[发明专利]减少离子交换色谱中的pH漂移

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2012年2月14日提交的美国临时专利申请号61/598,706的优先权，该文通过引用纳入本文。

发明背景

在离子交换色谱中可能出现流出物pH的瞬时变化。这些变化有时称为“pH漂移”或“pH转变”并且可能是意料之外且不受控制的。在一些条件下，即使进入色谱柱的溶液的pH与柱平衡溶液的pH相同，仍可能在离子交换体系中发生显著的pH漂移。这种现象描述于，例如Ghose等，Biotechnol.Prog.18:530-537(2002)。Pabst和Carta，J.Chromatography A 1142:19-31(2007)也描述了这种现象，注意到当固定相含有弱酸基团时，即使流动相经缓冲并且缓冲物质不与固定相互相作用，离子交换柱中在平衡和盐洗脱期间仍会发生不受控制的pH转变。

部分由于pH漂移，此前在阳离子交换色谱中基本不可能产生共线的pH/电导梯度。在阳离子交换剂上，一旦加入氯化钠，pH就下降。根据缓冲物质的选择和浓度、交换剂的电荷特征、以及引入的氯化钠浓度，在pH正常化之前可能需要许多柱体积的缓冲液。pH的增加不与电导率平行，由于电导率从梯度开始时就线性上升。这造成了异常的洗脱曲线，其能够明显降低分离的质量。也在阴离子交换色谱中观察到相应的现象，其中在增加的盐梯度中pH初始以异常的非线性方式升高。

本文所述的方法解决了这些和其他问题。

发明内容

在一个方面，提供了在具有缔合的氢离子或氢氧根离子的带电荷固体支持物上抑制非受控pH漂移的形成的方法。在一些实施方式中，该方法包含：将固体支持物与包含所带电荷与固体支持物的净电荷相反的置换抗衡离子的溶液接触，从而取代与带负电固体支持物缔合的氢离子，或取代与带正电固体支持物缔合的氢氧根离子；并且随后从固体支持物上洗脱目标分子，其中所述洗脱包括提高与固体支持物接触的洗脱液的电导率。

在一些实施方式中，该方法包含：将固体支持物与包含所带电荷与固体支持物的净电荷相反的置换抗衡离子的溶液接触，从而取代与带负电固体支持物缔合的大多数氢离子，或取代与带正电固体支持物缔合的大多数氢氧根离子；并且从固体支持物上洗脱目标分子，其中所述洗脱包括提高与固体支持物接触的洗脱液的电导率。

在一些实施方式中，在接触之前，固体支持物与以下缓冲液缔合：平衡缓冲液；洗涤缓冲液；和/或上样缓冲液。在一些实施方式中，固体支持物是阳离子交换支持物并且所述平衡缓冲液具有4-7的pH。在一些实施方式中，固体支持物是阴离子交换支持物并且所述平衡缓冲液具有6.5-9的pH。

在一些实施方式中，固体支持物包含负电荷并且氢离子与负电荷缔合。在一些实施方式中，固体支持物是阳离子交换固体支持物。在一些实施方式中，固体支持物是具有阳离子交换功能的混合式固体支持物。在一些实施方式中，具有阳离子交换功能的混合式固体支持物还包含疏水性功能。在一些实施方式中，置换抗衡离子是选自胺、胺衍生物、Tris和组氨酸的带正电分子。在一些实施方式中，置换抗衡离子的浓度为约100-约500mM。

在一些实施方式中，固体支持物包含正电荷并且氢氧根离子与正电荷缔合。在一些实施方式中，固体支持物是阴离子交换固体支持物。在一些实施方式中，固体支持物是具有阴离子交换功能的混合式固体支持物。在一些实施方式中，具有阴离子交换功能的混合式固体支持物还包含疏水性功能。

在一些实施方式中，置换剂是选自谷氨酸、天冬氨酸、磷酸盐和柠檬酸盐的带负电分子。在一些实施方式中，置换抗衡离子的浓度为约100-约500mM。

在一些实施方式中，洗脱还包含特意改变洗脱溶液的pH。在一些实施方式中，洗脱不显著改变洗脱溶液的pH。

在一些实施方式中，固体支持物包含与氢离子缔合的负电荷并且洗脱还包含提高洗脱溶液的pH。

在一些实施方式中，固体支持物包含与氢氧根离子缔合的正电荷并且洗脱还包含降低洗脱溶液的pH。

在一些实施方式中，包含置换抗衡离子的溶液还包含两性离子缓冲液。在一些实施方式中，所述缓冲液是两性离子缓冲液。在一些实施方式中，固体支持物包含负电荷并且缓冲液是带负电的缓冲液。在一些实施方式中，固体支持物包含正电荷并且缓冲液是带正电的缓冲液。

在一些实施例中，目标分子是生物分子。在一些实施例中，生物分子是蛋白。在一些实施方式中，所述蛋白质是抗体。

附图简要说明

图1显示了从实施例1的方法中得到的pH和电导率的变化。