用于模拟移动床层析的阀歧管制造技术

公开了一种用于层析分离的装置，其包括：歧管，其包括：限定长形中心管道的歧管本体，中心管道包括提供中心管道的第一部分和中心管道的相对的第二部分之间的选择性流体连通的位于中心的可闭合的管道阀；第一多个连接器，第一多个连接器中的各个连接器用于连接到不同的层析分离柱和/或进料或出料管路上或连接到相邻歧管的连接器上；第二多个连接器，第二多个连接器中的各个连接器用于连接到不同的层析分离柱和/或进料或出料管路上或连接到相邻歧管的连接器上；其中所述歧管本体还限定：第一多个分支管道，其中的各个分支管道从中心管道的第一部分延伸至第一多个连接器中的独立的一个，第一多个分支管道中的分支管道中的每一个包括提供相应的连接器和中心管道的第一部分之间的可选择的流体连通的可闭合的分支阀；第二多个分支管道，其中的各个分支管道从中心管道的第二部分延伸至第二多个连接器中的独立的一个，第二多个分支管道中的分支管道中的每一个包括提供相应的连接器和中心管道的第二部分之间的可选择的流体连通的可闭合的分支阀；与位于中心的可闭合的管道阀流体连通的第一端口和第二端口，其中所述第一端口与中心管道的所述第一部分连通，且所述第二端口与所述中心管道的所述第二部分连通，其中所述第一端口和所述第二端口中的一者进一步定位成相应地在位于中心的可闭合的管道阀以及第一多个分支管道和第二多个分支管道之间的位置处与所述中心管道连通。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于模拟移动床层析的阀歧管
本专利技术涉及用于层析分离的装置。具体而言，本专利技术涉及适合用于生物制药产物的纯化的用于单个或多个柱的模块化层析系统。
技术介绍
层析是用于生物技术和生物制药产物的纯化的最重要方法之一。这可基于离子交换层析、亲和层析、尺寸排阻(或凝胶过滤)层析、疏水作用层析或反相层析等。传统地，层析纯化在批量模式中执行。这涉及单一柱，其随后被装载、清洗、洗脱等。为了处理较大体积或纯化大量产物，需要很大的柱或需要重复注射。这产生具有低单位生产率的相对低效的操作模式。此层析过程需要大量吸附剂和大量缓冲剂。已知连续过程具有较高单位生产率，且如果在逆流模式中执行，则消耗更少量的缓冲液。连续逆流层析过程大体上基于多个柱。这包括传统的旋转木马(merry-go-round)系统、旋转木马(carrousel)类型的系统和静止类型的SMB系统。此SMB(模拟移动床)系统大体上使用具有定期移动的入口端口和出口端口的一系列柱。这些技术已经成功用于生产石化产品和糖。然而，生物制药生产仍基于批量过程。然而，批量过程还可能涉及基本上以连续模式执行的步骤。例如，离心分离通常作为连续过程执行。在一些过程中，甚至使用了用于细胞培养或发酵过程的连续的灌流系统。SMB技术也可用于洗脱层析，这涉及在不同条件下结合和洗脱构件。为了避免设备的清洁，生物制药生产过程现今使用湿构件，其用于单次使用或专用于单一产物的一个过程步骤。这极大地削减了清洁的要求。在单次使用的湿构件的情况中，清洁可甚至完全避免。替代容器的用于储存缓冲剂和中间产物的单次使用的袋的使用是生物制药行业中的单次使用的构件的一个很成功的示例。在处理相对较小的批次中，通常还使用一次性的生物反应器、一次性的膜片盒和管路。现有的多柱层析系统涉及复杂的阀布置以便确保至所有柱的所有流的适当分布。对于生物技术，由于涉及清洁问题，故这是不期望的。生物制药生产过程中的系统的清洁应当设计成使得其确保从所有潜在的湿表面除去所有污染化合物。在此方面，具有复杂内部几何形状的设备很难清洁。Chin和Wang在2004年的SeparationAndPurificationReviews中第33卷第2期77-155页中的"SimulatedMovingBedEquipmentDesigns"中给出了真正通用的SMB系统的一些要求，这包括执行区域旁通和允许区域数目的范围从三个到九个或更多个的构造而允许构造的容易改变的可能性。