxidation of carbohydrate components of von Willebrand factor and subsequent coupling to PEG using hydrazide chemistry techniques; US Patent Publication No. 2009/007 6237, which reports oxidation of rFVIII, subsequent coupling to PEG and other water-soluble polymers (eg, PSA, HES, dextran) using hydrazide chemistry techniques; in the application WO 2008/025856, which reports the oxidation of various coagulation factors, for example, rFIX, FVIII and FVIIa, subsequent coupling with, for example, PEG using aminooxy chemistry methods by forming an oxime bond, and in US patent No. 5621039, in which reported oxidation of FIX and subsequent coupling to PEG using hydrazide chemistry techniques.
Недавно был описан улучшенный способ включающий осуществление мягкого окисления перйодатом сиаловых кислот до образования альдегидов с последующей реакцией с реагентом, содержащим аминоокси-группу, в присутствии каталитических количеств анилина (Dirksen A., and Dawson PE, Bioconjugate Chem. 2008;19,2543-8; и Zeng Y et al., Nature Methods 2009;6:207-9). Анилиновый катализ кардинально ускоряет оксимное связывание, допуская использование очень низких концентраций реагента. Применение нуклеофильных катализаторов также описано в статьях Dirksen, A., et al., J Am Chem Soc., 128:15602-3 (2006); Dirksen, A., et al., Angew chem. Int Ed., 45:7581-4 (2006); Kohler, J.J., ChemBioChem., 10:2147-50 (2009); Giuseppone, N., et al., J Am Chem Soc., 127:5528-39 (2005); and Thygesen, M.B., et al., J Org Chem., 75:1752-5 (2010).An improved method has recently been described involving mild periodate oxidation of sialic acids to form aldehydes, followed by reaction with an aminooxy group-containing reagent in the presence of catalytic amounts of aniline (Dirksen A., and Dawson PE, Bioconjugate Chem. 2008;19,2543-8 ; and Zeng Y et al., Nature Methods 2009;6:207-9). Aniline catalysis dramatically accelerates oxime coupling, allowing the use of very low reagent concentrations. The use of nucleophilic catalysts is also described in Dirksen, A., et al., J Am Chem Soc., 128:15602-3 (2006); Dirksen, A., et al., Angew chem. Int Ed., 45:7581-4 (2006); Kohler, J.J., ChemBioChem., 10:2147-50 (2009); Giuseppone, N., et al., J Am Chem Soc., 127:5528-39 (2005); and Thygesen, M.B., et al., J Org Chem., 75:1752-5 (2010).
- 1 047322- 1 047322
Несмотря на то, что анилиновый катализ может ускорить оксимное связывание, обеспечивая короткое время реакции и применение низких концентраций аминоокси реагента, анилин обладает токсическими свойствами, которые должны быть учтены, например, при получении конъюгированного терапевтического белка, образующего основу фармацевтического препарата. К примеру, было показано, что анилин индуцирует метгемоглобинемию (Harrison, J.H., and Jollow, D.J., Molecular Pharmacology, 32(3) 423-431, 1987). Показано, что долговременное включение анилина в диету крыс индуцировало образование опухолей в селезенке (Goodman, DG., et al., J Natl Cancer Inst., 73(1):265-73, 1984). Исследования in vitro также показали, что анилин способствует индукции хромосомных мутаций и имеет потенциальную генотоксическую активность (Bombhard E.M. et Herbold B, Critical Reviews in Toxicology 35,783-835, 2005).Although aniline catalysis can accelerate oxime coupling, allowing for short reaction times and the use of low concentrations of aminooxy reagent, aniline has toxic properties that must be taken into account, for example, when preparing a conjugated therapeutic protein that forms the basis of a pharmaceutical drug. For example, aniline has been shown to induce methemoglobinemia (Harrison, J.H., and Jollow, D.J., Molecular Pharmacology, 32(3) 423-431, 1987). Long-term dietary supplementation of aniline in rats has been shown to induce tumor formation in the spleen (Goodman, DG., et al., J Natl Cancer Inst., 73(1):265-73, 1984). In vitro studies have also shown that aniline promotes the induction of chromosomal mutations and has potential genotoxic activity (Bombhard E.M. et Herbold B, Critical Reviews in Toxicology 35,783-835, 2005).
Эти факты сохраняют необходимость разработки веществ и способов для конъюгации водорастворимых полимеров с белками, которые улучшают фармакодинамические и фармакокинетические свойства белков при минимизации затрат, связанных с применением различных реагентов, и минимизации рисков для здоровья пациента-потребителя.These facts continue to require the development of substances and methods for conjugating water-soluble polymers to proteins that improve the pharmacodynamic and pharmacokinetic properties of proteins while minimizing the costs associated with the use of various reagents and minimizing the health risks of the consumer patient.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Настоящее изобретение относится к способу получения модифицированного терапевтического белка, включающего активированный водорастворимый полимер, конъюгированный с одной или несколькими окисленными углеводными составляющими терапевтического белка, причем указанный способ включает:The present invention relates to a method for producing a modified therapeutic protein comprising an activated water-soluble polymer conjugated to one or more oxidized carbohydrate moieties of the therapeutic protein, the method comprising:
a) первую стадию, включающую доведение значения pH раствора, содержащего терапевтический белок, до значения pH 6,0, при этом концентрация терапевтического белка составляет 1,0 мг/мл;a) the first stage, including adjusting the pH of the solution containing the therapeutic protein to a pH value of 6.0, wherein the concentration of the therapeutic protein is 1.0 mg/ml;
b) вторую стадию, включающую добавление избыточной концентрации активированного водорастворимого полимера к раствору, полученному на первой стадии, в течение максимального периода времени 15 мин, при этом избыточная концентрация составляет 50-молярный избыток, в условиях, включающих температуру 22°C, отсутствие света и перемешивание;b) a second step comprising adding an excess concentration of activated water-soluble polymer to the solution obtained in the first step over a maximum period of 15 minutes, the excess concentration being 50 molar excess, under conditions including a temperature of 22°C, no light and mixing;
c) третью стадию, включающую добавление м-толуидина к раствору со второй стадии, при этом мтолуидин добавляют с обеспечением конечной концентрации 10 мМ в условиях, включающих температуру 22°C, отсутствие света и перемешивание;c) a third step comprising adding m-toluidine to the solution from the second step, wherein m-toluidine is added to provide a final concentration of 10 mM under conditions including a temperature of 22° C., no light and stirring;
d) четвертую стадию, включающую окисление одной или нескольких углеводных составляющих терапевтического белка добавлением окисляющего агента перйодата натрия (NaIO4) к раствору с третьей стадии с обеспечением конечной концентрации 400 мкМ;d) a fourth step comprising oxidizing one or more carbohydrate moieties of the therapeutic protein by adding the oxidizing agent sodium periodate (NaIO 4 ) to the solution from the third step to provide a final concentration of 400 μM;
e) пятую стадию, где терапевтический белок инкубируют с активированным водорастворимым полимером, м-толуидином и NaIO4 в условиях, которые позволяют конъюгировать активированный водорастворимый полимер с одной или несколькими окисленными углеводными составляющими терапевтического белка, причем указанные условия включают период времени 2 ч, температуру 22°C; в отсутствии света и при перемешивании, где одна или несколько углеводных составляющих терапевтического белка окисляются окисляющим агентом; и где оксимная связь образуется между окисленной углеводной составляющей и активной аминооксигруппой на водорастворимом полимере и указанное образование оксимной связи катализируется м-толуидином; иe) a fifth step, where the therapeutic protein is incubated with the activated water-soluble polymer, m-toluidine and NaIO4 under conditions that allow the activated water-soluble polymer to conjugate with one or more oxidized carbohydrate moieties of the therapeutic protein, said conditions including a time period of 2 hours, a temperature of 22° C; in the absence of light and under agitation, where one or more carbohydrate moieties of the therapeutic protein are oxidized by an oxidizing agent; and wherein an oxime bond is formed between the oxidized carbohydrate moiety and an active aminooxy group on the water-soluble polymer and said formation of the oxime bond is catalyzed by m-toluidine; And
f) шестую стадию, где конъюгирование водорастворимого полимера с одной или несколькими окисленными углеводными составляющими терапевтического белка на пятой стадии останавливается добавлением L-цистеина; причем L-цистеин добавляют в количестве, обеспечивающем получение конечной концентрации 10 мМ, в условиях, включающих период времени 60 минут; температуру от 22°C; отсутствие света и перемешивание;f) a sixth step, wherein the conjugation of the water-soluble polymer to one or more oxidized carbohydrate moieties of the therapeutic protein is stopped in the fifth step by the addition of L-cysteine; wherein L-cysteine is added in an amount to provide a final concentration of 10 mM, under conditions including a time period of 60 minutes; temperature from 22°C; lack of light and mixing;
где указанный водорастворимый полимер представляет собой полисиаловую кислоту (ПСК), где указанный активированный водорастворимый полимер содержит активную аминооксигруппу и его получают способом, включающим:wherein said water-soluble polymer is polysialic acid (PSA), wherein said activated water-soluble polymer contains an active aminooxy group and is prepared by a process comprising:
1) инкубирование раствора, содержащего окисленный водорастворимый полимер, с активированным аминоокси-линкером, содержащим активную аминооксигруппу, в условиях, которые обеспечивают образование стабильной оксимной связи между окисленным водорастворимым полимером и активированным аминоокси-линкером, причем указанные условия включают период времени от 1 мин до 24 ч; температуру от 2 до 8°C; в присутствии или отсутствии света, наличии или отсутствии перемешивания; благодаря чему образуется водорастворимый полимер, содержащий активную аминооксигруппу; и1) incubating a solution containing an oxidized water-soluble polymer with an activated aminooxy linker containing an active aminooxy group, under conditions that ensure the formation of a stable oxime bond between the oxidized water-soluble polymer and the activated aminooxy linker, and these conditions include a period of time from 1 minute to 24 h; temperature from 2 to 8°C; in the presence or absence of light, presence or absence of stirring; due to which a water-soluble polymer containing an active aminooxy group is formed; And
2) очистку активированного водорастворимого полимера, содержащего активную аминооксигруппу, методом, выбранным из группы, состоящей из хроматографии, фильтрации, диализа и осаждения, при температуре от 2 до 8°C.2) purification of the activated water-soluble polymer containing an active aminooxy group by a method selected from the group consisting of chromatography, filtration, dialysis and precipitation, at a temperature of 2 to 8°C.
В предпочтительном варианте предложенного способа раствор, содержащий окисленный водорастворимый полимер и активированный аминоокси-линкер, инкубируют при 4°C в течение 1 ч в отсутствие света при перемешивании.In a preferred embodiment of the proposed method, a solution containing an oxidized water-soluble polymer and an activated aminooxy linker is incubated at 4°C for 1 hour in the absence of light with stirring.
В предпочтительном варианте предложенного способа активированный водорастворимый полимер, содержащий активную аминооксигруппу, очищают с помощью анионообменной хроматографии при температуре 4°C.In a preferred embodiment of the proposed method, the activated water-soluble polymer containing the active aminooxy group is purified using anion exchange chromatography at a temperature of 4°C.
- 2 047322- 2 047322
В предпочтительном варианте предложенного способа водорастворимый полимер окисляют путем инкубирования с NaIO4 до образования окисленного водорастворимого полимера.In a preferred embodiment of the proposed method, the water-soluble polymer is oxidized by incubation with NaIO4 to form an oxidized water-soluble polymer.
В предпочтительном варианте предложенного способа актививрованный аминоокси-линкер выбирают из группы, состоящий из:In a preferred embodiment of the proposed method, the activated aminooxy linker is selected from the group consisting of:
a) 3-окса-пентан-1,5-диоксиаминовый линкер формулы:a) 3-oxa-pentane-1,5-dioxyamine linker of the formula:
b) 3,6,9-триокса-ундекан-1,11-диоксиаминовый линкер формулы:b) 3,6,9-trioxa-undecane-1,11-dioxyamine linker of the formula:
и c) 3,6,9,12,15-пентаокса-гептадекан-1,17-диоксиаминовый линкер формулы:and c) a 3,6,9,12,15-pentaoxa-heptadecane-1,17-dioxyamine linker of the formula:
.0^ Ж /°х..0^ F /°x.
h2n о о о nh2 где водорастворимый полимер представляет собой ПСК и ПСК окисляют путем инкубирования с окислителем с образованием концевой альдегидной группы на ^восстанавливающемся конце ПСК.h 2 n o o o nh 2 where the water-soluble polymer is PSA and PSA is oxidized by incubation with an oxidizing agent to form a terminal aldehyde group at the ^reducing end of PSA.
При этом аминоокси-линкер представляет собой 3-окса-пентан-1,5-диоксиамин.In this case, the aminooxy linker is 3-oxa-pentane-1,5-dioxyamine.
В предпочтительном варианте предложенного способа активированный водорастворимый полимер, содержащий активную аминооксигруппу, получают способом, включающим:In a preferred embodiment of the proposed method, an activated water-soluble polymer containing an active aminooxy group is obtained by a method including:
a) инкубирование раствора, содержащего окисленный водорастворимый полимер, с активированным аминоокси-линкером, содержащим активную аминооксигруппу, в условиях, которые обеспечивают образование стабильной оксимной связи между окисленным водорастворимым полимером и активированным аминоокси-линкером, причем указанные условия включают период времени 1 ч; температуру 4°C; отсутствие света и перемешивание; тем самым образуя водорастворимый полимер, содержащий активную аминооксигруппу; иa) incubating a solution containing the oxidized water-soluble polymer with an activated aminooxy linker containing an active aminooxy group under conditions that ensure the formation of a stable oxime bond between the oxidized water-soluble polymer and the activated aminooxy linker, said conditions including a period of 1 hour; temperature 4°C; lack of light and mixing; thereby forming a water-soluble polymer containing an active aminooxy group; And
б) очистку активированного водорастворимого полимера, содержащего активную аминооксигруппу, с помощью анионообменной хроматографии, при температуре 4°C; где активированный аминооксилинкер представляет собой 3-окса-пентан-1,5-диоксиаминовый линкер формулы:b) purification of an activated water-soluble polymer containing an active aminooxy group using anion exchange chromatography at a temperature of 4°C; wherein the activated aminooxy linker is a 3-oxa-pentane-1,5-dioxyamine linker of the formula:
тем самым образуя оксимную связь между водорастворимым полимером и аминоокси-линкером.thereby forming an oxime bond between the water-soluble polymer and the aminooxy linker.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения модифицированного терапевтического белка, включающего активированный водорастворимый полимер, конъюгированный с одной или несколькими окисленными углеводными составляющими терапевтического белка, причем указанный способ включает:In another aspect, the present invention relates to a method for producing a modified therapeutic protein comprising an activated water-soluble polymer conjugated to one or more oxidized carbohydrate moieties of the therapeutic protein, the method comprising:
a) первую стадию, включающую доведение значения pH раствора, содержащего терапевтический белок, до значения pH 6,0, при этом концентрация терапевтического белка составляет 1,0 мг/мл;a) the first stage, including adjusting the pH of the solution containing the therapeutic protein to a pH value of 6.0, wherein the concentration of the therapeutic protein is 1.0 mg/ml;
b) вторую стадию, включающую добавление избыточной концентрации активированного водорастворимого полимера к раствору с первой стадии в течение максимального периода времени 15 мин, при этом избыточная концентрация составляет 50-молярный избыток, в условиях, включающих температуру 22°C; отсутствие света и перемешивание;b) a second step comprising adding an excess concentration of activated water-soluble polymer to the solution from the first step for a maximum period of time of 15 minutes, the excess concentration being 50 molar excess, under conditions including a temperature of 22°C; lack of light and mixing;
c) третью стадию, включающую добавление м-толуидина к раствору со второй стадии, при этом мтолуидин добавляют с обеспечением конечной концентрации 10 мМ в условиях, включающих температуру 22°C; отсутствие света и перемешивание.c) a third step comprising adding m-toluidine to the solution from the second step, wherein m-toluidine is added to provide a final concentration of 10 mM under conditions including a temperature of 22°C; lack of light and mixing.
d) четвертую стадию, включающую окисление одной или нескольких углеводных составляющих терапевтического белка добавлением окисляющего агента перйодата натрия (NaIO4) к раствору с третьей стадии с обеспечением конечной концентрации 400 мкМ;d) a fourth step comprising oxidizing one or more carbohydrate moieties of the therapeutic protein by adding the oxidizing agent sodium periodate (NaIO 4 ) to the solution from the third step to provide a final concentration of 400 μM;
e) пятую стадию, где терапевтический белок инкубируют с активированным водорастворимым полимером, м-толуидином и NaIO4 в условиях, которые позволяют конъюгировать активированный водорастворимый полимер с одной или несколькими окисленными углеводными составляющими терапевтического белка, причем указанные условия включают период времени 2 ч, температуру 22°C; отсутствие света и перемешивание, где одна или несколько углеводных составляющих терапевтического белка окисляются окисляющим агентом; и где оксимная связь образуется между окисленной углеводной составляющей и активной аминооксигруппой на водорастворимом полимере, и указанное образование оксимной связи катализируется м-толуидином; иe) a fifth step, wherein the therapeutic protein is incubated with the activated water-soluble polymer, m-toluidine and NaIO 4 under conditions that allow the activated water-soluble polymer to be conjugated with one or more oxidized carbohydrate moieties of the therapeutic protein, said conditions including a time period of 2 hours, a temperature of 22 °C; absence of light and agitation, where one or more carbohydrate moieties of the therapeutic protein are oxidized by an oxidizing agent; and wherein an oxime bond is formed between the oxidized carbohydrate moiety and an active aminooxy group on the water-soluble polymer, and said formation of the oxime bond is catalyzed by m-toluidine; And
f) шестую стадию, где конъюгирование водорастворимого полимера с одной или несколькими окисленными углеводными составляющими терапевтического белка на пятой стадии останавливается добавлением L-цистеина; причем L-цистеин добавляют в количестве, обеспечивающем получение конечной концентрации останавливающего агента 10 мМ, в условиях, включающих период времени 60 мин; температуру от 22°C; отсутствие света и перемешивание;f) a sixth step, wherein the conjugation of the water-soluble polymer to one or more oxidized carbohydrate moieties of the therapeutic protein is stopped in the fifth step by the addition of L-cysteine; wherein L-cysteine is added in an amount to provide a final stopping agent concentration of 10 mM, under conditions including a time period of 60 minutes; temperature from 22°C; lack of light and mixing;
где указанный активированный водорастворимый полимер представляет собой полисиаловую кислоту (ПСК);wherein said activated water-soluble polymer is polysialic acid (PSA);
где указанный активированный водорастворимый полимер содержит активную аминооксигруппу и его получают способом, включающим:wherein said activated water-soluble polymer contains an active aminooxy group and is prepared by a process comprising:
- 3 047322- 3 047322
1) инкубирование раствора, содержащего неокисленный водорастворимый полимер, с активированным аминоокси-линкером, содержащим активную аминооксигруппу, в условиях, которые обеспечивают образование стабильной оксимной связи между неокисленным водорастворимым полимером и активированным аминоокси-линкером, причем указанные условия включают инкубирование при температуре 22°C в течение 2 ч; отсутствие света и перемешивание; благодаря чему образуется водорастворимый полимер, содержащий активную аминооксигруппу; и1) incubating a solution containing an unoxidized water-soluble polymer with an activated aminooxy linker containing an active aminooxy group under conditions that ensure the formation of a stable oxime bond between the unoxidized water-soluble polymer and the activated aminooxy linker, said conditions including incubation at a temperature of 22°C in for 2 hours; lack of light and mixing; due to which a water-soluble polymer containing an active aminooxy group is formed; And
2) очистку активированного водорастворимого полимера, содержащего активную аминооксигруппу, методом, выбранным из группы, состоящей из хроматографии, фильтрации, диализа и осаждения.2) purification of the activated water-soluble polymer containing an active aminooxy group by a method selected from the group consisting of chromatography, filtration, dialysis and precipitation.
В предпочтительном варианте предложенного способа активированный водорастворимый полимер получают способом, включающим дополнительную стадию добавления дополнительного количества активированного аминоокси-линкера, содержащего активную аминооксигруппу, непосредственно перед повышением температуры.In a preferred embodiment of the proposed method, the activated water-soluble polymer is prepared by a process including the additional step of adding additional activated aminooxy linker containing the active aminooxy group immediately before increasing the temperature.
В предпочтительном варианте предложенного способа активированный водорастворимый полимер, содержащий активную аминооксигруппу, очищают способом, выбранным из группы, состоящей из диализа, ультрафильтрации/диафильтрации (УФ/ДФ) и хроматографии при температура 22°C.In a preferred embodiment of the proposed method, the activated water-soluble polymer containing the active aminooxy group is purified by a method selected from the group consisting of dialysis, ultrafiltration/diafiltration (UV/DF) and chromatography at a temperature of 22°C.
В предпочтительном варианте предложенного способа активированный водорастворимый полимер, содержащий активную аминооксигруппу, дополнительно очищают способом, выбранным из группы, состоящей из диализа, ультрафильтации/диафильтрации (УФ UF/ДФ) или хроматографии при 4°C.In a preferred embodiment of the proposed method, the activated water-soluble polymer containing the active aminooxy group is further purified by a method selected from the group consisting of dialysis, ultrafiltration/diafiltration (UF/DF) or chromatography at 4°C.
В предпочтительном варианте предложенного способа активированный водорастворимый полимер, содержащий активную аминооксигруппу, получают способом, включающим:In a preferred embodiment of the proposed method, an activated water-soluble polymer containing an active aminooxy group is obtained by a method including:
а) инкубирование раствора, содержащего неокисленный водорастворимый полимер, с активированным аминоокси-линкером, содержащим активную аминооксигруппу, в условиях, которые обеспечивают образование стабильной оксимной связи между неокисленным водорастворимым полимером и активированным аминоокси-линкером, причем указанные условия включают инкубирование при 22°C в течение 2 ч при отсутствии света, при перемешивании; где способ дополнительно включает стадию, на которой повышают температуру раствора до температуры от 32 до 37°C и инкубируют в течение дополнительных 12-24 ч; тем самым образуя водорастворимый полимер, содержащий активную аминооксигруппу; иa) incubating a solution containing an unoxidized water-soluble polymer with an activated aminooxy linker containing an active aminooxy group under conditions that ensure the formation of a stable oxime bond between the unoxidized water-soluble polymer and the activated aminooxy linker, said conditions including incubation at 22°C for 2 hours in the absence of light, with stirring; where the method further includes a stage in which the temperature of the solution is increased to a temperature of 32 to 37°C and incubated for an additional 12-24 hours; thereby forming a water-soluble polymer containing an active aminooxy group; And
б) очистка водорастворимого полимера, содержащего активную аминооксигруппу, диализом при температуре 22°C; где активированный аминоокси-линкер представляет собой 3-окса-пентан-1,5диоксиаминовый линкер формулы:b) purification of a water-soluble polymer containing an active aminooxy group by dialysis at a temperature of 22°C; wherein the activated aminooxy linker is a 3-oxa-pentane-1,5dioxyamine linker of the formula:
тем самым образуя оксимную связь между неокисленным водорастворимым полимером и аминооксилинкером.thereby forming an oxime bond between the unoxidized water-soluble polymer and the aminooxy linker.
В обоих предложенных способах терапевтический белок выбирают из группы, состоящей из: Фактора IX (FIX), Фактора VIII (FVIII), Фактора VIIa (FVIIa), Фактора фон Виллебранда (VWF), Фактора FV (FV), Фактора X (Fx), Фактора XI (FXI), Фактора XII (FXII), тромбина (FII), белка C, белка S, tPA, PAI-1, тканевого фактора (ТФ), протеазы ADAMTS 13, ИЛ-1 альфа, ИЛ-1 бета, ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-11, колониестимулирующего фактора-1 (КСФ-1), М-КСФ, ФСК, ГМ-КСФ, гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (Г -КСФ), ЭПО, интерферона-альфа (ИФН-альфа), консенсусного интерферона, ИФН-бета, ИФН-гамма, ИФН-омега, ИЛ-7, ИЛ-8, ИЛ-9, ИЛ-10, ИЛ-12, ИЛ-13, ИЛ-14, ИЛ-15, ИЛ16, ИЛ-17, ИЛ-18, ИЛ-19, ИЛ-20, ИЛ-21, ИЛ-22, ИЛ-23, ИЛ-24, ИЛ-31, ИЛ-32 альфа, ИЛ-33, тромбопоэтина (ТПО), Ang-1, Ang-2, Ang-4, Ang-Y, ангиопоэтинподобного полипептида 1 (ANGPTL1), ангиопоэтинподобного полипептида 2 (ANGPTL2), ангиопоэтинподобного полипептида 3 (ANGPTL3), ангиопоэтинподобного полипептида 4 (ANGPTL4), ангиопоэтинподобного полипептида 5 (ANGPTL5), ангиопоэтинподобного полипептида 6 (ANGPTL6), ангиопоэтинподобного полипептида 7 (ANGPTL7), витронектина, фактора роста эндотелия сосудов (ФРЭС), ангиогенина, активина A, активина B, активина C, костного морфогенетического белка-1, костного морфогенетического белка-2, костного морфогенетического белка-3, костного морфогенетического белка-4, костного морфогенетического белка-5, костного морфогенетического белка-6, костного морфогенетического белка-7, костного морфогенетического белка-8, костного морфогенетического белка-9, костного морфогенетического белка-10, костного морфогенетического белка-11, костного морфогенетического белка-12, костного морфогенетического белка-13, костного морфогенетического белка-14, костного морфогенетического белка-15, рецептора IA костного морфогенетического белка, рецептора IB костного морфогенетического белка, рецептора II костного морфогенетического белка, нейротрофического фактора головного мозга, кардиотрофина-1, цилиарного нейротрофического фактора, рецептора цилиарного нейротрофического фактора, белка крипто, криптического белка, индуцируемого цитокинами хемотаксического фактора 1 нейтрофилов, индуцируемого цитокинами хемотаксического фактора 2α нейтрофилов, индуцируемого цитокинами хемотаксического фактора 2β нейтрофилов, эндотелиального клеточного фактора роста β, эндотелина 1, эпидермального фактора роста, эпигена, эпирегулина, аттрактанта нейтрофилов эпителиального происхождения, фактора роста фибробластов 4, фактора роста фибробластов 5, фактора роста фибробластов 6, фактора ростаIn both of the proposed methods, the therapeutic protein is selected from the group consisting of: Factor IX (FIX), Factor VIII (FVIII), Factor VIIa (FVIIa), von Willebrand Factor (VWF), Factor FV (FV), Factor X (Fx), Factor XI (FXI), Factor XII (FXII), thrombin (FII), protein C, protein S, tPA, PAI-1, tissue factor (TF), ADAMTS 13 protease, IL-1 alpha, IL-1 beta, IL -2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-11, colony-stimulating factor-1 (CSF-1), M-CSF, FSC, GM-CSF, granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF ), EPO, interferon-alpha (IFN-alpha), consensus interferon, IFN-beta, IFN-gamma, IFN-omega, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-12, IL- 13, IL-14, IL-15, IL16, IL-17, IL-18, IL-19, IL-20, IL-21, IL-22, IL-23, IL-24, IL-31, IL- 32 alpha, IL-33, thrombopoietin (TPO), Ang-1, Ang-2, Ang-4, Ang-Y, angiopoietin-like polypeptide 1 (ANGPTL1), angiopoietin-like polypeptide 2 (ANGPTL2), angiopoietin-like polypeptide 3 (ANGPTL3), angiopoietin-like polypeptide 4 (ANGPTL4), angiopoietin-like polypeptide 5 (ANGPTL5), angiopoietin-like polypeptide 6 (ANGPTL6), angiopoietin-like polypeptide 7 (ANGPTL7), vitronectin, vascular endothelial growth factor (VEGF), angiogenin, activin A, activin B, activin C, bone morphogenetic protein-1, bone morphogenetic protein-2, bone morphogenetic protein-3, bone morphogenetic protein-4, bone morphogenetic protein-5, bone morphogenetic protein-6, bone morphogenetic protein-7, bone morphogenetic protein-8, bone morphogenetic protein- 9, bone morphogenetic protein-10, bone morphogenetic protein-11, bone morphogenetic protein-12, bone morphogenetic protein-13, bone morphogenetic protein-14, bone morphogenetic protein-15, bone morphogenetic protein receptor IA, bone morphogenetic protein receptor IB, The receptors of the II of the bone morphogenetic protein, the neurotrophic factor of the brain, cardiotrophin-1, the ciliary neurotrophic factor, the ciliary neurotrophic factor receptor, the crypto protein protein, the cytokine of the chemotxic factor of 1 neutrophils, which is induced by the chemotxic factor of 2 temples of 2 temples, is an induced kins of the chemotactic factor of 2β neutrophils , endothelial cell growth factor β, endothelin 1, epidermal growth factor, epigen, epiregulin, neutrophil attractant of epithelial origin, fibroblast growth factor 4, fibroblast growth factor 5, fibroblast growth factor 6, growth factor
- 4 047322 фибробластов 7, фактора роста фибробластов 8, фактора роста фибробластов 8b, фактора роста фибробластов 8c, фактора роста фибробластов 9, фактора роста фибробластов 10, фактора роста фибробластов 11, фактора роста фибробластов 12, фактора роста фибробластов 13, фактора роста фибробластов 16, фактора роста фибробластов 17, фактора роста фибробластов 19, фактора роста фибробластов 20, фактора роста фибробластов 21, кислого фактора роста фибробластов, основного фактора роста фибробластов, рецептора α1 нейротрофического фактора глиальной клеточной линии, рецептора α2 нейротрофического фактора глиальной клеточной линии, связанного с ростом белка, связанного с ростом белка α, связанного с ростом белка β, связанного с ростом белка γ, связывающего гепарин эпидермального фактора роста, фактора роста гепатоцитов, рецептора фактора роста гепатоцитов, фактора роста, полученного из гепатомы, инсулиноподобного фактора роста I, рецептора инсулиноподобного фактора роста, инсулиноподобного фактора роста II, белка, связывающего инсулиноподобный фактор роста, фактора роста кератиноцитов, ингибирующего лейкемию фактора, рецептора а ингибирующего лейкемию фактора, фактора роста нервов, рецептора фактора роста нервов, нейропоэтина, нейротрофина-3, нейротрофина-4, онкостатина М (OSM), плацентарного фактора роста, плацентарного фактора роста 2, тромбоцитарного фактора роста эндотелиальных клеток, тромбоцитарного фактора роста, цепи A тромбоцитарного фактора роста, тромбоцитарного фактора роста AA, тромбоцитарного фактора роста AB, цепи B тромбоцитарного фактора роста, тромбоцитарного фактора роста BB, рецептора а тромбоцитарного фактора роста, рецептора β тромбоцитарного фактора роста, стимулирующего фактора роста предшественников B-клеток, фактора стволовых клеток (ФСК), рецептора фактора стволовых клеток, ФНО, ФНО0, ФНО1, ФНО2, трансформирующего фактора роста α, трансформирующего фактора роста β, трансформирующего фактора роста β1, трансформирующего фактора роста β1.2, трансформирующего фактора роста β2, трансформирующего фактора роста β3, трансформирующего фактора роста β5, латентного трансформирующего фактора роста β1, белка I, связывающего трансформирующий фактор роста β, белка II, связывающего трансформирующий фактор роста β, белка III, связывающего трансформирующий фактор роста β, тимусного стромального лимфопоэтина (ТСЛП), рецептора I типа фактора некроза опухолей, рецептора II типа фактора некроза опухолей, рецептора активатора плазмогена урокиназного типа, активирующего белка фосфолипазы (PUP), инсулина, лектина рицина, пролактина, хорионического гонадотропина, фолликулостимулирующего гормона, тиреостимулирующего гормона, тканевого активатора плазминогена, IgG, IgE, IgM, IgA и IgD, α-галактозидазы, β-галактозидазы, ДНКазы, фетуина, лютеинизирующего гормона, эстрогена, инсулина, альбумина, липопротеинов, фетопротеина, трансферрина, тромбопоэтина, урокиназы, интегрина, тромбина, лептина, Хумиры (адалимумаба), Пролиа (деносумаба), Энбрела (этанерсепта) и белка из таблицы или их биологически активного фрагмента.- 4 047322 fibroblasts 7, fibroblast growth factor 8, fibroblast growth factor 8b, fibroblast growth factor 8c, fibroblast growth factor 9, fibroblast growth factor 10, fibroblast growth factor 11, fibroblast growth factor 12, fibroblast growth factor 13, fibroblast growth factor 16 , fibroblast growth factor 17, fibroblast growth factor 19, fibroblast growth factor 20, fibroblast growth factor 21, acidic fibroblast growth factor, basic fibroblast growth factor, glial cell lineage neurotrophic factor receptor α1, glial cell lineage neurotrophic factor receptor α2 growth-related growth-associated protein α, growth-associated protein β, growth-associated protein γ, heparin binding epidermal growth factor, hepatocyte growth factor, hepatocyte growth factor receptor, hepatoma-derived growth factor, insulin-like growth factor I, insulin-like factor receptor growth, insulin-like growth factor II, insulin-like growth factor binding protein, keratinocyte growth factor, leukemia inhibitory factor, leukemia inhibitory factor receptor a, nerve growth factor, nerve growth factor receptor, neuropoietin, neurotrophin-3, neurotrophin-4, oncostatin M ( OSM), placental growth factor, placental growth factor 2, platelet-derived endothelial cell growth factor, platelet-derived growth factor, platelet-derived growth factor chain A, platelet-derived growth factor AA, platelet-derived growth factor AB, platelet-derived growth factor chain B, platelet-derived growth factor BB, receptor a platelet-derived growth factor, platelet-derived growth factor receptor β, stimulating growth factor of B-cell precursors, stem cell factor (SCF), stem cell factor receptor, TNF, TNF0, TNF1, TNF2, transforming growth factor α, transforming growth factor β, transforming growth factor β1, transforming growth factor β1.2, transforming growth factor β2, transforming growth factor β3, transforming growth factor β5, latent transforming growth factor β1, transforming growth factor β binding protein I, transforming growth factor β binding protein II, transforming growth factor β binding protein III, thymic stromal lymphopoietin (TSLP), tumor necrosis factor receptor type I, tumor necrosis factor receptor type II, urokinase-type plasmogen activator receptor, phospholipase activating protein (PUP), insulin, ricin lectin, prolactin, human chorionic gonadotropin, follicle-stimulating hormone, thyroid-stimulating hormone, tissue plasminogen activator, IgG, IgE, IgM, IgA and IgD, α-galactosidase, β-galactosidase, DNase, fetuin, luteinizing hormone, estrogen, insulin, albumin, lipoproteins, fetoprotein, transferrin, thrombopoietin, urokinase, integrin, thrombin, leptin, Humira (adalimumab), Prolia (denosumab), Enbrel (etanercept) and a protein from the table or a biologically active fragment thereof.
