JPH026739A - 連続的等電点分離装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、タンパク質の連続分離のための方法および装
置を提供する。さらに詳しくは、本発明は、等電点の差
に基づくタンパク質またはタンパク質分画の分離に関す
る。この方法は、本明細書に記載する中空繊維膜装置の
ような装置を用いて容易に実施される。

電場を用いてタンパク質を分離する多くのシステムが文
献に記載されている。これらのシステムは、分析用のデ
バイスから大規模な（すなわち製造用つ連続精製システ
ムにまでわたっている。これらの電気泳動システムには
、多くの共通した問題がある。ひとつの問題は、電気分
解によって発生する熱に基づく対流である。他の問題は
、通常タンパク質混合物の一成分のみが所望の生成物で
あるにもかかわらず、電気泳動システムは導入混合物の
全成分を分離し、したがって分離は必要以上に長時間を
要し、複雑で、費用がかかることである。

分析用システムでは、通常、ある種の抗対流メジウムが
使用される。たとえば、多くのシステムでは、ポリアク
リルアミドデル、スクロース勾配または充填ビーズ床が
抗対流メジウムを提供する。

ポリアクリルアミドヶゝルシステムには、ゲルが対流安
定化剤であるのみでなく篩分は効果によって分離能が増
大するという付加的な利点もある。これらの分析用シス
テムの主たる限界は、規模を拡大するのに実用的でない
こと、またべ通常この種のデバイスの構成上、ゲルの再
使用が不可能でデバイスは一回しか使用できないことで
ある。

大規模なシステムにおいて最近用いられている対流に対
する安定化手段として、無重力状態で（すなわち地球軌
道上で）操作するものや、２個の回転シリンダー間に層
流域を作シ出すもの（Ｃ’ＴＢＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ｓ　Ｌｉｍ１ｔｅｄ、　Ｅｎｇｌａｎｄ）がある。これ
らのシステムのとくに大きな欠点は、分離の実施に、複
雑かつ高価なデバイスおよび／または特殊な環境を必要
とすることである。

発明の要約 本発明は、２種または３種以上のタンパク質を含有する
タンパク質混合物から標的タンパク質を、標的タンパク
質のｐＩに実質的に等しい−において連続的に分離する
方法および装置を目的とするものである。本発明の方法
および装置においては非イオン性、非電気伝導性多孔導
管を使用し、この導管に沿って供給タンパク質混合物を
通過させると、分離の進行に従って望ましくないタンパ
ク質は導管壁を通過する。このような結果を達成するに
は、導管を液体の流れと実質的に垂直な電場の影響下に
置き、これによってすべての荷電タンパク質は電場力の
線に沿って導管壁を通過して導管の内腔から除去される
。ｐＩに等しい、Ｈにおいて正味電荷をもたない標的タ
ンパク質は、電場ニよる影響を受けず、はぼ精製され、
しかも過度に希釈されていない形で導管排出口から捕集
される。

至適分離は、本発明の方法および装置を用い、１）受動
拡散による所望のタンパク質の喪失をタンパク質が導管
を通過する速度によって制限し、２）所望のタンパク質
の壁を通過する有意な拡散流出が壁内外の圧力差によっ
て誘発されないように導管内の圧力を導管の外側の圧力
よシ低い圧力に維持し、３〕陰圧差の維持による外部領
域から導管内への水の通過で所望のタンパク質の有意な
希釈が生じるように、導管内の圧力を高くしすぎないで
陰圧差を維持し、そして４）導管寸法の特性を調整して
導管を通る液体の通過に関連する対流拡散を最小にする
ように、導管壁の拡散特性および導管を通る液体の流速
を設定することで達成される。

