新型的聚合物涂层交联海藻酸凝胶纤维的制作方法-k8凯发

本发明涉及：用于生产抗体、生理活性物质等的聚合物涂层交联海藻酸凝胶纤维；该纤维的制造方法；以及使用该纤维的抗体、生理活性物质等的制造方法。

背景技术：

1、迄今为止，已知通过使用动物细胞的培养来生产抗体、生理活性物质(例如，干扰素、促红细胞生成素、il-2(白介素-2)、csf(集落刺激因子)、tnf(肿瘤坏死因子)等)等的各种方法。

2、在生产抗体的情况下，作为产生抗体的细胞，cho细胞(来自中国仓鼠卵巢)、sp2/0细胞、ns0细胞等被用作宿主细胞，特别是cho细胞是可悬浮培养的细胞，而且细胞的增殖速度快，通过cho细胞的大量培养，容易大量生产目标蛋白，因此在抗体的制造中被频繁使用。

3、近年来，在抗体药品的开发/制造中，要求向抗体药品的稳定生产、低成本化努力，为了实现这些，生产率更高效的生产系统(例如，连续生产方法、利用小规模生产设备用于产生必要量的抗体的新型培养技术等)的开发受到关注。

4、产生抗体的细胞的培养是在转瓶等中使产生抗体的细胞株产生细胞，之后边控制培养基组成·温度·搅拌条件·气体交换·ph等培养条件边进行放大培养，最终在数千至1万升规模的大规模生产培养罐中进行培养。

5、在以高密度连续培养产生抗体的细胞的情况下，(1)细胞与培养液的分离方法、(2)有效的氧供给方法等有时成为问题。虽然对(1)和(2)谋求了各种改善，但为了有效地生产抗体，需要解决其它各种问题。

6、已知具有芯·壳结构的海藻酸凝胶纤维，其中芯层包含各种细胞，而壳层由海藻酸凝胶构成(专利文献1：国际公开第2011/046105号小册子、专利文献2：日本特开2016-77229号公报)。

7、已知具有芯·壳结构的海藻酸凝胶纤维，其中芯层包含产生抗体的细胞，而壳层由海藻酸凝胶构成(专利文献3：国际公开第2020/032221号小册子)。

8、已知海藻酸凝胶中空纤维，其中中空部包含各种细胞，外壳层为海藻酸凝胶(专利文献4：国际公开第2015/178427号小册子、专利文献5：专利第6601931号公报、专利文献6：日本特开2014-236698号公报)。

9、已知将包含细胞(具体地，人皮肤成纤维细胞、hek293t细胞)的海藻酸水凝胶纤维用包含纳米颗粒的粘接剂粘接而成的束，所述纳米颗粒是表面用阳离子性水溶性聚合物被覆的纳米颗粒(专利文献7：国际公开第2019/078251号小册子、专利文献8：国际公开第2019/123886号小册子)。

10、已知有使用壳聚糖将神经干细胞或含神经干细胞的海藻酸水凝胶纤维集束化而成的移植用神经束(专利文献9：日本特开2014-136128号公报)。

11、已知将包含粘附性细胞(具体地，c2c12细胞)、微载体和凝胶状多糖类(具体地，海藻酸凝胶)的混合物用聚氨基酸被覆的细胞结构体(例如可列举：片状(板状)、纤维状(fiber状)、球形等)(专利文献10：日本特开2019-075993号公报)。

12、已知将包含细胞(293/gfp细胞)的海藻酸钙微纤维用聚-l-赖氨酸被覆、并用柠檬酸钠溶液溶解而得到的管状凝胶(非专利文献1：pa-lab chip,2008,8,第1255-1257页)。

13、已知在海藻酸的任意1个以上的羧基上介由酰胺键和2价连接基团引入(导入)了环状炔基或叠氮基的化学修饰海藻酸衍生物(专利文献11：国际公开第2019/240219号小册子、专利文献12：国际公开第2021/125255号小册子)。

14、已知具有芯·壳结构的海藻酸凝胶纤维，其中芯层包含产生抗体的细胞，壳层包含由化学修饰海藻酸衍生物形成的交联海藻酸凝胶(专利文献13：国际公开第2021/125279号小册子)。

15、已知将各向异性海藻酸钙水凝胶纤维用聚-l-赖氨酸被覆而得的微纤维，所述水凝胶纤维是用由海藻酸钠溶液形成的壳层夹入包含细胞(3t3和hela细胞)的由海藻酸丙二醇酯(propylene glycol alginate，pga)和海藻酸钠溶液形成的芯层而得的(非专利文献2：soft matter(2012),8(11),第3122-3130页)。