В предпочтительных вариантах реализации предложенных способов водорастворимый полимер состоит из 10-300 единиц сиаловой кислоты.In preferred embodiments of the proposed methods, the water-soluble polymer consists of 10-300 units of sialic acid.
В предпочтительных вариантах реализации предложенных способов терапевтический белок представляет собой FIX или его биологически активный фрагмент.In preferred embodiments of the proposed methods, the therapeutic protein is FIX or a biologically active fragment thereof.
В предпочтительных вариантах реализации предложенных способов терапевтический белок представляет собой FVIIa или его биологически активный фрагмент.In preferred embodiments of the proposed methods, the therapeutic protein is FVIIa or a biologically active fragment thereof.
В предпочтительных вариантах реализации предложенных способов терапевтическим белком является FVIII или его биологически активный фрагмент.In preferred embodiments of the proposed methods, the therapeutic protein is FVIII or a biologically active fragment thereof.
В предпочтительных вариантах реализации предложенные способы дополнительно включают стадию очистки модифицированного терапевтического белка.In preferred embodiments, the proposed methods further include the step of purifying the modified therapeutic protein.
В предпочтительных вариантах реализации предложенных способов модифицированный терапевтический белок очищают способом, выбранным из группы, состоящей из хроматографии, фильтрации и осаждения.In preferred embodiments of the proposed methods, the modified therapeutic protein is purified by a method selected from the group consisting of chromatography, filtration and precipitation.
В предпочтительных вариантах реализации предложенных способов модифицированный терапевтический белок очищают с помощью хроматографии; где используется антихаотропная соль на стадии загрузки хроматографического носителя и на стадии отмывания хроматографического носителя; способ содержит одну или несколько стадий отмывания, на которых направление потока выбрано в восходящем направлении и при этом скорость потока находится равна от 0,2 см/мин до 6,7 см/мин; и одну и более стадий элюирования, на которых направление потока выбрано в нисходящем направлении и при этом скорость потока равна от 0,2 см/мин до 6,7 см/мин; дополнительно включающий концентрирование модифицированного терапевтического белка ультрафильтрацией/диафильтрацией (УФ/ДФ).In preferred embodiments of the proposed methods, the modified therapeutic protein is purified using chromatography; where an antichaotropic salt is used at the stage of loading the chromatographic medium and at the stage of washing the chromatographic medium; the method contains one or more washing stages, in which the flow direction is selected in an upward direction and the flow rate is from 0.2 cm/min to 6.7 cm/min; and one or more elution stages in which the flow direction is selected in a downward direction and the flow rate is from 0.2 cm/min to 6.7 cm/min; further comprising concentrating the modified therapeutic protein by ultrafiltration/diafiltration (UF/DF).
ФигурыFigures
На фиг. 1 показана первичная структура фактора коагуляции IX (SEQ ID NO: 1).In fig. 1 shows the primary structure of coagulation factor IX (SEQ ID NO: 1).
На фиг. 2 показано связывание окисленного rFIX с аминоокси-ПСК.In fig. Figure 2 shows the binding of oxidized rFIX to aminooxy-PSA.
На фиг. 3 показан синтез водорастворимых ди-аминоксильных линкеров 3-окса-пентан-1,5диоксиамина и 3,6,9-триокса-ундекан-1,11-диоксиамина.In fig. Figure 3 shows the synthesis of water-soluble di-aminoxyl linkers 3-oxa-pentane-1,5-dioxyamine and 3,6,9-trioxa-undecane-1,11-dioxyamine.
На фиг. 4 показано получение аминоокси-ПСК.In fig. Figure 4 shows the preparation of aminooxy-PSA.
На фиг. 5 показано наглядное представление конъюгатов ПСК-FIX, полученных в присутствии разных катализаторов методом ДСН-ПААГ-ЭЛЕКТРОФОРЕЗ. a) Сравнение анилина с м-тодуидином приIn fig. Figure 5 shows a visual representation of PSA-FIX conjugates obtained in the presence of different catalysts by SDS-PAGE-ELECTROPHORESIS. a) Comparison of aniline with m-toduidine at
- 5 047322 применении разных концентраций. b) Сравнение анилина с о-аминобензойной кислотой, маминобензойной кислотой, п-аминобензойной кислотой, п-аминобензамидом и сульфаниловой кислотой,- 5 047322 using different concentrations. b) Comparison of aniline with o-aminobenzoic acid, maminobenzoic acid, p-aminobenzoic acid, p-aminobenzamide and sulfanilic acid,
c) Сравнение анилина и м-толуидина с о-анизидином и м-анизидином.c) Comparison of aniline and m-toluidine with o-anisidine and m-anisidine.
На фиг. 6 показан процент полисиалирования с разными нуклеофильными катализаторами.In fig. Figure 6 shows the percentage of polysialylation with different nucleophilic catalysts.
Подробное описание сущности изобретенияDetailed description of the invention
Фармакологические и иммунологические свойства терапевтических белков можно улучшить химической модификацией и конъюгацией с полимерными соединениями, такими как: полиэтиленгликоль (ПЭГ), разветленный ПЭГ, полисиаловая кислота (ПСК), гидроксиалкилкрахмал (ГАК), гидроксилэтилкрахмал (ГЭК), углевод, полисахариды, пуллулан, хитозан, гиалуроновая кислота, хондроитинсульфат, дерматансульфат, крахмал, декстран, карбоксиметилдекстран, полиалкиленоксид (ПАО), полиалкиленгликоль (ПАГ), полипропиленгликоль (ППГ), полиоксазолин, полиакрилоилморфолин, поливиниловый спирт (ПВС), поликарбоксилат, поливинилпирролидон, полифосфазен, полиоксазолин, сополимер полиэтиленаангидрида малеиновой кислоты, сополимер полистирола-ангидрида малеиновой кислоты, поли(1гидроксиметилэтилен-гидроксиметилформаль) (ПГФ), 2-метакрилоилокси-2'-этилтриметиламмония фосфат (МФК). Свойства получаемых конъюгатов обычно сильно зависимы от структуры и размера полимера. Поэтому полимеры с определенным и узким распределением размеров, как правило, предпочтительны в этой области. Синтетические полимеры, такие как ПЭГ, легко производятся с узким распределением размеров, тогда как ПСК можно очистить таким образом, что приводит к получению конечного препарата ПСК с узким распределением размеров. Кроме того, реагенты для ПЭГилирования с определенными полимерными цепями и узким распределением размеров представлены в продаже и коммерчески доступны по умеренным ценам.The pharmacological and immunological properties of therapeutic proteins can be improved by chemical modification and conjugation with polymeric compounds such as: polyethylene glycol (PEG), branched PEG, polysialic acid (PSA), hydroxyalkyl starch (HAS), hydroxyl ethyl starch (HES), carbohydrate, polysaccharides, pullulan, chitosan , hyaluronic acid, chondroitin sulfate, dermatan sulfate, starch, dextran, carboxymethyldextran, polyalkylene oxide (PAO), polyalkylene glycol (PAG), polypropylene glycol (PPG), polyoxazoline, polyacryloylmorpholine, polyvinyl alcohol (PVA), polycarboxylate, polyvinylpyrrolidone, polyphosphazene, polyoxazoline, polyethylene anhydride maleic hydride acids, polystyrene-maleic anhydride copolymer, poly(1hydroxymethylethylene-hydroxymethylformal) (PHF), 2-methacryloyloxy-2'-ethyltrimethylammonium phosphate (MPA). The properties of the resulting conjugates are usually highly dependent on the structure and size of the polymer. Therefore, polymers with a defined and narrow size distribution are generally preferred in this field. Synthetic polymers such as PEG are easily produced with a narrow size distribution, whereas PSC can be purified in a manner that results in a final PSC preparation with a narrow size distribution. In addition, PEGylation reagents with defined polymer chains and narrow size distributions are commercially available at reasonable prices.
Добавление растворимого полимера, например, при полисиалировании, представляет собой один подход для улучшения свойств терапевтических белков, таких как белок коагуляции крови FIX, а также других белков коагуляции (например, VWF, FVIIa (см., например, публикацию США 2008/0221032A1, включенную в данный документ посредством ссылки) и FVIII).The addition of a soluble polymer, such as polysialylation, is one approach to improve the properties of therapeutic proteins such as the blood coagulation protein FIX, as well as other coagulation proteins (eg, VWF, FVIIa (see, for example, US publication 2008/0221032A1, included herein by reference) and FVIII).
Терапевтические белки.Therapeutic proteins.
В определенных вариантах реализации изобретения терапевтический белок выбирают из группы, состоящей из: Фактора IX (FIX), Фактора VIII (FVIII), Фактора VIIa (FVIIa), Фактора фон Виллебранда (VWF), Фактора FV (FV), Фактора X (FX), Фактора XI (FXI), Фактора XII (FXII), тромбина (FII), белка C, белка S, tPA, PAI-1, тканевого фактора (ТФ), протеазы ADAMTS 13, ИЛ-1 альфа, ИЛ-1 бета, ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-11, колониестимулирующего фактора-1 (КСФ-1), М-КСФ, ФСК, ГМ-КСФ, гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (Г-КСФ), ЭПО, интерферона-альфа (ИФН-альфа), консенсусного интерферона, ИФН-бета, ИФН-гамма, ИФН-омега, ИЛ-7, ИЛ-8, ИЛ-9, ИЛ-10, ИЛ-12, ИЛ-13, ИЛ-14, ИЛ-15, ИЛ-16, ИЛ-17, ИЛ-18, ИЛ-19, ИЛ-20, ИЛ-21, ИЛ-22, ИЛ-23, ИЛ-24, ИЛ-31, ИЛ-32 альфа, ИЛ-33, тромбопоэтина (ТПО), Ang-1, Ang-2, Ang-4, Ang-Y, ангиопоэтинподобного полипептида 1 (ANGPTL1), ангиопоэтинподобного полипептида 2 (ANGPTL2), ангиопоэтинподобного полипептида 3 (ANGPTL3), ангиопоэтинподобного полипептида 4 (ANGPTL4), ангиопоэтинподобного полипептида 5 (ANGPTL5), ангиопоэтинподобного полипептида 6 (ANGPTL6), ангиопоэтинподобного полипептида 7 (ANGPTL7), витронектина, фактора роста эндотелия сосудов (ФРЭС), ангиогенина, активина A, активина B, активина C, костного морфогенетического белка-1, костного морфогенетического белка-2, костного морфогенетического белка-3, костного морфогенетического белка-4, костного морфогенетического белка-5, костного морфогенетического белка-6, костного морфогенетического белка-7, костного морфогенетического белка-8, костного морфогенетического белка-9, костного морфогенетического белка-10, костного морфогенетического белка-11, костного морфогенетического белка-12, костного морфогенетического белка-13, костного морфогенетического белка-14, костного морфогенетического белка-15, рецептора IA костного морфогенетического белка, рецептора IB костного морфогенетического белка, рецептора II костного морфогенетического белка, нейротрофического фактора головного мозга, кардиотрофина1, цилиарного нейротрофического фактора, рецептора цилиарного нейротрофического фактора, белка крипто, криптического белка, индуцируемого цитокинами хемотаксического фактора 1 нейтрофилов, индуцируемого цитокинами хемотаксического фактора 2α нейтрофилов, индуцируемого цитокинами хемотаксического фактора 2β нейтрофилов, эндотелиального клеточного фактора роста β, эндотелина 1, эпидермального фактора роста, эпигена, эпирегулина, аттрактанта нейтрофилов эпителиального происхождения, фактора роста фибробластов 4, фактора роста фибробластов 5, фактора роста фибробластов 6, фактора роста фибробластов 7, фактора роста фибробластов 8, фактора роста фибробластов 8b, фактора роста фибробластов 8c, фактора роста фибробластов 9, фактора роста фибробластов 10, фактора роста фибробластов 11, фактора роста фибробластов 12, фактора роста фибробластов 13, фактора роста фибробластов 16, фактора роста фибробластов 17, фактора роста фибробластов 19, фактора роста фибробластов 20, фактора роста фибробластов 21, кислого фактора роста фибробластов, основного фактора роста фибробластов, рецептора al нейротрофического фактора глиальной клеточной линии, рецептора α2 нейротрофического фактора глиальной клеточной линии, связанного с ростом белка, связанного с ростом белка a, связанного с ростом белка β, связанного с ростом белка γ, связывающего гепарин эпидермаль- 6 047322 ного фактора роста, фактора роста гепатоцитов, рецептора фактора роста гепатоцитов, фактора роста, полученного из гепатомы, инсулиноподобного фактора роста I, рецептора инсулиноподобного фактора роста, инсулиноподобного фактора роста II, белка, связывающего инсулиноподобный фактор роста, фактора роста кератиноцитов, ингибирующего лейкемию фактора, рецептора а ингибирующего лейкемию фактора, фактора роста нервов, рецептора фактора роста нервов, нейропоэтина, нейротрофина-3, нейротрофина-4, онкостатина М (OSM), плацентарного фактора роста, плацентарного фактора роста 2, тромбоцитарного фактора роста эндотелиальных клеток, тромбоцитарного фактора роста, цепи A тромбоцитарного фактора роста, тромбоцитарного фактора роста AA, тромбоцитарного фактора роста AB, цепи B тромбоцитарного фактора роста, тромбоцитарного фактора роста BB, рецептора α тромбоцитарного фактора роста, рецептора β тромбоцитарного фактора роста, стимулирующего фактора роста предшественников B-клеток, фактора стволовых клеток (ФСК), рецептора фактора стволовых клеток, ФНО, ФНО0, ФНО1, ФНО2, трансформирующего фактора роста α, трансформирующего фактора роста β, трансформирующего фактора роста β1, трансформирующего фактора роста β1.2, трансформирующего фактора роста β2, трансформирующего фактора роста β3, трансформирующего фактора роста β5, латентного трансформирующего фактора роста β1, белка I, связывающего трансформирующий фактор роста β, белка II, связывающего трансформирующий фактор роста β, белка III, связывающего трансформирующий фактор роста β, тимусного стромального лимфопоэтина (ТСЛП), рецептора I типа фактора некроза опухолей, рецептора II типа фактора некроза опухолей, рецептора активатора плазмогена урокиназного типа, активирующего белка фосфолипазы (PUP), инсулина, лектина рицина, пролактина, хорионического гонадотропина, фолликулостимулирующего гормона, тиреостимулирующего гормона, тканевого активатора плазминогена, IgG, IgE, IgM, IgA и IgD, α-галактозидазы, β-галактозидазы, ДНКазы, фетуина, лютеинизирующего гормона, эстрогена, инсулина, альбумина, липопротеинов, фетопротеина, трансферрина, тромбопоэтина, урокиназы, интегрина, тромбина, лептина, Хумиры (адалимумаба), Пролиа (деносумаба), Энбрела (этанерсепта) и белка из таблицы или их биологически активного фрагмента.In certain embodiments, the therapeutic protein is selected from the group consisting of: Factor IX (FIX), Factor VIII (FVIII), Factor VIIa (FVIIa), von Willebrand Factor (VWF), Factor FV (FV), Factor X (FX) , Factor XI (FXI), Factor XII (FXII), thrombin (FII), protein C, protein S, tPA, PAI-1, tissue factor (TF), ADAMTS 13 protease, IL-1 alpha, IL-1 beta, IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-11, colony-stimulating factor-1 (CSF-1), M-CSF, FSC, GM-CSF, granulocyte colony-stimulating factor (G- CSF), EPO, interferon-alpha (IFN-alpha), consensus interferon, IFN-beta, IFN-gamma, IFN-omega, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-12, IL -13, IL-14, IL-15, IL-16, IL-17, IL-18, IL-19, IL-20, IL-21, IL-22, IL-23, IL-24, IL-31 , IL-32 alpha, IL-33, thrombopoietin (TPO), Ang-1, Ang-2, Ang-4, Ang-Y, angiopoietin-like polypeptide 1 (ANGPTL1), angiopoietin-like polypeptide 2 (ANGPTL2), angiopoietin-like polypeptide 3 (ANGPTL3 ), angiopoietin-like polypeptide 4 (ANGPTL4), angiopoietin-like polypeptide 5 (ANGPTL5), angiopoietin-like polypeptide 6 (ANGPTL6), angiopoietin-like polypeptide 7 (ANGPTL7), vitronectin, vascular endothelial growth factor (VEGF), angiogenin, activin A, activin B, activin C , bone morphogenetic protein-1, bone morphogenetic protein-2, bone morphogenetic protein-3, bone morphogenetic protein-4, bone morphogenetic protein-5, bone morphogenetic protein-6, bone morphogenetic protein-7, bone morphogenetic protein-8, bone morphogenetic protein-9, bone morphogenetic protein-10, bone morphogenetic protein-11, bone morphogenetic protein-12, bone morphogenetic protein-13, bone morphogenetic protein-14, bone morphogenetic protein-15, bone morphogenetic protein receptor IA, bone morphogenetic protein receptor IB morphogenetic protein, bone morphogenetic protein receptor II, brain-derived neurotrophic factor, cardiotrophin1, ciliary neurotrophic factor, ciliary neurotrophic factor receptor, crypto protein, cryptic protein, cytokine-inducible neutrophil chemotactic factor 1, cytokine-inducible neutrophil chemotactic factor 2α, cytokine-inducible chemotactic factor 2β neutrophils, endothelial cell growth factor β, endothelin 1, epidermal growth factor, epigen, epiregulin, neutrophil attractant of epithelial origin, fibroblast growth factor 4, fibroblast growth factor 5, fibroblast growth factor 6, fibroblast growth factor 7, fibroblast growth factor 8, factor fibroblast growth factor 8b, fibroblast growth factor 8c, fibroblast growth factor 9, fibroblast growth factor 10, fibroblast growth factor 11, fibroblast growth factor 12, fibroblast growth factor 13, fibroblast growth factor 16, fibroblast growth factor 17, fibroblast growth factor 19, factor fibroblast growth factor 20, fibroblast growth factor 21, acidic fibroblast growth factor, basic fibroblast growth factor, glial cell line neurotrophic factor receptor al, glial cell line neurotrophic factor receptor α2 growth-associated protein, growth-associated protein a, growth-associated protein β, growth-associated protein γ, heparin-binding epidermal growth factor, hepatocyte growth factor, hepatocyte growth factor receptor, hepatoma-derived growth factor, insulin-like growth factor I, insulin-like growth factor receptor, insulin-like growth factor II, protein , insulin-like growth factor binding, keratinocyte growth factor, leukemia inhibitory factor, leukemia inhibitory factor receptor a, nerve growth factor, nerve growth factor receptor, neuropoietin, neurotrophin-3, neurotrophin-4, oncostatin M (OSM), placental growth factor, placental growth factor 2, platelet-derived endothelial cell growth factor, platelet-derived growth factor, platelet-derived growth factor chain A, platelet-derived growth factor AA, platelet-derived growth factor AB, platelet-derived growth factor chain B, platelet-derived growth factor BB, platelet-derived growth factor receptor α, platelet-derived growth factor receptor β growth factor, B-cell progenitor growth factor stimulating factor, stem cell factor (SCF), stem cell factor receptor, TNF, TNF0, TNF1, TNF2, transforming growth factor α, transforming growth factor β, transforming growth factor β1, transforming growth factor β1 .2, transforming growth factor β2, transforming growth factor β3, transforming growth factor β5, latent transforming growth factor β1, transforming growth factor β binding protein I, transforming growth factor β binding protein II, transforming growth factor β binding protein III , thymic stromal lymphopoietin (TSLP), tumor necrosis factor receptor type I, tumor necrosis factor receptor type II, urokinase-type plasmogen activator receptor, phospholipase activating protein (PUP), insulin, ricin lectin, prolactin, human chorionic gonadotropin, follicle-stimulating hormone, thyroid-stimulating hormone , tissue plasminogen activator, IgG, IgE, IgM, IgA and IgD, α-galactosidase, β-galactosidase, DNase, fetuin, luteinizing hormone, estrogen, insulin, albumin, lipoproteins, fetoprotein, transferrin, thrombopoietin, urokinase, integrin, thrombin, leptin, Humira (adalimumab), Prolia (denosumab), Enbrel (etanercept) and a protein from the table or a biologically active fragment thereof.
Получение терапевтических белков Получение терапевтических белков включает любой способ, известный в этой области: (i) получение рекомбинантной ДНК методом генетической инженерии, (ii) введение рекомбинантной ДНК в прокариотические или эукариотические клетки с помощью, к примеру и без ограничения, трансфекции, электропорации или микроинъекции, (iii) культивирование указанных трансформированных клеток, (iv) экспрессия терапевтического белка, например конституитивно или при индукции, и (v) выделение указанного белка коагуляции крови, например из культуральной среды или путем сбора трансформированных клеток для того, чтобы получить очищенный терапевтический белок.Production of Therapeutic Proteins Production of therapeutic proteins includes any method known in the art: (i) production of recombinant DNA by genetic engineering, (ii) introduction of recombinant DNA into prokaryotic or eukaryotic cells by, for example and without limitation, transfection, electroporation or microinjection , (iii) culturing said transformed cells, (iv) expressing the therapeutic protein, for example constitutively or by induction, and (v) isolating said blood coagulation protein, for example from a culture medium or by harvesting the transformed cells in order to obtain purified therapeutic protein.
В других аспектах изобретения терапевтический белок получают экспрессией в подходящей прокариотической или эукариотической системе хозяина, способной продуцировать фармакологически приемлемую молекулу белка коагуляции крови. Примерами эукариотических клеток являются клетки млекопитающих такие как: CHO, CoS, HEK 293, BHK, SK-Hep и HepG2.In other aspects of the invention, the therapeutic protein is produced by expression in a suitable prokaryotic or eukaryotic host system capable of producing a pharmacologically acceptable blood coagulation protein molecule. Examples of eukaryotic cells are mammalian cells such as: CHO, CoS, HEK 293, BHK, SK-Hep and HepG2.
Для получения терапевтического белка используется большое разнообразие векторов и они выбираются из эукариотических и прокариотических векторов экспрессии. Примеры векторов для прокариотической экспрессии включают плазмиды такие как и без ограничения: pRSET, pET и pBAD, в которых промоторы, используемые в векторах прокариотической экспрессии, включают один или более таких и без ограничения: lac, trc, trp, recA или araBAD. Примеры векторов для эукариотической экспрессии включают: (i) для экспрессии в дрожжах, векторы такие как и без ограничения pAO, pPIC, pYES или pMET, используя промоторы такие как и без ограничения AOX1, GAP, GAL1 или AUG1; (ii) для экспрессии в клетках насекомых, векторы такие как и без ограничения pMT, pAc5, pIB, pMIB или pBAC, используя промоторы такие как и без ограничения PH, p10, MT, Ac5, OpIE2, gp64 или polh, и (iii) для экспрессии в клетках млекопитающих, векторы такие как и без ограничения pSVL, pCMV, pRc/RSV, pcDNA3 или pBPV, и векторы, полученные из, в одном аспекте изобретения, вирусных систем таких как и без ограничения вируса осповакцины, аденоассоциированные вирусы, герпес-вирусы или ретровирусы, используя промоторы такие как и без ограничения CMV, SV40, EF-1, UbC, RSV, ADV, BPV и β-актин.A wide variety of vectors are used to produce therapeutic proteins and are selected from eukaryotic and prokaryotic expression vectors. Examples of prokaryotic expression vectors include plasmids such as, but not limited to, pRSET, pET, and pBAD, in which the promoters used in the prokaryotic expression vectors include one or more of, but not limited to, lac, trc, trp, recA, or araBAD. Examples of eukaryotic expression vectors include: (i) for expression in yeast, vectors such as and without limitation pAO, pPIC, pYES or pMET using promoters such as and without limitation AOX1, GAP, GAL1 or AUG1; (ii) for expression in insect cells, vectors such as but not limited to pMT, pAc5, pIB, pMIB or pBAC, using promoters such as but not limited to PH, p10, MT, Ac5, OpIE2, gp64 or polh, and (iii) for expression in mammalian cells, vectors such as, but not limited to, pSVL, pCMV, pRc/RSV, pcDNA3, or pBPV, and vectors derived from, in one aspect of the invention, viral systems such as, but not limited to, vaccinia virus, adeno-associated viruses, herpes viruses or retroviruses using promoters such as and without limitation CMV, SV40, EF-1, UbC, RSV, ADV, BPV and β-actin.
Введение.Introduction.
В одном варианте реализации конъюгированный терапевтический белок настоящего изобретения может вводиться с помощью инъекции, такой как внутривенная, внутримышечная или внутрибрюшинная инъекция.In one embodiment, the conjugated therapeutic protein of the present invention may be administered by injection, such as intravenous, intramuscular, or intraperitoneal injection.
Для введения композиции, содержащей конъюгированный терапевтический белок настоящего избретения человеку или подопытному животному, в одном аспекте композиция содержит один и более фармацевтически приемлемых носителей. Термины фармацевтически или фармакологически приемлемый относятся к молекулярным объектам и композициям, которые стабильны, ингибируют деградацию белков, такую как аггрегация и расщепление препаратов, и, кроме того, не вызывают аллергических или других нежелательных реакций при введении путями, широко известными в этой области, как описано ниже. Фармацевтически приемлемые носители включают любые и все применяемые в клинической практике растворители, диспергирующие среды, покрытия, противомикробные и противогрибковые агенты, изотонические вещества и агенты, замедляющие абсорбцию и им подобные, включая агенты,For administration of a composition containing a conjugated therapeutic protein of the present invention to a human or experimental animal, in one aspect, the composition contains one or more pharmaceutically acceptable carriers. The terms pharmaceutically or pharmacologically acceptable refer to molecular entities and compositions that are stable, inhibit protein degradation such as aggregation and degradation of drugs, and, in addition, do not cause allergic or other adverse reactions when administered by routes generally known in the art, as described below. Pharmaceutically acceptable carriers include any and all clinically used solvents, dispersing media, coatings, antimicrobial and antifungal agents, isotonic and absorption retarding agents and the like, including agents
- 7 047322 раскрытые выше.- 7 047322 disclosed above.
В данном документе считается, что термин эффективное количество обозначает дозу, подходящую для лечения заболевания или нарушения, или облегчения симптома заболевания или нарушения. В одном варианте реализации термин эффективное количество обозначает дозу, подходящую для лечения млекопитающего, страдающего нарушением, сопровождающимся повышенной кровоточивостью, описанным в данном документе.As used herein, the term effective amount is intended to mean a dose suitable for treating a disease or disorder, or alleviating a symptom of a disease or disorder. In one embodiment, the term effective amount refers to a dose suitable for treating a mammal suffering from a bleeding disorder described herein.
Такие композиции могут вводиться перорально, местно, трансдермально, парентерально, с помощью ингаляционного спрея, вагинально, ректально или с помощью внутричерепной инъекции. Термин парентеральный, как используется в данном документе, включает подкожные инъекции, внутривенную, внутримышечную, интрацистернальную инъекцию или процедуру инфузии. Также это подразумевает введение внутривенной, внутрикожной, внутримышечной, интрамаммарной, внутрибрюшинной, интратекальной, ретробульбарной, внутрилегочной инъекцией и/или хирургическим имплантированием в конкретное место. Обычно, композиции преимущественно свободны от пирогенов, а также от других примесей, которые могут быть опасными для реципиента.Such compositions may be administered orally, topically, transdermally, parenterally, by inhalation spray, vaginally, rectally, or by intracranial injection. The term parenteral as used herein includes subcutaneous injection, intravenous, intramuscular, intracisternal injection or infusion procedure. It also involves administration by intravenous, intradermal, intramuscular, intramammary, intraperitoneal, intrathecal, retrobulbar, intrapulmonary injection and/or surgical implantation at a specific site. Typically, the compositions are substantially free of pyrogens as well as other impurities that may be harmful to the recipient.
Однократное или многократные введения композиций могут проводиться на уровне доз и по схеме, выбранными лечащим врачом. Для предупреждения или лечения заболевания, подходящая доза будет зависеть от типа заболевания, требующего лечения, как описано выше, тяжести и течения заболевания, от того, применяется ли это лекарство с профилактическими или терапевтическими целями, предыдущего лечения, истории болезни пациента и реакции на это лекарство и, усмотрения штатного врача.Single or multiple administrations of the compositions can be carried out at the dose level and according to the schedule selected by the attending physician. For the prevention or treatment of a disease, the appropriate dose will depend on the type of disease requiring treatment as described above, the severity and course of the disease, whether the drug is being used for prophylactic or therapeutic purposes, previous treatment, the patient's medical history, and response to the drug. and, the discretion of the staff physician.
Настоящее изобретение также относится к фармацевтической композиции, содержащей эффективное количество конъюгированного терапевтического белка, как определено в данном документе. Фармацевтическая композиция может дополнительно содержать фармацевтически приемлемый носитель, растворитель, соль, буферное или вспомогательное вещество. Фармацевтическая композиция может применяться для лечения определенных выше нарушений, сопровождающихся повышенной кровоточивостью. Фармацевтическая композиция данного изобретения может быть раствором или лиофилизованным препаратом. Растворы этой фармацевтической композиции могут быть подвергнуты любому подходящему процессу лиофилизации.The present invention also provides a pharmaceutical composition containing an effective amount of a conjugated therapeutic protein as defined herein. The pharmaceutical composition may further contain a pharmaceutically acceptable carrier, diluent, salt, buffer or excipient. The pharmaceutical composition can be used to treat the disorders defined above, accompanied by increased bleeding. The pharmaceutical composition of the present invention may be a solution or a lyophilized preparation. Solutions of this pharmaceutical composition may be subjected to any suitable lyophilization process.
В качестве дополнительного аспекта изобретение включает наборы, которые содержат композицию данного изобретения, упакованную способом, который облегчает ее использование для введения субъектам. В одном варианте реализации изобретения такой набор включает вещество или композицию, описанные в данном документе (например, композиция, содержащая конъюгированный терапевтический белок), упакованные в контейнер, такой как закрытый флакон или сосуд с этикеткой, прикрепленной к контейнеру или помещенной в упаковку, которая описывает применение вещества или композиции при практической реализации этого способа изобретения. В одном варианте реализации изобретения этот набор содержит первый контейнер с композицией, содержащей конъюгированный терапевтический белок и второй контейнер с физиологически приемлемым восстанавливающим раствором для композиции в первом контейнере. В одном аспекте изобретения вещество или композиция упакованы в форме одноразовой дозы. Набор может дополнительно включать устройство, пригодное для введения композиции в соответствии со специфическим путем введения. Предпочтительно, чтобы набор содержал этикетку, которая описывает применение терапевтического белка или пептидной композиции.As a further aspect, the invention includes kits that contain the composition of the present invention packaged in a manner that facilitates its use for administration to subjects. In one embodiment of the invention, such a kit includes a substance or composition described herein (for example, a composition containing a conjugated therapeutic protein) packaged in a container, such as a closed vial or container with a label affixed to the container or placed in a package that describes the use of a substance or composition in the practical implementation of this method of the invention. In one embodiment of the invention, this kit contains a first container with a composition containing a conjugated therapeutic protein and a second container with a physiologically acceptable reconstitution solution for the composition in the first container. In one aspect of the invention, the substance or composition is packaged in unit dose form. The kit may further include a device suitable for administering the composition according to a specific route of administration. Preferably, the kit contains a label that describes the use of the therapeutic protein or peptide composition.
Водорастворимые полимеры.Water-soluble polymers.
Сиаловая кислота и ПСК.Sialic acid and PSA.
ПСК состоят из полимеров (обычно гомополимеров) N-ацетилнейраминовой кислоты. Вторичная аминогруппа обычно несет ацетильную группу, но вместо нее может нести гликолильную группу. Возможные заместители гидроксильных групп включают ацетильную, лактильную, этильную, сульфатную и фосфатную группы.PSCs are composed of polymers (usually homopolymers) of N-acetylneuraminic acid. The secondary amino group usually carries an acetyl group, but may carry a glycolyl group instead. Possible hydroxyl group substituents include acetyl, lactyl, ethyl, sulfate and phosphate groups.
НО он But he
N- Ацетилнейраминсвая кислотаN-Acetylneuraminic acid
Neu5AcNeu5Ac
Структура сиаловой кислоты (N-ацетилнейраминовой кислоты).Structure of sialic acid (N-acetylneuraminic acid).