用語の定義 「正味電荷」の語は、特定のｐＨおよびイオン強度にお
ける分子の全体的静電電荷を意味する。

「ｐＩ」は、タンパク質の正味電荷がゼロになる…を意
味する。

［電気泳動的移動］の語は、電場の影響下荷電分子に生
じる移動を意味する。

「標的タンパク質」は、２種または６種以上のタンパク
質からなる容液よシ、選択的処分離すべきタンパク質を
意味する。

「陽圧差」の語は、導管内側の圧力が導管外側の圧力よ
シ高いことを意味する。

図面の簡単な説明 第１図は、タンパク質の等電点分離に有用な本発明の装
置の簡単な態様を表す。

第２図は、供給材料を構成するタンパク質に電場を適用
した結果生じる引力を示す（ＣＩＳ操作の原理を示す。

） 第６図は、例２の精製物質および粉供給原料のゲル電気
泳動（処理抗体のゲル電気泳動〕に訃ける光学密度を例
示した図である。

第４図は、複数個の中空繊維膜導管からなる本発明の装
置の実施態様（多重配列システム）の例である。

第５図は、平坦なシートの膜から作られた多重導管膜シ
ステムで構成される本発明の装置の実施態様（平板シー
ト膜システム）の例である。

第６図は、ら旋状に巻かれた中空繊維膜からなる本発明
の装置の実施態様（ら旋状連続等電点分離デバイス）の
例である。

第７図は、膜導管の代わシにヒドロゲルの床板内に形成
した溝部が導管の働きをする本発明の装置の実施態様（
アガール溝部による連続等電点分離）の例である。

発明の説明 本発明は、標的タンパク質またはタンパク質分画とそれ
とは異なる正味電荷を有する他の成分からなるタンパク
質混合物の、標的タンパク質またはタンパク質分画を他
の成分から精製するための方法および装置を提供する。

各種タンパク質の正味電荷の差は、分離すべきタンパク
質溶液のｐＨおよびその溶液に含まれる各種タンパク質
のｐＩによって決定される。

本発明の一態様においては、本発明は、標的タンパク質
またはタンパク質分画の連続的Ｎ製および捕集に有用な
装置であって、ａ）緩衝液の導入および排出のための導
入口および排出口を有する第一の緩衝液室、ｂ）緩ｗＪ
Ｍの導入および排出のための導入口および排出口を有す
る第二の緩衝液室、ｃ）分離される供給タンパク質溶液
の導入および標的タンパク質溶液の排出のための導入口
および排出口を有し、実質的に均一な直径すなわち一定
の流量特性をもつ少なくとも１個の非イオン性、非電気
伝導性膜導管であって上記両緩衝液室の間の隔壁として
動くように配置され、好ましくはその物理的、化学的、
生物学的相互作用性および多孔性が電気泳動的に駆動さ
れるタンパク質の導管直径を横切る自由な流動が可能な
ように適合されている導管、ｄ）上記第一の緩衝液室内
に設けられたカソード、ｅ）上記第二の緩衝液室内に設
けられたアノード、およびｆ）上記電極に接続される直
流電源であって、上記緩衝液室に含まれる適当な緩衝液
を通して電場を誘導するのに適合し、分離されるタンパ
ク質溶液の荷電タンパク質に電気泳動力を誘導するのに
十分な電源から構成され、上記電場および電気泳動力は
好ましくは分離される混合物中の所望のタンパク質を他
のタンパク質から分離するのに十分な等型分割を実現で
きる十分な均一性を有し、上記電極は、上記電源に接続
されたとき、実質的に均一に単一方向の電場を誘導する
ように適合され、上記膜導管はその膜導管を通る液流の
方向と均一に実質的垂直になるように配置される装置を
提供する。

本発明を最も単純に衣現した第１図の装置の例は、繊維
内腔を液体が流れる方向に垂直に電場が適用できるよう
に直線状に中空繊維膜１０が配置されている。電場は、
直流（Ｄ、　Ｃ，）電源５０に接続された陽極（アノー
ド）３０および陰極（カソード）４０を用い、電流伝達
緩衝浴液２０の電気分解を行うことにより実質的に均一
に、単一方向に発生させる。電極３０および４０は、中
空繊維膜１０上に誘発される電場が、この膜を通る液流
に対し均一に垂直になるような形状、配置とする。すな
わち、多数個の導管を使用する場合は、同様の形状とし
た多数個の電極、または単一の板状電極が、このような
導管を通る液流に対して実質的に垂直になる電場を発生
させるために好ましい。