16、专利文献1～13和非专利文献1、2中既没有公开也没有暗示：本发明的用于生产抗体、生理活性物质等的聚合物涂层交联海藻酸凝胶纤维；该凝胶纤维的制造方法；和使用该凝胶纤维的抗体等的制造方法。

17、现有技术文献

18、专利文献

19、专利文献1：国际公开第2011/046105号小册子；

20、专利文献2：日本特开2016-77229号公报；

21、专利文献3：国际公开第2020/032221号小册子；

22、专利文献4：国际公开第2015/178427号小册子；

23、专利文献5：日本专利第6601931号公报；

24、专利文献6：日本特开2014-236698号公报；

25、专利文献7：国际公开第2019/078251号小册子；

26、专利文献8：国际公开第2019/123886号小册子；

27、专利文献9：日本特开2014-136128号公报；

28、专利文献10：日本特开2019-075993号公报；

29、专利文献11：国际公开第2019/240219号小册子；

30、专利文献12：国际公开第2021/125255号小册子；

31、专利文献13：国际公开第2021/125279号小册子；

32、非专利文献

33、非专利文献1：pa-lab chip,2008,8,第1255-1257页；

34、非专利文献2：softmatter,(2012),8(11),第3122-3130页。

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、要求含有可产生抗体、生理活性物质等的细胞的海藻酸凝胶纤维，特别是纤维不分解、可长期(例如，7天以上、14天以上、28天以上等)进行细胞培养的更为实用的海藻酸凝胶纤维。

3、用于解决课题的手段

4、本发明人等反复深入研究，结果发现了：将交联海藻酸凝胶用阳离子性聚合物被覆而形成的用于生产抗体、生理活性物质等的新型聚合物涂层交联海藻酸凝胶纤维及其制造方法，所述交联海藻酸凝胶包含可产生抗体、生理活性物质等的细胞，且通过使用后述的方案[1]中所述的式(i)和式(ii)所示的化学修饰海藻酸衍生物进行交联反应而得到。另外，还发现了：在使用该聚合物涂层交联海藻酸凝胶纤维进行产生抗体、生理活性物质等的细胞的培养时，聚合物涂层交联海藻酸凝胶纤维不分解，可长期连续产生抗体、生理活性物质等，从而完成了本发明。

5、发明效果

6、根据本发明，提供新型的聚合物涂层交联海藻酸凝胶纤维和使用该凝胶纤维的抗体、生理活性物质等的生产方法。在一些方案中，提供聚合物涂层交联海藻酸凝胶纤维，其中，通过用阳离子性聚合物被覆交联海藻酸凝胶，可长期连续地产生抗体、生理活性物质等，所述交联海藻酸凝胶是使用包含可产生抗体、生理活性物质等的细胞、后述的方案[1]中所述的式(i)和式(ii)所示的化学修饰海藻酸衍生物等的混合液制作的。

7、由后述的实施例可知：通过将交联海藻酸凝胶(也称作芯层)用聚-l-鸟氨酸、聚烯丙胺、聚乙烯亚胺或聚亚甲基-co-胍(pmcg)的阳离子性聚合物(也称作阳离子性聚合物层)被覆，可制作聚合物涂层交联海藻酸凝胶纤维，在使用该纤维进行培养时，可长期(在后述的实施例中最多为47天)连续产生抗体或胰岛素，所述交联海藻酸凝胶是使用包含产生抗体的细胞(产生抗gpvi抗体的cho细胞、产生托珠单抗的cho细胞)或产生生理活性物质的细胞(来自胰岛β细胞的min6细胞)、式(i)和式(ii)所示的化学修饰海藻酸衍生物等的混合液形成的。本发明的聚合物涂层交联海藻酸凝胶纤维具有下述特征：提供适于可产生抗体、生理活性物质等的细胞的环境，在该纤维的芯层中产生的抗体、生理活性物质等连续透过芯层、阳离子性聚合物层而释放到该纤维外。

8、本发明的聚合物涂层交联海藻酸凝胶纤维提供适于生产抗体、生理活性物质等的环境。对封入芯层中的产生抗体、生理活性物质等的细胞的物理压力少，可期待封入的该细胞长期持续产生抗体、生理活性物质等。因此，使用这种纤维的抗体、生理活性物质等的制造方法可期待飞跃性地提高抗体、生理活性物质等的生产效率。例如，在生产抗体的情况下，与需要大规模的培养罐的抗体的悬浮培养不同，还可期待以小规模的生产设备来制造抗体。也被期待作为还适于制造少量·多个品种的抗体药品的下一代型抗体药品的连续生产技术。