ПСК и мПСК обычно включают линейные полимеры, состоящие в основном из фрагментов Nацетилнейраминовой кислоты связанных 2,8-или 2,9-гликозидными связями или их комбинациями (например, чередующимися 2,8- и 2,9-связями). В частности, для ПСК и мПСК предпочтительными являются гликозидные связи α-2,8. Такие ПСК и мПСК удобно получают из коломиновых кислот, которые называются в данном документе как КК и мКК. Обычные ПСК и мПСК содержат по меньшей мере 2, предпочтительно по меньшей мере 5, предпочтительнее по меньшей мере 10 и предпочтительнее всего по меньшей мере 20 фрагментов N-ацетилнейраминовой кислоты. Таким образом, они могут содержатьPSCs and mPSCs typically comprise linear polymers consisting primarily of N-acetylneuraminic acid units linked by 2,8- or 2,9-glycosidic linkages or combinations thereof (eg, alternating 2,8- and 2,9-linkages). In particular, α-2,8 glycosidic linkages are preferred for PSCs and mPSCs. Such PSCs and mPSCs are conveniently prepared from colominic acids, which are referred to herein as CC and mAC. Conventional PSCs and mPSCs contain at least 2, preferably at least 5, preferably at least 10, and most preferably at least 20 N-acetylneuraminic acid moieties. So they can contain
- 8 047322 от 2 до 300 фрагментов N-ацетилнейраминовой кислоты, предпочтительно от 5 до 200 фрагментов Nацетилнейраминовой кислоты или предпочтительнее всего от 10 до 100 фрагментов Nацетилнейраминовой кислоты. ПСК и мПСК преимущественно в основном свободны от компонентов Сахаров отличных от N-ацетилнейраминовой кислоты. Поэтому ПСК и КК предпочтительно содержат по меньшей мере 90%, предпочтительнее по меньшей мере 95% и предпочтительнее всего по меньшей мере 98% фрагментов N-ацетилнейраминовой кислоты.- 8 047322 from 2 to 300 N-acetylneuraminic acid fragments, preferably from 5 to 200 N-acetylneuraminic acid fragments or most preferably from 10 to 100 N-acetylneuraminic acid fragments. PSCs and mPSCs are predominantly free of sugar components other than N-acetylneuraminic acid. Therefore, PSA and CC preferably contain at least 90%, more preferably at least 95%, and most preferably at least 98% N-acetylneuraminic acid moieties.
Когда ПСК и КК содержат фрагменты отличные от N-ацетилнейраминовой кислоты (как, например, в мПСК и мКК), то они преимущественно расположены на одном или обоих концах полимерной цепи. Такие другие фрагменты могут, к примеру, быть фрагментами полученными из концевых фрагментов N-ацетилнейраминовой кислоты при окислении или восстановлении.When PSC and CK contain fragments other than N-acetylneuraminic acid (as, for example, in mPSC and mKK), they are predominantly located at one or both ends of the polymer chain. Such other fragments may, for example, be fragments derived from the terminal fragments of N-acetylneuraminic acid by oxidation or reduction.
Например, в публикации WO-A-0187922 описываются такие мПСК и мКК, в которых невосстанавливающий остаток концевой N-ацетилнейраминовой кислоты превращают в альдегидную группу при реакции с перйодатом натрия. Кроме того, в публикации WO 2005/016974 описываются такие мПСК и мКК, в которых восстанавливающий остаток концевой N-ацетилнейраминовой кислоты подвергают восстановлению до уменьшенного открытого кольца на восстанавливающем остатке концевой Nацетилнейраминовой кислоты, при этом образуется вицинальная диольная группа, с последующим окислением для превращения вицинальной диольной группы в альдегидную группу.For example, WO-A-0187922 describes such mPSCs and mCCs in which the non-reducing terminal N-acetylneuraminic acid residue is converted to an aldehyde group by reaction with sodium periodate. In addition, WO 2005/016974 describes such mPSCs and mCCs in which the reducing residue of the terminal N-acetylneuraminic acid is reduced to a reduced open ring on the reducing residue of the terminal N-acetylneuraminic acid, thereby forming a vicinal diol group, followed by oxidation to convert the vicinal diol group into an aldehyde group.
Богатые сиаловой кислотой гликопротеины связывают селектин в организме человека и других организмах. Они играют важную роль в организме человека при инфекциях гриппа. Например, сиаловая кислота может скрывать маннозные антигены от маннозосвязывающего лектина на поверхности клетокхозяев или бактерий. Это предупреждает активацию комплемента. Сиаловые кислоты также скрывают предпоследний остаток галактозы, тем самым предупреждая быстрое выведение этого гликопротеина рецептором галактозы паренхимальных клеток печени.Sialic acid-rich glycoproteins bind selectin in humans and other organisms. They play an important role in the human body during influenza infections. For example, sialic acid can hide mannose antigens from mannose-binding lectin on the surface of host cells or bacteria. This prevents complement activation. Sialic acids also hide the penultimate residue of galactose, thereby preventing the rapid clearance of this glycoprotein by the galactose receptor of liver parenchymal cells.
Структура коломиновой кислоты (гомополимер N-ацетилнейраминовой кислоты).Structure of colominic acid (N-acetylneuraminic acid homopolymer).
Коломиновые кислоты (подкласс ПСК) представляют собой гомополимеры N-ацетилнейраминовой кислоты (НАНК) с α (2^8) кетозидной связью и синтезируются, в частности, отдельными штаммами Escherichia coli, несущими антиген K1. Коломиновые кислоты обладают многими физиологическими функциями. Они важны в качестве сырья для производства лекарственных и косметических средств.Colomic acids (a subclass of PSA) are homopolymers of N-acetylneuraminic acid (NANA) with an α (2^8) ketoside bond and are synthesized, in particular, by certain Escherichia coli strains carrying the K1 antigen. Colomic acids have many physiological functions. They are important as raw materials for the production of medicines and cosmetics.
Сравнительные исследования in vivo с полисиалированной и немодифицированной аспарагиназой выявили, что полисиалирование увеличивает период полувыведения данного фермента (Fernandes and Gregoriadis, Biochimica Biophysica Acta 1341: 26-34, 1997).Comparative in vivo studies with polysialylated and unmodified asparaginase revealed that polysialylation increases the half-life of this enzyme (Fernandes and Gregoriadis, Biochimica Biophysica Acta 1341: 26-34, 1997).
В данном документе считается, что термин фрагменты сиаловых кислот включает мономеры мономеры и полимеры сиаловой кислоты (полисахариды), которые растворимы в водном растворе или суспензии и обладают небольшим или не обладают вредным воздействием, таким как побочные эффекты, у млекопитающих при введении конъюгата ПСК-белок коагуляции крови в фармацевтически эффективном количестве. Эти полимеры характеризуются, в одном аспекте, как содержащие 1, 2, 3, 4, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400 или 500 остатков сиаловых кислот. В определенных аспектах различные остатки сиаловых кислот соединяются в цепь.As used herein, the term sialic acid fragments is considered to include sialic acid monomers and polymers (polysaccharides) that are soluble in aqueous solution or suspension and have little or no harmful effects, such as side effects, in mammals when administered with a PSA-protein conjugate blood coagulation in a pharmaceutically effective amount. These polymers are characterized, in one aspect, as containing 1, 2, 3, 4, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, or 500 sialic acid residues . In certain aspects, various sialic acid residues are linked into a chain.
В одном варианте реализации изобретения часть сиаловой кислоты полисахаридного соединения является сильно гидрофильной и в другом варианте реализации целое соединение является сильно гидрофильным. Гидрофильность сообщается, главным образом, выступающими карбоксильными группами остатков сиаловой кислоты, а также гидроксильными группами. Остаток сахарида может содержать другие функциональные группы такие как: аминная, гидроксильная или сульфатная группы или их комбинации. Эти группы могут присутствовать на встречающихся в природе соединениях сахаридов или вводиться в производные полисахаридные соединения.In one embodiment, the sialic acid portion of the polysaccharide compound is highly hydrophilic, and in another embodiment, the entire compound is highly hydrophilic. Hydrophilicity is imparted mainly by the protruding carboxyl groups of sialic acid residues, as well as by hydroxyl groups. The saccharide moiety may contain other functional groups such as amine, hydroxyl or sulfate groups or combinations thereof. These groups may be present on naturally occurring saccharide compounds or introduced into derived polysaccharide compounds.
Встречающийся в природе полимер ПСК доступен в виде полидисперсного препарата, демонстрирующего широкое распределение размеров молекул (например, Sigma C-5762) и высокую полидисперсность (ПД). Благодаря тому, что полисахариды обычно синтезируются в бактериях, несущих неотъемлемый риск совместно выделяемых эндотоксинов, очистка длинных полимерных цепей сиаловой кислоты может повысить вероятность увеличенного содержания эндотоксинов. Короткие молекулы ПСК с 1-4 остатками сиаловой кислоты также могут быть получены синтетическим путем (Kang SH et al., Chem Commun. 2000;227-8; Ress DK and Linhardt RJ, Current Organic Synthesis. 2004;1:31-46), при этом минимиThe naturally occurring polymer PSA is available as a polydisperse formulation exhibiting a wide molecular size distribution (e.g., Sigma C-5762) and high polydispersity (PD). Because polysaccharides are typically synthesized in bacteria, which carry an inherent risk of co-secreting endotoxins, purification of long polymer chains of sialic acid may increase the likelihood of increased endotoxin content. Short PSA molecules with 1-4 sialic acid residues can also be produced synthetically (Kang SH et al., Chem Commun. 2000;227-8; Ress DK and Linhardt RJ, Current Organic Synthesis. 2004;1:31-46) , while minimizing
- 9 047322 зируется риск получения высоких концентраций эндотоксинов. Несмотря на это, в данное времы могут производиться препараты ПСК с узким распределением размеров молекул и низкой полидисперсностью, которые также свободны от эндотоксинов. Полисахаридные соединения специального применения для данного изобретения, в одном аспекте, синтезируются бактериями. Некоторые из этих встречающихся в природе полисахаридов известны как гликолипиды. В одном варианте реализации полисахаридные соединения практически свободны от концевых остатков галактозы.- 9 047322 there is a risk of obtaining high concentrations of endotoxins. Despite this, PSC preparations with a narrow molecular size distribution and low polydispersity, which are also free of endotoxins, can now be produced. Polysaccharide compounds of particular use for this invention are, in one aspect, synthesized by bacteria. Some of these naturally occurring polysaccharides are known as glycolipids. In one embodiment, the polysaccharide compounds are substantially free of terminal galactose residues.
Способы присоединения.Methods of joining.
Терапевтический белок может быть ковалентно связан с полисахаридными соединениями с помощью любой из разнообразных методик, известных специалистам в этой области. В различных аспектах данного изобретения фрагменты сиаловых кислот связывают с терапевтическим белком, например, FIX, FVIII, FVIIa или VWF, к примеру способом, описанным в патенте США № 4356170, который включен в данный документ посредством ссылки.The therapeutic protein can be covalently linked to polysaccharide compounds using any of a variety of techniques known to those skilled in the art. In various aspects of the present invention, sialic acid moieties are coupled to a therapeutic protein, for example, FIX, FVIII, FVIIa or VWF, for example, in the manner described in US Pat. No. 4,356,170, which is incorporated herein by reference.
Другие техники для связывания ПСК с полипептидами также известны и предусмотрены данным изобретением. К примеру, в публикации патента США № 2007/0282096 описано конъюгирование аминного или гидразидного производного, например, ПСК, с белками. Кроме того, в публикации патента США 2007/0191597 описаны производные ПСК, содержащие на восстанавливающем конце альдегидную группу для проведения реакции с субстратами (например, белками). Содержание этих ссылок полностью включено в данный документ посредством ссылки.Other techniques for linking PSC to polypeptides are also known and are contemplated by this invention. For example, US Patent Publication No. 2007/0282096 describes the conjugation of an amine or hydrazide derivative, such as PSA, to proteins. In addition, US Patent Publication 2007/0191597 describes PSA derivatives containing an aldehyde group at the reducing end to react with substrates (eg, proteins). The contents of these references are incorporated herein by reference in their entirety.
Различные способы раскрыты от столбца 7, строки 15 до столбца 8, строки 5 патента США № 5846951 (содержание которого полностью включено в данный документ посредством ссылки). Типичные методики включают связывание через пептидную связь между карбоксильной группой на одной или другой молекуле белка коагуляции крови или полисахарида и аминогруппой белка коагуляции крови или полисахарида, или сложноэфирную связь между карбоксильной группой белка коагуляции крови или полисахарида и гидроксильной группой терапевтического белка или полисахарида. Другая связь, с помощью которой терапевтический белок ковалентно связывается с полисахаридным соединением, осуществляется посредством основания Шиффа между свободной аминогруппой белка коагуляции крови, реагирующего с альдегидной группой, образованной на невосстанавливающем конце полисахарида при окислении перйодатом (Jennings HJ and Lugowski C, J Immunol. 1981;127:1011-8; Fernandes AI and Gregoriadis G, Biochim Biophys Acta. 1997;1341;26-34). Полученное основание Шиффа в одном аспекте изобретения стабилизируют специфическим восстановлением NaCNBH3 с образованием вторичного амина. Альтернативным подходом является образование концевых свободных аминогрупп в молекуле ПСК методом восстановительного аминирования с помощью NH4Cl после предварительного окисления. Для связывания двух аминных или двух гидроксильных групп могут применяться бифункциональные реагенты. К примеру, молекула ПСК, содержащая аминогруппу соединяется с аминогруппами белка с такими реагентами как БС3 (бис(сульфосукцинимидил)суберат/ Pierce, Rockford, IL). Например для связывания амина и тиольных групп дополнительно используются гетеробифункциональные перекрестносвязывающие реагенты как сульфо-ЭМКС ^^-малеимидокапроилокси)сульфосукцинимидный сложный эфир/Pierce).Various methods are disclosed from column 7, line 15 to column 8, line 5 of US Pat. No. 5,846,951 (the contents of which are incorporated by reference herein in their entirety). Typical techniques include coupling via a peptide bond between a carboxyl group on one or the other molecule of a blood coagulation protein or polysaccharide and an amino group of a blood coagulation protein or polysaccharide, or an ester bond between a carboxyl group of a blood coagulation protein or polysaccharide and a hydroxyl group of a therapeutic protein or polysaccharide. Another link by which the therapeutic protein is covalently bound to the polysaccharide compound is through a Schiff base between the free amino group of the blood coagulation protein reacting with the aldehyde group formed at the non-reducing end of the polysaccharide upon oxidation with periodate (Jennings HJ and Lugowski C, J Immunol. 1981; 127:1011-8; Fernandes AI and Gregoriadis G, Biochim Biophys Acta 1997;1341;26-34). The resulting Schiff base is, in one aspect of the invention, stabilized by specific reduction of NaCNBH 3 to form a secondary amine. An alternative approach is the formation of terminal free amino groups in the PSA molecule by reductive amination with NH 4 Cl after preliminary oxidation. Bifunctional reagents can be used to link two amine or two hydroxyl groups. For example, a PSA molecule containing an amino group is combined with the amino groups of a protein with reagents such as BS3 (bis(sulfosuccinimidyl) suberate (Pierce, Rockford, IL). For example, to link the amine and thiol groups, heterobifunctional cross-linking reagents such as sulfo-EMCS (^^-maleimidocaproyloxy)sulfosuccinimide ester/Pierce) are additionally used.
В другом подходе получают гидразид ПСК и связывают его с углеводным фрагментом белка после предварительного окисления и образования альдегидных связей.In another approach, PSA hydrazide is prepared and linked to a carbohydrate moiety of the protein after preliminary oxidation and formation of aldehyde bonds.
Выше описано, что свободная аминогруппа терапевтического белка реагирует с 1-карбоксильной группой остатка сиаловой кислоты с образованием пептидильной связи или эфирная связь образуется между 1-карбоксильной группой кислоты и гидроксильной или другой подходящей активной группой белка коагуляции крови. Альтернативно, карбоксильная группа образует пептидную связь с деацетилированной 5-аминогруппой или альдегидная группа молекулы терапевтического белка образует основание Шиффа с N-деацетилированной 5-аминогруппой остатка сиаловой кислоты.As described above, the free amino group of the therapeutic protein reacts with the 1-carboxyl group of the sialic acid residue to form a peptidyl bond, or an ester bond is formed between the 1-carboxyl group of the acid and the hydroxyl or other suitable active group of the blood coagulation protein. Alternatively, the carboxyl group forms a peptide bond with the deacetylated 5-amino group, or the aldehyde group of the therapeutic protein molecule forms a Schiff base with the N-deacetylated 5-amino group of the sialic acid residue.
Альтернативно, полисахаридное соединение связывают нековалентным способом с терапевтическим белком. Например, полисахаридное соединение и фармацевтически активное соединение в одном аспекте изобретения связывают с помощью гидрофобных взаимодействий. Другие нековалентные связи включают электростатические взаимодействия с противоположно заряженными ионами, притягивающимися друг с другом.Alternatively, the polysaccharide compound is non-covalently linked to the therapeutic protein. For example, the polysaccharide compound and the pharmaceutically active compound in one aspect of the invention are linked via hydrophobic interactions. Other non-covalent bonds involve electrostatic interactions with oppositely charged ions attracting each other.
В разных вариантах реализации изобретения терапевтический белок связан или ассоциирован с полисахаридным соединением в стехиометрических количествах (например, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6, 1:7, 1:7, 1:8, 1:9 или 1:10 и т.д.). В разных вариантах реализации 1-6, 7-12 или 13-20 полисахаридов связывают с белком коагуляции крови. В еще одних вариантах реализации изобретения 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 или более полисахаридов связаны с белком коагуляции крови.In various embodiments, the therapeutic protein is bound or associated with the polysaccharide compound in stoichiometric amounts (e.g., 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6, 1:7, 1:7 , 1:8, 1:9 or 1:10, etc.). In various embodiments, 1-6, 7-12, or 13-20 polysaccharides are associated with the blood coagulation protein. In still other embodiments, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 or more polysaccharides are linked to blood coagulation protein.
В разных вариантах реализации изобретения терапевтический белок модифицируют для введения сайтов гликозилирования (т.е. сайты отличные от нативных сайтов гликозилирования). Такие модификации могут быть выполнены с использованием стандартных молекулярно-биологических методик, известных в этой области. Более того, терапевтический белок перед конъюгацией с водорастворимым полимером с помощью одного или большего количества углеводных фрагентов может быть гликозилированный in vivo или in vitro. Эти гликозилированные сайты могут служить мишенями для конъюгацииIn various embodiments, the therapeutic protein is modified to introduce glycosylation sites (ie, sites other than the native glycosylation sites). Such modifications can be made using standard molecular biology techniques known in the art. Moreover, the therapeutic protein may be glycosylated in vivo or in vitro before conjugation to a water-soluble polymer using one or more carbohydrate moieties. These glycosylated sites may serve as targets for conjugation
- 10 047322 белков с водорастворимыми полимерами (патентная публикация США № 20090028822, патентная публикация США № 2009/0093399, патентная публикация США № 200 9/0081188, патентная публикация- 10 047322 proteins with water-soluble polymers (US Patent Publication No. 20090028822, US Patent Publication No. 2009/0093399, US Patent Publication No. 200 9/0081188, Patent Publication
США № 2007/0254836, патентная публикация США № 2006/0111279 и статья DeFrees S. et al., Glycobiology, 2006, 16, 9, 833-43). К примеру, белок, который не является природногликозилированным in vivo (например, белок, который не является гликопротеином) может быть гликозилирован как описано выше.US No. 2007/0254836, US Patent Publication No. 2006/0111279 and DeFrees S. et al., Glycobiology, 2006, 16, 9, 833-43). For example, a protein that is not naturally glycosylated in vivo (eg, a protein that is not a glycoprotein) can be glycosylated as described above.
E. Аминоокси связывание.E. Aminooxy binding.
В одном варианте реализации изобретения реакция гидроксиламина или производных гидроксиламина с альдегидами (например, с углеводным фрагментом после окисления перйодатом натрия) с образованием оксимной группы применяется для получения конъюгатов белка коагуляции крови. К примеру, гликопротеин (например, терапевтический белок согласно настоящему изобретению) вначале окисленный окисляющим агентом таким как перйодат натрия (NaIO4) (Rothfus JA et Smith EL., J Biol Chem 1963, 238, 1402-10 и Van Lenten L и Ashwell G., J Biol Chem 1971, 246, 1889-94). Окисление перйодатом гликопротеинов основано на классической реакции Малапрада, описанной в 1928 году, окисление вицинальных диолов перйодатом с образованием активной альдегидной группы (Malaprade L., Analytical application, Bull Soc Chim France, 1928, 43, 683-96). Дополнительные примеры такого окисляющего агента являются: тетраацетат свинца (Pb(OAc)4), ацетат марганца (MnO(Ac)3), ацетат кобальта (Co(OAc)2), ацетат таллия (TlOAc), сульфат церия (Ce(SO4)2) (патент США 4367309) или перрутенат калия (KRuO4) (Marko et al., J Am Chem Soc 1997,119, 12661-2). Под термином окисляющий агент подразумевается соединение-мягкий окислитель, который способен окислять вицинальные диолы в углеводах, благодаря чему образуются активные альдегидные группы при реакции в физиологических условиях.In one embodiment, the reaction of hydroxylamine or hydroxylamine derivatives with aldehydes (eg, a carbohydrate moiety after oxidation with sodium periodate) to form an oxime group is used to produce blood coagulation protein conjugates. For example, a glycoprotein (eg, a therapeutic protein of the present invention) is first oxidized by an oxidizing agent such as sodium periodate (NaIO 4 ) (Rothfus JA et Smith EL., J Biol Chem 1963, 238, 1402-10 and Van Lenten L and Ashwell G ., J Biol Chem 1971, 246, 1889-94). Periodate oxidation of glycoproteins is based on the classical Malaprade reaction, described in 1928, the oxidation of vicinal diols with periodate to form an active aldehyde group (Malaprade L., Analytical application, Bull Soc Chim France, 1928, 43, 683-96). Additional examples of such an oxidizing agent are: lead tetraacetate (Pb(OAc) 4 ), manganese acetate (MnO(Ac) 3 ), cobalt acetate (Co(OAc) 2 ), thallium acetate (TlOAc), cerium sulfate (Ce(SO 4 ) 2 ) (US Patent 4,367,309) or potassium perruthenate (KRuO 4 ) (Marko et al., J Am Chem Soc 1997,119, 12661-2). The term oxidizing agent refers to a mild oxidizing compound that is capable of oxidizing vicinal diols in carbohydrates, resulting in the formation of active aldehyde groups upon reaction under physiological conditions.
Второй стадией является связывание полимера, содержащего аминооксигруппу, с окисленным углеводным фрагментом с образованием оксимной связи. В одном варианте реализации изобретения эта стадия может выполняться в присутствии каталитических количеств нуклеофильного катализатора анилина или производных анилина (Dirksen A et Dawson PE, Bioconjugate Chem. 2008; Zeng Y et al., Nature Methods 2009;6:207-9). Анилиновый катализ значительно ускоряет оксимное лигирование, что позволяет использовать очень низкие концентрации реагентов. В другом варианте реализации изобретения оксимная связь стабилизируется восстановлением NaCNBH3 с образованием алкоксиаминной связи (фиг. 2). Дополнительные катализаторы описаны ниже.The second stage is the binding of a polymer containing an aminooxy group to an oxidized carbohydrate moiety to form an oxime bond. In one embodiment of the invention, this step can be performed in the presence of catalytic amounts of the nucleophilic catalyst aniline or aniline derivatives (Dirksen A et Dawson PE, Bioconjugate Chem. 2008; Zeng Y et al., Nature Methods 2009;6:207-9). Aniline catalysis greatly accelerates oxime ligation, allowing the use of very low reagent concentrations. In another embodiment of the invention, the oxime bond is stabilized by reduction of NaCNBH 3 to form an alkoxyamine bond (Fig. 2). Additional catalysts are described below.
Дополнительная информация по аминоокси технологии может быть найдена по следующим ссылкам, содержание каждой из которых включено в данных документ полностью: EP 1681303A1 (соединенный с ГАК эритропоэтин); WO 2005/014024 (конъюгаты полимера и белка, связанные оксимной связывающей группой); WO96/40662 (содержащие аминоокси линкер соединения и их применение в конъюгатах); WO 2008/025856 (модифицированные белки); Peri F et al., Tetrahedron 1998, 54, 12269-78; KublerKielb J et. Pozsgay V., J Org Chem 2005, 70, 6887-90; Lees A et al., Vaccine 2006, 24(6), 716-29; и Heredia KL et al., Macromoecules 2007, 40(14), 4772-9.Additional information on aminooxy technology can be found at the following links, the contents of each of which are included in this document in full: EP 1681303A1 (HAA-coupled erythropoietin); WO 2005/014024 (polymer-protein conjugates linked by an oxime linking group); WO96/40662 (compounds containing aminooxy linker and their use in conjugates); WO 2008/025856 (modified proteins); Peri F et al., Tetrahedron 1998, 54, 12269-78; KublerKielb J et. Pozsgay V., J Org Chem 2005, 70, 6887-90; Lees A et al., Vaccine 2006, 24(6), 716-29; and Heredia KL et al., Macromoecules 2007, 40(14), 4772-9.
Настоящим раскрытием изобретения предусмотрены многочисленные способы связывания водорастворимого полимера с аминоокси линкером. К примеру, в данном документе описывается связывание линкера с восстанавливающим или невосстанавливающим концом водорастворимого примера, такого как ПСК. Сайт связывания (например, восстанавливающий или невосстанавливающий конец) определяется одним или большим количеством условий (например, время и температура) процесса связывания, а также состоянием (например, нативное или окисленное) водорастворимого полимера. В одном варианте реализации окисленный водорастворимый полимер, такой как ПСК, связывается своим невосстанавливающим концом с аминоокси линкером путем проведения реакции связывания при пониженной температуре (например, между 2-8°C). В другом варианте реализации нативный (например, неокисленный) водорастворимый полимер, такой как ПСК, связывается своим невосстанавливающим концом с аминоокси линкером путем проведения реакции связывания при повышенной температуре (например, между 22-37°C). Вышеупомянутые варианты реализации более подробно описаны ниже и в примерах.The present disclosure provides numerous methods for linking a water-soluble polymer to an aminooxy linker. For example, this document describes the coupling of a linker to the reducing or non-reducing end of a water-soluble example, such as PSA. The binding site (eg, reducing or non-reducing end) is determined by one or more conditions (eg, time and temperature) of the binding process, as well as the state (eg, native or oxidized) of the water-soluble polymer. In one embodiment, the oxidized water-soluble polymer, such as PSA, is coupled at its non-reducing end to the aminooxy linker by conducting the coupling reaction at a reduced temperature (eg, between 2-8°C). In another embodiment, a native (eg, non-oxidized) water-soluble polymer, such as PSA, is coupled at its non-reducing end to an aminooxy linker by conducting the coupling reaction at an elevated temperature (eg, between 22-37°C). The above embodiments are described in more detail below and in the examples.
В данном документе описано, что реакция окисленной ПСК с диаминоокси линкером демонстрирует две реакции: быструю реакцию альдегидной группы на невосстанавливающем конце и медленную реакцию на восстанавливающем конце. Если нативная ПСК (которая не окислена и не содержит активной альдегидной группы) реагирует с восстанавливающим концом при комнатной температуре, могут образовываться производные ПСК. Таким образом, в разных вариантах реализации изобретения для минимизации нежелательной побочной реакции на восстанавливающем конце водорастворимого полимера, такого как ПСК, получение реагента ПСК-аминоокси линкера выполняется при температуре между 2-8°C.This document describes that the reaction of oxidized PSA with a diaminooxy linker exhibits two reactions: a fast reaction of the aldehyde group at the non-reducing end and a slow reaction at the reducing end. If native PSA (which is not oxidized and does not contain an active aldehyde group) reacts with the reducing end at room temperature, PSA derivatives can be formed. Thus, in various embodiments of the invention, to minimize the unwanted side reaction at the reducing end of a water-soluble polymer such as PSA, the preparation of the PSA-aminooxy linker reagent is performed at a temperature between 2-8°C.
В еще одном варианте реализации настоящего раскрытия предложена дериватизация нативной ПСК на восстанавливающем конце. В данном документе считается, что нативная ПСК (которая не окисляется NaIO4 и поэтому не содержащая свободной альдегидной группы на своем невосстанавливающем конце) реагирует с диаминоокси линкером при комнатной температуре и может быть достигнута дериватизация ПСК на ее восстанавливающем конце. Это связывание происходит при раскрытии кольца на восстанавливающем конце и последующем образовании оксима (данная побочная реакция описана выше и является причиной наличия побочного продукта в реагенте аминоокси-ПСК). Эта реакция может проходить с нативной ПСК, приводя к получению степени модификации вплоть до приблизительно 70%.Another embodiment of the present disclosure provides for derivatization of native PSA at the reducing end. Herein, it is assumed that native PSA (which is not oxidized by NaIO4 and therefore does not contain a free aldehyde group at its non-reducing end) reacts with the diaminooxy linker at room temperature and derivatization of PSA at its reducing end can be achieved. This coupling occurs by ring opening at the reducing end and subsequent formation of the oxime (this side reaction is described above and is the cause of the byproduct in the aminooxy-PSA reagent). This reaction can occur with native PSC, resulting in a degree of modification of up to approximately 70%.
- 11 047322- 11 047322
В качестве основного продукта методом 13С-ЯМР спектроскопии была определена следующая структура:The following structure was determined as the main product by 13C-NMR spectroscopy:
Эта реакция может быть перенесена на другие углеводы, подобные декстрану и крахмалу или другим полисахаридам, содержащие восстанавливающие концевые группы. Также предусмотрено использование нуклеофильного катализатора, подобного м-толуидину или анилину. Таким образом, в данном документе предложено приготовление реагентов аминоокси-ПСК с использованием нативной ПСК (т.е. без предварительного окисления), которые потом могут применяться для химической модификации терапевтических белков.This reaction can be transferred to other carbohydrates like dextran and starch or other polysaccharides containing reducing end groups. The use of a nucleophilic catalyst like m-toluidine or aniline is also contemplated. Thus, this paper proposes the preparation of aminooxy-PSA reagents using native PSA (i.e., without prior oxidation), which can then be used for the chemical modification of therapeutic proteins.
Поэтому, в разных вариантах настоящего раскрытия изобретения представлены способы, в которых описаны условия связывания (например, температура инкубации 2-8°C) диаминоокси линкера с водорастворимым полимером, таким как окисленная ПСК, благоприятные для связывания с любым невосстанавливающим концом или, в одном альтернативном варианте, в котором условия связывания (например, комнатная температура инкубации) диаминоокси линкера с водорастворимым полимером, таким как нативная неокисленная ПСК, благоприятные для связывания с любым восстанавливающим концом.Therefore, various embodiments of the present disclosure provide methods that describe binding conditions (e.g., incubation temperature of 2-8°C) of a diaminooxy linker to a water-soluble polymer, such as oxidized PSA, that are favorable for binding to any non-reducing end or, in one alternative an embodiment in which the binding conditions (eg, room temperature incubation) of the diaminooxy linker to a water-soluble polymer, such as native unoxidized PSA, are favorable for binding to any reducing end.
В разных вариантах реализации изобретения водорастворимый полимер, который согласно аминоокси технологии, описанной в данном документе, связан с окисленным углеводным компонентом терапевтического белка (например, FVIII, FVIIa или FIX), включает, но не ограничивается: полиэтиленгликолем (ПЭГ), разветленным ПЭГ, полисиаловой кислотой (ПСК), углеводом, полисахаридами, пуллуланом, хитозаном, гиалуроновой кислотой, хондроитин сульфатом, дерматан сульфатом, крахмалом, декстраном, карбоксиметилдекстраном, полиалкиленоксидом (ПАО), полиалкиленгликолем (ПАГ), полипропиленгликолем (ППГ), полиоксазолином, полиакрилоилморфолином, поливиниловым спиртом (ПВС), поликарбоксилатом, поливинилпирролидоном, полифосфазеном, полиоксазолином, сополимером полиэтилена-ангидрида малеиновой кислоты, сополимером полистирола-ангидрида малеиновой кислоты, поли(1-гидроксиметилэтиленгидроксиметилформалем) (ПГФ), 2-метакрилоилокси-2'-этилтриметиламмония фосфатом (МФК).In various embodiments, the water-soluble polymer that is bound to the oxidized carbohydrate moiety of a therapeutic protein (e.g., FVIII, FVIIa, or FIX) according to the aminooxy technology described herein includes, but is not limited to: polyethylene glycol (PEG), branched PEG, polysialic with acid (PSK), carbohydrate, polysaccharides, pullulan, chitosan, hyaluronic acid, chondroitin sulfate, dermatan sulfate, starch, dextrane, carboxymethylenexide (PAO), polyalliclycol (PAG), polypropylene glycol, polyoxazoline, polyaczasolin, polyacroloron Lin, polyvinyl alcohol ( PVA), polycarboxylate, polyvinylpyrrolidone, polyphosphazene, polyoxazoline, polyethylene-maleic anhydride copolymer, polystyrene-maleic anhydride copolymer, poly(1-hydroxymethylethylenehydroxymethylformal) (PHF), 2-methacryloyloxy-2'-ethyltrimethylammonium phosphate (MPA).
Нуклеофильные катализаторы.Nucleophilic catalysts.
Как описано в данном документе, конъюгация водорастворимых полимеров с терапевтическими белками может катализироваться анилином. Анилин сильно катализирует водные реакции альдегидов и кетонов с аминами с образованием стабильных иминов, таких как гидразоны и оксимы. На следующей диаграмме сравниваются некатализируемая и катализируемая анилином реакция оксимного лигирования (Kohler JJ, ChemBioChem 2009;10:2147-50):As described herein, the conjugation of water-soluble polymers to therapeutic proteins can be catalyzed by aniline. Aniline strongly catalyzes the aqueous reactions of aldehydes and ketones with amines to form stable imines such as hydrazones and oximes. The following diagram compares the non-catalyzed and aniline-catalyzed oxime ligation reaction (Kohler JJ, ChemBioChem 2009;10:2147-50):
«пфовами"pfovami
Однако, принимая во внимание многочисленные риски для здоровья, связанные с анилином, желательно использование альтернативных катализаторов. В настоящем изобретении предложены производные анилина в качестве альтернативных катализаторов оксимного лигирования. Такие производные анилина включают м-толуидин.However, given the numerous health risks associated with aniline, the use of alternative catalysts is desirable. The present invention provides aniline derivatives as alternative oxime ligation catalysts. Such aniline derivatives include m-toluidine.