中空の繊維膜１０はこのシステムの隔壁としても作用し
、またその孔部を通って緩衝液のイオン性成分の流出を
可能にする。すなわち、均一な電場勾配全繊維導管の直
径を横切るように確立させる。この目的には、電気泳動
的に駆動されるタンバク質の導管直径を横切る自由な流
動を妨げない程度に対流パターンを低下させるため、導
管を通る均一な液流、すなわち適確に限定された液流野
ベクトルが容易に実現できる形状に導管を適合させるこ
とが好ましい。すなわち、対流パターンを最小にするた
めには、導管の導入口および排出口の直径は導管膜の直
径と同一または実質的に類似のものとしなけれはならな
い。

供給タンパク質ｈａを繊維の導入口内にポンプで流入さ
せると、正味電荷を有するタンパク質は電場の作用によ
って駆動される。第２図に示すように陰性の正味電荷を
有するタンパク質はアノードの方向に引かれる。陽性の
正味電荷を有する分子はカンードの方向に引かれる。第
二オーダーの電荷変動効果を無視すれば、正味電荷ゼロ
の分子は電場によって影響を受けない。

したがって、導入混合物のｐＨを標的タンパク質の等電
点に調整すれは、標的タンパク質の正味電荷はセ゛口と
なる。等電点の異なる夾雑タンパク質は正味電荷をもつ
ので、上述のように電場によって影響を受ける。標的タ
ンパク質はその等電点に等しいｐＨにおいては正味電荷
をもたないので電場によって影響を受けることがない。

もちろん、導入混合物の−は、約０．１ｐ）ｌ単位以内
、たとえば約０．０１　ｐＨ単位以内に調整することに
より、効果的な分離が達成できる。しかしながら、最適
の結果を得るためには、導入混合物の…は約ｏ、ｏ　ｏ
　Ｉ　ｐＨ単位以内に調整すべきである。

繊維壁に衝突した夾雑タンパク質の連合は、システムに
使用された膜の孔径、ならびに孔部栴造の性質、す々わ
ちタンパク質に対するその相互作用性（疎水性または親
水性）、孔部衣面の材質もしくは修飾または孔部内に充
填された材料によって決定される。たとえば、膜の孔径
が分子の通過を許すだけ十分大きければ、分子は繊維の
内腔から出て膜壁内に入り、十分な時間があれば最終的
には導管壁を通過して繊維の外部に出て、隣接する緩衝
液室に入る。

導管の軸に対する電場の方向は実質的に垂直であること
が好ましい。これは、を場がサンプル流中に含まれる電
荷粒子に適用されたとき、この粒子を動かして導管壁に
衝突させるカはこの導管壁に実質的に垂直であることが
好ましいので、本発明の１要な特徴である。他の方向の
カは、導管膜内に、液流および電場カ以外のカを生成す
る傾向がある。たとえは、他の方向のカは、（１）荷電
粒子を液流の方向に移動させて標的タンパク質を含む捕
集サンプル流を汚染させる、（２）荷電粒子を液流に逆
らって移動させて対流力を生じ、これがさらに液流の分
割を破壊し、また達成可能な分割を悪化させて標的タン
パク質を含む捕集サンプル流を汚染する、および／また
は（３）荷電粒子を導管壁に衝突させるとと々く導管膜
付近に移動させることにより著明な対流力を生じること
になる。このような対流力は、電気泳動的に駆動される
タンパク質の膜を通る自由な流動を著しく妨害し、供給
タンパク質混合物から標的タンパク質を精製する装置の
能力を低下させる。

夾雑タンパク質が導管壁に衝突しそれを通過する環境下
には、分離装置を連続的に操作することができる。再び
第１図を参照しながら説明すると供給原料はポンプによ
って中空繊維６０の導入口内に導入される。緩衝液は各
緩衝液室の導入口γ０の内部ヘボンゾで導入され、一方
、緩衝液の廃液は各緩衝液室の排出口８０から出て、供
給原料中の望ましくない成分を運び去る。標的タンパク
質は中空繊維の排出口９０において、はぼ純粋な形で連
続的に捕集される。

本発明の装置に使用するのに適した膜は非イオン性でか
つ非電気伝導性でなければならない。匙ばれる膜は、夾
雑タンパク質の膜壁に対する衝突、通過を可能にする十
分な多孔性をもつ必要があるが、どのような形状でも、
また膜にその性質を変えるような任意の修飾もしくは付
加が行われてもよい。適自な膜は疎水性でも親水性でも
よく、ポリマーやセラミック、たとえはポリスルホン、
ポリエーテルスルホン、ポリフロピレン、ポリヒニリデ
ンジフルオライド、各柚セラミック等で作られるが、必
ずしもこれらに限定されるものではな（ゝ。

好ましい条件は、すべての夾雑タンパク質を、中空繊維
膜に接触した緩衝液室中に放出するのに十分な多孔性の
膜を有することであるが、膜の多孔性およびその他の性
質ならびに操作条件の組合せにより、所望のタンパク質
を含有する供給混合物のかなりの量が導管壁を通って濾
過されることのないように配慮することが好ましい。濾
過駆動力は、繊維内腔から比較的非選択な方式で物質を
輸送することもできるので、上述のように、繊維膜を横
切る圧力差は陽性にしないことが好ましい。

濾過効果は装置の設計と膜の構造の組合せにより最小に
することができる。装置は、膜壁を横切って生じる有意
な圧力低下を防止できるように設計されねばならガい。

これにはシステム内に生じる静水力学的および動力学的
圧力が包含される。

たとえば、中空繊維膜の存在に基づく静水力学的圧力は
、繊維を緩衝液の水面下に最小限に保つことによって低
減させることができる。葦た、内腔導入口および内腔排
出口に訃ける静水学的圧力に対しては、膜壁全通して正
味の緩衝液の流れが生しないようにする必要がある。

内腔内に液流が生じるためには中空繊維の長さに沿って
圧力低下がなければならないので、装置の設計には動的
圧力による制限も課せられる。すなわち、圧力変化ΔＰ
（ダイン／Ｇｒｎ２）は次式で与えられる。

は中空繊維の長さである。したがって、濾過効果による
繊維内腔からの物質の流量、０．（Ｇｍ”／秒）は Ｑ　＝　Ｌｐ　　Ｘ　Ａ　Ｘ となる。Ｌｐは流液透過性（ｃｙ”／ダイン・秒）で、
Ａ１１ｌ：繊維内腔の衣面槓（Ｃ”ｌｒＬ”　＋たとえ
ばπ×２ｒ×））である。したがって、濾過により繊維
外に排出される物質量を、繊維導入口内にポンプを導入
される供給物質のＸ％未満にするためには、以下の条件
が満たされねばならない。

この式かられかるように、膜の透過性が低いほど、濾過
による物質の喪失は低下する。また、繊維の半径の増加
はこのパラメーターに劇的な作用を与えることができる
。しかしながら、繊維半径が増加すると対流による撹乱
も増大し、システムの能率は低下する。

圧力低下Ｐは周囲の緩衝液の圧力低下より大きくも小さ
くもできることに注目することもｌ要である。Ｐ’ｌｉ
７よシ小さくすると（たとえば、鹸液をポンプで押し込
むのではなく貯蔵部から導管内に溶液を吸引することに
よる）、喪失は起こらないが、ある程度の希釈を生じる
ことは避けられない。

この希釈は混合物を再汚染する可能性があるが、これは
専管の容量と緩衝＆室の容量の比に比例しこの比は通常
きわめて小さい。汚染は、緩衝液室の緩衝液を新鮮に保
持することでも最小限にすることができる。

孔部の大きい膜は通常、流液透過性も大きいので、膜の
孔部を太きくすることで夾雑タンパク質の繊維内腔から
の排出は容易になるが、同時に壁を横切る液流に対する
抵抗が大きくなるというジレンマがある。したがって、
夾雑タンパク質の通過が可能な最小の孔径をもつ膜を用
いるのが好ましい。しかしながら、選ばれた膜の透過性
は、タンパク質の繊維外の電気泳動的駆逐を妨害するこ
となく、多くの方法でさらに低下させることができる。

たとえば、微孔膜（すなわち、孔径は約０．０１ミクロ
ン以上）に適当な濃度のヒドロゲルまたは他の適当な抵
抗性付与物質を含浸させる。

適当なヒドロゲルとしては、アガロースまたはポリアク
リルアミドを挙げることができるが、これらに限定され
るものではない。

ヒドロゲルまたは類似の物質を膜の孔内に充填すること
により、孔部を通す水の移動度は著しく低下するが、電
場によって駆動される荷電タンパク質の膜の通過は従前
どおり可能である。この場合、好ましいヒトロケゞルの
濃度は、標準のタンパク質電気泳動分離に用いられる濃
度と同じで、アガロースの場合０．１〜１％（Ｗ／Ｖ）
　、ポリアクリルアミドの場合１〜２０％（ｗ／ｖ　）
である。望ましくないタンパク質を電気泳動的に膜外に
駆逐することが可能なヒドロゲルの最高濃度は、［Ｌｐ
の最大低下を生じる。これでも不十分な場合には、膜の
外側をヒドロゲル層で被覆することによりきらに低下さ
せることができる。外部被覆の厚さを増大きせると、膜
の有効Ｌｐを所望のレベルに達するまで低下させること
ができる。さらに、膜の機械的強度が必要でない場合に
は、第７図に示すように、ヒトロケゝルのブロックに溝
部を穿って、分離の実施に使用することも可能である。

濾過による喪失に加えて、繊維内腔からの拡散による標
的タンパク質の喪失を最小限にするように装置を操作す
る必要がある。拡散喪失の低減は繊維内腔における標的
タンパク質の保持時間を小さくすることによって達成き
れる。

装置の分割能は、標的タンパク質の等電点に等しいｐＨ
において正味電荷を表すタンパク質の分離能力によって
決定される。この能力は、主として繊維内腔から荷電タ
ンパク質を駆逐するのに必要な時間に依存する。特定の
タンパク質の消失時間は次式で与えることができる。

ｒｆ Ｅ 式中、ｆは摩擦係数、ｑはタンパク質の電荷、Ｅは電場
強度、ｒは繊維内腔の半径である。また、繊維内腔内の
タンパク質の保持時間は式によって示される。分割能力
はｔＣ：　ｔｒの場合に最大になるので、分離可能な最
小電荷ｑｍｉｎは、Ｆｆ で与えることができる。

本発明の装置および方法は、製造過程から生成タンパク
質を回収するのに有用である。ぼた、製造過程から小量
の後流を迂回させて製造過程を監視するために本発明の
装置を使用することができる。後流とは、何らかの必要
な準備（たとえば−の調整）を行ったのちの装置への供
給液流である。

至適装置は、液流および／または熱による対流を増大さ
せることなく、目的とする結果が妥当な時間内に生じる
ようにｔｃを最小にする半径をもつ膜厚管を包含するも
のである。たとえば、上述の式から、ちＣをｔｒに等し
くするためには、Ｅは次のような関係になければならな
い。

Ｅ＝Ｆ／　πｒｑｌ すなわち、ｒが太きけれは、Ｅも太きくしなければなら
ない（他のパラメーターが至適な分割のために調整され
ている場合）。上述のように、Ｅが大きくなると熱によ
る対流力が増大する。膜厚管の半径は、約０．０５〜約
眠６ＣＪＧＩＩＬ、、たとえは約０．０７５〜約０．４
５に、好ましくは約０．１５〜０．３０Ｇ：ＩｒＬであ
る。したがって、大賞の標的タンパク質を所望の場合に
は、単位時間の処理量を増やしなお至適分離性を維持す
るため、多数の導管膜を用いることが必要になる。

第４図から第６図には、本発明の数種の異なる態様を例
示した。本発明の装置をタンパク質生成物の回収の基本
手段として用いるときには、多くの場合、複数個の繊維
が使用されることになろう。

第４図には、複数個の中空繊維を使用した多１膜導管装
置を示す。第５図には、２個の平坦なシート状の膜で区
切られた溝部の２個の平坦シート間に多数の隔壁を設け
ることにより複数個の膜厚管に分割した多ｌ膜導管装置
を示す。

装置の長さは、各導管の配置を変えることによって小さ
くすることができる。たとえば、第６図には、らせん状
に巻いた中空繊維を有し、一方の電極はコイルの中心に
、他方の電極はコイルの周囲にンリングーの形状に配置
した装置を示す。別法として、第１図の装置の繊維の長
さを増大させるために、繊維を折り返して多数の通路を
設け、これを２個の緩衝液室を分離する面上に配置させ
ることもできる。とくに好ましい態様においては、本発
明の装置は、電場強度が少なくとも約１ボルト／ｃｍ、
　（ｖ／Ｇ１ｒＬ）、たとえば少なくとも約１０ｖ／　
Ｇｘ　、好ましくは少なくとも約５ｖ／（：ｒｒＬにな
るように構築される。導管あたりの流量と電場強度の比
は、約０．００１（：ＩｒＬ２／ボルト秒（ｃｖ２／　
ｖｓ　）　〜約２ＧｒＩＬ２／ｖｓ、たとえば約肌０１
ＧＩｎ２／ｖｓ〜約１５Ｇｍ２／　ＶＳ　％好ましくは
約０．１　ｃｍ”　／　ｖｓ　〜約１．０Ｇ：ｒＩＬ２
／　ｖｓである。

以下の例は、本発明の実際をさらに完全ＶＣ説明するた
めのものであって、いかなる意味においても本発明の範
囲を限定するものではない。

例１ ０．２ミクロン孔径のポリプロピレン繊維膜に、次のよ
うにして１％（Ｗ／Ｖ）アガロースを含浸させる。すな
わち、乾燥疎水性＠を室温で少なくとも１５分間、イソ
ゾロパノール中に浸漬して湿潤させる。湿潤した＠を徹
底的に洗浸してアルコールを水と父換する。善湿潤した
ポリプロピレン膜會次に、約６０℃に保持した１％アガ
ロース浴液に約１６〜２４時間浸漬する。ついで、膜を
アガロス浴液から取り出し、過剰のノ・イドロケゞルを
除く。冷却するとアガロースは固化し、膜はその丑ま使
用できる。膜を第１図に示した室内に装着した。

担体緩衝液は０．０６モルパルビター・ル緩衝液ｐＨ８
，６とした。タンパク質の混合物、すなわちシトクロー
ムＣ１フィコシアニンかよひγ−グロブリンのパルビタ
ール緩衝液浴液を中空繊維膜の内腔内にポンプで流入さ
せた。４［１ｍＡの電流が発生するようにシステムに電
場を適用した。陰性に荷電したフィコシアニンは陽極の
方向に移動し、陽性に荷電したシトクロームＣは隘極の
方向に移動し、γ−グロブリンは中空繊維膜の内側に保
持される。赤色のシトクロームＣおよび青色のフィコシ
アニンが、中空繊維膜から周囲の緩衝液中に出るのが観
察できた。膜の内部にγ−グロブリンが存在すること、
シトクロームＣとフィコシアニンが選択的に除去された
ことは、ゲル電気泳動分析によって確認された。