此外，如图1中所示，授予Wang的美国专利第7141172号公开了具有标记在框12内的导管和阀的布置的通用SMB系统10。如图1中所示，图1的Wang的系统可在连续柱之间串联连接。歧管单元是用于向流体提供有组织的流动通路的已知器件。例如，由比利时列日的GEHealthcare出售的FASTlab合成系统提供了一种一次性的歧管本体(图2中所示)，其结合连接在多种导管、供应储器、泵、分离柱以及用于合成各种放射药物溶液的反应室之间的线性对准的三通阀。此外，Gilbert等人的美国专利申请第20050092662号公开了一种平面阀歧管片，该片由多个上覆的基底形成，基底协作地限定流体流动通路，且提供膜片阀，其被促动来按期望打开或闭合某些流体流动通路。此外，如图3中所示，授予Bisschops的美国专利7846335公开了一种用于SMB的一次性平面歧管40，其使用了Wang的阀和导管布置。Bisschops的SMB歧管可按期望在连续的柱或歧管之间串联连接。然而，Bisschops歧管设计的串联连接性质潜在地需要导管的较长伸展来收集潜在地有价值的材料流体的滞留体积。即，由于串联布置的物理长度/高度以及事实上柱连接在歧管的相对侧上，故Bishops歧管需要至填料床和层析柱的入口和出口连接的尽可能小的长度的连接管路。然而，在SMB中，柱和床高度很短，因此所需的管路长度带来了不利的额外滞留体积。因此，本领域缺少减少潜在滞留体积的用于SMB应用的歧管设计。
技术实现思路
在本专利技术的一方面，期望提供一种阀装置，其可产生的连接的数目是灵活的。在本专利技术的另一方面，期望提供一种阀装置，其通过使用特定结构来限制污染。该系统还适合用于传统的单柱层析过程。在本专利技术的另一方面，提供了一种用于层析分离的装置，其包括歧管，歧管包括多个连接器以用于连接到一个或多个层析分离柱和/或进料或出料管路上，或甚至连接到另一歧管上的匹配连接器上。中心管道包括可闭合的中心管道阀。中心管道由中心管道阀分成第一部分或节段和第二部分或节段。第一部分延伸至至少一个入口(或出口)端口的任一侧。第二部分与定位成关于中心阀与第一端口相对的第二入口(或出口)端口流体连通。此外，提供了从中心管道的第一部分分支至第一多个分支连接器的第一多个分支管道、以及从中心管道的第二部分分支至第二多个分支连接器的第二多个分支管道。分支管道各自包括可闭合的分支阀。入口端口中的至少一者定位在中心阀和该多个分支管道中的一者之间，同时其他入口端口定位在(a)中心阀和另一多个分支管道之间，或(b)关于中心阀和另一多个分支管道与第一入口端口相对。本专利技术的歧管可结合到用于执行SMB过程的系统中。备选地，本专利技术提供了用于层析分离的装置，其中分支管道布置成沿横向对准的对，其延伸出至歧管本体的各侧。因此，对准的成对分支管道中的每一个形成单个贯通管道，其由在其中具有接近阀的单个分支管道连接到中心管道上，以控制从贯通管道到中心管道的流，且因此提供各个贯通管道的相对的连接器端口与中心管道之间的可选择的流体连通。又备选地，贯通管道中的每一个可包括分支阀，以便控制从一个贯通管道到另一歧管上的对准和连接的贯通管道的流。除接近阀外，分支阀的提供有助于进一步使连接的歧管阵列中的死空间尽可能小。在本专利技术的另一实施例中，歧管可提供定位在连续分支管道之间的一系列中心管道阀。附图说明图1示出了结合根据Wang的阀和导管的流动通路。图2示出了用于放射药物合成的一次性歧管。图3示出了结合Wang的流动通路设计的Bisschops的一次性歧管。图4绘出了本专利技术的第一歧管。图5绘出了本专利技术的第二歧管。图6绘出了本专利技术的第三歧管。图7绘出了本专利技术的第四歧管。图8绘出了本专利技术的第五歧管，其提供了在相邻分支管道之间的在中心管道上的阵列阀。图9绘出了没有中心阀的本专利技术的第六歧管。图10绘出了处于打开构造而允许穿过阀的流体流的本专利技术中使用的膜片阀。图11绘出了处于闭合构造而防止穿过阀的流体流的图10的膜片。图12绘出了使用本专利技术的六个歧管的SMB层析系统。图13绘出了使用本专利技术的另六个歧管的SMB层析系统。