- 12 047322- 12 047322
В одном варианте реализации изобретения м-толуидин (известный как мета-толуидин, мметиланилин, 3-метиланилин или 3-амино-1-метилбензол) применяют для катализа реакций конъюгации, описанных в данном документе. М-толуидин и анилин обладают подобными физическими свойствами и, особенно, одинаковым значением pKa (м-толуидин: pKa 4,73, анилин: pKa 4,63).In one embodiment, m-toluidine (known as meta-toluidine, mmethylaniline, 3-methylaniline, or 3-amino-1-methylbenzene) is used to catalyze the conjugation reactions described herein. M-toluidine and aniline have similar physical properties and especially the same pKa value (m-toluidine: pKa 4.73, aniline: pKa 4.63).
Нулеофильные катализаторы этого изобретения пригодны для оксимного лигирования (например, используя аминоокси связывание) или образования гидразонов (например, используя методы химии гидразидов). В разных вариантах реализации изобретения предложен нуклеофильный катализатор для реакции конъюгации в концентрации 0,1; 0,2; 0,3; 0,5; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0; 9,5; 10,0; 11; 12, 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 25; 30; 35; 40; 45 или 50 мМ. В одном варианте реализации изобретения предложен нуклеофильный катализатор в концентрации между 1 и 10 мМ. В разных вариантах реализации изобретения диапазон pH реакции конъюгации находится в пределах 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0 и 7,5. В одном варианте реализации изобретения значение pH находится между 5,5 и 6,5.The nullophilic catalysts of this invention are suitable for oxime ligation (eg, using aminooxy coupling) or hydrazone formation (eg, using hydrazide chemistry methods). In various embodiments of the invention, a nucleophilic catalyst is proposed for the conjugation reaction at a concentration of 0.1; 0.2; 0.3; 0.5; 0.5; 0.6; 0.7; 0.8; 0.9; 1.0; 1.5; 2.0; 2.5; 3.0; 3.5; 4.0; 4.5; 5.0; 5.5; 6.0; 6.5; 7.0; 7.5; 8.0; 8.5; 9.0; 9.5; 10.0; eleven; 12, 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 25; thirty; 35; 40; 45 or 50 mM. In one embodiment of the invention, the nucleophilic catalyst is provided at a concentration between 1 and 10 mM. In various embodiments of the invention, the pH range of the conjugation reaction is within the range of 4.5; 5.0; 5.5; 6.0; 6.5; 7.0 and 7.5. In one embodiment of the invention, the pH value is between 5.5 and 6.5.
Очистка конъюгированных белков.Purification of conjugated proteins.
В разных вариантах реализации изобретения требуется очистка белка, который инкубировали с окисляющим агентом и/или терапевтическим белком, который был конъюгирован с водорастворимым полимером в соотвествии с настоящем ракрытием. В этой области известны многочисленные методики очистки, которые включают, без ограничения, хроматографические методы такие как ионообменная хроматография, хроматография с гидрофобными взаимодействиями, эксклюзионная хроматография и аффинная хроматография или их комбинации, методы фильтрации (например, УФ/ДФ) и методы осаждения, а также методики диализа и любые комбинации вышеупомянутых методов (Guide to Protein Purification, Meth. Enzymology том 463 (под ред. Burgess RR and Deutscher MP), 2е изд., Academic Press 2009).Various embodiments of the invention require purification of a protein that has been incubated with an oxidizing agent and/or a therapeutic protein that has been conjugated to a water-soluble polymer in accordance with the present disclosure. Numerous purification techniques are known in the art, which include, but are not limited to, chromatographic techniques such as ion exchange chromatography, hydrophobic interaction chromatography, size exclusion chromatography and affinity chromatography or combinations thereof, filtration techniques (eg, UV/DF) and precipitation techniques, as well as dialysis techniques and any combination of the above methods (Guide to Protein Purification, Meth. Enzymology volume 463 (ed. Burgess RR and Deutscher MP), 2nd ed., Academic Press 2009).
Следующие примеры не предназначены для ограничения, а являются лишь примерами отдельных вариантов реализации этого изобретения.The following examples are not intended to be limiting, but are merely examples of specific embodiments of this invention.
ПримерыExamples
Пример 12.Example 12.
Полисиалирование rFVIII с использованием аминоокси-ПСК и м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора.Polysialylation of rFVIII using aminooxy-PSA and m-toluidine as a nucleophilic catalyst.
Способ 1:Method 1:
В реакционный буферный раствор (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) перенесли 50 мг rFVIII и разбавили его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавили NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Провели окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию остановили цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ. Полученный раствор перенесли на колонку для ИОХ объемом 20 мл (Merck EMD TMAE (M)), которая была уравновешена Буферным раствором A (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, pH 7,0). Колонку уравновесили 5 ОК Буферного раствора A. Окисленный rFVIII элюировали Буферным раствором B (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, 1М NaCl, pH 7,0). Собрали фракции, содержащие rFVIII. Определили содержание белка (Кумасси, метод Брэдфорда), скорректировали его до 1 мг/мл с помощью реакционного буферного раствора и скорректировали pH до 6,0 добавлением по каплям 0,5 М HCl. Потом добавили 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания провели в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании и при комнатной температуре. Избыток реагента аминоокси-ПСК удалили с помощью ХГВ. Проводимость реакционной смеси повысили до 130 мСм/см добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь нанесли на колонку, заполненную 80 мл фенилсефарозы FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновещенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9. Далее конъюгат элюировали 50 мМ буферным раствором Гэпэс с pH 7,5, содержащим 5 мМ CaCl2. Наконец, содержащие ПСК-rFVIII фракции собрали и подвергли УФ/ДФ с использованием мембраны на 30 КДа, сделанной из регенерированной целлюлозы (88 см2, Millipore). Полученный препарат был исследован аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и хромогенной активности FVIII. Определили, что конъюгат ПСКrFVIII показал удельную активность >70% по сравнению с активностью нативного rFVIII.50 mg of rFVIII was transferred into the reaction buffer solution (50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO4 was added to this solution to obtain a final concentration of 200 µM. Oxidation was carried out at RT for 30 min in the dark with gentle shaking. The reaction was then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT. The resulting solution was transferred to a 20 mL IOC column (Merck EMD TMAE (M)), which was equilibrated with Buffer A (20 mM Hepas, 5 mM CaCl 2 , pH 7.0). The column was equilibrated with 5 OC of Buffer Solution A. Oxidized rFVIII was eluted with Buffer Solution B (20 mM Hepes, 5 mM CaCl 2 , 1 M NaCl, pH 7.0). Fractions containing rFVIII were collected. Protein content was determined (Coomassie, Bradford method), adjusted to 1 mg/ml using reaction buffer, and pH adjusted to 6.0 by dropwise addition of 0.5 M HCl. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was then added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The coupling reaction was carried out for 2 h in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy-PSA reagent was removed using CHB. The conductivity of the reaction mixture was increased to 130 mS/cm by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture was applied to a column filled with 80 ml phenylsepharose FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.9. Next, the conjugate was eluted with a 50 mM Hepes buffer solution with pH 7.5 containing 5 mM CaCl 2 . Finally, PSA-rFVIII-containing fractions were collected and subjected to UV/DP using a 30 KDa membrane made from regenerated cellulose (88 cm 2 , Millipore). The resulting preparation was studied by analytical methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and chromogenic activity of FVIII. It was determined that the PSC-FVIII conjugate showed a specific activity of >70% compared to the activity of native rFVIII.
Способ 2:Method 2:
мг рекомбинантного фактора VIII (rFVIII), полученного в процессе производства ADVATE в буферном растворе Гэпэс (50 Мм ГЭПЭС, ~350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 0,1% полисорбата 80, pH 7,4), растворяют в реакционном буферном растворе (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) для достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl. Далее в течение 10 мин добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 200 мкМ. Реакцию окисления выполняют в течение 30±5 мин при температуре (T) T= +22±2°C. Потом реакцию останавли- 13 047322 вают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 M) в пределах 15 мин приmg of recombinant factor VIII (rFVIII), obtained during the production of ADVATE in GEPES buffer solution (50 mM GEPES, ~350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 0.1% polysorbate 80, pH 7.4), dissolved in reaction buffer solution (50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution. Next, a 40 mM aqueous solution of sodium periodate is added over 10 minutes to obtain a concentration of 200 μM. The oxidation reaction is carried out for 30±5 minutes at temperature (T) T= +22±2°C. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture within 15 min at
T=+22±2°C до получения конечной концентрации 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.T=+22±2°C to obtain a final concentration of 10 mM and incubation for 60±5 minutes.
Окисленный rFVIII дополнительно очищают методом анионообменной хроматографии на носителе EMD TMAE (M) (Merck). Полученную смесь разбавляют Буферным раствором A (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, pH 6,5) до получения проводимости 5 мСм/см. Этот раствор наносят на колонку для ИОХ (толщина слоя: 5,4 см) с объемом колонки 10 мл, используя скорость потока 1,5 см/мин. Далее колонку промывают (скорость потока: 1,5 см/мин) 5 ОК смеси 92:8 (мас./мас.) Буферного раствора A и Буферного раствора B (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, 1,0 М NaCl, pH 7,0). Потом окисленный rFVIII элююруют смесью 50:50 (мас./мас.) Буферного раствора A и Буферного раствора B, с последующей стадией постэлюирования 5 ОК Буферного раствора B. Стадии элюирования проводятся с использованием скорости потока 1,0 см/мин.Oxidized rFVIII was further purified by anion exchange chromatography on EMD TMAE (M) support (Merck). The resulting mixture is diluted with Buffer Solution A (20 mM Hepas, 5 mM CaCl 2 , pH 6.5) to obtain a conductivity of 5 mS/cm. This solution is applied to an IOC column (layer thickness: 5.4 cm) with a column volume of 10 ml using a flow rate of 1.5 cm/min. The column is then washed (flow rate: 1.5 cm/min) with a 5 OK mixture of 92:8 (w/w) Buffer A and Buffer B (20 mM Gepes, 5 mM CaCl 2 , 1.0 M NaCl, pH 7.0). The oxidized rFVIII is then eluted with a 50:50 (w/w) mixture of Buffer A and Buffer B, followed by a post-elution step of 5 OC Buffer B. The elution steps are carried out using a flow rate of 1.0 cm/min.
Далее к элюату, содержащему очищенный окисленный rFVIII, добавляют реагент аминооксиполисиаловую кислоту (ΠΟΚ-ΟΝΗ2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании.Next, the reagent aminohydroxypolysialic acid (ΠΟΚ-ΟΝΗ 2 ) in a 50-fold molar excess is added to the eluate containing purified oxidized rFVIII with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. The reaction mixture is incubated for 120±10 minutes in the dark at temperature (T) T=+22±2°C with gentle shaking.
Полученный конъюгат ПСК-rFVIII очищают методом хроматографии с гидрофобными взаимодействиями (ХГВ), используя смолу низкого замещения фенилсефарозу FF (GE Healthcare), упакованную в колонку, произведенную GE Healthcare с толщиной слоя (h) 15 см и конечным объемом колонки (ОК) 81 мл.The resulting PSC-rFVIII conjugate was purified by hydrophobic interaction chromatography (HIC) using low-substitute phenylsepharose FF resin (GE Healthcare) packaged in a column manufactured by GE Healthcare with a bed thickness (h) of 15 cm and a final column volume (FC) of 81 ml .
В реакционную смесь вносят ацетат аммония добавлением 50 мМ буферного раствора Гэпэс, содержащего 350 мМ хлорида натрия, 8 М ацетата аммония, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9. Два объема реакционной смеси перемешивают с 1 объемом буферной системы, содержащей ацетат аммония, а значение pH раствора корректируют до pH 6,9 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора NaOH. Эту смесь наносят на колонку для ХГВ при скорости потока 1 см/мин с последующей стадией промывки, используя >3 ОК уравновешивающего буферного раствора (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 2,5 М ацетата аммония, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9).Ammonium acetate is added to the reaction mixture by adding 50 mM Hepes buffer solution containing 350 mM sodium chloride, 8 M ammonium acetate, 5 mM calcium chloride, pH 6.9. Two volumes of the reaction mixture are mixed with 1 volume of a buffer system containing ammonium acetate, and the pH of the solution is adjusted to pH 6.9 by adding dropwise 0.5 N. aqueous NaOH solution. This mixture is applied to the CHB column at a flow rate of 1 cm/min, followed by a wash step using >3 OK of equilibration buffer solution (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 2.5 M ammonium acetate, 5 mM calcium chloride, pH 6 ,9).
Для удаления побочных продуктов реакции и антихаотропной соли проводят вторую стадию промывки >5 ОК промывочного буферного раствора 1 (50 мМ Гэпэс, 3 М хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9) в режиме восходящего потока при скорости потока 2 см/мин. Потом проводят элюирование очищенного конъюгата ПСК-rFVIII в режиме нисходящего потока, используя ступенчатый градиент из 40% промывочного буферного раствора 2 (50 мМ Гэпэс, 1,5 М хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9) и 60% элюирующего буферного раствора (20 мМ Гэпэс, 5 мМ хлорида кальция, pH 7,5) при скорости потока 1 см/мин. Процесс элюирования конъюгата ПСК-rFVIII отслеживают при 280 нм УФ, а элюат, содержащий конъюгат, собирают в объеме <4 ОК. Стадию пост-элюирования проводят с >3 ОК элюирующего буферного раствора в таких же условиях для отделения побочного и/или немодифицированного rFVIII от основного продукта.To remove reaction by-products and the antichaotropic salt, a second washing step of >5 OK of wash buffer solution 1 (50 mM Hepes, 3 M sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.9) is carried out in an upward flow mode at a flow rate of 2 cm/min . Then the purified PSA-rFVIII conjugate is eluted in a downward flow mode, using a step gradient from 40% wash buffer solution 2 (50 mM Hepes, 1.5 M sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.9) and 60% elution buffer solution (20 mM Hepes, 5 mM calcium chloride, pH 7.5) at a flow rate of 1 cm/min. The elution process of the PSA-rFVIII conjugate is monitored at 280 nm UV, and the eluate containing the conjugate is collected in a volume of <4 OK. The post-elution step is carried out with >3 OK of elution buffer solution under the same conditions to separate the by-product and/or unmodified rFVIII from the main product.
В заключение, очищенный конъюгат концентрируют с помощью ультра-/диафильтрации (УФ/ДФ), используя мембрану, сделанную из регенерированной целлюлозы с отсеканием молекулярной массы 30 кДа (88 см2, Millipore).Finally, the purified conjugate is concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a membrane made from regenerated cellulose with a molecular weight cut-off of 30 kDa (88 cm 2 , Millipore).
Конъюгат, полученный с использованием этой методики, исследовали аналитическими методами путем измерения общего белка, хромогенной активности FVIII и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином). Для данного конъюгата рассчитаны удельная активность >50% и степень ПСК >5,0.The conjugate obtained using this technique was examined analytically by measuring total protein, FVIII chromogenic activity and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay). Specific activity >50% and PSC degree >5.0 were calculated for this conjugate.
Способ 3:Method 3:
В реакционный буферный раствор (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) перенесли 50 мг rFVIII и разбавили его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавили 50кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания провели в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании и при комнатной температуре. Далее реакцию остановили цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ. Потом проводимость реакционной смеси повысили до 130 мСм/см добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь нанесли на колонку, заполненную 80 мл фенилсефарозы FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 0,01% Твина 80, pH 6,9. Далее конъюгат элюировали раствором 50 мМ Гэпэс, 5 мМ хлорида кальция, pH 7,5. Наконец, содержащие ПСК-rFVIII фракции собрали и подвергли УФ/ДФ с использованием мембраны на 30 кДа, сделанной из регенерированной целлюлозы (88 см2, Millipore). Полученный препарат был исследован аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и хромогенной активности FVIII. Для конъюгата ПСК-rFVIII определили удельную активность >70% по сравнению с активностью50 mg of rFVIII was transferred into the reaction buffer solution (50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The coupling reaction was carried out for 2 h in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction was then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT. Then the conductivity of the reaction mixture was increased to 130 mS/cm by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture was applied to a column filled with 80 ml phenylsepharose FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 0.01% Tween 80, pH 6.9. Next, the conjugate was eluted with a solution of 50 mM Hepes, 5 mM calcium chloride, pH 7.5. Finally, PSA-rFVIII-containing fractions were collected and subjected to UV/DP using a 30 kDa membrane made from regenerated cellulose (88 cm 2 , Millipore). The resulting preparation was studied by analytical methods by measuring total protein (Bradford method) and chromogenic activity of FVIII. For the PSA-rFVIII conjugate, the specific activity was determined to be >70% compared to the activity
- 14 047322 нативного rFVIII.- 14 047322 native rFVIII.
Способ 4:Method 4:
мг рекомбинантного фактора VIII (rFVIII), полученного в процессе производства ADVATE в 50 мМ буферном растворе Гэпэс (50 мМ ГЭПЭС, ~350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 0,1% полисорбата 80, pH 7,4), растворили в реакционном буферном растворе (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) для достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора скорректировали до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl.mg of recombinant factor VIII (rFVIII) obtained from the ADVATE manufacturing process in 50 mM GEPES buffer solution (50 mM GEPES, ~350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 0.1% polysorbate 80, pH 7.4), dissolved in reaction buffer solution (50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution was adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution.
Далее добавили реагент аминоокси-полисиаловую кислоту (ΠΟΚ-ΟΝΗ2) в 50-кратном молярном избытке к этому раствору rFVIII при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавили водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. В заключение, добавили 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 400 мкМ.Next, the reagent aminooxy-polysialic acid (ΠΟΚ-ΟΝΗ 2 ) in 50-fold molar excess was added to this rFVIII solution with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then, an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) was added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. Finally, 40 mM aqueous sodium periodate solution was added to obtain a concentration of 400 μM.
Реакционную смесь инкубировали в течение 120±10 мин в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавили добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 M) до получения конечной концентрации в реакционной смеси 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.The reaction mixture was incubated for 120±10 min in the dark at temperature (T) T=+22±2°C with gentle shaking. Then the reaction was stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture to obtain a final concentration in the reaction mixture of 10 mM and incubation for 60 ± 5 min.
Полученный конъюгат ПСК-rFVIII очистили методом хроматографии с гидрофобными взаимодействиями (ХГВ), используя смолу низкого замещения фенилсефарозы FF (GE Healthcare), упакованную в колонку, произведенную GE Healthcare с толщиной слоя (h) 15 см и конечным объемом колонки (ОК) 81 мл.The resulting PSC-rFVIII conjugate was purified by hydrophobic interaction chromatography (HIC) using low-substitute phenylsepharose FF resin (GE Healthcare) packaged in a column manufactured by GE Healthcare with a bed thickness (h) of 15 cm and a final column volume (FC) of 81 ml .
В реакционную смесь внесли ацетат аммония добавлением 50 мМ буферного раствора Гэпэс, содержащего 350 мМ хлорида натрия, 8 М ацетата аммония, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9. Два объема реакционной смеси перемешали с 1 объемом буферной системы, содержащей ацетат аммония, а значение pH раствора скорректировали до pH 6,9 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора NaOH. Эту смесь нанесли на колонку для ХГВ при скорости потока 1 см/мин с последующей стадией промывки, используя >3 ОК уравновешивающего буферного раствора (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 2,5 М ацетата аммония, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9).Ammonium acetate was added to the reaction mixture by adding 50 mM Hepes buffer solution containing 350 mM sodium chloride, 8 M ammonium acetate, 5 mM calcium chloride, pH 6.9. Two volumes of the reaction mixture were mixed with 1 volume of a buffer system containing ammonium acetate, and the pH of the solution was adjusted to pH 6.9 by adding dropwise 0.5 N. aqueous NaOH solution. This mixture was applied to the CHB column at a flow rate of 1 cm/min, followed by a wash step using >3 OK of equilibration buffer solution (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 2.5 M ammonium acetate, 5 mM calcium chloride, pH 6 ,9).
Для удаления побочных продуктов реакции и антихаотропной соли провели вторую стадию промывки >5 ОК промывочного буферного раствора 1 (50 мМ Гэпэс, 3 М хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9) в режиме восходящего потока при скорости потока 2 см/мин. Потом провели элюирование очищенного конъюгата rFVIII в режиме нисходящего потока, используя ступенчатый градиент из 40% промывочного буферного раствора 2 (50 мМ Гэпэс, 1,5 М хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9) и 60% элюирующего буферного раствора (20 мМ Гэпэс, 5 мМ хлорида кальция, pH 7,5) при скорости потока 1 см/мин. Процесс элюирования конъюгата ПСК-rFVIII отслеживали при 280 нм УФ, а элюат, содержавший конъюгат, собрали в объеме <4 ОК. Стадию пост-элюирования провели с >3 ОК элюирующего буферного раствора в таких же условиях для отделения побочного и/или немодифицированного rFVIII от основного продукта.To remove reaction by-products and the antichaotropic salt, a second washing step of >5 OK of wash buffer solution 1 (50 mM Hepes, 3 M sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.9) was carried out in an upward flow mode at a flow rate of 2 cm/min . Then the purified rFVIII conjugate was eluted in a downward flow mode using a step gradient of 40% wash buffer solution 2 (50 mM Hepes, 1.5 M sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.9) and 60% elution buffer solution ( 20 mM Gapes, 5 mM calcium chloride, pH 7.5) at a flow rate of 1 cm/min. The elution process of the PSA-rFVIII conjugate was monitored at 280 nm UV, and the eluate containing the conjugate was collected in a volume of <4 OC. The post-elution step was carried out with >3 TC of elution buffer under the same conditions to separate by-product and/or unmodified rFVIII from the main product.
В заключение, очищенный конъюгат сконцентрировали с помощью ультра-/диафильтрации (УФ/ДФ), используя мембрану, сделанную из регенерированной целлюлозы с отсеканием молекулярной массы 30 кДа (88 см2, Millipore).Finally, the purified conjugate was concentrated by ultra-/diafiltration (UF/DF) using a membrane made of regenerated cellulose with a molecular weight cut-off of 30 kDa (88 cm 2 , Millipore).
Конъюгаты, полученные с использованием этой методики, исследовали аналитическими методами путем измерения общего белка, хромогенной активности FVIII и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).The conjugates obtained using this technique were examined analytically by measuring total protein, FVIII chromogenic activity and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Данные анализа (среднее из 6 последовательных серий):Analysis data (average of 6 consecutive series):
Технологический выход (метод Брэдфорда): 58,9%.Technological yield (Bradford method): 58.9%.
Технологический выход (хром. акт. FVIII): 46,4%.Technological yield (chrome act. FVIII): 46.4%.
Удельная активность: (хром. акт. FVIII/мг белка): 4148 МЕ/мг.Specific activity: (chrom. act. FVIII/mg protein): 4148 IU/mg.
Удельная активность (% исходного вещества): 79,9%.Specific activity (% of original substance): 79.9%.
Степень содержания ПСК (моль/моль): 8,1.Degree of PSA content (mol/mol): 8.1.
Пример 18.Example 18.
Полисиалирование ЭПО с использованием аминоокси-ПСК и м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора.Polysialylation of EPO using aminooxy-PSA and m-toluidine as a nucleophilic catalyst.
Способ 1:Method 1:
Исходную концентрацию эритропоэтина (ЭПО) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.The initial concentration of erythropoietin (EPO) is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 µM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с использованием центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя и их побочных продуктов или, в качестве альтернативы, переносят на колонку для ИОХ объемом 20 мл (Merck EMD TMAE (M)), которая уравнове- 15 047322 шивается Буферным раствором A (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, pH 7,0). Колонку уравновешивают 5 ОКThe solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration devices to remove excess periodate, quencher and their by-products, or alternatively transferred to a 20 mL IOC column (Merck EMD TMAE (M)) which equilibrate 15 047322 is sewn with Buffer Solution A (20 mM Hepes, 5 mM CaCl 2 , pH 7.0). The column is balanced with 5 OK
Буферного раствора A. Окисленный ЭПО элюируют Буферным раствором B (20 мМ Гэпэс, 5 мМBuffer solution A. Oxidized EPO is eluted with Buffer solution B (20 mM Gepes, 5 mM
CaCl2, 1 М NaCl, pH 7,0). Собирают фракции, содержащие ЭПО. Определяют содержание белка (Кумасси, метод Брэдфорда), корректируют его до 1 мг/мл с помощью реакционного буферного раствора и корректируют pH до 6,0 добавлением по каплям 0,5 М HCl.CaCl 2 , 1 M NaCl, pH 7.0). Fractions containing EPO are collected. Determine the protein content (Coomassie, Bradford method), adjust it to 1 mg/ml using reaction buffer and adjust the pH to 6.0 by adding dropwise 0.5 M HCl.
Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Избыток реагента аминоокси-ПСК удаляют с помощью ХГВ. Проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную 80 мл фенилсефарозы FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют 50 мМ буферным раствором Гэпэс с pH 7,5, содержащим 5 мМ CaCl2. Наконец, содержащие ПСК-ЭПО фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (ПОММ 10 кДа, 50 см2, Millipore). После этого препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy-PSA reagent is removed using CHB. The conductivity of the reaction mixture is adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column filled with 80 ml of phenylsepharose FF (GE Healthcare , Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a 50 mM Hepes buffer solution with pH 7.5 containing 5 mM CaCl 2 . Finally, the PSA-EPO containing fractions were collected and subjected to UV/DF using a membrane made from regenerated cellulose (POMM 10 kDa, 50 cm 2 , Millipore). The drug is then examined by analytical methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
В альтернативном варианте реализации изобретения Способ 1 выполняется следующим образом.In an alternative embodiment of the invention, Method 1 is performed as follows.
мг ЭПО растворяют в 5 мл гистидинового буферного раствора, pH 6,0 (20 мМ L-гистидина, 150 мМ NaCl). Потом добавляют 100 мкл водного раствора перйодата натрия (5 мМ), и реакционную смесь инкубируют в течение 1 ч в темноте при 4°C при осторожном перемешивании, и останавливают реакцию в течение 15 мин при комнатной температуре добавлением 50 мкл 1 М водного раствора цистеина. Далее смесь подвергают УФ/ДФ с применением центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin 15R 10 кДа для удаления избытка перйодата, гасителя реакции и их побочных продуктов.mg of EPO is dissolved in 5 ml of histidine buffer solution, pH 6.0 (20 mM L-histidine, 150 mM NaCl). Then 100 μl of an aqueous solution of sodium periodate (5 mM) is added, and the reaction mixture is incubated for 1 hour in the dark at 4°C with gentle stirring, and the reaction is stopped for 15 minutes at room temperature by adding 50 μl of a 1 M aqueous solution of cysteine. The mixture is then subjected to UV/DF using Vivaspin 15R 10 kDa centrifugal filtration devices to remove excess periodate, the reaction quencher, and their by-products.
Концентрат (приблиз. 7 мл), содержащий окисленный ЭПО, смешивают с 2 мл водного раствора мтолуидина (50 мМ) и инкубируют в течение 30 мин при комнатной температуре. Потом добавляют реагент аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) до получения 5-кратного молярного избытка реагента. Эту смесь инкубируют в течение 2,5 ч при КТ в темноте при осторожном перемешивании.The concentrate (approx. 7 ml) containing oxidized EPO is mixed with 2 ml of an aqueous solution of mtoluidine (50 mM) and incubated for 30 min at room temperature. Then the aminooxy-PSA reagent with an MW of 20 kDa (described above) is added until a 5-fold molar excess of the reagent is obtained. This mixture is incubated for 2.5 hours at RT in the dark with gentle stirring.
Свободный ЭПО удаляют с помощью анионообменной хроматографии (АОХ). Реакционную смесь разбавляют 20 мл Буферного раствора A (50 мМ Гэпэс, pH 7,5) и наносят на колонку HiPrep QFF 16/10 объемом 20 мл (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную Буферным раствором А. Потом колонку элюируют Буферным раствором В (50 мМ Гэпэс, 1 М NaCl, pH 7,5). Свободный ЭПО элюируют промыванием колонки 25% Буферным раствором B, а конъюгат - 50% Буферным раствором B. Проводимость содержащих конъюгат фракций впоследствии повышают до ~190 мСм/см Буферным раствором C (50 мМ Гэпэс, 5 М NaCl, pH 6,9) и наносят на колонку HiPrep Butyl FF 16/10 объемом 20 мл (GE Healthcare, Fairfield, CT) предварительно уравновешенную Буферным раствором D (50 мМ Гэпэс, 3 М NaCl, pH 6,9). Свободный реагент ПСК вымывают Буферным раствором D в количестве 5 ОК. Далее конъюгат элюируют 100% Буферным раствором E (50 мМ Гэпэс, pH 7,4). Содержащие конъюгат фракции концентрируют с помощью УФ/ДФ, используя мембрану на 10 кДа, сделанную из регенерированной целлюлозы (88 см2, порог отсекания 10 кДа/Millipore). Конечную стадию диафильтрации проводят против гистидинового буферного раствора с pH 7,2, содержащего 150 мМ NaCl. Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области. Для конъюгата ПСК-ЭПО определили удельную активность >50% по сравнению с активностью нативного ЭПО. Конъюгат дополнительно исследовали аналитическими методами с помощью эксклюзионной ВЭЖХ, используя систему ВЭЖХ Agilent 1200, оборудованную колонкой Shodex KW 803 в описаных ранее условиях (Kolarich et al, Transfusion 2006;46:1959-77). Показано, что полученный препарат не содержит свободного ЭПО.Free EPO is removed using anion exchange chromatography (AOX). The reaction mixture is diluted with 20 ml of Buffer A (50 mM Gapes, pH 7.5) and applied to a 20 ml HiPrep QFF 16/10 column (GE Healthcare, Fairfield, CT), pre-equilibrated with Buffer A. The column is then eluted with Buffer. B (50 mM Gapes, 1 M NaCl, pH 7.5). Free EPO is eluted by washing the column with 25% Buffer Solution B, and the conjugate with 50% Buffer Solution B. The conductivity of the conjugate-containing fractions is subsequently increased to ~190 mS/cm with Buffer Solution C (50 mM Hepes, 5 M NaCl, pH 6.9) and applied to a 20 mL HiPrep Butyl FF 16/10 column (GE Healthcare, Fairfield, CT) pre-equilibrated with Buffer D (50 mM Gapes, 3 M NaCl, pH 6.9). The free PSA reagent is washed out with Buffer Solution D in an amount of 5 OK. Next, the conjugate is eluted with 100% Buffer Solution E (50 mM Gapes, pH 7.4). Conjugate-containing fractions were concentrated by UV/DP using a 10 kDa membrane made from regenerated cellulose (88 cm 2 , 10 kDa cutoff/Millipore). The final stage of diafiltration is carried out against a histidine buffer solution with pH 7.2 containing 150 mM NaCl. The drug is tested analytically by measuring total protein (Bradford method) and biological activity according to methods known in the art. For the PSA-EPO conjugate, a specific activity of >50% was determined compared to the activity of native EPO. The conjugate was further analyzed analytically by size exclusion HPLC using an Agilent 1200 HPLC system equipped with a Shodex KW 803 column under previously described conditions (Kolarich et al, Transfusion 2006;46:1959-77). It was shown that the resulting preparation does not contain free EPO.
Способ 2:Method 2:
ЭПО переносят или растворяют в реакционном буферном растворе (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl. Далее в течение 10 мин добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 200 мкМ. Реакцию окисления выполняют в течение 30±5 мин при температуре (T) T=+22±2°C. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 М) в пределах 15 мин при T=+22±2°C до получения конечной концентрации 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.EPO is transferred or dissolved in a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution. Next, a 40 mM aqueous solution of sodium periodate is added over 10 minutes to obtain a concentration of 200 μM. The oxidation reaction is performed for 30±5 minutes at temperature (T) T=+22±2°C. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture within 15 minutes at T=+22±2°C to obtain a final concentration of 10 mM and incubation for 60±5 minutes.
Окисленный ЭПО дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие окисленный ЭПО фракции элюата собирают и используют в реакции конъюгации.Oxidized EPO is further purified by ion exchange chromatography. The eluate fractions containing oxidized EPO are collected and used in the conjugation reaction.
К элюату, содержащему очищенный окисленный ЭПО, добавляют реагент аминооксиполисиаловую кислоту (ПСК-ОИН2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании вTo the eluate containing purified oxidized EPO, add the reagent aminooxypolysialic acid (PSA-OIN 2 ) in a 50-fold molar excess with gentle stirring in
- 16 047322 течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин при pH 6,0 в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании (концентрация белка: 1 мг/мл).- 16 047322 for a maximum period of time (t) 15 min. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. The reaction mixture is incubated for 120±10 min at pH 6.0 in the dark at T=+22±2°C with gentle shaking (protein concentration: 1 mg/ml).
Полученный конъюгат ПСК-ЭПО дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие конъюгат ПСК-ЭПО фракции собирают и концентрируют с помощью улыра-/диафилырации (УФ/ДФ), используя мембрану, сделанную из регенерированной целлюлозы, с подходящим порогом отсекания молекулярной массы (Millipore).The resulting PSA-EPO conjugate is further purified by ion exchange chromatography. Fractions containing the PSA-EPO conjugate are collected and concentrated by ultra/diafilteration (UV/DF) using a membrane made from regenerated cellulose with a suitable molecular weight cutoff (Millipore).
Конъюгат, полученный с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).The conjugate obtained using this technique is examined analytically by measuring total protein, biological activity and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Способ 3:Method 3:
Эритропоэтин (ЭПО) переносят в реакционный буферный раствор (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ. Потом проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную фенилсефарозой FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 0,01% Твина 80, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют раствором 50 мМ Гэпэс, 5 мМ хлорида кальция, pH 7,5. Наконец, содержащие ПСК-ЭПО фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (ПОММ 10 кДа, 88 см2, Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.Erythropoietin (EPO) is transferred to the reaction buffer solution (50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) is added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO4 (final concentration: 400 µM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT. The conductivity of the reaction mixture is then adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column packed with phenylsepharose FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 0.01% Tween 80, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a solution of 50 mM Hepes, 5 mM calcium chloride, pH 7.5. Finally, the PSA-EPO containing fractions were collected and subjected to UV/DF using a membrane made from regenerated cellulose (POMM 10 kDa, 88 cm 2 , Millipore). The drug is tested analytically by measuring total protein (Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 3 выполняется следующим образом. 10 мг ЭПО растворяют в 8 мл гистидинового буферного раствора, pH 6,0 (20 мМ L-гистидина, 150 мМ NaCl). Потом добавляют 200 мкл водного раствора перйодата натрия (5 мМ) и 2 мл водного раствора мтолуидина (50 мМ). Далее добавляют реагент аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) до получения 5-кратного молярного избытка реагента. Смесь инкубируют в течение 2 ч в темноте при комнатной температуре при осторожном перемешивании и останавливают реакцию в течение 15 мин при комнатной температуре добавлением 100 мкл 1 М водного раствора цистеина.In an alternative embodiment of the invention, method 3 is performed as follows. 10 mg of EPO is dissolved in 8 ml of histidine buffer solution, pH 6.0 (20 mM L-histidine, 150 mM NaCl). Then add 200 μl of an aqueous solution of sodium periodate (5 mM) and 2 ml of an aqueous solution of mtoluidine (50 mM). Next, the aminooxy-PSA reagent with an MW of 20 kDa (described above) is added until a 5-fold molar excess of the reagent is obtained. The mixture is incubated for 2 hours in the dark at room temperature with gentle stirring, and the reaction is stopped for 15 minutes at room temperature by adding 100 μl of a 1 M aqueous solution of cysteine.
Свободный ЭПО удаляют с помощью анионообменной хроматографии (АОХ). Реакционную смесь разбавляют 20 мл Буферного раствора A (50 мМ Гэпэс, pH 7,5) и наносят на колонку HiPrep QFF 16/10 объемом 20 мл (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную Буферным раствором А. Потом колонку элюируют Буферным раствором В (50 мМ Гэпэс, 1 М NaCl, pH 7,5). Свободный ЭПО элюируют промыванием колонки 25% Буферным раствором B, а конъюгат - 50% Буферным раствором B. Проводимость содержащих конъюгат фракций впоследствии повышают до ~190 мСм/см Буферным раствором C (50 мМ Гэпэс, 5 М NaCl, pH 6,9) и наносят на колонку HiPrep Butyl FF 16/10 объемом 20 мл (GE Healthcare, Fairfield, CT) предварительно уравновешенную Буферным раствором D (50 мМ Гэпэс, 3 М NaCl, pH 6,9). Свободный реагент ПСК вымывают Буферным раствором D в количестве 5 ОК. Далее конъюгат элюируют 100% Буферным раствором E (50 мМ Гэпэс, pH 7,4). Содержащие конъюгат фракции концентрируют с помощью УФ/ДФ, используя мембрану на 10 кДа, сделанную из регенерированной целлюлозы (88 см2, порог отсекания 10 кДа, Millipore). Конечную стадию диафильтрации проводят против гистидинового буферного раствора с pH 7,2, содержащего 150 мМ NaCl. Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области. Для конъюгата ПСК-ЭПО определили удельную активность >50% по сравнению с активностью нативного ЭПО. Конъюгат дополнительно исследовали аналитическими методами с помощью эксклюзионной ВЭЖХ, используя систему ВЭЖХ Agilent 1200, оборудованную колонкой Shodex KW 803 в описаных ранее условиях (Kolarich et al, Transfusion 2006;46:1959-77). Показано, что полученный препарат не содержит свободного ЭПО.Free EPO is removed using anion exchange chromatography (AOX). The reaction mixture is diluted with 20 ml of Buffer A (50 mM Gapes, pH 7.5) and applied to a 20 ml HiPrep QFF 16/10 column (GE Healthcare, Fairfield, CT), pre-equilibrated with Buffer A. The column is then eluted with Buffer. B (50 mM Gapes, 1 M NaCl, pH 7.5). Free EPO is eluted by washing the column with 25% Buffer Solution B, and the conjugate with 50% Buffer Solution B. The conductivity of the conjugate-containing fractions is subsequently increased to ~190 mS/cm with Buffer Solution C (50 mM Hepes, 5 M NaCl, pH 6.9) and applied to a 20 mL HiPrep Butyl FF 16/10 column (GE Healthcare, Fairfield, CT) pre-equilibrated with Buffer D (50 mM Hepas, 3 M NaCl, pH 6.9). The free PSA reagent is washed out with Buffer Solution D in an amount of 5 OK. Next, the conjugate is eluted with 100% Buffer Solution E (50 mM Gapes, pH 7.4). Conjugate-containing fractions were concentrated by UV/DP using a 10 kDa membrane made from regenerated cellulose (88 cm 2 , cutoff 10 kDa, Millipore). The final stage of diafiltration is carried out against a histidine buffer solution with pH 7.2 containing 150 mM NaCl. The drug is examined by analytical methods by measuring total protein (Bradford method) and biological activity in accordance with methods known in this field. For the PSA-EPO conjugate, a specific activity of >50% was determined compared to the activity of native EPO. The conjugate was further analyzed analytically by size exclusion HPLC using an Agilent 1200 HPLC system equipped with a Shodex KW 803 column under previously described conditions (Kolarich et al, Transfusion 2006;46:1959-77). It was shown that the resulting preparation does not contain free EPO.
Способ 4:Method 4:
ЭПО растворяют или переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl.EPO is dissolved or transferred into a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution.
Далее к этому раствору ЭПО добавляют реагент аминоокси-полисиаловую кислоту (ПСК-ОКН2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достиженияNext, the aminooxy-polysialic acid (PSA-OCN 2 ) reagent is added to this EPO solution in a 50-fold molar excess with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then, an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 minutes until
- 17 047322 конечной концентрации 10 мМ. Наконец, добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 400 мкМ.- 17 047322 final concentration 10 mM. Finally, 40 mM aqueous sodium periodate solution is added to obtain a concentration of 400 μM.
Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 M) до получения конечной концентрации в реакционной смеси 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.The reaction mixture is incubated for 120±10 minutes in the dark at temperature (T) T=+22±2°C with gentle shaking. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture to obtain a final concentration in the reaction mixture of 10 mM and incubation for 60 ± 5 minutes.
Полученный конъюгат ПСК-ЭПО очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-ЭПО фракции элюата собирают и концентрируют ультра-/диафильтрацией (УФ/ДФ) с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (ПОММ 10 кДа, 88 см2, Millipore).The resulting PSA-EPO conjugate is purified by ion exchange chromatography. The PSA-EPO-containing eluate fractions were collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a membrane made from regenerated cellulose (POMM 10 kDa, 88 cm 2 , Millipore).
Конъюгаты, полученные с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности в соотвествии с методами, известными в этой области, и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).Conjugates obtained using this technique are examined analytically by measuring total protein, biological activity according to methods known in the art, and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Пример 19.Example 19.
Полисиалирование Ang-2 с использованием аминоокси-ПСК и м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора.Polysialylation of Ang-2 using aminooxy-PSA and m-toluidine as a nucleophilic catalyst.
Способ 1:Method 1:
Исходную концентрацию (Ang-2) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.The original concentration (Ang-2) is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO 4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 μM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с использованием центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя и побочных продуктов или, в качестве альтернативы, переносят на колонку для ИОХ объемом 20 мл (Merck EMD TMAE (M)), которая уравновешивается Буферным раствором A (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, pH 7,0). Колонку уравновешивают 5 ОК Буферного раствора A. Окисленный Ang-2 элюируют Буферным раствором B (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, 1 М NaCl, pH 7,0). Собирают фракции, содержащие Ang-2. Определяют содержание белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и корректируют его до 1 мг/мл с помощью реакционного буферного раствора и корректируют pH до 6,0 добавлением по каплям 0,5 М HCl.The solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration units to remove excess periodate, quencher and by-products or alternatively transferred to a 20 mL IOC column (Merck EMD TMAE (M)) which is equilibrated with Buffer A (20 mM Gapes, 5 mM CaCl 2 , pH 7.0). The column is equilibrated with 5 OK Buffer Solution A. Oxidized Ang-2 is eluted with Buffer Solution B (20 mM Gepes, 5 mM CaCl 2 , 1 M NaCl, pH 7.0). Fractions containing Ang-2 were collected. Determine the protein content (Coomassie, Bradford method) and adjust it to 1 mg/ml using reaction buffer and adjust the pH to 6.0 by adding dropwise 0.5 M HCl.
Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ХГВ. Проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную 80 мл фенилсефарозы FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют 50 мМ буферным раствором Гэпэс с pH 7,5, содержащим 5 мМ CaCl2. Наконец, содержащие ПСК-Ап^ фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using CHB. The conductivity of the reaction mixture is adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column filled with 80 ml of phenylsepharose FF (GE Healthcare , Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a 50 mM Hepes buffer solution with pH 7.5 containing 5 mM CaCl 2 . Finally, the PSA-An^ containing fractions were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is then examined by analytical methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 1 выполняется следующим образом. Ангиопоэтин-2 (Ang-2) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.In an alternative embodiment of the invention, method 1 is performed as follows. Angiopoietin-2 (Ang-2) is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO 4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 μM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с применением центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя реакции и их побочных продуктов.The solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration devices to remove excess periodate, the reaction quencher, and their by-products.
Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ионообменной хроматографии. Содержащие конъюгат ПСК-А^-2 фракции элюата собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using ion exchange chromatography. The eluate fractions containing the PSA-A^-2 conjugate were collected and subjected to UV/DP using a regenerated cellulose membrane (Millipore). The drug is then examined by analytical methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
- 18 047322- 18 047322
Способ 2:Method 2:
Ang-2 переносят или растворяют в реакционном буферном растворе (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl. Далее в течение 10 мин добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 200 мкМ. Реакцию окисления выполняют в течение 30±5 мин при температуре (T) T=+22±2°C. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 M) в пределах 15 мин при T=+22±2°C до получения конечной концентрации 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.Ang-2 is transferred or dissolved in reaction buffer (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution. Next, a 40 mM aqueous solution of sodium periodate is added over 10 minutes to obtain a concentration of 200 μM. The oxidation reaction is carried out for 30±5 minutes at temperature (T) T=+22±2°C. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture within 15 minutes at T=+22±2°C to obtain a final concentration of 10 mM and incubation for 60±5 minutes.
Окисленный Ang-2 дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие окисленный Ang-2 фракции элюата собирают и используют в реакции конъюгации.Oxidized Ang-2 is further purified by ion exchange chromatography. The eluate fractions containing oxidized Ang-2 are collected and used in the conjugation reaction.
К элюату, содержащему очищенный окисленный Ang-2, добавляют реагент аминооксиполисиаловую кислоту (ΠΟ'Κ-ΟΝΗ2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин при pH 6,0 в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании (концентрация белка: 1 мг/мл).To the eluate containing purified oxidized Ang-2, add the reagent aminohydroxypolysialic acid (ΠΟ'Κ-ΟΝΗ 2 ) in 50-fold molar excess with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. The reaction mixture is incubated for 120±10 min at pH 6.0 in the dark at T=+22±2°C with gentle shaking (protein concentration: 1 mg/ml).
Полученный конъюгат nGR-Ang-? дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии.The resulting conjugate nGR-Ang-? additionally purified by ion exchange chromatography.
Содержащие конъюгат nCK-Ang-2 фракции собирают и концентрируют с помощью ультра/диафильтрации (УФ/ДФ), используя мембрану, сделанную из регенерированной целлюлозы, с подходящим порогом отсекания молекулярной массы (Millipore).Fractions containing the nCK-Ang-2 conjugate are collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a membrane made from regenerated cellulose with a suitable molecular weight cutoff (Millipore).
Конъюгат, полученный с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).The conjugate obtained using this technique is examined analytically by measuring total protein, biological activity and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Способ 3:Method 3:
Ангиопоэтин-2 (Ang-2) переносят в реакционный буферный раствор (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ. Потом проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную фенилсефарозой FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 0,01% Твина 80, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют раствором 50 мМ Гэпэс, 5 мМ хлорида кальция, pH 7,5. Наконец, содержащие nCK-Ang-2 фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.Angiopoietin-2 (Ang-2) is transferred to the reaction buffer solution (50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT. The conductivity of the reaction mixture is then adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column packed with phenyl Sepharose FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 0.01% Tween 80, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a solution of 50 mM Hepes, 5 mM calcium chloride, pH 7.5. Finally, nCK-Ang-2-containing fractions were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is tested analytically by measuring total protein (Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 3 выполняется следующим образом. Ангиопоэтин-2 (Ang-2) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ и конъюгат очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие ПCK-Ang-2 фракции элюата собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.In an alternative embodiment of the invention, method 3 is performed as follows. Angiopoietin-2 (Ang-2) is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT and the conjugate is purified by ion exchange chromatography. PCK-Ang-2-containing eluate fractions were collected and subjected to UV/DF using a membrane made of regenerated cellulose (Millipore). The drug is examined by analytical methods by measuring total protein (Bradford method) and biological activity in accordance with methods known in this field.
Способ 4:Method 4:
Ang-2 растворяют или переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl.Ang-2 is dissolved or transferred into a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution.
Далее к этому раствору Ang-2 добавляют реагент аминоокси-полисиаловую кислоту (ПCK-ONH2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Наконец, добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до полуNext, aminooxy-polysialic acid (APCK-ONH 2 ) reagent in 50-fold molar excess is added to this Ang-2 solution with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. Finally, add 40 mM aqueous sodium periodate solution until half
- 19 047322 чения концентрации 400 мкМ.- 19 047322 concentration values of 400 µM.
Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 M) до получения конечной концентрации в реакционной смеси 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.The reaction mixture is incubated for 120±10 minutes in the dark at temperature (T) T=+22±2°C with gentle shaking. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture to obtain a final concentration in the reaction mixture of 10 mM and incubation for 60 ± 5 minutes.
Полученный конъюгат nGR-Ang-? очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-Ang^ фракции элюата собирают и концентрируют ультра-/диафильтрацией (УФ/ДФ) с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore).The resulting conjugate nGR-Ang-? purified by ion exchange chromatography. PSA-Ang^-containing eluate fractions were collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a regenerated cellulose membrane (Millipore).
Конъюгаты, полученные с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности в соотвествии с методами, известными в этой области, и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).Conjugates obtained using this technique are examined analytically by measuring total protein, biological activity according to methods known in the art, and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Пример 20.Example 20.
Полисиалирование ФРЭС с использованием аминоокси-ПСК и м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора.Polysialylation of VEGF using aminooxy-PSA and m-toluidine as a nucleophilic catalyst.
Способ 1:Method 1:
Исходную концентрацию фактора роста эндотелия сосудов (ФРЭС) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.The initial concentration of vascular endothelial growth factor (VEGF) is transferred to a reaction buffer solution (for example, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO 4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 μM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с использованием центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя и их побочных продуктов или, в качестве альтернативы, переносят на колонку для ИОХ объемом 20 мл (Merck EMD TMAE (M)), которая уравновешивается Буферным раствором А (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, pH 7,0). Колонку уравновешивают 5 ОК Буферного раствора A. Окисленный ФРЭС элюируют Буферным раствором B (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, 1 М NaCl, pH 7,0). Собирают фракции, содержащие ФРЭС. Определяют содержание белка (Кумасси, метод Брэдфорда), корректируют его до 1 мг/мл с помощью реакционного буферного раствора и корректируют pH до 6,0 добавлением по каплям 0,5 М NaOH.The solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration devices to remove excess periodate, quencher and their by-products or alternatively transferred to a 20 ml IOC column (Merck EMD TMAE (M)) which is equilibrated with Buffer Solution A (20 mM Hepes, 5 mM CaCl 2 , pH 7.0). The column is equilibrated with 5 OK Buffer Solution A. Oxidized VEGF is eluted with Buffer Solution B (20 mM Gepes, 5 mM CaCl 2 , 1 M NaCl, pH 7.0). Fractions containing VEGF are collected. Determine the protein content (Coomassie, Bradford method), adjust it to 1 mg/ml using reaction buffer and adjust the pH to 6.0 by adding dropwise 0.5 M NaOH.
Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ХГВ. Проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную 80 мл фенилсефарозы FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют 50 мМ буферным раствором Гэпэс с pH 7,5, содержащим 5 мМ CaCl2. Наконец, содержащие ПСК-ФРЭС фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуютаналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using CHB. The conductivity of the reaction mixture is adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column filled with 80 ml of phenylsepharose FF (GE Healthcare , Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a 50 mM Hepes buffer solution with pH 7.5 containing 5 mM CaCl 2 . Finally, the PSA-VEGF-containing fractions were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is then examined by analytical methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 1 выполняется следующим образом. Фактор роста эндотелия сосудов (ФРЭС) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.In an alternative embodiment of the invention, method 1 is performed as follows. Vascular endothelial growth factor (VEGF) is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO 4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 μM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с применением центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя реакции и их побочных продуктов.The solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration devices to remove excess periodate, the reaction quencher, and their by-products.
Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-ФРЭС фракции элюата собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using ion exchange chromatography. The eluate fractions containing PSA-VEGF were collected and subjected to UV/DP using a membrane made of regenerated cellulose (Millipore). The drug is then examined by analytical methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
Способ 2:Method 2:
ФРЭС переносят или растворяют в реакционном буферном растворе (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМVEGF is transferred or dissolved in a reaction buffer solution (for example, 50 mM Hepes, 350 mM
- 20 047322 хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl. Далее в течение 10 мин добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 200 мкМ. Реакцию окисления выполняют в течение 30±5 мин при температуре (T) T=+22±2°C. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 М) в пределах 15 мин при T=+22±2°C до получения конечной концентрации 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.- 20 047322 sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution. Next, a 40 mM aqueous solution of sodium periodate is added over 10 minutes to obtain a concentration of 200 μM. The oxidation reaction is performed for 30±5 minutes at temperature (T) T=+22±2°C. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture within 15 minutes at T=+22±2°C to obtain a final concentration of 10 mM and incubation for 60±5 minutes.
Окисленный ФРЭС дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие окисленный ФРЭС фракции элюата собирают и используют в реакции конъюгации.Oxidized VEGF is further purified by ion exchange chromatography. The eluate fractions containing oxidized VEGF are collected and used in the conjugation reaction.
К элюату, содержащему очищенный окисленный ФРЭС, добавляют реагент аминооксиполисиаловую кислоту (ΠΟΚ-ΟΝΗ2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин при pH 6,0 в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании (концентрация белка: 1 мг/мл).To the eluate containing the purified oxidized VEGF, add the reagent aminohydroxypolysialic acid (ΠΟΚ-ΟΝΗ 2 ) in a 50-fold molar excess with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. The reaction mixture is incubated for 120±10 min at pH 6.0 in the dark at T=+22±2°C with gentle shaking (protein concentration: 1 mg/ml).
Полученный конъюгат ПСК-ФРЭС дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие конъюгат ПСК-ФРЭС фракции собирают и концентрируют с помощью ультра/диафильтрации (УФ/ДФ), используя мембрану, сделанную из регенерированной целлюлозы, с подходящим порогом отсекания молекулярной массы (Millipore).The resulting PSA-FRES conjugate is further purified by ion exchange chromatography. Fractions containing the PSA-VEGF conjugate are collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a membrane made from regenerated cellulose with a suitable molecular weight cutoff (Millipore).
Конъюгат, полученный с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).The conjugate obtained using this technique is examined analytically by measuring total protein, biological activity and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Способ 3:Method 3:
Фактор роста эндотелия сосудов (ФРЭС) переносят в реакционный буферный раствор (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ. Потом проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную фенилсефарозой FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 0,01% Твина 80, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют раствором 50 мМ Гэпэс, 5 мМ хлорида кальция, pH 7,5. Наконец, содержащие ПСК-ФРЭС фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.Vascular endothelial growth factor (VEGF) is transferred into a reaction buffer solution (50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT. The conductivity of the reaction mixture is then adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column packed with phenylsepharose FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 0.01% Tween 80, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a solution of 50 mM Hepes, 5 mM calcium chloride, pH 7.5. Finally, the PSA-VEGF-containing fractions were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is examined by analytical methods by measuring total protein (Bradford method) and biological activity in accordance with methods known in this field.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 3 выполняется следующим образом. Фактор роста эндотелия сосудов (ФРЭС) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ и конъюгат очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-ФРЭС фракции элюата собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.In an alternative embodiment of the invention, method 3 is performed as follows. Vascular endothelial growth factor (VEGF) is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT and the conjugate is purified by ion exchange chromatography. The eluate fractions containing PSA-VEGF were collected and subjected to UV/DP using a membrane made of regenerated cellulose (Millipore). The drug is examined by analytical methods by measuring total protein (Bradford method) and biological activity in accordance with methods known in this field.
Способ 4:Method 4:
ФРЭС растворяют или переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl.VEGF is dissolved or transferred into a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution.
Далее к этому раствору ФРЭС добавляют реагент аминоокси-полисиаловую кислоту (ПСК-ONH2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Наконец, добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 400 мкМ.Next, aminooxy-polysialic acid (APS-ONH 2 ) reagent is added to this VEGF solution in a 50-fold molar excess with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. Finally, 40 mM aqueous sodium periodate solution is added to obtain a concentration of 400 μM.
Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь вод- 21 047322 ного раствора L-цистеина (1 M) до получения конечной концентрации в реакционной смеси 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.The reaction mixture is incubated for 120±10 minutes in the dark at temperature (T) T=+22±2°C with gentle shaking. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture to obtain a final concentration in the reaction mixture of 10 mM and incubation for 60 ± 5 minutes.
Полученный конъюгат ПСК-ФРЭС очищают методом ионообменной хроматографии. СодержащиеThe resulting PSA-FRES conjugate is purified by ion exchange chromatography. Containing
ПСК-ФРЭС фракции элюата собирают и концентрируют улыра-/диафилырацией (УФ/ДФ) с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore).PSC-FRES eluate fractions were collected and concentrated by UV/DAF using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore).
Конъюгаты, полученные с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности в соотвествии с методами, известными в этой области, и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).Conjugates obtained using this technique are examined analytically by measuring total protein, biological activity according to methods known in the art, and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Пример 21:Example 21:
Полисиалирование ЭФР с использованием аминоокси-ПСК и м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора.Polysialylation of EGF using aminooxy-PSA and m-toluidine as a nucleophilic catalyst.
Способ 1:Method 1:
Исходную концентрацию эпидермального фактора роста (ЭФР) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.The initial concentration of epidermal growth factor (EGF) is transferred to a reaction buffer solution (for example, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO 4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 μM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с использованием центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя и их побочных продуктов или, в качестве альтернативы, переносят на колонку для ИОХ объемом 20 мл (Merck EMD TMAE (M)), которая уравновешивается Буферным раствором A (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, pH 7,0). Колонку уравновешивают 5 ОК Буферного раствора A. Окисленный ЭФР элюируют Буферным раствором B (20 мМ Г эпэс, 5 мМ CaCl2, 1 М NaCl, pH 7,0). Собирают фракции, содержащие ЭФР. Определяют содержание белка (Кумасси, метод Брэдфорда), корректируют его до 1 мг/мл с помощью реакционного буферного раствора и корректируют pH до 6,0 добавлением по каплям 0,5 М HCl.The solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration devices to remove excess periodate, quencher and their by-products or alternatively transferred to a 20 ml IOC column (Merck EMD TMAE (M)) which is equilibrated with Buffer Solution A (20 mM Hepes, 5 mM CaCl 2 , pH 7.0). The column is equilibrated with 5 OK Buffer Solution A. Oxidized EGF is eluted with Buffer Solution B (20 mM Geps, 5 mM CaCl 2 , 1 M NaCl, pH 7.0). Fractions containing EGF are collected. Determine the protein content (Coomassie, Bradford method), adjust it to 1 mg/ml using reaction buffer and adjust the pH to 6.0 by adding dropwise 0.5 M HCl.
Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ХГВ. Проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную 80 мл фенилсефарозы FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют 50 мМ буферным раствором Гэпэс с pH 7,5, содержащим 5 мМ CaCl2. Наконец, содержащие ПСК-ЭФР фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using CHB. The conductivity of the reaction mixture is adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column filled with 80 ml of phenylsepharose FF (GE Healthcare , Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a 50 mM Hepes buffer solution with pH 7.5 containing 5 mM CaCl 2 . Finally, the PSA-EGF-containing fractions were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is then examined by analytical methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 1 выполняется следующим образом. Эпидермальный фактор роста (ЭФР) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.In an alternative embodiment of the invention, method 1 is performed as follows. Epidermal growth factor (EGF) is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO 4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 μM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с применением центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя реакции и их побочных продуктов.The solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration devices to remove excess periodate, the reaction quencher, and their by-products.
Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-ЭФР фракции элюата собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using ion exchange chromatography. The PSA-EGF-containing eluate fractions were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is then examined by analytical methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
Способ 2:Method 2:
ЭФР переносят или растворяют в реакционном буферном растворе (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl. Далее в течение 10 мин добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрацииEGF is transferred or dissolved in a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution. Next, a 40 mM aqueous solution of sodium periodate is added over 10 minutes until the concentration is obtained
- 22 047322- 22 047322
200 мкМ. Реакцию окисления выполняют в течение 30±5 мин при температуре (T) T=+22±2°C. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 М) в пределах 15 мин при T=+22±2°C до получения конечной концентрации 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.200 µM. The oxidation reaction is performed for 30±5 minutes at temperature (T) T=+22±2°C. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture within 15 minutes at T=+22±2°C to obtain a final concentration of 10 mM and incubation for 60±5 minutes.
Окисленный ЭФР дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие окисленный ЭФР фракции элюата собирают и используют в реакции конъюгации.Oxidized EGF is further purified by ion exchange chromatography. The eluate fractions containing oxidized EGF are collected and used in the conjugation reaction.
К элюату, содержащему очищенный окисленный ЭФР, добавляют реагент аминооксиполисиаловую кислоту (ΠΟ'Κ-ΟΝΗ2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин при pH 6,0 в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании (концентрация белка: 1 мг/мл).To the eluate containing purified oxidized EGF, add the reagent aminohydroxypolysialic acid (ΠΟ'Κ-ΟΝΗ 2 ) in a 50-fold molar excess with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then, an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. The reaction mixture is incubated for 120±10 min at pH 6.0 in the dark at T=+22±2°C with gentle shaking (protein concentration: 1 mg/ml).
Полученный конъюгат ПСК-ЭФР дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие конъюгат ПСК-ЭФР фракции собирают и концентрируют с помощью ультра/диафильтрации (УФ/ДФ), используя мембрану, сделанную из регенерированной целлюлозы, с подходящим порогом отсекания молекулярной массы (Millipore).The resulting PSA-EGF conjugate is further purified by ion exchange chromatography. Fractions containing the PSA-EGF conjugate are collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a membrane made from regenerated cellulose with a suitable molecular weight cutoff (Millipore).
Конъюгат, полученный с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).The conjugate obtained using this technique is examined analytically by measuring total protein, biological activity and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Способ 3:Method 3:
Эпидермальный фактор роста (ЭФР) переносят в реакционный буферный раствор (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ. Потом проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную фенилсефарозой FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 0,01% Твина 80, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют раствором 50 мМ Гэпэс, 5 мМ хлорида кальция, pH 7,5. Наконец, содержащие ПСК-ЭФР фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.Epidermal growth factor (EGF) is transferred to the reaction buffer solution (50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT. The conductivity of the reaction mixture is then adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column packed with phenylsepharose FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 0.01% Tween 80, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a solution of 50 mM Hepes, 5 mM calcium chloride, pH 7.5. Finally, the PSA-EGF-containing fractions were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is examined by analytical methods by measuring total protein (Bradford method) and biological activity in accordance with methods known in this field.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 3 выполняется следующим образом. Эпидермальный фактор роста (ЭФР) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ и конъюгат очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие конъюгат фракции элюата собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.In an alternative embodiment of the invention, method 3 is performed as follows. Epidermal growth factor (EGF) is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT and the conjugate is purified by ion exchange chromatography. The conjugate-containing eluate fractions were collected and subjected to UV/DF using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is examined by analytical methods by measuring total protein (Bradford method) and biological activity in accordance with methods known in this field.
Способ 4:Method 4:
ЭФР растворяют или переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl.EGF is dissolved or transferred into a reaction buffer solution (for example, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution.
Далее к этому раствору ЭФР добавляют реагент аминоокси-полисиаловую кислоту (ПСК-ONH2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 минут. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Наконец, добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 400 мкМ.Next, aminooxy-polysialic acid (APS-ONH 2 ) reagent is added to this EGF solution in a 50-fold molar excess with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. Finally, 40 mM aqueous sodium periodate solution is added to obtain a concentration of 400 μM.
Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 M) до получения конечной концентрации в реакционной смеси 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.The reaction mixture is incubated for 120±10 minutes in the dark at temperature (T) T=+22±2°C with gentle shaking. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture to obtain a final concentration in the reaction mixture of 10 mM and incubation for 60 ± 5 minutes.
- 23 047322- 23 047322
Полученный конъюгат ЭФР очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие ПСКЭФР фракции элюата собирают и концентрируют ультра-/диафильтрацией (УФ/ДФ) с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore).The resulting EGF conjugate is purified by ion exchange chromatography. PSCEFR-containing eluate fractions were collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a regenerated cellulose membrane (Millipore).
Конъюгаты, полученные с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности в соотвествии с методами, известными в этой области, и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).Conjugates obtained using this technique are examined analytically by measuring total protein, biological activity according to methods known in the art, and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Пример 22.Example 22.
Полисиалирование ФРН с использованием аминоокси-ПСК и м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора.Polysialylation of NGF using aminooxy-PSA and m-toluidine as a nucleophilic catalyst.
Способ 1:Method 1:
Исходную концентрацию фактора роста нервов (ФРН) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO.4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.The initial concentration of nerve growth factor (NGF) is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO.4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 µM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с использованием центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя и их побочных продуктов или, в качестве альтернативы, переносят на колонку для ИОХ объемом 20 мл (Merck EMD TMAE (M)), которая уравновешивается Буферным раствором A (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, pH 7,0). Колонку уравновешивают 5 ОК Буферного раствора A. Окисленный ФРН элюируют Буферным раствором B (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, 1 М NaCl, pH 7,0). Собирают фракции, содержащие ФРН. Определяют содержание белка (Кумасси, метод Брэдфорда), корректируют его до 1 мг/мл с помощью реакционного буферного раствора и корректируют pH до 6,0 добавлением по каплям 0,5 М HCl.The solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration devices to remove excess periodate, quencher and their by-products or alternatively transferred to a 20 ml IOC column (Merck EMD TMAE (M)) which is equilibrated with Buffer Solution A (20 mM Hepes, 5 mM CaCl 2 , pH 7.0). The column is equilibrated with 5 OK Buffer Solution A. Oxidized NGF is eluted with Buffer Solution B (20 mM Gepes, 5 mM CaCl 2 , 1 M NaCl, pH 7.0). Fractions containing NGF are collected. Determine the protein content (Coomassie, Bradford method), adjust it to 1 mg/ml using reaction buffer and adjust the pH to 6.0 by adding dropwise 0.5 M HCl.
Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ХГВ. Проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную 80 мл фенилсефарозы FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют 50 мМ буферным раствором Гэпэс с pH 7,5, содержащим 5 мМ CaCl2. Наконец, содержащие ПСК-ФРН фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using CHB. The conductivity of the reaction mixture is adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column filled with 80 ml of phenylsepharose FF (GE Healthcare , Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a 50 mM Hepes buffer solution with pH 7.5 containing 5 mM CaCl 2 . Finally, the PSA-NGF-containing fractions were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is then examined analytically by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 1 выполняется следующим образом. Фактор роста нервов (ФРН) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.In an alternative embodiment of the invention, method 1 is performed as follows. Nerve growth factor (NGF) is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO 4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 μM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с применением центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя реакции и их побочных продуктов.The solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration devices to remove excess periodate, the reaction quencher, and their by-products.
Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-ФРН фракции элюата собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using ion exchange chromatography. The eluate fractions containing PSA-NGF were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is then examined by analytical methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
Способ 2:Method 2:
ФРН переносят или растворяют в реакционном буферном растворе (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl. Далее в течение 10 мин добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 200 мкМ. Реакцию окисления выполняют в течение 30±5 мин при температуре (T) T=+22±2°C. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 М) вNGF is transferred or dissolved in a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution. Next, a 40 mM aqueous solution of sodium periodate is added over 10 minutes to obtain a concentration of 200 μM. The oxidation reaction is performed for 30±5 minutes at temperature (T) T=+22±2°C. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) in
- 24 047322 пределах 15 мин при T=+22±2°C до получения конечной концентрации 10 мМ и инкубацией в течение- 24 047322 within 15 minutes at T=+22±2°C until a final concentration of 10 mM is obtained and incubation for
60±5 мин.60±5 min.
Окисленный ФРН дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие окисленный ФРН фракции элюата собирают и используют в реакции конъюгации.Oxidized NGF is further purified by ion exchange chromatography. Eluate fractions containing oxidized NGF are collected and used in the conjugation reaction.
К элюату, содержащему очищенный окисленный ФРН, добавляют реагент аминооксиполисиаловую кислоту (ΠΟΚ-ΟΝΗ2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин при pH 6,0 в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании (концентрация белка: 1 мг/мл).To the eluate containing purified oxidized NGF, add the reagent aminohydroxypolysialic acid (ΠΟΚ-ΟΝΗ 2 ) in a 50-fold molar excess with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. The reaction mixture is incubated for 120±10 min at pH 6.0 in the dark at T=+22±2°C with gentle shaking (protein concentration: 1 mg/ml).
Полученный конъюгат ПСК-ФРН дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие конъюгат ПСК-ФРН фракции собирают и концентрируют с помощью ультра/диафильтрации (УФ/ДФ), используя мембрану, сделанную из регенерированной целлюлозы, с подходящим порогом отсекания молекулярной массы (Millipore).The resulting PSA-NGF conjugate is further purified by ion exchange chromatography. Fractions containing the PSA-NGF conjugate are collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a membrane made from regenerated cellulose with a suitable molecular weight cutoff (Millipore).
Конъюгат, полученный с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).The conjugate obtained using this technique is examined analytically by measuring total protein, biological activity and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Способ 3:Method 3:
Фактор роста нервов (ФРН) переносят в реакционный буферный раствор (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ. Потом проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную фенилсефарозой FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 0,01% Твина 80, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют раствором 50 мМ Гэпэс, 5 мМ хлорида кальция, pH 7,5. Наконец, содержащие ПСК-ФРН фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.Nerve growth factor (NGF) is transferred to the reaction buffer solution (50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT. The conductivity of the reaction mixture is then adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column packed with phenylsepharose FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 0.01% Tween 80, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a solution of 50 mM Hepes, 5 mM calcium chloride, pH 7.5. Finally, the PSA-NGF-containing fractions were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is tested analytically by measuring total protein (Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 3 выполняется следующим образом. Фактор роста нервов (ФРН) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ, и конъюгат очищают методом ионообменной хроматографии. Потом содержащие ПСК-ФРН фракции элюата собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.In an alternative embodiment of the invention, method 3 is performed as follows. Nerve growth factor (NGF) is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT, and the conjugate is purified by ion exchange chromatography. The PSA-NGF-containing eluate fractions were then collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is tested analytically by measuring total protein (Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
Способ 4:Method 4:
ФРН растворяют или переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl.NGF is dissolved or transferred into a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution.
Далее к этому раствору ФРН добавляют реагент аминоокси-полисиаловую кислоту (ПСК-ONH2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Наконец, добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 400 мкМ.Next, aminooxy-polysialic acid (APS-ONH 2 ) reagent is added to this NGF solution in a 50-fold molar excess with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. Finally, 40 mM aqueous sodium periodate solution is added to obtain a concentration of 400 μM.
Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 M) до получения конечной концентрации в реакционной смеси 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.The reaction mixture is incubated for 120±10 minutes in the dark at temperature (T) T=+22±2°C with gentle shaking. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture to obtain a final concentration in the reaction mixture of 10 mM and incubation for 60 ± 5 minutes.
Полученный конъюгат ФРН очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие ПСКФРН фракции элюата собирают и концентрируют ультра-/диафильтрацией (УФ/ДФ) с использованиемThe resulting NGF conjugate is purified by ion exchange chromatography. PSCFRN-containing eluate fractions are collected and concentrated by ultra-/diafiltration (UV/DF) using
- 25 047322 мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore).- 25 047322 membrane made from regenerated cellulose (Millipore).
Конъюгаты, полученные с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности в соотвествии с методами, известными в этой области, и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).Conjugates obtained using this technique are examined analytically by measuring total protein, biological activity according to methods known in the art, and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Пример 23.Example 23.
Полисиалирование ГРЧ с использованием аминоокси-ПСК и м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора.Polysialylation of HGH using aminooxy-PSA and m-toluidine as a nucleophilic catalyst.
Способ 1:Method 1:
В данном документе описано, что аминокислотную последовательность гормона роста человека (ГРЧ) сначала модифицируют для внедрения по меньшей мере одного сайта гликозилирования. После очистки ГРЧ гликозилируют in vitro в соответствии с известными в этой области способами.This document describes that the amino acid sequence of human growth hormone (HGH) is first modified to introduce at least one glycosylation site. After purification, HGH is glycosylated in vitro according to methods known in the art.
Исходную концентрацию гормона роста человека (ГРЧ) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.The original concentration of human growth hormone (HGH) is transferred to a reaction buffer solution (for example, 50 mM GAPES, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO 4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 μM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с использованием центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя и их побочных продуктов или, в качестве альтернативы, переносят на колонку для ИОХ объемом 20 мл (Merck EMD TMAE (M)), которая уравновешивается Буферным раствором A (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, pH 7,0). Колонку уравновешивают 5 ОК Буферного раствора A. Окисленный ГРЧ элюируют Буферным раствором B (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, 1 М NaCl, pH 7,0). Собирают фракции, содержащие ГРЧ. Определяют содержание белка (Кумасси, метод Брэдфорда), корректируют его до 1 мг/мл с помощью реакционного буферного раствора и корректируют pH до 6,0 добавлением по каплям 0,5 М HCl.The solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration devices to remove excess periodate, quencher and their by-products or alternatively transferred to a 20 ml IOC column (Merck EMD TMAE (M)) which is equilibrated with Buffer Solution A (20 mM Hepes, 5 mM CaCl 2 , pH 7.0). The column is equilibrated with 5 OK Buffer Solution A. Oxidized HGH is eluted with Buffer Solution B (20 mM Gepes, 5 mM CaCl 2 , 1 M NaCl, pH 7.0). Fractions containing hGH are collected. Determine the protein content (Coomassie, Bradford method), adjust it to 1 mg/ml using reaction buffer and adjust the pH to 6.0 by adding dropwise 0.5 M HCl.
Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ХГВ. Проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную 80 мл фенилсефарозы FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют 50 мМ буферным раствором Гэпэс с pH 7,5, содержащим 5 мМ CaCl2. Наконец, содержащие ПСК-ГРЧ фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using CHB. The conductivity of the reaction mixture is adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column filled with 80 ml of phenylsepharose FF (GE Healthcare , Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a 50 mM Hepes buffer solution with pH 7.5 containing 5 mM CaCl 2 . Finally, the PSA-HGH containing fractions were collected and subjected to UV/DF using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is then examined by analytical methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 1 выполняется следующим образом. В данном документе описано, что аминокислотную последовательность гормона роста человека (ГРЧ) сначала модифицируют для внедрения по меньшей мере одного сайта гликозилирования. После очистки ГРЧ гликозилируют in vitro в соответствии с известными в этой области способами. ГРЧ переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.In an alternative embodiment of the invention, method 1 is performed as follows. This document describes that the amino acid sequence of human growth hormone (HGH) is first modified to introduce at least one glycosylation site. After purification, HGH is glycosylated in vitro according to methods known in the art. The hGH is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 µM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с применением центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя реакции и их побочных продуктов.The solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration devices to remove excess periodate, the reaction quencher, and their by-products.
Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-ГРЧ фракции элюата собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using ion exchange chromatography. The eluate fractions containing PSA-HGH were collected and subjected to UV/DF using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is then examined by analytical methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
Способ 2:Method 2:
В данном документе описано, что аминокислотную последовательность гормона роста человека (ГРЧ) сначала модифицируют для внедрения по меньшей мере одного сайта гликозилирования. После очистки ГРЧ гликозилируют in vitro в соответствии с известными в этой области способами.This document describes that the amino acid sequence of human growth hormone (HGH) is first modified to introduce at least one glycosylation site. After purification, HGH is glycosylated in vitro according to methods known in the art.
- 26 047322- 26 047322
ГРЧ переносят или растворяют в реакционном буферном растворе (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl. Далее в течение 10 мин добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 200 мкМ. Реакцию окисления выполняют в течение 30±5 мин при температуре (T) T=+22±2°C. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 М) в пределах 15 мин при T=+22±2°C до получения конечной концентрации 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.HGH is transferred or dissolved in a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution. Next, a 40 mM aqueous solution of sodium periodate is added over 10 minutes to obtain a concentration of 200 μM. The oxidation reaction is carried out for 30±5 minutes at temperature (T) T=+22±2°C. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture within 15 minutes at T=+22±2°C to obtain a final concentration of 10 mM and incubation for 60±5 minutes.
Окисленный ГРЧ дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие окисленный ГРЧ фракции элюата собирают и используют в реакции конъюгации.Oxidized hGH is further purified by ion exchange chromatography. Eluate fractions containing oxidized hGH are collected and used in the conjugation reaction.
К элюату, содержащему очищенный окисленный ГРЧ, добавляют реагент аминоокси-полисиаловую кислоту (ΠΟ'Κ-ΟΝΗ2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин при pH 6,0 в темноте при температуре (T) T=+22± 2°C при осторожном встряхивании (концентрация белка: 1 мг/мл).To the eluate containing purified oxidized hGH, add the reagent aminooxy-polysialic acid (ΠΟ'Κ-ΟΝΗ 2 ) in a 50-fold molar excess with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. The reaction mixture is incubated for 120±10 min at pH 6.0 in the dark at T=+22±2°C with gentle shaking (protein concentration: 1 mg/ml).
Полученный конъюгат ПСК-ГРЧ дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие конъюгат ПСК-ГРЧ фракции собирают и концентрируют с помощью ультра/диафильтрации (УФ/ДФ), используя мембрану, сделанную из регенерированной целлюлозы, с подходящим порогом отсекания молекулярной массы (Millipore).The resulting PSA-HGH conjugate is further purified by ion exchange chromatography. Fractions containing the PSA-HGH conjugate are collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a membrane made from regenerated cellulose with a suitable molecular weight cutoff (Millipore).
Конъюгат, полученный с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).The conjugate obtained using this technique is examined analytically by measuring total protein, biological activity and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Способ 3:Method 3:
В данном документе описано, что аминокислотную последовательность гормона роста человека (ГРЧ) сначала модифицируют для внедрения по меньшей мере одного сайта гликозилирования. После очистки ГРЧ гликозилируют in vitro в соответствии с известными в этой области способами.This document describes that the amino acid sequence of human growth hormone (HGH) is first modified to introduce at least one glycosylation site. After purification, HGH is glycosylated in vitro according to methods known in the art.
Гормон роста человека (ГРЧ) переносят в реакционный буферный раствор (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ. Потом проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную фенилсефарозой FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 0,01% Твина 80, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют раствором 50 мМ Гэпэс, 5 мМ хлорида кальция, pH 7,5. Наконец, содержащие ПСК-ГРЧ фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.Human growth hormone (HGH) is transferred to the reaction buffer solution (50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT. The conductivity of the reaction mixture is then adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column packed with phenylsepharose FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 0.01% Tween 80, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a solution of 50 mM Hepes, 5 mM calcium chloride, pH 7.5. Finally, the PSA-HGH containing fractions were collected and subjected to UV/DF using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is tested analytically by measuring total protein (Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 3 выполняется следующим образом. В данном документе описано, что аминокислотную последовательность гормона роста человека (ГРЧ) сначала модифицируют для внедрения по меньшей мере одного сайта гликозилирования. После очистки ГРЧ гликозилируют in vitro в соответствии с известными в этой области способами. ГРЧ переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением мтолуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ и конъюгат очищают методом ионообменной хроматографии. Потом содержащие ПСК-ГРЧ фракции элюата собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.In an alternative embodiment of the invention, method 3 is performed as follows. This document describes that the amino acid sequence of human growth hormone (HGH) is first modified to introduce at least one glycosylation site. After purification, HGH is glycosylated in vitro according to methods known in the art. The hGH is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of mtoluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT and the conjugate is purified by ion exchange chromatography. The PSA-HGH containing eluate fractions are then collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is examined by analytical methods by measuring total protein (Bradford method) and biological activity in accordance with methods known in this field.
Способ 4:Method 4:
В данном документе описано, что аминокислотную последовательность гормона роста человека (ГРЧ) сначала модифицируют для внедрения по меньшей мере одного сайта гликозилирования. ПослеThis document describes that the amino acid sequence of human growth hormone (HGH) is first modified to introduce at least one glycosylation site. After
- 27 047322 очистки ГРЧ гликозилируют in vitro в соответствии с известными в этой области способами.- 27 047322 purification HGH is glycosylated in vitro in accordance with methods known in this field.
ГРЧ растворяют или переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl.HGH is dissolved or transferred into a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution.
Далее к этому раствору ГРЧ добавляют реагент аминоокси-полисиаловую кислоту (ΠΟΚ-ΟΝΗ2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Наконец, добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 400 мкМ.Next, the reagent aminooxy-polysialic acid (ΠΟΚ-ΟΝΗ 2 ) is added to this solution of hGH in a 50-fold molar excess with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. Finally, 40 mM aqueous sodium periodate solution is added to obtain a concentration of 400 μM.
Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 M) до получения конечной концентрации в реакционной смеси 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.The reaction mixture is incubated for 120±10 minutes in the dark at temperature (T) T=+22±2°C with gentle shaking. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture to obtain a final concentration in the reaction mixture of 10 mM and incubation for 60 ± 5 minutes.
Полученный конъюгат ГРЧ очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие ПСКГРЧ фракции элюата собирают и концентрируют ультра-/диафильтрацией (УФ/ДФ) с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore).The resulting HGH conjugate is purified by ion exchange chromatography. The PSGHRP-containing eluate fractions were collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a regenerated cellulose membrane (Millipore).
Конъюгаты, полученные с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности в соотвествии с методами, известными в этой области, и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).Conjugates obtained using this technique are examined analytically by measuring total protein, biological activity according to methods known in the art, and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Пример 24.Example 24.
Полисиалирование ФНО-альфа с использованием аминоокси-ПСК и м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора.Polysialylation of TNF-alpha using aminooxy-PSA and m-toluidine as a nucleophilic catalyst.
Исходную концентрацию фактора некроза опухолей альфа (ФНО-альфа) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.The original concentration of tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha) is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO 4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 μM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с использованием центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя и их побочных продуктов или, в качестве альтернативы, переносят на колонку для ИОХ объемом 20 мл (Merck EMD TMAE (M)), которая уравновешивается Буферным раствором A (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, pH 7,0). Колонку уравновешивают 5 ОК Буферного раствора A. Окисленный ФНО-альфа элюируют Буферным раствором B (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, 1 М NaCl, pH 7,0). Собирают фракции, содержащие ФНО-альфа. Определяют содержание белка (Кумасси, метод Брэдфорда), корректируют его до 1 мг/мл с помощью реакционного буферного раствора и корректируют pH до 6,0 добавлением по каплям 0,5 М HCl.The solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration devices to remove excess periodate, quencher and their by-products or alternatively transferred to a 20 ml IOC column (Merck EMD TMAE (M)) which is equilibrated with Buffer Solution A (20 mM Hepes, 5 mM CaCl 2 , pH 7.0). The column is equilibrated with 5 OK Buffer Solution A. Oxidized TNF-alpha is eluted with Buffer Solution B (20 mM Hepes, 5 mM CaCl 2 , 1 M NaCl, pH 7.0). Fractions containing TNF-alpha are collected. Determine the protein content (Coomassie, Bradford method), adjust it to 1 mg/ml using reaction buffer and adjust the pH to 6.0 by adding dropwise 0.5 M HCl.
Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ХГВ. Проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную 80 мл фенилсефарозы FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют 50 мМ буферным раствором Гэпэс с pH 7,5, содержащим 5 мМ CaCl2. Наконец, содержащие ПСК-ФНО-альфа фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using CHB. The conductivity of the reaction mixture is adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column filled with 80 ml of phenylsepharose FF (GE Healthcare , Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a 50 mM Hepes buffer solution with pH 7.5 containing 5 mM CaCl 2 . Finally, the PSA-TNF-alpha-containing fractions were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is then examined analytically by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 1 выполняется следующим образом. Фактор некроза опухолей альфа (ФНО-альфа) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.In an alternative embodiment of the invention, method 1 is performed as follows. Tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha) is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO 4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 μM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с применением центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя реакции и их побочных продуктов. Добавляют 50кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной темпе- 28 047322 ратуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ионообменной хроматографии. СодержащиеThe solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration devices to remove excess periodate, the reaction quencher, and their by-products. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using ion exchange chromatography. Containing
ПСК-ФНО-альфа фракции элюата собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.The PSA-TNF-alpha fractions of the eluate were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is then examined by analytical methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
Способ 2:Method 2:
ФНО-альфа переносят или растворяют в реакционном буферном растворе (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl. Далее в течение 10 мин добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 200 мкМ. Реакцию окисления выполняют в течение 30±5 мин при температуре (T) T=+22±2°C. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 M) в пределах 15 мин при T=+22±2°C до получения конечной концентрации 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.TNF-alpha is transferred or dissolved in reaction buffer (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution. Next, a 40 mM aqueous solution of sodium periodate is added over 10 minutes to obtain a concentration of 200 μM. The oxidation reaction is performed for 30±5 minutes at temperature (T) T=+22±2°C. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture within 15 minutes at T=+22±2°C to obtain a final concentration of 10 mM and incubation for 60±5 minutes.
Окисленный ФНО-альфа дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие окисленный ФНО-альфа фракции элюата собирают и используют в реакции конъюгации.Oxidized TNF-alpha is further purified by ion exchange chromatography. The eluate fractions containing oxidized TNF-alpha are collected and used in the conjugation reaction.
К элюату, содержащему очищенный окисленный ФНО-альфа, добавляют реагент аминооксиполисиаловую кислоту (ПСК-ONHj в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин при pH 6,0 в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании (концентрация белка: 1 мг/мл).To the eluate containing purified oxidized TNF-alpha, the aminohydroxypolysialic acid reagent (PSA-ONHj) is added in a 50-fold molar excess with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then an aqueous solution of m-toluidine is added over 15 minutes. 50 mM) to achieve a final concentration of 10 mM. The reaction mixture is incubated for 120 ± 10 min at pH 6.0 in the dark at a temperature (T) T = + 22 ± 2 ° C with gentle shaking (protein concentration: 1 mg/ml ).
Полученный конъюгат ПСК-ФНО-альфа дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие конъюгат ПСК-ФНО-альфа фракции собирают и концентрируют с помощью ультра-/диафильтрации (УФ/ДФ), используя мембрану, сделанную из регенерированной целлюлозы, с подходящим порогом отсекания молекулярной массы (Millipore).The resulting PSA-TNF-alpha conjugate is further purified by ion exchange chromatography. Fractions containing the PSA-TNF-alpha conjugate are collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a membrane made from regenerated cellulose with a suitable molecular weight cutoff (Millipore).
Конъюгат, полученный с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).The conjugate obtained using this technique is examined analytically by measuring total protein, biological activity and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Способ 3:Method 3:
Фактор некроза опухолей альфа (ФНО-альфа) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ. Потом проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную фенилсефарозой FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 0,01% Твина 80, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют раствором 50 мМ Гэпэс, 5 мМ хлорида кальция, pH 7,5. Наконец, содержащие ПСК-ФНО-альфа фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.Tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha) is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT. The conductivity of the reaction mixture is then adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column packed with phenylsepharose FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 0.01% Tween 80, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a solution of 50 mM Hepes, 5 mM calcium chloride, pH 7.5. Finally, the PSA-TNF-alpha-containing fractions were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is examined by analytical methods by measuring total protein (Bradford method) and biological activity in accordance with methods known in this field.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 3 выполняется следующим образом. Фактор некроза опухолей альфа (ФНО-альфа) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ и конъюгат очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-ФНО-альфа фракции элюата собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.In an alternative embodiment of the invention, method 3 is performed as follows. Tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha) is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT and the conjugate is purified by ion exchange chromatography. The eluate fractions containing PSA-TNF-alpha were collected and subjected to UV/DP using a membrane made of regenerated cellulose (Millipore). The drug is examined by analytical methods by measuring total protein (Bradford method) and biological activity in accordance with methods known in this field.
Способ 4:Method 4:
ФНО-альфа растворяют или переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белкаTNF-alpha is dissolved or transferred into a reaction buffer (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve the final protein concentration
- 29 047322- 29 047322
1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора1.0±0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous solution
HCl.HCl.
Далее к этому раствору ФНО-альфа добавляют реагент аминоокси-полисиаловую кислоту (ПСКONH2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Наконец, добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 400 мкМ.Next, aminooxy-polysialic acid (PSCONH 2 ) reagent in 50-fold molar excess is added to this TNF-alpha solution with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then, an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. Finally, 40 mM aqueous sodium periodate solution is added to obtain a concentration of 400 μM.
Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 M) до получения конечной концентрации в реакционной смеси 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.The reaction mixture is incubated for 120±10 minutes in the dark at temperature (T) T=+22±2°C with gentle shaking. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture to obtain a final concentration in the reaction mixture of 10 mM and incubation for 60 ± 5 minutes.
Полученный конъюгат ФНО-альфа очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-ФНО-альфа фракции элюата собирают и концентрируют ультра-/диафильтрацией (УФ/ДФ) с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore).The resulting TNF-alpha conjugate is purified by ion exchange chromatography. The PSA-TNF-alpha-containing eluate fractions were collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a regenerated cellulose membrane (Millipore).
Конъюгаты, полученные с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности в соотвествии с методами, известными в этой области, и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).Conjugates obtained using this technique are examined analytically by measuring total protein, biological activity according to methods known in the art, and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Пример 25.Example 25.
Полисиалирование инсулина с использованием аминоокси-ПСК и м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора.Polysialylation of insulin using aminooxy-PSA and m-toluidine as a nucleophilic catalyst.
Способ 1:Method 1:
В данном документе описано, что аминокислотную последовательность инсулина сначала модифицируют для внедрения по меньшей мере одного сайта гликозилирования. После очистки инсулин гликозилируют in vitro в соответствии с известными в этой области способами. Исходную концентрацию инсулина переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.This document describes that the amino acid sequence of insulin is first modified to introduce at least one glycosylation site. After purification, insulin is glycosylated in vitro according to methods known in the art. The original concentration of insulin is transferred to a reaction buffer solution (for example, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO 4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 μM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с использованием центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя и их побочных продуктов или, в качестве альтернативы, переносят на колонку для ИОХ объемом 20 мл (Merck EMD TMAE (M)), которая уравновешивается Буферным раствором A (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, pH 7,0). Колонку уравновешивают 5 ОК Буферного раствора A. Окисленный инсулин элюируют Буферным раствором B (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, 1 М NaCl, pH 7,0). Собирают фракции, содержащие инсулин. Определяют содержание белка (Кумасси, метод Брэдфорда), корректируют его до 1 мг/мл с помощью реакционного буферного раствора и корректируют до pH 6,0 добавлением по каплям 0,5 М HCl.The solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration devices to remove excess periodate, quencher and their by-products or alternatively transferred to a 20 ml IOC column (Merck EMD TMAE (M)) which is equilibrated with Buffer Solution A (20 mM Hepes, 5 mM CaCl 2 , pH 7.0). The column is equilibrated with 5 OK Buffer Solution A. Oxidized insulin is eluted with Buffer Solution B (20 mM Gepes, 5 mM CaCl 2 , 1 M NaCl, pH 7.0). Fractions containing insulin are collected. Protein content is determined (Coomassie, Bradford method), adjusted to 1 mg/ml using reaction buffer and adjusted to pH 6.0 by dropwise addition of 0.5 M HCl.
Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ХГВ. Проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную 80 мл фенилсефарозы FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют 50 мМ буферным раствором Гэпэс с pH 7,5, содержащим 5 мМ CaCl2. Наконец, содержащие ПСК-инсулин фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using CHB. The conductivity of the reaction mixture is adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column filled with 80 ml of phenylsepharose FF (GE Healthcare , Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a 50 mM Hepes buffer solution with pH 7.5 containing 5 mM CaCl2. Finally, the PSA-insulin-containing fractions were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is then examined by analytical methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 1 выполняется следующим образом. В данном документе описано, что аминокислотную последовательность инсулина сначала модифицируют для внедрения по меньшей мере одного сайта гликозилирования. После очистки инсулин гликозилируют in vitro в соответствии с известными в этой области способами. Инсулин переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.In an alternative embodiment of the invention, method 1 is performed as follows. This document describes that the amino acid sequence of insulin is first modified to introduce at least one glycosylation site. After purification, insulin is glycosylated in vitro according to methods known in the art. Insulin is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO 4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 μM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с применением центрифужных фильтрационных устройствAfter this, the solution is subjected to UV/DF using centrifugal filtration devices
- 30 047322- 30 047322
Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя реакции и их побочных продуктов.Vivaspin to remove excess periodate, reaction quenchers and their by-products.
Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-инсулин фракции элюата собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using ion exchange chromatography. The eluate fractions containing PSA insulin were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is then examined by analytical methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
Способ 2:Method 2:
В данном документе описано, что аминокислотную последовательность инсулина сначала модифицируют для внедрения по меньшей мере одного сайта гликозилирования. После очистки инсулин гликозилируют in vitro в соответствии с известными в этой области способами.This document describes that the amino acid sequence of insulin is first modified to introduce at least one glycosylation site. After purification, insulin is glycosylated in vitro according to methods known in the art.
Инсулин переносят или растворяют в реакционном буферном растворе (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl. Далее в течение 10 мин добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 200 мкМ. Реакцию окисления выполняют в течение 30±5 мин при температуре (T) T=+22±2°C. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 M) в пределах 15 мин при T=+22±2°C до получения конечной концентрации 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.Insulin is transferred or dissolved in a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution. Next, a 40 mM aqueous solution of sodium periodate is added over 10 minutes to obtain a concentration of 200 μM. The oxidation reaction is carried out for 30±5 minutes at temperature (T) T=+22±2°C. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture within 15 minutes at T=+22±2°C to obtain a final concentration of 10 mM and incubation for 60±5 minutes.
Окисленный инсулин дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие окисленный инсулин фракции элюата собирают и используют в реакции конъюгации.Oxidized insulin is further purified by ion exchange chromatography. The eluate fractions containing oxidized insulin are collected and used in the conjugation reaction.
К элюату, содержащему очищенный окисленный инсулин, добавляют реагент аминооксиполисиаловую кислоту (ПСК-ON^) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин при pH 6,0 в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании (концентрация белка: 1 мг/мл).To the eluate containing purified oxidized insulin, add aminohydroxypolysialic acid (APS-ON^) reagent in 50-fold molar excess with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. The reaction mixture is incubated for 120±10 min at pH 6.0 in the dark at T=+22±2°C with gentle shaking (protein concentration: 1 mg/ml).
Полученный конъюгат ПСК-инсулина дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие конъюгат ПСК-инсулина фракции собирают и концентрируют с помощью ультра/диафильтрации (УФ/ДФ), используя мембрану, сделанную из регенерированной целлюлозы, с подходящим порогом отсекания молекулярной массы (Millipore).The resulting PSA-insulin conjugate is further purified by ion exchange chromatography. Fractions containing the PSA-insulin conjugate are collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a membrane made from regenerated cellulose with a suitable molecular weight cutoff (Millipore).
Конъюгат, полученный с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).The conjugate obtained using this technique is examined analytically by measuring total protein, biological activity and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Способ 3:Method 3:
В данном документе описано, что аминокислотную последовательность инсулина сначала модифицируют для внедрения по меньшей мере одного сайта гликозилирования. После очистки инсулин гликозилируют in vitro в соответствии с известными в этой области способами.This document describes that the amino acid sequence of insulin is first modified to introduce at least one glycosylation site. After purification, insulin is glycosylated in vitro according to methods known in the art.
Инсулин переносят в реакционный буферный раствор (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ. Потом проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную фенилсефарозой FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 0,01% Твина 80, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют раствором 50 мМ Гэпэс, 5 мМ хлорида кальция, pH 7,5. Наконец, содержащие ПСК-инсулин фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.Insulin is transferred to the reaction buffer solution (50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) is added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT. The conductivity of the reaction mixture is then adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column packed with phenylsepharose FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 0.01% Tween 80, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a solution of 50 mM Hepes, 5 mM calcium chloride, pH 7.5. Finally, the PSA-insulin-containing fractions were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is examined by analytical methods by measuring total protein (Bradford method) and biological activity in accordance with methods known in this field.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 3 выполняется следующим образом. В данном документе описано, что аминокислотную последовательность инсулина сначала модифицируют для внедрения по меньшей мере одного сайта гликозилирования. После очистки инсулин гликозилируют in vitro в соответствии с известными в этой области способами.In an alternative embodiment of the invention, method 3 is performed as follows. This document describes that the amino acid sequence of insulin is first modified to introduce at least one glycosylation site. After purification, insulin is glycosylated in vitro according to methods known in the art.
Инсулин переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида наInsulin is transferred into a reaction buffer solution (for example, 50 mM Gapes, 350 mM chloride per
- 31 047322 трия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ и конъюгат очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-инсулин фракции элюата собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.- 31 047322 sodium, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and dilute it to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT and the conjugate is purified by ion exchange chromatography. The eluate fractions containing PSA insulin were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is examined by analytical methods by measuring total protein (Bradford method) and biological activity in accordance with methods known in this field.
Способ 4:Method 4:
В данном документе описано, что аминокислотную последовательность инсулина сначала модифицируют для внедрения по меньшей мере одного сайта гликозилирования. После очистки инсулин гликозилируют in vitro в соответствии с известными в этой области способами.This document describes that the amino acid sequence of insulin is first modified to introduce at least one glycosylation site. After purification, insulin is glycosylated in vitro according to methods known in the art.
Инсулин растворяют или переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl.Insulin is dissolved or transferred into a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution.
Далее к этому раствору инсулина добавляют реагент аминоокси-полисиаловую кислоту (ПСКONH2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Наконец, добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 400 мкМ.Next, aminooxy-polysialic acid (PSCONH2) reagent in 50-fold molar excess is added to this insulin solution with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. Finally, 40 mM aqueous sodium periodate solution is added to obtain a concentration of 400 μM.
Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 M) до получения конечной концентрации в реакционной смеси 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.The reaction mixture is incubated for 120±10 minutes in the dark at temperature (T) T=+22±2°C with gentle shaking. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture to obtain a final concentration in the reaction mixture of 10 mM and incubation for 60 ± 5 minutes.
Полученный конъюгат инсулина очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-инсулин фракции элюата собирают и концентрируют ультра-/диафильтрацией (УФ/ДФ) с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore).The resulting insulin conjugate is purified by ion exchange chromatography. The PSA-insulin-containing eluate fractions were collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a regenerated cellulose membrane (Millipore).
Конъюгаты, полученные с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности в соотвествии с методами, известными в этой области, и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).Conjugates obtained using this technique are examined analytically by measuring total protein, biological activity according to methods known in the art, and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Пример 26.Example 26.
Полисиалирование интерферона-альфа с использованием аминоокси-ПСК и м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора.Polysialylation of interferon-alpha using aminooxy-PSA and m-toluidine as a nucleophilic catalyst.
Способ 1:Method 1:
Исходную концентрацию интерферона-альфа переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.The initial concentration of interferon-alpha is transferred to a reaction buffer solution (for example, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 µM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с использованием центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя и их побочных продуктов или, в качестве альтернативы, переносят на колонку для ИОХ объемом 20 мл (Merck EMD TMAE (M)), которая уравновешивается Буферным раствором A (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, pH 7,0). Колонку уравновешивают 5 ОК Буферного раствора A. Окисленный интерферон-альфа элюируют Буферным раствором B (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, 1 М NaCl, pH 7,0). Собирают фракции, содержащие интерферон-альфа. Определяют содержание белка (Кумасси, метод Брэдфорда), корректируют его до 1 мг/мл с помощью реакционного буферного раствора и корректируют pH до 6,0 добавлением по каплям 0,5 М HCl.The solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration devices to remove excess periodate, quencher and their by-products or alternatively transferred to a 20 ml IOC column (Merck EMD TMAE (M)) which is equilibrated with Buffer Solution A (20 mM Hepes, 5 mM CaCl 2 , pH 7.0). The column is equilibrated with 5 OK Buffer Solution A. Oxidized interferon-alpha is eluted with Buffer Solution B (20 mM Gepes, 5 mM CaCl 2 , 1 M NaCl, pH 7.0). Fractions containing interferon-alpha are collected. Determine the protein content (Coomassie, Bradford method), adjust it to 1 mg/ml using reaction buffer and adjust the pH to 6.0 by adding dropwise 0.5 M HCl.
Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ХГВ. Проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную 80 мл фенилсефарозы FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют 50 мМ буферным раствором Гэпэс с pH 7,5, содержащим 5 мМ CaCl2. Наконец, содержащие ПСК-интерферон-альфа фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с исполь- 32 047322 зованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using CHB. The conductivity of the reaction mixture is adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column filled with 80 ml of phenylsepharose FF (GE Healthcare , Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a 50 mM Hepes buffer solution with pH 7.5 containing 5 mM CaCl 2 . Finally, the PSA-interferon-alpha containing fractions are collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is then examined by analytical methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 1 выполняется следующим образом. Интерферон-альфа переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.In an alternative embodiment of the invention, method 1 is performed as follows. Interferon-alpha is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO 4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 μM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с применением центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя реакции и их побочных продуктов.The solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration devices to remove excess periodate, the reaction quencher, and their by-products.
Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-интерферон-альфа фракции элюата собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using ion exchange chromatography. The eluate fractions containing PSA-interferon-alpha were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is then examined by analytical methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
Способ 2:Method 2:
Интерферон-альфа переносят или растворяют в реакционном буферном растворе (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl. Далее в течение 10 мин добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 200 мкМ. Реакцию окисления выполняют в течение 30±5 мин при температуре (T) T=+22±2°C. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора Lцистеина (1 M) в пределах 15 мин при T=+22±2°C до получения конечной концентрации 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.Interferon-alpha is transferred or dissolved in a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution. Next, a 40 mM aqueous solution of sodium periodate is added over 10 minutes to obtain a concentration of 200 μM. The oxidation reaction is carried out for 30±5 minutes at temperature (T) T=+22±2°C. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of Lcysteine (1 M) to the reaction mixture within 15 minutes at T=+22±2°C to obtain a final concentration of 10 mM and incubation for 60±5 minutes.
Окисленный интерферон-альфа дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие окисленный интерферон-альфа фракции элюата собирают и используют в реакции конъюгации.Oxidized interferon-alpha is further purified by ion exchange chromatography. The eluate fractions containing oxidized interferon-alpha are collected and used in the conjugation reaction.
К элюату, содержащему очищенный окисленный интерферон-гамма, добавляют реагент аминооксиполисиаловую кислоту (ПСК-ОМП2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин при pH 0,6 в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании (концентрация белка: 1 мг/мл).To the eluate containing purified oxidized interferon-gamma, add the aminohydroxypolysialic acid (APS-OMP 2 ) reagent in a 50-fold molar excess with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. The reaction mixture is incubated for 120±10 min at pH 0.6 in the dark at T=+22±2°C with gentle shaking (protein concentration: 1 mg/ml).
Полученный конъюгат ПСК-интерферона-альфа дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие конъюгат ПСК-интерферона-альфа фракции собирают и концентрируют с помощью ультра-/диафильтрации (УФ/ДФ), используя мембрану, сделанную из регенерированной целлюлозы, с подходящим порогом отсекания молекулярной массы (Millipore).The resulting PSA-interferon-alpha conjugate is further purified by ion exchange chromatography. Fractions containing the PSA-interferon-alpha conjugate are collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a membrane made from regenerated cellulose with a suitable molecular weight cutoff (Millipore).
Способ 3:Method 3:
Интерферон-альфа переносят в реакционный буферный раствор (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ. Потом проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную фенилсефарозой FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 0,01% Твина 80, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют раствором 50 мМ Гэпэс, 5 мМ хлорида кальция, pH 7,5. Наконец, содержащие ПСК-интерферон-альфа фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.Interferon-alpha is transferred to the reaction buffer solution (50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT. The conductivity of the reaction mixture is then adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column packed with phenylsepharose FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 0.01% Tween 80, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a solution of 50 mM Hepes, 5 mM calcium chloride, pH 7.5. Finally, PSA-interferon-alpha-containing fractions were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is examined by analytical methods by measuring total protein (Bradford method) and biological activity in accordance with methods known in this field.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 3 выполняется следующим образом. Интерферон-альфа переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл.In an alternative embodiment of the invention, method 3 is performed as follows. Interferon-alpha is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml.
- 33 047322- 33 047322
Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ и конъюгат очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-интерферон-альфа фракции элюата собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT and the conjugate is purified by ion exchange chromatography. The eluate fractions containing PSA-interferon-alpha were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is tested analytically by measuring total protein (Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
Способ 4:Method 4:
Интерферон-альфа растворяют или переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl.Interferon-alpha is dissolved or transferred into a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution.
Далее к этому раствору интерферона-альфа добавляют реагент аминоокси-полисиаловую кислоту (HCK-ONH2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Наконец, добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 400 мкМ.Next, aminooxy-polysialic acid (HCK-ONH 2 ) reagent in 50-fold molar excess is added to this interferon-alpha solution with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. Finally, 40 mM aqueous sodium periodate solution is added to obtain a concentration of 400 μM.
Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 M) до получения конечной концентрации в реакционной смеси 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.The reaction mixture is incubated for 120±10 minutes in the dark at temperature (T) T=+22±2°C with gentle shaking. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture to obtain a final concentration in the reaction mixture of 10 mM and incubation for 60 ± 5 minutes.
Полученный конъюгат интерферона-альфа очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-интерферон-альфа фракции элюата собирают и концентрируют ультра-/диафильтрацией (УФ/ДФ) с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore).The resulting interferon-alpha conjugate is purified by ion exchange chromatography. The PSA-interferon-alpha containing eluate fractions were collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a regenerated cellulose membrane (Millipore).
Конъюгаты, полученные с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности в соотвествии с методами, известными в этой области, и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).Conjugates obtained using this technique are examined analytically by measuring total protein, biological activity according to methods known in the art, and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Пример 27.Example 27.
Полисиалирование интерферона-гамма с использованием аминоокси-ПСК и м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора.Polysialylation of interferon-gamma using aminooxy-PSA and m-toluidine as a nucleophilic catalyst.
Способ 1:Method 1:
мг интерферона-гамма растворяют в 5 мл гистидинового буферного раствора, pH 6,0 (20 мМ Lгистидина, 150 мМ NaCl). Потом добавляют 100 мкл водного раствора перйодата натрия (5 мМ) и реакционную смесь инкубируют в течение 1 ч в темноте при 4°C при осторожном перемешивании и останавливают реакцию в течение 15 мин при комнатной температуре добавлением 50 мкл 1 М водного раствора цистеина. Далее смесь подвергают УФ/ДФ с применением центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin 15R 10 кДа для удаления избытка перйодата, гасителя реакции и их побочных продуктов.mg of interferon-gamma is dissolved in 5 ml of histidine buffer solution, pH 6.0 (20 mM Lhistidine, 150 mM NaCl). Then 100 μl of an aqueous solution of sodium periodate (5 mM) is added and the reaction mixture is incubated for 1 hour in the dark at 4°C with gentle stirring and the reaction is stopped for 15 minutes at room temperature by adding 50 μl of a 1 M aqueous solution of cysteine. The mixture is then subjected to UV/DF using Vivaspin 15R 10 kDa centrifugal filtration devices to remove excess periodate, the reaction quencher, and their by-products.
Концентрат (приблиз. 7 мл), содержащий окисленный интерферон-гамма, смешивают с 2 мл водного раствора м-толуидина (50 мМ) и инкубируют в течение 30 мин при комнатной температуре. Потом добавляют реагент аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) до получения 5-кратного молярного избытка реагента. Эту смесь инкубируют в течение 2,5 ч при КТ в темноте при осторожном перемешивании.The concentrate (approx. 7 ml) containing oxidized interferon-gamma is mixed with 2 ml of an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) and incubated for 30 minutes at room temperature. Then the aminooxy-PSA reagent with an MW of 20 kDa (described above) is added until a 5-fold molar excess of the reagent is obtained. This mixture is incubated for 2.5 hours at RT in the dark with gentle stirring.
Свободный интерферон-гамма удаляют с помощью катионообменной хроматографии (КОХ). Реакционную смесь разбавляют 20 мл Буферного раствора A (50 мМ Гэпэс, pH 6,5) и наносят на колонку HiPrep SPFF 16/10 объемом 20 мл (GE Healthcare, Fairfield, CT) предварительно уравновешенную Буферным раствором A. Потом колонку элюируют Буферным раствором B (50 мМ Гэпэс, 1 М NaCl, pH 6,5). Свободный интерферон-гамма элюируют промыванием колонки 25% Буферным раствором B, а конъюгат - 50% Буферным раствором B. Проводимость содержащих конъюгат фракций впоследствии повышают до ~190 мСм/см Буферным раствором C (50 мМ Гэпэс, 5 М NaCl, pH 6,9) и наносят на колонку HiPrep Butyl FF 16/10 объемом 20 мл (GE Healthcare, Fairfield, CT) предварительно уравновешенную Буферным раствором D (50 мМ Гэпэс, 3 М NaCl, pH 6,9). Свободный реагент ПСК вымывают Буферным раствором D в количестве 5 ОК. Далее конъюгат элюируют 100% Буферным раствором E (50 мМ Гэпэс, pH 6,9). Содержащие конъюгат фракции концентрируют с помощью УФ/ДФ, используя мембрану на 10 кДа, сделанную из регенерированной целлюлозы (88 см2, порог отсекания 10 кДа, Millipore). Конечную стадию диафильтрации проводят против гистидинового буферного раствора с pH 6,9, содержащего 150 мМ NaCl. Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области. Для конъюгатаFree interferon-gamma is removed using cation exchange chromatography (CEC). The reaction mixture is diluted with 20 ml of Buffer A (50 mM Gapes, pH 6.5) and applied to a 20 ml HiPrep SPFF 16/10 column (GE Healthcare, Fairfield, CT) pre-equilibrated with Buffer A. The column is then eluted with Buffer B (50 mM Gapes, 1 M NaCl, pH 6.5). Free interferon-gamma is eluted by washing the column with 25% Buffer Solution B, and the conjugate with 50% Buffer Solution B. The conductivity of the conjugate-containing fractions is subsequently increased to ~190 mS/cm with Buffer Solution C (50 mM Hepes, 5 M NaCl, pH 6.9 ) and applied to a 20 mL HiPrep Butyl FF 16/10 column (GE Healthcare, Fairfield, CT) pre-equilibrated with Buffer D (50 mM Gapes, 3 M NaCl, pH 6.9). The free PSA reagent is washed out with Buffer Solution D in an amount of 5 OK. Next, the conjugate is eluted with 100% Buffer Solution E (50 mM Gapes, pH 6.9). Conjugate-containing fractions were concentrated by UV/DP using a 10 kDa membrane made from regenerated cellulose (88 cm 2 , cutoff 10 kDa, Millipore). The final stage of diafiltration is carried out against a histidine buffer solution with pH 6.9 containing 150 mM NaCl. The drug is examined by analytical methods by measuring total protein (Bradford method) and biological activity in accordance with methods known in this field. For conjugate
- 34 047322- 34 047322
ПСК-интерферон-гамма определили удельную активность >50% по сравнению с активностью нативного интерферона-гамма. Конъюгат дополнительно исследовали аналитическими методами с помощью эксклюзионной ВЭЖХ, используя систему ВЭЖХ Agilent 1200, оборудованную колонкой Shodex KW 803 в описаных ранее условиях (Kolarich et al, Transfusion 2006;46:1959-77). Показано, что полученный препарат не содержит свободного интерферона-гамма.PSC-interferon-gamma determined specific activity >50% compared to the activity of native interferon-gamma. The conjugate was further analyzed analytically by size exclusion HPLC using an Agilent 1200 HPLC system equipped with a Shodex KW 803 column under previously described conditions (Kolarich et al, Transfusion 2006;46:1959-77). It was shown that the resulting preparation does not contain free interferon-gamma.
Способ 2:Method 2:
мг интерферона-гамма растворяют в 8 мл гистидинового буферного раствора, pH 6,0 (20 мМ Lгистидина, 150 мМ NaCl). Потом добавляют 200 мкл водного раствора перйодата натрия (5 мМ) и 2 мл водного раствора м-толуидина (50 мМ). Далее добавляют реагент аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) до получения 5-кратного молярного избытка реагента. Смесь инкубируют в течение 2 ч в темноте при комнатной температуре при осторожном перемешивании и останавливают реакцию в течение 15 мин при комнатной температуре добавлением 100 мкл 1 М водного раствора цистеина.mg of interferon-gamma is dissolved in 8 ml of histidine buffer solution, pH 6.0 (20 mM Lhistidine, 150 mM NaCl). Then add 200 μl of an aqueous solution of sodium periodate (5 mM) and 2 ml of an aqueous solution of m-toluidine (50 mM). Next, the aminooxy-PSA reagent with an MW of 20 kDa (described above) is added until a 5-fold molar excess of the reagent is obtained. The mixture is incubated for 2 hours in the dark at room temperature with gentle stirring, and the reaction is stopped for 15 minutes at room temperature by adding 100 μl of a 1 M aqueous solution of cysteine.
Свободный интерферон-гамма удаляют с помощью катионообменной хроматографии (КОХ). Реакционную смесь разбавляют 20 мл Буферного раствора A (50 мМ Гэпэс, pH 6,5) и наносят на колонку HiPrep SPFF 16/10 объемом 20 мл (GE Healthcare, Fairfield, CT) предварительно уравновешенную Буферным раствором A. Потом колонку элюируют Буферным раствором B (50 мМ Гэпэс, 1 М NaCl, pH 6,5). Свободный интерферон-гамма элюируют промыванием колонки 25% Буферным раствором B, а конъюгат - 50% Буферным раствором B. Проводимость содержащих конъюгат фракций впоследствии повышают до ~190 мСм/см Буферным раствором C (50 мМ Гэпэс, 5 М NaCl, pH 6,9) и наносят на колонку HiPrep Butyl FF 16/10 объемом 20 мл (GE Healthcare, Fairfield, CT) предварительно уравновешенную Буферным раствором D (50 мМ Гэпэс, 3 М NaCl, pH 6,9). Свободный реагент ПСК вымывают Буферным раствором D в количестве 5 ОК. Далее конъюгат элюируют 100% Буферным раствором E (50 мМ Гэпэс, pH 6,9). Содержащие конъюгат фракции концентрируют с помощью УФ/ДФ, используя мембрану на 10 кДа, сделанную из регенерированной целлюлозы (88 см2, порог отсекания 10 кДа/Millipore). Конечную стадию диафильтрации проводят против гистидинового буферного раствора с pH 6,9, содержащего 150 мМ NaCl. Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области. Для конъюгата ПСКинтерферон-гамма определили удельную активность >50% по сравнению с активностью нативного интерферона-гамма. Конъюгат дополнительно исследовали аналитическими методами с помощью эксклюзионной ВЭЖХ, используя систему ВЭЖХ Agilent 1200, оборудованную колонкой Shodex KW 803 в описаных ранее условиях (Kolarich et al, Transfusion 2006;46:1959-77). Показано, что полученный препарат не содержит свободного интерферона-гамма.Free interferon-gamma is removed using cation exchange chromatography (CEX). The reaction mixture is diluted with 20 ml of Buffer A (50 mM Gapes, pH 6.5) and applied to a 20 ml HiPrep SPFF 16/10 column (GE Healthcare, Fairfield, CT) pre-equilibrated with Buffer A. The column is then eluted with Buffer B (50 mM Gapes, 1 M NaCl, pH 6.5). Free interferon-gamma is eluted by washing the column with 25% Buffer Solution B, and the conjugate with 50% Buffer Solution B. The conductivity of the conjugate-containing fractions is subsequently increased to ~190 mS/cm with Buffer Solution C (50 mM Hepes, 5 M NaCl, pH 6.9 ) and applied to a 20 mL HiPrep Butyl FF 16/10 column (GE Healthcare, Fairfield, CT) pre-equilibrated with Buffer D (50 mM Gapes, 3 M NaCl, pH 6.9). The free PSA reagent is washed out with Buffer Solution D in an amount of 5 OK. Next, the conjugate is eluted with 100% Buffer Solution E (50 mM Gapes, pH 6.9). Conjugate-containing fractions were concentrated by UV/DP using a 10 kDa membrane made from regenerated cellulose (88 cm 2 , 10 kDa cutoff/Millipore). The final stage of diafiltration is carried out against a histidine buffer solution with pH 6.9 containing 150 mM NaCl. The drug is examined by analytical methods by measuring total protein (Bradford method) and biological activity in accordance with methods known in this field. For the PSCinterferon-gamma conjugate, a specific activity of >50% was determined compared to the activity of native interferon-gamma. The conjugate was further analyzed analytically by size exclusion HPLC using an Agilent 1200 HPLC system equipped with a Shodex KW 803 column under previously described conditions (Kolarich et al, Transfusion 2006;46:1959-77). It was shown that the resulting preparation does not contain free interferon-gamma.
Способ 3:Method 3:
мг интерферона-гамма растворяют в 8 мл гистидинового буферного раствора, pH 6,0 (20 мМ Lгистидина, 150 мМ NaCl). Потом добавляют 200 мкл водного раствора перйодата натрия (5 мМ) и 2 мл водного раствора м-толуидина (50 мМ). Далее добавляют реагент аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) до получения 5-кратного молярного избытка реагента. Смесь инкубируют в течение 2 ч в темноте при комнатной температуре при осторожном перемешивании и останавливают реакцию в течение 15 мин при комнатной температуре добавлением 100 мкл 1 М водного раствора цистеина.mg of interferon-gamma is dissolved in 8 ml of histidine buffer solution, pH 6.0 (20 mM Lhistidine, 150 mM NaCl). Then add 200 μl of an aqueous solution of sodium periodate (5 mM) and 2 ml of an aqueous solution of m-toluidine (50 mM). Next, the aminooxy-PSA reagent with an MW of 20 kDa (described above) is added until a 5-fold molar excess of the reagent is obtained. The mixture is incubated for 2 hours in the dark at room temperature with gentle stirring, and the reaction is stopped for 15 minutes at room temperature by adding 100 μl of a 1 M aqueous solution of cysteine.
Свободный интерферон-гамма удаляют с помощью катионообменной хроматографии (КОХ). Реакционную смесь разбавляют 20 мл Буферного раствора A (50 мМ Гэпэс, pH 6,5) и наносят на колонку HiPrep SPFF 16/10 объемом 20 мл (GE Healthcare, Fairfield, CT) предварительно уравновешенную Буферным раствором A. Потом колонку элюируют Буферным раствором B (50 мМ Гэпэс, 1 М NaCl, pH 6,5). Свободный интерферон-гамма элюируют промыванием колонки 25% Буферным раствором B, а конъюгат - 50% Буферным раствором B. Проводимость содержащих конъюгат фракций впоследствии повышают до ~190 мСм/см Буферным раствором C (50 мМ Гэпэс, 5 М NaCl, pH 6,9) и наносят на колонку HiPrep Butyl FF 16/10 объемом 20 мл (GE Healthcare, Fairfield, CT) предварительно уравновешенную Буферным раствором D (50 мМ Гэпэс, 3 М NaCl, pH 6,9). Свободный реагент ПСК вымывают Буферным раствором D в количестве 5 ОК. Далее конъюгат элюируют 100% Буферным раствором E (50 мМ Гэпэс, pH 6,9). Содержащие конъюгат фракции концентрируют с помощью УФ/ДФ, используя мембрану на 10 кДа, сделанную из регенерированной целлюлозы (88 см2, порог отсекания 10 кДа/Millipore). Конечную стадию диафильтрации проводят против гистидинового буферного раствора с pH 6,9, содержащего 150 мМ NaCl. Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области. Для конъюгата ПСК-интерферон-гамма определили удельную активность >50% по сравнению с активностью нативного интерферона-гамма. Конъюгат дополнительно исследовали аналитическими методами с помощью эксклюзионной ВЭЖХ, используя систему ВЭЖХ Agilent 1200, оборудованную колонкой Shodex KW 803 в описаных ранее условиях (Kolarich et al, Transfusion 2006;46:1959-77). Показано, что полученный препарат не содержит свободного интерферона-гамма.Free interferon-gamma is removed using cation exchange chromatography (CEX). The reaction mixture is diluted with 20 ml of Buffer A (50 mM Gapes, pH 6.5) and applied to a 20 ml HiPrep SPFF 16/10 column (GE Healthcare, Fairfield, CT) pre-equilibrated with Buffer A. The column is then eluted with Buffer B (50 mM Gapes, 1 M NaCl, pH 6.5). Free interferon-gamma is eluted by washing the column with 25% Buffer Solution B, and the conjugate with 50% Buffer Solution B. The conductivity of the conjugate-containing fractions is subsequently increased to ~190 mS/cm with Buffer Solution C (50 mM Hepes, 5 M NaCl, pH 6.9 ) and applied to a 20 mL HiPrep Butyl FF 16/10 column (GE Healthcare, Fairfield, CT) pre-equilibrated with Buffer D (50 mM Gapes, 3 M NaCl, pH 6.9). The free PSA reagent is washed out with Buffer Solution D in an amount of 5 OK. Next, the conjugate is eluted with 100% Buffer Solution E (50 mM Gapes, pH 6.9). Conjugate-containing fractions were concentrated by UV/DP using a 10 kDa membrane made from regenerated cellulose (88 cm 2 , 10 kDa cutoff/Millipore). The final stage of diafiltration is carried out against a histidine buffer solution with pH 6.9 containing 150 mM NaCl. The drug is examined by analytical methods by measuring total protein (Bradford method) and biological activity in accordance with methods known in this field. For the PSA-interferon-gamma conjugate, a specific activity of >50% was determined compared to the activity of native interferon-gamma. The conjugate was further analyzed analytically by size exclusion HPLC using an Agilent 1200 HPLC system equipped with a Shodex KW 803 column under previously described conditions (Kolarich et al, Transfusion 2006;46:1959-77). It was shown that the resulting preparation does not contain free interferon-gamma.
Способ 4:Method 4:
Интерферон-гамма растворяют или переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрацииInterferon-gamma is dissolved or transferred into a reaction buffer solution (for example, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve the final concentration
- 35 047322 белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl.- 35 047322 protein 1.0±0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution.
Далее к этому раствору интерферона-гамма добавляют реагент аминоокси-полисиаловую кислоту (ΠΟΚ-ΟΝΗ2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Наконец, добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 400 мкМ.Next, aminooxy-polysialic acid (ΠΟΚ-ΟΝΗ 2 ) reagent is added to this interferon-gamma solution in a 50-fold molar excess with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. Finally, 40 mM aqueous sodium periodate solution is added to obtain a concentration of 400 μM.
Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 M) до получения конечной концентрации в реакционной смеси 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.The reaction mixture is incubated for 120±10 minutes in the dark at temperature (T) T=+22±2°C with gentle shaking. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture to obtain a final concentration in the reaction mixture of 10 mM and incubation for 60 ± 5 minutes.
Полученный конъюгат интерферона-гамма очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-интерферон-гамма фракции элюата собирают и концентрируют ультра-/диафильтрацией (УФ/ДФ) с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore).The resulting interferon-gamma conjugate is purified by ion exchange chromatography. The PSA-interferon-gamma-containing eluate fractions were collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a regenerated cellulose membrane (Millipore).
Конъюгаты, полученные с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности в соотвествии с методами, известными в этой области, и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).Conjugates obtained using this technique are examined analytically by measuring total protein, biological activity according to methods known in the art, and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Пример 28.Example 28.
Полисиалирование Г-КСФ с использованием аминоокси-ПСК и м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора.Polysialylation of G-CSF using aminooxy-PSA and m-toluidine as a nucleophilic catalyst.
Способ 1:Method 1:
Исходную концентрацию гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (Г-КСФ) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.The initial concentration of granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) is transferred to a reaction buffer solution (for example, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO 4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 μM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с использованием центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя и их побочных продуктов или, в качестве альтернативы, переносят на колонку для ИОХ объемом 20 мл (Merck EMD TMAE (M)), которая уравновешивается Буферным раствором A (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, pH 7,0). Колонку уравновешивают 5 ОК Буферного раствора A. Окисленный Г-КСФ элюируют Буферным раствором B (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, 1 М NaCl, pH 7,0). Собирают фракции, содержащие Г-КСФ. Определяют содержание белка (Кумасси, метод Брэдфорда), корректируют его до 1 мг/мл с помощью реакционного буферного раствора и корректируют pH до 6,0 добавлением по каплям 0,5 М HCl.The solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration devices to remove excess periodate, quencher and their by-products or alternatively transferred to a 20 ml IOC column (Merck EMD TMAE (M)) which is equilibrated with Buffer Solution A (20 mM Hepes, 5 mM CaCl 2 , pH 7.0). The column is equilibrated with 5 OK Buffer Solution A. Oxidized G-CSF is eluted with Buffer Solution B (20 mM Gepes, 5 mM CaCl 2 , 1 M NaCl, pH 7.0). Fractions containing G-CSF are collected. Determine the protein content (Coomassie, Bradford method), adjust it to 1 mg/ml using reaction buffer and adjust the pH to 6.0 by adding dropwise 0.5 M HCl.
Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ХГВ. Проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную 80 мл фенилсефарозы FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют 50 мМ буферным раствором Гэпэс с pH 7,5, содержащим 5 мМ CaCl2. Наконец, содержащие ПСК-Г-КСФ фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using CHB. The conductivity of the reaction mixture is adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column filled with 80 ml of phenylsepharose FF (GE Healthcare , Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a 50 mM Hepes buffer solution with pH 7.5 containing 5 mM CaCl 2 . Finally, the PSA-G-CSF containing fractions were collected and subjected to UV/DF using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is then examined by analytical methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 1 выполняется следующим образом. Гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (Г-КСФ) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.In an alternative embodiment of the invention, method 1 is performed as follows. Granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO 4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 μM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с применением центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя реакции и их побочных продуктов. Добавляют 50кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной темпе- 36 047322 ратуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ионообменной хроматографии. СодержащиеThe solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration devices to remove excess periodate, the reaction quencher, and their by-products. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using ion exchange chromatography. Containing
ПСК-Г-КСФ фракции элюата собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.The PSA-G-CSF eluate fractions were collected and subjected to UV/DF using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is then examined by analytical methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
Способ 2:Method 2:
Г-КСФ переносят или растворяют в реакционном буферном растворе (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl. Далее в течение 10 мин добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 200 мкМ. Реакцию окисления выполняют в течение 30±5 мин при температуре (T) T=+22±2°C. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 M) в пределах 15 мин при T=+22±2°C до получения конечной концентрации 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.G-CSF is transferred or dissolved in reaction buffer (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution. Next, a 40 mM aqueous solution of sodium periodate is added over 10 minutes to obtain a concentration of 200 μM. The oxidation reaction is carried out for 30±5 minutes at temperature (T) T=+22±2°C. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture within 15 minutes at T=+22±2°C to obtain a final concentration of 10 mM and incubation for 60±5 minutes.
Окисленный Г-КСФ дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие окисленный Г-КСФ фракции элюата собирают и используют в реакции конъюгации.Oxidized G-CSF is further purified by ion exchange chromatography. The eluate fractions containing oxidized G-CSF are collected and used in the conjugation reaction.
К элюату, содержащему очищенный окисленный Г-КСФ, добавляют реагент аминооксиполисиаловую кислоту (ПСК-ONHj в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин при pH 6,0 в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании (концентрация белка: 1 мг/мл).To the eluate containing purified oxidized G-CSF, add the reagent aminooxypolysialic acid (PSA-ONHj in a 50-fold molar excess with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then, an aqueous solution of m-toluidine is added over 15 minutes. 50 mM) to achieve a final concentration of 10 mM. The reaction mixture is incubated for 120 ± 10 min at pH 6.0 in the dark at a temperature (T) T = + 22 ± 2 ° C with gentle shaking (protein concentration: 1 mg/ml ).
Полученный конъюгат ПСК-Г-КСФ дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие конъюгат ПСК-Г-КСФ фракции собирают и концентрируют с помощью ультра/диафильтрации (УФ/ДФ), используя мембрану, сделанную из регенерированной целлюлозы, с подходящим порогом отсекания молекулярной массы (Millipore).The resulting PSA-G-CSF conjugate is further purified by ion exchange chromatography. Fractions containing the PSA-G-CSF conjugate are collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a membrane made from regenerated cellulose with a suitable molecular weight cutoff (Millipore).
Конъюгат, полученный с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).The conjugate obtained using this technique is examined analytically by measuring total protein, biological activity and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Способ 3:Method 3:
Гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (Г-КСФ) переносят в реакционный буферный раствор (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ. Потом проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную фенилсефарозой FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 0,01% Твина 80, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют раствором 50 мМ Гэпэс, 5 мМ хлорида кальция, pH 7,5. Наконец, содержащие ПСК-Г-КСФ фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.Granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) is transferred to the reaction buffer solution (50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT. The conductivity of the reaction mixture is then adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column packed with phenylsepharose FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 0.01% Tween 80, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a solution of 50 mM Hepes, 5 mM calcium chloride, pH 7.5. Finally, the PSA-G-CSF containing fractions were collected and subjected to UV/DF using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is tested analytically by measuring total protein (Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 3 выполняется следующим образом. Гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (Г-КСФ) переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминооксиПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ и конъюгат очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-Г-КСФ фракции элюата собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.In an alternative embodiment of the invention, method 3 is performed as follows. Granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxyPSA reagent (described above) is added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT and the conjugate is purified by ion exchange chromatography. The eluate fractions containing PSA-G-CSF were collected and subjected to UV/DF using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is tested analytically by measuring total protein (Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
Способ 4:Method 4:
Г-КСФ растворяют или переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25G-CSF is dissolved or transferred into a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25
- 37 047322 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl.- 37 047322 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution.
Далее к этому раствору Г-КСФ добавляют реагент аминоокси-полисиаловую кислоту (ПСК-ОКН2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Наконец, добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 400 мкМ.Next, the aminooxy-polysialic acid (PSA-OCN 2 ) reagent is added to this G-CSF solution in a 50-fold molar excess with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. Finally, 40 mM aqueous sodium periodate solution is added to obtain a concentration of 400 μM.
Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 M) до получения конечной концентрации в реакционной смеси 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.The reaction mixture is incubated for 120±10 minutes in the dark at temperature (T) T=+22±2°C with gentle shaking. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture to obtain a final concentration in the reaction mixture of 10 mM and incubation for 60 ± 5 minutes.
Полученный конъюгат Г-КСФ очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-Г-КСФ фракции элюата собирают и концентрируют ультра-/диафильтрацией (УФ/ДФ) с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore).The resulting G-CSF conjugate is purified by ion exchange chromatography. The eluate fractions containing PSA-G-CSF were collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a regenerated cellulose membrane (Millipore).
Конъюгаты, полученные с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности в соотвествии с методами, известными в этой области, и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).Conjugates obtained using this technique are examined analytically by measuring total protein, biological activity according to methods known in the art, and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Пример 29.Example 29.
Полисиалирование белка Хумира с использованием аминоокси-ПСК и м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора.Polysialylation of the Humira protein using aminooxy-PSA and m-toluidine as a nucleophilic catalyst.
Способ 1:Method 1:
Исходную концентрацию белка Хумира переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.The original concentration of Humira protein is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO 4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 μM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с использованием центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя и их побочных продуктов или, в качестве альтернативы, переносят на колонку для ИОХ объемом 20 мл (Merck EMD TMAE (M)), которая уравновешивается Буферным раствором A (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, pH 7,0). Колонку уравновешивают 5 ОК Буферного раствора A. Окисленный белок Хумира элюируют Буферным раствором B (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, 1 М NaCl, pH 7,0). Собирают фракции, содержащие белок Хумира. Определяют содержание белка (Кумасси, метод Брэдфорда), корректируют его до 1 мг/мл с помощью реакционного буферного раствора и корректируют pH до 6,0 добавлением по каплям 0,5 М HCl.The solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration devices to remove excess periodate, quencher and their by-products or alternatively transferred to a 20 ml IOC column (Merck EMD TMAE (M)) which is equilibrated with Buffer Solution A (20 mM Hepes, 5 mM CaCl 2 , pH 7.0). The column is equilibrated with 5 OK Buffer Solution A. The oxidized Humira protein is eluted with Buffer Solution B (20 mM Hepes, 5 mM CaCl 2 , 1 M NaCl, pH 7.0). Fractions containing Humira protein are collected. Determine the protein content (Coomassie, Bradford method), adjust it to 1 mg/ml using reaction buffer and adjust the pH to 6.0 by adding dropwise 0.5 M HCl.
Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ХГВ. Проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную 80 мл фенилсефарозы FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют 50 мМ буферным раствором Гэпэс с pH 7,5, содержащим 5 мМ CaCl2. Наконец, содержащие ПСК-белок Хумира фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using CHB. The conductivity of the reaction mixture is adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column filled with 80 ml of phenylsepharose FF (GE Healthcare , Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a 50 mM Hepes buffer solution with pH 7.5 containing 5 mM CaCl 2 . Finally, Humira PSA protein-containing fractions were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is then examined by analytical methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 1 выполняется следующим образом. Белок Хумира переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.In an alternative embodiment of the invention, method 1 is performed as follows. Humira protein is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 µM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с применением центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя реакции и их побочных продуктов. Добавляют 50кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-белок Хумира фракции элюата собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуют аналитическимиThe solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration devices to remove excess periodate, the reaction quencher, and their by-products. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using ion exchange chromatography. Eluate fractions containing Humira PSC protein were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). After this, the drug is examined analytically.
- 38 047322 методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.- 38 047322 methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity in accordance with methods known in this field.
Способ 2:Method 2:
Белок Хумира переносят или растворяют в реакционном буферном растворе (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl. Далее в течение 10 мин добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 200 мкМ. Реакцию окисления выполняют в течение 30±5 мин при температуре (T) T=+22±2°C. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора Lцистеина (1 M) в пределах 15 мин при T=+22±2°C до получения конечной концентрации 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.Humira protein is transferred or dissolved in a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution. Next, a 40 mM aqueous solution of sodium periodate is added over 10 minutes to obtain a concentration of 200 μM. The oxidation reaction is carried out for 30±5 minutes at temperature (T) T=+22±2°C. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of Lcysteine (1 M) to the reaction mixture within 15 minutes at T=+22±2°C to obtain a final concentration of 10 mM and incubation for 60±5 minutes.
Окисленный белок Хумира дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие окисленный белок Хумира фракции элюата собирают и используют в реакции конъюгации.The oxidized Humira protein is further purified by ion exchange chromatography. Eluate fractions containing oxidized Humira protein are collected and used in the conjugation reaction.
К элюату, содержащему очищенный окисленный белок Хумира, добавляют реагент аминооксиполисиаловую кислоту (ΠΟΚ-ΟΝΗ2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин при pH 6,0 в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании (концентрация белка: 1 мг/мл).To the eluate containing the purified oxidized Humira protein, add the aminohydroxypolysialic acid (ΠΟΚ-ΟΝΗ 2 ) reagent in a 50-fold molar excess with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. The reaction mixture is incubated for 120±10 min at pH 6.0 in the dark at T=+22±2°C with gentle shaking (protein concentration: 1 mg/ml).
Полученный конъюгат ПСК-белок Хумира дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие конъюгат ПСК-белок Хумира фракции собирают и концентрируют с помощью ультра-/диафильтрации (УФ/ДФ), используя мембрану, сделанную из регенерированной целлюлозы, с подходящим порогом отсекания молекулярной массы (Millipore).The resulting PSA-Humira protein conjugate is further purified by ion exchange chromatography. Fractions containing the PSA-Humira protein conjugate are collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a membrane made from regenerated cellulose with a suitable molecular weight cutoff (Millipore).
Конъюгат, полученный с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).The conjugate obtained using this technique is examined analytically by measuring total protein, biological activity and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Способ 3:Method 3:
Белок Хумира переносят в реакционный буферный раствор (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ. Потом проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную фенилсефарозой FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 0,01% Твина 80, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют раствором 50 мМ Гэпэс, 5 мМ хлорида кальция, pH 7,5. Наконец, содержащие ПСК-белок Хумира фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.Humira protein is transferred to reaction buffer solution (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT. The conductivity of the reaction mixture is then adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column packed with phenylsepharose FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 0.01% Tween 80, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a solution of 50 mM Hepes, 5 mM calcium chloride, pH 7.5. Finally, Humira PSA protein-containing fractions were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is examined by analytical methods by measuring total protein (Bradford method) and biological activity in accordance with methods known in this field.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 3 выполняется следующим образом. Белок Хумира переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ и конъюгат очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-белок Хумира фракции элюата собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.In an alternative embodiment of the invention, method 3 is performed as follows. Humira protein is transferred to a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT and the conjugate is purified by ion exchange chromatography. Eluate fractions containing Humira PSC protein were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is tested analytically by measuring total protein (Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
Способ 4:Method 4:
Белок Хумира растворяют или переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl.Humira protein is dissolved or transferred into a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution.
Далее к этому раствору белка Хумира добавляют реагент аминоокси-полисиаловую кислоту (ПСК- 39 047322Next, aminooxy-polysialic acid reagent (PSK-39 047322) is added to this Humira protein solution
ONH2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Наконец, добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 400 мкМ.ONH2) in 50-fold molar excess with gentle stirring for a maximum period of time (t) 15 min. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. Finally, 40 mM aqueous sodium periodate solution is added to obtain a concentration of 400 μM.
Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 M) до получения конечной концентрации в реакционной смеси 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.The reaction mixture is incubated for 120±10 minutes in the dark at temperature (T) T=+22±2°C with gentle shaking. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture to obtain a final concentration in the reaction mixture of 10 mM and incubation for 60 ± 5 minutes.
Полученный конъюгат белка Хумира очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-белок Хумира фракции элюата собирают и концентрируют ультра-/диафильтрацией (УФ/ДФ) с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore).The resulting Humira protein conjugate is purified by ion exchange chromatography. Humira PSA protein-containing eluate fractions were collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a regenerated cellulose membrane (Millipore).
Конъюгаты, полученные с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности в соотвествии с методами, известными в этой области, и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).Conjugates obtained using this technique are examined analytically by measuring total protein, biological activity according to methods known in the art, and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Пример 30.Example 30.
Полисиалирование белка Пролиа с использованием аминоокси-ПСК и м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора.Polysialylation of Prolia protein using aminooxy-PSA and m-toluidine as a nucleophilic catalyst.
Способ 1:Method 1:
Исходную концентрацию белка Пролиа переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. К этому раствору добавляют NaIO4 до получения конечной концентрации 200 мкМ. Проводят окисление при КТ в течение 30 мин в темноте при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают цистеином (конечная концентрация: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ.The original concentration of Prolia protein is transferred to a reaction buffer solution (for example, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. NaIO 4 is added to this solution to obtain a final concentration of 200 μM. Oxidation is carried out at RT for 30 minutes in the dark with gentle shaking. The reaction is then stopped with cysteine (final concentration: 10 mM) for 60 min at RT.
После этого раствор подвергают УФ/ДФ с использованием центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin для удаления избытка перйодата, гасителя и их побочных продуктов или, в качестве альтернативы, переносят на колонку для ИОХ объемом 20 мл (Merck EMD TMAE (M)), которая уравновешивается Буферным раствором A (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, pH 7,0). Колонку уравновешивают 5 ОК Буферного раствора A. Окисленный белок Пролиа элюируют Буферным раствором B (20 мМ Гэпэс, 5 мМ CaCl2, 1 М NaCl, pH 7,0). Собирают фракции, содержащие белок Пролиа. Определяют содержание белка (Кумасси, метод Брэдфорда), корректируют его до 1 мг/мл с помощью реакционного буферного раствора и корректируют pH до 6,0 добавлением по каплям 0,5 М HCl.The solution is then subjected to UV/DF using Vivaspin centrifugal filtration devices to remove excess periodate, quencher and their by-products or alternatively transferred to a 20 ml IOC column (Merck EMD TMAE (M)) which is equilibrated with Buffer Solution A (20 mM Hepes, 5 mM CaCl 2 , pH 7.0). The column is equilibrated with 5 OK Buffer Solution A. The oxidized Prolia protein is eluted with Buffer Solution B (20 mM Gepes, 5 mM CaCl 2 , 1 M NaCl, pH 7.0). Fractions containing Prolia protein are collected. Determine the protein content (Coomassie, Bradford method), adjust it to 1 mg/ml using reaction buffer and adjust the pH to 6.0 by adding dropwise 0.5 M HCl.
Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Избыток аминоокси реагента удаляют с помощью ХГВ. Проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную 80 мл фенилсефарозы FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют 50 мМ буферным раствором Гэпэс с pH 7,5, содержащим 5 мМ CaCl2. Наконец, содержащие ПСК-белок Пролиа фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). После этого препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (Кумасси, метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. Excess aminooxy reagent is removed using CHB. The conductivity of the reaction mixture is adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column filled with 80 ml of phenylsepharose FF (GE Healthcare , Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a 50 mM Hepes buffer solution with pH 7.5 containing 5 mM CaCl 2 . Finally, Prolia PSA protein-containing fractions were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is then examined by analytical methods by measuring total protein (Coomassie, Bradford method) and biological activity according to methods known in the art.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 1 выполняется следующим образом. 10 мг белка Пролиа растворяют в 5 мл гистидинового буферного раствора, pH 6,0 (20 мМ L-гистидина, 150 мМ NaCl). Потом добавляют 100 мкл водного раствора перйодата натрия (5 мМ) и реакционную смесь инкубируют в течение 1 ч в темноте при 4°C при осторожном перемешивании и останавливают реакцию в течение 15 мин при комнатной температуре добавлением 50 мкл 1 М водного раствора цистеина. Далее смесь подвергают УФ/ДФ с применением центрифужных фильтрационных устройств Vivaspin 15R 10 кДа для удаления избытка перйодата, гасителя реакции и их побочных продуктов.In an alternative embodiment of the invention, method 1 is performed as follows. 10 mg of Prolia protein is dissolved in 5 ml of histidine buffer solution, pH 6.0 (20 mM L-histidine, 150 mM NaCl). Then 100 μl of an aqueous solution of sodium periodate (5 mM) is added and the reaction mixture is incubated for 1 hour in the dark at 4°C with gentle stirring and the reaction is stopped for 15 minutes at room temperature by adding 50 μl of a 1 M aqueous solution of cysteine. The mixture is then subjected to UV/DF using Vivaspin 15R 10 kDa centrifugal filtration devices to remove excess periodate, the reaction quencher, and their by-products.
Концентрат (приблиз. 7 мл), содержащий окисленный белок Пролиа, смешивают с 2 мл водного раствора м-толуидина (50 мМ) и инкубируют в течение 30 мин при комнатной температуре. Потом добавляют реагент аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) до получения 5-кратного молярного избытка реагента. Эту смесь инкубируют в течение 2,5 ч при КТ в темноте при осторожном перемешивании.The concentrate (approx. 7 ml) containing oxidized Prolia protein is mixed with 2 ml of an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) and incubated for 30 min at room temperature. Then the aminooxy-PSA reagent with an MW of 20 kDa (described above) is added until a 5-fold molar excess of the reagent is obtained. This mixture is incubated for 2.5 hours at RT in the dark with gentle stirring.
Свободный белок Пролиа удаляют с помощью катионообменной хроматографии (КОХ). Реакционную смесь разбавляют 20 мл Буферного раствора A (50 мМ Гэпэс, pH 6,5) и наносят на колонку HiPrep SPFF 16/10 объемом 20 мл (GE Healthcare, Fairfield, CT) предварительно уравновешенную Буферным раствором A. Потом колонку элюируют Буферным раствором B (50 мМ Гэпэс, 1 М NaCl, pH 6,5). Сво- 40 047322 бодный белок Пролиа элюируют промыванием колонки 25% Буферным раствором B, а конъюгат - 50% Буферным раствором B. Проводимость содержащих конъюгат фракций впоследствии повышают до ~190 мСм/см Буферным раствором C (50 мМ Гэпэс, 5 М NaCl, pH 6,9) и наносят на колонку HiPrep Butyl FF 16/10 объемом 20 мл (GE Healthcare, Fairfield, CT) предварительно уравновешенную Буферным раствором D (50 мМ Гэпэс, 3 М NaCl, pH 6,9). Свободный реагент ПСК вымывают Буферным раствором D в количестве 5 ОК. Далее конъюгат элюируют 100% Буферным раствором E (50 мМ Гэпэс, pH 6,9). Содержащие конъюгат фракции концентрируют с помощью УФ/ДФ, используя мембрану на 10 кДа, сделанную из регенерированной целлюлозы (88 см2, порог отсекания 10 кДа, Millipore). Конечную стадию диафильтрации проводят против гистидинового буферного раствора с pH 6,9, содержащего 150 мМ NaCl. Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области. Для конъюгата ПСКбелок Пролиа определили удельную активность >50% по сравнению с активностью нативного белка Пролиа. Конъюгат дополнительно исследовали аналитическими методами с помощью эксклюзионной ВЭЖХ, используя систему ВЭЖХ Agilent 1200, оборудованную колонкой Shodex KW 803 в описаных ранее условиях (Kolarich et al, Transfusion 2006;46:1959-77). Показано, что полученный препарат не содержит свободного белка Пролиа.Free Prolia protein is removed using cation exchange chromatography (CEC). The reaction mixture is diluted with 20 ml of Buffer A (50 mM Gapes, pH 6.5) and applied to a 20 ml HiPrep SPFF 16/10 column (GE Healthcare, Fairfield, CT) pre-equilibrated with Buffer A. The column is then eluted with Buffer B (50 mM Gapes, 1 M NaCl, pH 6.5). Free Prolia protein is eluted by washing the column with 25% Buffer Solution B, and the conjugate with 50% Buffer Solution B. The conductivity of the conjugate-containing fractions is subsequently increased to ~190 mS/cm with Buffer Solution C (50 mM Hepes, 5 M NaCl, pH 6.9) and applied to a 20 mL HiPrep Butyl FF 16/10 column (GE Healthcare, Fairfield, CT) pre-equilibrated with Buffer D (50 mM Hepas, 3 M NaCl, pH 6.9). The free PSA reagent is washed out with Buffer Solution D in an amount of 5 OK. Next, the conjugate is eluted with 100% Buffer Solution E (50 mM Gapes, pH 6.9). Conjugate-containing fractions were concentrated by UV/DP using a 10 kDa membrane made from regenerated cellulose (88 cm 2 , cutoff 10 kDa, Millipore). The final stage of diafiltration is carried out against a histidine buffer solution with pH 6.9 containing 150 mM NaCl. The drug is examined by analytical methods by measuring total protein (Bradford method) and biological activity in accordance with methods known in this field. For the Prolia PSC protein conjugate, a specific activity of >50% was determined compared to the activity of the native Prolia protein. The conjugate was further analyzed analytically by size exclusion HPLC using an Agilent 1200 HPLC system equipped with a Shodex KW 803 column under previously described conditions (Kolarich et al, Transfusion 2006;46:1959-77). It was shown that the resulting preparation does not contain free Prolia protein.
Способ 2:Method 2:
Белок Пролиа переносят или растворяют в реакционном буферном растворе (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl. Далее в течение 10 мин добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 200 мкМ. Реакцию окисления выполняют в течение 30±5 мин при температуре (T) T=+22±2°C. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора Lцистеина (1 M) в пределах 15 мин при T=+22±2°C до получения конечной концентрации 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.Prolia protein is transferred or dissolved in a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution. Next, a 40 mM aqueous solution of sodium periodate is added over 10 minutes to obtain a concentration of 200 μM. The oxidation reaction is carried out for 30±5 minutes at temperature (T) T=+22±2°C. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of Lcysteine (1 M) to the reaction mixture within 15 minutes at T=+22±2°C to obtain a final concentration of 10 mM and incubation for 60±5 minutes.
Окисленный белок Пролиа дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие окисленный белок Пролиа фракции элюата собирают и используют в реакции конъюгации.The oxidized Prolia protein is further purified by ion exchange chromatography. Eluate fractions containing oxidized Prolia protein are collected and used in the conjugation reaction.
К элюату, содержащему очищенный окисленный белок Пролиа, добавляют реагент аминооксиполисиаловую кислоту (ПСК-ОИН2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин при pH 6,0 в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании (концентрация белка: 1 мг/мл).To the eluate containing the purified oxidized Prolia protein, add the aminohydroxypolysialic acid (APS-OIN 2 ) reagent in a 50-fold molar excess with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. The reaction mixture is incubated for 120±10 min at pH 6.0 in the dark at T=+22±2°C with gentle shaking (protein concentration: 1 mg/ml).
Полученный конъюгат ПСК-белок Пролиа дополнительно очищают методом ионообменной хроматографии. Фракции, содержащие конъюгат белка Пролиа, собирают и концентрируют с помощью ультра-/диафильтрации (УФ/ДФ), используя мембрану, сделанную из регенерированной целлюлозы, с подходящим порогом отсекания молекулярной массы (Millipore).The resulting PSA-Prolia protein conjugate is further purified by ion exchange chromatography. Fractions containing Prolia protein conjugate are collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a membrane made from regenerated cellulose with a suitable molecular weight cutoff (Millipore).
Конъюгат, полученный с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).The conjugate obtained using this technique is examined analytically by measuring total protein, biological activity and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Способ 3:Method 3:
Белок Пролиа переносят в реакционный буферный раствор (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) и разбавляют его до получения концентрации белка 1 мг/мл. Добавляют 50-кратный молярный избыток реагента аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) с последующим добавлением м-толуидина в качестве нуклеофильного катализатора (конечная концентрация: 10 мМ) и NaIO4 (конечная концентрация: 400 мкМ). Реакцию связывания проводят в течение 2 ч в темноте при осторожном встряхивании при комнатной температуре. Далее реакцию останавливают цистеином (концентрация цистеина: 10 мМ) в течение 60 мин при КТ. Потом проводимость реакционной смеси корректируют добавлением буферного раствора, содержащего ацетат аммония (50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 8 М ацетата аммония, pH 6,9) и смесь наносят на колонку, заполненную фенилсефарозой FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), предварительно уравновешенную раствором 50 мМ Гэпэс, 2,5 М ацетата аммония, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, 0,01% Твина 80, pH 6,9. Далее конъюгат элюируют раствором 50 мМ Гэпэс, 5 мМ хлорида кальция, pH 7,5. Наконец, содержащие ПСК-белок Пролиа фракции собирают и подвергают УФ/ДФ с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore). Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области.Prolia protein is transferred to the reaction buffer solution (50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) and diluted to obtain a protein concentration of 1 mg/ml. A 50-fold molar excess of the 20 kDa MW aminooxy-PSA reagent (described above) was added, followed by the addition of m-toluidine as a nucleophilic catalyst (final concentration: 10 mM) and NaIO 4 (final concentration: 400 μM). The binding reaction is carried out for 2 hours in the dark with gentle shaking at room temperature. The reaction is then stopped with cysteine (cysteine concentration: 10 mM) for 60 min at RT. The conductivity of the reaction mixture is then adjusted by adding a buffer solution containing ammonium acetate (50 mM Hepas, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 8 M ammonium acetate, pH 6.9) and the mixture is applied to a column packed with phenylsepharose FF (GE Healthcare, Fairfield, CT), pre-equilibrated with a solution of 50 mM Hepas, 2.5 M ammonium acetate, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, 0.01% Tween 80, pH 6.9. Next, the conjugate is eluted with a solution of 50 mM Hepes, 5 mM calcium chloride, pH 7.5. Finally, Prolia PSA protein-containing fractions were collected and subjected to UV/DP using a membrane made from regenerated cellulose (Millipore). The drug is examined by analytical methods by measuring total protein (Bradford method) and biological activity in accordance with methods known in this field.
В альтернативном варианте реализации изобретения способ 3 выполняется следующим образом. 10 мг белка Пролиа растворяют в 8 мл гистидинового буферного раствора, pH 6,0 (20 мМ L-гистидина, 150 мМ NaCl). Потом добавляют 200 мкл водного раствора перйодата натрия (5 мМ) и 2 мл водного раствора м-толуидина (50 мМ). Далее добавляют реагент аминоокси-ПСК с ММ 20 кДа (описан выше) доIn an alternative embodiment of the invention, method 3 is performed as follows. 10 mg of Prolia protein is dissolved in 8 ml of histidine buffer solution, pH 6.0 (20 mM L-histidine, 150 mM NaCl). Then add 200 μl of an aqueous solution of sodium periodate (5 mM) and 2 ml of an aqueous solution of m-toluidine (50 mM). Next, add the aminooxy-PSA reagent with an MW of 20 kDa (described above) until
- 41 047322 получения 5-кратного молярного избытка реагента. Смесь инкубируют в течение 2 ч в темноте при комнатной температуре при осторожном перемешивании и останавливают реакцию в течение 15 мин при комнатной температуре добавлением 100 мкл 1 М водного раствора цистеина.- 41 047322 obtaining a 5-fold molar excess of the reagent. The mixture is incubated for 2 hours in the dark at room temperature with gentle stirring, and the reaction is stopped for 15 minutes at room temperature by adding 100 μl of a 1 M aqueous solution of cysteine.
Свободный белок Пролиа удаляют с помощью катионообменной хроматографии (КОХ). Реакционную смесь разбавляют 20 мл Буферного раствора A (50 мМ Гэпэс, pH 6,5) и наносят на колонку HiPrep SPFF 16/10 объемом 20 мл (GE Healthcare, Fairfield, CT) предварительно уравновешенную Буферным раствором A. Потом колонку элюируют Буферным раствором B (50 мМ Гэпэс, 1 М NaCl, pH 6,5). Свободный белок Пролиа элюируют промыванием колонки 25% Буферным раствором B, а конъюгат - 50% Буферным раствором B. Проводимость содержащих конъюгат фракций впоследствии повышают до ~190 мСм/см Буферным раствором C (50 мМ Гэпэс, 5 М NaCl, pH 6,9) и наносят на колонку HiPrep Butyl FF 16/10 объемом 20 мл (GE Healthcare, Fairfield, CT) предварительно уравновешенную Буферным раствором D (50 мМ Гэпэс, 3 М NaCl, pH 6,9). Свободный реагент ПСК вымывают Буферным раствором D в количестве 5 ОК. Далее конъюгат элюируют 100% Буферным раствором E (50 мМ Гэпэс, pH 6,9). Содержащие конъюгат фракции концентрируют с помощью УФ/ДФ, используя мембрану на 10 кДа, сделанную из регенерированной целлюлозы (88 см2, порог отсекания 10 кДа/Millipore). Конечную стадию диафильтрации проводят против гистидинового буферного раствора с pH 6,9, содержащего 150 мМ NaCl. Препарат исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка (метод Брэдфорда) и биологической активности в соответствии с методами, известными в этой области. Для конъюгата ПСКбелок Пролиа определили удельную активность >50% по сравнению с активностью нативного белка Пролиа. Конъюгат дополнительно исследовали аналитическими методами с помощью эксклюзионной ВЭЖХ, используя систему ВЭЖХ Agilent 1200, оборудованную колонкой Shodex KW 803 в описаных ранее условиях (Kolarich et al, Transfusion 2006;46:1959-77). Показано, что полученный препарат не содержит свободного белка Пролиа.Free Prolia protein is removed using cation exchange chromatography (CEC). The reaction mixture is diluted with 20 ml of Buffer A (50 mM Gapes, pH 6.5) and applied to a 20 ml HiPrep SPFF 16/10 column (GE Healthcare, Fairfield, CT) pre-equilibrated with Buffer A. The column is then eluted with Buffer B (50 mM Gapes, 1 M NaCl, pH 6.5). Free Prolia protein is eluted by washing the column with 25% Buffer B and the conjugate with 50% Buffer B. The conductivity of the conjugate-containing fractions is subsequently increased to ~190 mS/cm with Buffer C (50 mM Gapes, 5 M NaCl, pH 6.9) and applied to a 20 mL HiPrep Butyl FF 16/10 column (GE Healthcare, Fairfield, CT) pre-equilibrated with Buffer D (50 mM Hepas, 3 M NaCl, pH 6.9). The free PSA reagent is washed out with Buffer Solution D in an amount of 5 OK. Next, the conjugate is eluted with 100% Buffer Solution E (50 mM Gapes, pH 6.9). Conjugate-containing fractions were concentrated by UV/DP using a 10 kDa membrane made from regenerated cellulose (88 cm 2 , 10 kDa cutoff/Millipore). The final stage of diafiltration is carried out against a histidine buffer solution with pH 6.9 containing 150 mM NaCl. The drug is tested analytically by measuring total protein (Bradford method) and biological activity according to methods known in the art. For the Prolia PSC protein conjugate, a specific activity of >50% was determined compared to the activity of the native Prolia protein. The conjugate was further analyzed analytically by size exclusion HPLC using an Agilent 1200 HPLC system equipped with a Shodex KW 803 column under previously described conditions (Kolarich et al, Transfusion 2006;46:1959-77). It was shown that the resulting preparation does not contain free Prolia protein.
Способ 4:Method 4:
Белок Пролиа растворяют или переносят в реакционный буферный раствор (например, 50 мМ Гэпэс, 350 мМ хлорида натрия, 5 мМ хлорида кальция, pH 6,0) до достижения конечной концентрации белка 1,0±0,25 мг/мл. Потом pH раствора корректируют до 6,0 добавлением по каплям 0,5 н. водного раствора HCl.Prolia protein is dissolved or transferred into a reaction buffer solution (eg, 50 mM Hepes, 350 mM sodium chloride, 5 mM calcium chloride, pH 6.0) to achieve a final protein concentration of 1.0 ± 0.25 mg/ml. Then the pH of the solution is adjusted to 6.0 by adding dropwise 0.5 N. aqueous HCl solution.
Далее к этому раствору белка Пролиа добавляют реагент аминоокси-полисиаловую кислоту (ПСКONH2) в 50-кратном молярном избытке при осторожном перемешивании в течение максимального периода времени (t) 15 мин. Потом в течение 15 мин добавляют водный раствор м-толуидина (50 мМ) до достижения конечной концентрации 10 мМ. Наконец, добавляют 40 мМ водный раствор перйодата натрия до получения концентрации 400 мкМ.Next, aminooxy-polysialic acid (PSCONH2) reagent in 50-fold molar excess is added to this Prolia protein solution with gentle stirring for a maximum period of time (t) of 15 minutes. Then an aqueous solution of m-toluidine (50 mM) is added over 15 min to achieve a final concentration of 10 mM. Finally, 40 mM aqueous sodium periodate solution is added to obtain a concentration of 400 μM.
Реакционную смесь инкубируют в течение 120±10 мин в темноте при температуре (T) T=+22±2°C при осторожном встряхивании. Потом реакцию останавливают добавлением в реакционную смесь водного раствора L-цистеина (1 M) до получения конечной концентрации в реакционной смеси 10 мМ и инкубацией в течение 60±5 мин.The reaction mixture is incubated for 120±10 minutes in the dark at temperature (T) T=+22±2°C with gentle shaking. Then the reaction is stopped by adding an aqueous solution of L-cysteine (1 M) to the reaction mixture to obtain a final concentration in the reaction mixture of 10 mM and incubation for 60 ± 5 minutes.
Полученный конъюгат белка Пролиа очищают методом ионообменной хроматографии. Содержащие ПСК-белок Пролиа фракции элюата собирают и концентрируют ультра-/диафильтрацией (УФ/ДФ) с использованием мембраны, сделанной из регенерированной целлюлозы (Millipore).The resulting Prolia protein conjugate is purified by ion exchange chromatography. Eluate fractions containing Prolia PSA protein were collected and concentrated by ultra/diafiltration (UV/DF) using a regenerated cellulose membrane (Millipore).
Конъюгаты, полученные с использованием этой методики, исследуют аналитическими методами путем измерения общего белка, биологической активности в соотвествии с методами, известными в этой области, и определением степени полисиалирования с помощью измерения содержания ПСК (анализ с резорцином).Conjugates obtained using this technique are examined analytically by measuring total protein, biological activity according to methods known in the art, and determining the degree of polysialylation by measuring PSA content (resorcinol assay).
Перечень последовательностей <110> BAXTER INTERNATIONAL INC. BAXTER HEALTHCARE SA <120> НУКЛЕОФИЛЬНЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ДЛЯ ОКСИМНОГО СВЯЗЫВАНИЯ <130> 31315/46928 <150> 13/488 043 <151> 2012-06-04 <150> 61/647 814 <151> 2012-05-16 <160> 1Sequence Listing <110> BAXTER INTERNATIONAL INC. BAXTER HEALTHCARE SA <120> NUCLEOPHILIC CATALYSTS FOR OXIME BINDING <130> 31315/46928 <150> 13/488 043 <151> 2012-06-04 <150> 61/647 814 <151> 2012-05-16 < 160> 1
- 42 047322 <170> Версия PatentIn 3.5 <210>1 <211>422 < 212> ПРТ < 213> Homo sapiens < 400>1- 42 047322 <170> PatentIn version 3.5 <210>1 <211>422 <212> PRT <213> Homo sapiens <400>1
Leu Asn Arg Pro Lys Arg Tyr Asn Ser Gly Lys Leu Glu Glu Phe ValLeu Asn Arg Pro Lys Arg Tyr Asn Ser Gly Lys Leu Glu Glu Phe Val
5 10155 1015
Gln Gly Asn Leu Glu Arg Glu Cys Met Glu Glu Lys Cys Ser Phe Glu 20 2530Gln Gly Asn Leu Glu Arg Glu Cys Met Glu Glu Lys Cys Ser Phe Glu 20 2530
Glu Pro Arg Glu Val Phe Glu Asn Thr Glu Lys Thr Thr Glu Phe Trp 35 4045Glu Pro Arg Glu Val Phe Glu Asn Thr Glu Lys Thr Thr Glu Phe Trp 35 4045
Lys Gln Tyr Val Asp Gly Asp Gln Cys Glu Ser Asn Pro Cys Leu Asn 50 5560Lys Gln Tyr Val Asp Gly Asp Gln Cys Glu Ser Asn Pro Cys Leu Asn 50 5560
Gly Gly Ser Cys Lys Asp Asp Ile Asn Ser Tyr Glu Cys Trp Cys Pro 65 70 7580Gly Gly Ser Cys Lys Asp Asp Ile Asn Ser Tyr Glu Cys Trp Cys Pro 65 70 7580
Phe Gly Phe Glu Gly Lys Asn Cys Glu Leu Asp Val Thr Cys Asn Ile 85 9095Phe Gly Phe Glu Gly Lys Asn Cys Glu Leu Asp Val Thr Cys Asn Ile 85 9095
Lys Asn Gly Arg Cys Glu Gln Phe Cys Lys Asn Ser Ala Asp Asn LysLys Asn Gly Arg Cys Glu Gln Phe Cys Lys Asn Ser Ala Asp Asn Lys
100 105110100 105110
Val Val Cys Ser Cys Thr Glu Gly Tyr Arg Leu Ala Glu Asn Gln LysVal Val Cys Ser Cys Thr Glu Gly Tyr Arg Leu Ala Glu Asn Gln Lys
115 120125115 120125
Ser Cys Glu Pro Ala Val Pro Phe Pro Cys Gly Arg Val Ser Val SerSer Cys Glu Pro Ala Val Pro Phe Pro Cys Gly Arg Val Ser Val Ser
130 135140130 135140
Gln Thr Ser Lys Leu Thr Arg Ala Glu Ala Val Phe Pro Asp Val AspGln Thr Ser Lys Leu Thr Arg Ala Glu Ala Val Phe Pro Asp Val Asp
145 150 155160145 150 155160
Tyr Val Asn Pro Thr Glu Ala Glu Thr Ile Leu Asp Asn Ile Thr GlnTyr Val Asn Pro Thr Glu Ala Glu Thr Ile Leu Asp Asn Ile Thr Gln
165 170175165 170175
Gly Thr Gln Ser Phe Asn Asp Phe Thr Arg Val Val Gly Gly Glu AspGly Thr Gln Ser Phe Asn Asp Phe Thr Arg Val Val Gly Gly Glu Asp
180 185190180 185190
Ala Lys Pro Gly Gln Phe Pro Trp Gln Val Val Leu Asn Gly Lys ValAla Lys Pro Gly Gln Phe Pro Trp Gln Val Val Leu Asn Gly Lys Val
195 200205195 200205
- 43 047322- 43 047322
Asp Ala Phe Cys Gly Gly Ser Ile ValAsp Ala Phe Cys Gly Gly Ser Ile Val
210 215210 215
Ala Ala His Cys Val Glu Thr Gly Val 225 230Ala Ala His Cys Val Glu Thr Gly Val 225 230
Glu His Asn Ile Glu Glu Thr Glu HisGlu His Asn Ile Glu Glu Thr Glu His
245245
Ile Arg Ala Ile Ile Pro His His AsnIle Arg Ala Ile Ile Pro His His Asn
260 265260 265
Tyr Asn His Asp Ile Ala Leu Leu GluTyr Asn His Asp Ile Ala Leu Leu Glu
275 280275 280
Asn Ser Tyr Val Thr Pro Ile Cys IleAsn Ser Tyr Val Thr Pro Ile Cys Ile
290 295290 295
Ile Phe Leu Lys Phe Gly Ser Gly TyrIle Phe Leu Lys Phe Gly Ser Gly Tyr
305 310305 310
Phe His Lys Gly Arg Ser Ala Leu ValPhe His Lys Gly Arg Ser Ala Leu Val
325325
Leu Val Asp Arg Ala Thr Cys Leu ArgLeu Val Asp Arg Ala Thr Cys Leu Arg
340 345340 345
Asn Asn Met Phe Cys Ala Gly Phe HisAsn Asn Met Phe Cys Ala Gly Phe His
355 360355 360
Gln Gly Asp Ser Gly Gly Pro His ValGln Gly Asp Ser Gly Gly Pro His Val
370 375370 375
Phe Leu Thr Gly Ile Ile Ser Trp Gly 385 390Phe Leu Thr Gly Ile Ile Ser Trp Gly 385 390
Lys Tyr Gly Ile Tyr Thr Lys Val Ser 405Lys Tyr Gly Ile Tyr Thr Lys Val Ser 405
Glu Lys Trp Ile Val ThrGlu Lys Trp Ile Val Thr
220220
Ile Thr Val Val Ala GlyIle Thr Val Val Ala Gly
235 240235 240
Glu Gln Lys Arg Asn ValGlu Gln Lys Arg Asn Val
255255
Asn Ala Ala Ile Asn LysAsn Ala Ala Ile Asn Lys
270270
Asp Glu Pro Leu Val LeuAsp Glu Pro Leu Val Leu
285285
Asp Lys Glu Tyr Thr Asn 300Asp Lys Glu Tyr Thr Asn 300
Ser Gly Trp Ala Arg ValSer Gly Trp Ala Arg Val
315 320315 320
Gln Tyr Leu Arg Val ProGln Tyr Leu Arg Val Pro
335335
Thr Lys Phe Thr Ile TyrThr Lys Phe Thr Ile Tyr
350350
Gly Gly Arg Asp Ser Cys 365Gly Gly Arg Asp Ser Cys 365
Glu Val Glu Gly Thr SerGlu Val Glu Gly Thr Ser
380380
Glu Cys Ala Met Lys GlyGlu Cys Ala Met Lys Gly
395 400395 400
Tyr Val Asn Trp Ile LysTyr Val Asn Trp Ile Lys
415415
Glu Lys Thr Lys Leu Thr 420Glu Lys Thr Lys Leu Thr 420
--
Claims (18)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US61/647,814 | 2012-05-16 | ||
| US13/488,043 | 2012-06-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA047322B1 true EA047322B1 (en) | 2024-07-03 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7054407B2 (en) | Nucleophilic catalyst for oxime linkage | |
| JP5909755B2 (en) | Glycopolysial oxidation of non-blood clotting proteins | |
| JP6711935B2 (en) | Nucleophilic catalyst for oxime ligation | |
| JP6208269B2 (en) | Glycopolysial oxidation of non-blood clotting proteins | |
| EA047322B1 (en) | METHOD FOR OBTAINING MODIFIED THERAPEUTIC PROTEIN (VERSIONS) | |
| AU2015275284B2 (en) | Nucleophilic Catalysts for Oxime Linkage |