例２ １．２５〜／威のＩｇＧ２ｂ　、凍結乾燥マウス腹水か
らのカッパモノクロナール抗体と２０％ウシ胎仔血清の
デルペシコスメジウム中混合物をｐＨ７，０の０．２　
Ｍ　ＩＪン酸塩緩衝液に対して透析した。この混合物を
例１に記載した装置の中空繊維膜中にポンプで注入した
（１．８継／　６４．３分）。緩衝液室にはｐｉ−１７
，０の０．１７５　Ｍリン酸塩緩衝液を加え、システム
内に電圧２２ｖ１電流１Ａを発生させた。

繊維内腔の排出口から流出する物質を電気泳動によって
分析した。第３図に示すように、データは生成物溶液中
の抗体の実質的な濃縮が達成されたことを示している。

本発明には、本発明の精神および範囲から逸脱すること
なく、様々な修飾および均等物が作成でき、また使用で
きることは、本技術分野の熟練者には自明のとおりであ
る。これらの均等物および均等方法は、本発明の範囲に
包含されるものであることを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のタンパク賀等電点分離に有用な装置
の簡単な態様を示す見取図である。 第２図は、供給原料を構成するタンパク質に電場を適用
した結果生じる引力を示す模式図である。 第６図は、例２の精製物質および粗供給原料のゲル電気
泳動における光学密度を示すグラフである。 第４図は、複数個の中空繊維膜導管からなる本発明の装
置の実施態様を示す図である。 第５図は、平坦なシート膜から作られた多ｌ導管膜シス
テムで構成される本発明の装置の実施態様を示す図であ
る。 第６図は、ら旋状に巻かれた中空繊維膜からなる本発明
の装置の実施態様を示す図である。 第７図は、膜導管の代わりにヒドロゲルの床板内に形成
された溝部が導管の働きをする本発明の装置の実施態様
を示す図である。

Claims (33)