图14绘出了使用本专利技术的再六个歧管的SMB层析系统。具体实施方式定义在本文献中，以下用语应当具有以下意义：连续多柱层析：连续多柱层析是多个层析柱互连来允许相对于进料溶液的连续操作的方法。这尤其包括模拟移动床层析和旋转木马途径。吸附剂：吸附剂是层析过程中的静止相。通常，这包括颗粒，但其还可为规整填料(例如，功能化膜片或整体结构)。吸附剂通常包括基质(二氧化硅、聚合体、多糖等)，且可为功能化的(例如，在离子交换或亲和层析的情况下)。在颗粒吸附剂的情况下，吸附剂可在填料床中或可在操作期间被流化。柱：柱是包含吸附剂的单个模块。在颗粒吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于层析分离的装置，包括：歧管，其包括歧管本体，其限定长形中心管道，所述中心管道包括位于中心的可闭合的管道阀，以提供所述中心管道的第一部分和所述中心管道的相对的第二部分之间的选择性流体连通，第一多个连接器，所述第一多个连接器中的各个连接器用于连接到不同的层析分离柱和/或进料或出料管路上、或连接到相邻歧管的连接器上；第二多个连接器，所述第二多个连接器中的各个连接器用于连接到不同的层析分离柱和/或进料或出料管路上、或连接到相邻歧管的连接器上；其中所述歧管本体还限定：第一多个分支管道，其中的各个分支管道从所述中心管道的第一部分延伸至所述第一多个连接器中的独立的一个，所述第一多个分支管道中的分支管道中的每一个包括提供相应的连接器和所述中心管道的第一部分之间的可选择的流体连通的可闭合的分支阀，第二多个分支管道，其中的各个分支管道从所述中心管道的第二部分延伸至所述第二多个连接器中的独立的一个，所述第二多个分支管道中的分支管道中的每一个包括提供相应的连接器和所述中心管道的第二部分之间的可选择的流体连通的可闭合的分支阀，与所述位于中心的可闭合的管道阀流体连通的第一端口和第二端口，其中所述第一端口与所述中心管道的所述第一部分连通，且所述第二端口与所述中心管道的所述第二部分连通，其中所述第一端口和所述第二端口中的一者进一步定位成相应地在所述位于中心的可闭合的管道阀以及所述第一多个分支管道和所述第二多个分支管道之间的位置处与所述中心管道连通。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.31 US 62/0986051.一种用于层析分离的装置，包括：歧管，其包括歧管本体，其限定长形中心管道，所述中心管道包括位于中心的可闭合的管道阀，以提供所述中心管道的第一部分和所述中心管道的相对的第二部分之间的选择性流体连通，第一多个连接器，所述第一多个连接器中的各个连接器用于连接到不同的层析分离柱和/或进料或出料管路上、或连接到相邻歧管的连接器上；第二多个连接器，所述第二多个连接器中的各个连接器用于连接到不同的层析分离柱和/或进料或出料管路上、或连接到相邻歧管的连接器上；其中所述歧管本体还限定：第一多个分支管道，其中的各个分支管道从所述中心管道的第一部分延伸至所述第一多个连接器中的独立的一个，所述第一多个分支管道中的分支管道中的每一个包括提供相应的连接器和所述中心管道的第一部分之间的可选择的流体连通的可闭合的分支阀，第二多个分支管道，其中的各个分支管道从所述中心管道的第二部分延伸至所述第二多个连接器中的独立的一个，所述第二多个分支管道中的分支管道中的每一个包括提供相应的连接器和所述中心管道的第二部分之间的可选择的流体连通的可闭合的分支阀，与所述位于中心的可闭合的管道阀流体连通的第一端口和第二端口，其中所述第一端口与所述中心管道的所述第一部分连通，且所述第二端口与所述中心管道的所述第二部分连通，其中所述第一端口和所述第二端口中的一者进一步定位成相应地在所述位于中心的可闭合的管道阀以及所述第一多个分支管道和所述第二多个分支管道之间的位置处与所述中心管道连通。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一端口和所述第二端口中的另一者相应地在与所述第一分支管道和所述第二分支管道中的另一者相对的位置处与所述中心管道连通。