【特許請求の範囲】
1. （１）標的タンパク質またはタンパク質分画の連続的精
   製および捕集用装置において、 ａ）緩衝液の導入および排出のための導入口および排出
   口を有する第一の緩衝液室、 ｂ）緩衝液の導入および排出のための導入口および排出
   口を有する第二の緩衝液室、 ｃ）分離される供給タンパク質溶液の導入および標的タ
   ンパク質溶液の排出のための導入口および排出口を有し
   、一定の流量特性をもつ少なくとも１個の非イオン性、
   非電気伝導性多孔膜導管であつて上記両緩衝液室の間の
   隔壁として働くように配置され、また電気泳動的に駆動
   されるタンパク質の導管直径を横切る自由な流動が可能
   なように適合された導管、 ｄ）上記第一の緩衝液室内に設けられたカソード、 ｅ）上記第二の緩衝液室内に設けられたアノード、およ
   び ｆ）上記電極に接続される直流電源であつて、上記緩衝
   液室に含まれる適当な緩衝液を通して電場を誘導するの
   に適合し、分離されるタンパク質溶液の荷電タンパク質
   に電気泳動力を誘導するのに十分な電源から構成され、
   上記電極は、上記電源に接続されたとき、実質的に均一
   に単一方向の電場を誘導するように適合され、上記膜導
   管は上記電源によつて誘導された電場がその膜導管を通
   る液流の方向と均一に実質的垂直になるように配置され
   ることを特徴とする装置。
2. （２）膜導管は、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン
   、ポリプロピレンおよびポリビニリデンジフルオライド
   からなる群より選ばれるポリマーで作られる特許請求の
   範囲第１項の装置。
3. （３）膜導管は、その流水透過性を低下させるためにヒ
   ドロゲルを含浸させる特許請求の範囲第１項の装置。
4. （４）膜導管は、アガロースおよびポリアクリルアミド
   からなる群より選ばれるヒドロゲルを含浸させる特許請
   求の範囲第３項の装置。
5. （５）膜導管はポリスルホンで作られる特許請求の範囲
   第２項の装置。
6. （６）膜導管はポリプロピレンで作られる特許請求の範
   囲第２項の装置。
7. （７）膜導管はヒドロゲルを含浸させる特許請求の範囲
   第５項の装置。
8. （８）膜導管はヒドロゲルを含浸させる特許請求の範囲
   第６項の装置。
9. （９）ヒドロゲルはアガロースである特許請求の範囲第
   ７項の装置。
10. （１０）ヒドロゲルはアガロースである特許請求の範囲
    第８項の装置。
11. （１１）膜導管はセラミック材料で作られる特許請求の
    範囲第１項の装置。
12. （１２）複数個の膜導管を使用する特許請求の範囲第１
    項の装置。
13. （１３）導管の内側および外側寸法はそれぞれ約０．１
    ５および約０．３０である特許請求の範囲第１項の装置
    。
14. （１４）導管の内側および外側寸法はそれぞれ約０．０
    ７５および約０．４５である特許請求の範囲第１項の装
    置。
15. （１５）導管の内側および外側寸法はそれぞれ約０．０
    ５０および約０．６である特許請求の範囲第１項の装置
    。
16. （１６）電場強度は少なくとも約１ｖ／ｃｍである特許
    請求の範囲第１項の装置。
17. （１７）電場強度は少なくとも約５ｖ／ｃｍである特許
    請求の範囲第１項の装置。
18. （１８）電場強度は少なくとも約１０ｖ／ｃｍである特
    許請求の範囲第１項の装置。
19. （１９）導管の液体流量と電場強度の比は約０．００１
    ｃｍ＾２／ｖ＾ｓ〜約２．０ｃｍ＾２／ｖ＾ｓである特
    許請求の範囲第１項の装置。
20. （２０）導管の液体流量と電場強度の比は約０．０１ｃ
    ｍ＾２／ｖ＾ｓ〜約１５ｃｍ＾２／ｖ＾ｓである特許請
    求の範囲第１項の装置。
21. （２１）導管の液体流量と電場強度の比は約０．１ｃｍ
    ＾２／ｖ＾ｓ〜約１．０ｃｍ＾２／ｖ＾ｓである特許請
    求の範囲第１項の装置。
22. （２２）２種または３種以上のタンパク質を含有するタ
    ンパク質混合物から標的タンパク質を連続的に回収する
    方法において、 ａ）タンパク質混合物のｐＨを回収すべきタンパク質の
    ｐＩに調整し、 ｂ）タンパク質混合物を特許請求の範囲第１項の装置に
    導入し、ついで ｃ）膜導管の排出口から標的タンパク質の含量が増加し
    た生成物液流を捕集することを特徴とする方法。
23. （２３）ｐＨは標的タンパク質のｐＩの約０．００１単
    位内に調整する特許請求の範囲第２２項の方法。
24. （２４）ｐＨは標的タンパク質のｐＩの約０．０１単位
    内に調整する特許請求の範囲第２２項の方法。
25. （２５）ｐＨは標的タンパク質のｐＩの約０．１単位内
    に調整する特許請求の範囲第２２項の方法。
26. （２６）膜導管はポリスルホン、ポリエーテルスルホン
    、ポリプロピレンおよびポリビニリデンジフルオライド
    からなる群より選ばれるポリマーで作られる特許請求の
    範囲第２２項の方法。
27. （２７）膜導管はその流水透過性を低下させるためにヒ
    ドロゲルを含浸させる特許請求の範囲第２２項の方法。
28. （２８）膜導管はアガロースおよびポリアクリルアミド
    からなる群より選ばれるヒドロゲルを含浸させる特許請
    求の範囲第２７項の方法。
29. （２９）膜導管はポリスルホンで作られる特許請求の範
    囲第２２項の方法。
30. （３０）膜導管はポリプロピレンで作られる特許請求の
    範囲第２２項の方法。
31. （３１）膜導管はアガロースを含浸させる特許請求の範
    囲第２９項の方法。
32. （３２）膜導管はアガロースを含浸させる特許請求の範
    囲第３０項の方法。
33. （３３）装置は複数個の膜導管を包含する特許請求の範
    囲第２２項の方法。