3.根据权利要求1至权利要求2中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置形成为将所述连接器和阀组合在紧凑歧管中。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述紧凑歧管形成为一次性物件。5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的装置，其特征在于，所述位于中心的可闭合的管道阀和所述分支阀中的至少一者包括由单独的促动器促动的膜片阀。6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置形成为可连接的模块件，其中所述模块件的对应连接器连接到第二可连接的模块件上的对应连接器上，以形成多个并联联接的中心管道，使得至少一个联接的分支管道可经由所述模块件中的选择数目的分支阀流体连通地连接到可选择的多个中心管道上。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述连接器由设在所述模块件的侧壁上以由压力机压制在一起且提供相应的分支管道和/或中心管道之间的流体连通的对应垫圈形成。8.根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的装置，其特征在于，所述歧管由多个上覆的基底形成，所述基底限定穿过所述歧管本体的流动通路的网络、以及穿过所述歧管本体延伸至多个分支管道的多个通孔，所述基底包围与所述通孔上覆套准的膜片，使得所述膜片可在防止流过相应分支管道的定向和允许流过所述相应分支管道的定向之间偏转。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于安装用于所述通孔中的每一个的对应数目的促动器的安装件。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述促动器形成为与膜片阀对应。11.根据权利要求1至权利要求10中任一项所述的装置，其特征在于，所述连接器由卫生联接件形成。12.根据权利要求1至权利要求11中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一多个分支管道和所述第二多个分支管道各自包括三到六个出料分支。13.根据权利要求1至权利要求12中任一项所述的装置，其特征在于，至少所述第一多个连接器还包括相关联的成对连接器，其中所述成对连接器中的各个连接器跨过所述中心管道位于与彼此相对，使得各个相关联的成对连接器与彼此流体连通，以便单个分支阀控制所述成对连接器和所述中心管道之间的流。14.一种用于提供层析分离的系统，包括多个根据权利要求1至权利要求13中任一项所述的装置；一个或多个层析分离柱，其连接到所述多个装置上或跨过所述多个装置；进料管路和/或出料管路，所述进料管路和/或出料管路中的至少一些连接到分支管道和多个泵上，以提供所述柱和/或管路中的任一者中的流。15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述装置的所述阀设置成提供流体流穿过第一多个分支管道中的第一分支管道、至所述中心管道的一个部分、至柱的输入端口、穿过所述柱、且进入第二多个分支管道中的分支管道、且穿过所述第一多个分支管道中的第二分支管道、至第二柱的输入端口。16.一种用于提供涉及层析分离过程的生物制药产物的方法，所述方法包括利用根据权利要求14至权利要求15中任一项所述的系统分离生物制药产物。17.一种用于层析分离的装置，包括：歧管...

【专利技术属性】
技术研发人员：K格鲍尔，BM奥洛夫松，
申请(专利权)人：通用电气健康护理生物科学股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE