集成连续生物制造中的在线产物监测制造技术

用于控制生物制造系统的方法包括引导光束穿过含有由所述生物制造系统产生的第一流体的容器的壁，测量所述光束在所述第一流体中的折射角，所述折射角对应于所述光束在所述第一流体中的传播方向与所述容器壁和所述第一流体之间的界面的法线之间的角，基于所测量的折射角确定关于所述第一流体的信息，并且基于所述关于所述第一流体的信息调节所述生物制造系统的参数。造系统的参数。造系统的参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集成连续生物制造中的在线产物监测
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年10月22日提交的美国临时专利申请62/924,551的优先权，其全部内容通过引用并入本文。


[0003]本公开文本涉及用于在集成连续生物制造系统中使用的产物监测系统和方法。

技术介绍

[0004]含有编码重组蛋白的核酸的哺乳动物细胞通常用于生产在治疗上或商业上重要的蛋白质。集成连续生物制造是降低与基于此类蛋白质的疗法相关的成本的重要方面。监测系统用于生物制造以评定各种生物产物。

技术实现思路

[0005]治疗性蛋白物质和其他生物分子的集成连续生物制造为将来生产拯救生命的药物和促进依赖于此类生物分子的可用性的疗法的广泛采用提供了巨大的希望。具有各种配置的双柱和多柱色谱系统可用于工业规模的生物制造。在此类系统中，各种洗脱液流的过程监测可用于调节过程相关参数和控制例如从某些柱进行的洗脱液流的选择性收集以及溶液缓冲特性(例如pH)的调节。
[0006]本公开文本的特征在于用于使用从色谱柱或生物反应器流出的溶液或进料至此类柱或反应器中的溶液的快速在线询问来确定溶液特性(诸如溶质浓度和pH)的方法和系统。使用角分辨折射测量值以及校准信息快速且准确地提供与这些溶液参数有关的定量信息。当溶液在容器之间流动时，所述方法可以直接在线实施而无需对所述溶液进行采样，或可替代地可以对从柱、反应器或传输线中取出的溶液样品实施。将折射角测量值与溶液特异性校准信息组合，以得到溶液特性，然后可使用此信息控制各种与过程有关的生物制造参数和/或操作。
[0007]在一方面，本公开文本的特征在于用于控制生物制造系统的方法，所述方法包括引导光束穿过含有由所述生物制造系统产生的第一流体的容器的壁，测量所述光束在所述第一流体中的折射角，所述折射角对应于所述光束在所述第一流体中的传播方向与所述容器壁和所述第一流体之间的界面的法线之间的角，基于所测量的折射角确定关于所述第一流体的信息，并且基于所述关于所述第一流体的信息调节所述生物制造系统的参数。
[0008]所述方法的实施方案可以包括以下特征中的任何一个或多个。
[0009]所述关于所述第一流体的信息可以包括所述第一流体中物质的浓度和/或所述第一流体的pH值和/或所述第一流体的离子强度。所述第一流体可以包括从所述系统的纯化单元排出的流体。所述纯化单元可以包括至少一个色谱柱。
[0010]所述第一流体可以包括引入到所述系统的反应器中的进料流体。所述第一流体可以包括从所述系统的过滤单元(例如，渗滤单元)排出的流体。
[0011]所述生物制造系统的参数可以包括流体流动路径，所述流体流动路径将所述第一流体的连续部分选择性地引导至所述系统的多个纯化单元之一。所述生物制造系统的参数可以包括物质进入所述系统的反应器的进料速率。所述生物制造系统的参数可以包括物质进入所述系统的渗滤单元的进料速率。
[0012]所述生物制造系统的参数可以包括物质进入所述系统的纯化单元的进料速率。所述生物制造系统的参数可以包括所述第一流体的连续部分进入所述系统的纯化单元的进料速率。
[0013]所述方法可以包括由从所测量的校准数据得到的校准方程确定所述物质的浓度，其中所述校准方程将浓度表示为所述折射角的函数。所述校准方程可以将所述浓度表示为所述折射角的线性函数。所述校准方程可以将所述浓度表示为所述折射角的非线性函数。所述方法可以包括将所述浓度信息传输到所述系统的控制器，其中所述控制器被配置为接收所述浓度信息并调节所述系统的参数。
[0014]所述物质可以包括蛋白质和/或基于重组蛋白的药物产物和/或基于核酸的产物。
[0015]所述第一流体可以是作为生物制造过程的一部分由所述系统产生的过程流体。所述第一流体可以包括从色谱柱排出的洗脱液。所述第一流体可以包括来自所述系统的第一纯化单元的洗脱溶液，并且所述信息可以包括所述第一流体中物质的浓度，并且所述参数调节可以包括当所述第一流体中所述物质的浓度超过阈值时，将来自所述第一纯化单元的洗脱溶液引导至第二纯化单元的入口中。所述第一纯化单元和第二纯化单元可以各自包括至少一个色谱柱。
[0016]所述第一流体可以包括来自所述系统的第一纯化单元的洗脱溶液，所述信息可以包括所述第一流体中物质的浓度，并且所述第一纯化单元的入口可以与向所述第一纯化单元递送进料溶液的导管连接，并且所述方法可以包括当所述第一流体中所述物质的浓度超过阈值时，将所述第一纯化单元的入口与所述导管断开，以及将所述系统的第二纯化单元的入口与所述导管连接以将所述进料溶液递送至所述第二纯化单元。
[0017]所述方法可以包括引导第二光束穿过含有由所述生物制造系统产生的第二流体的第二容器的壁，测量所述第二光束在所述第二流体中的折射角，所述折射角对应于所述第二光束在所述第二流体中的传播方向与所述第二容器的壁和所述第二流体之间的界面的法线之间的角，基于所测量的第二光束的折射角确定关于所述第二流体的信息，并且基于所述关于所述第二流体的信息调节所述生物制造系统的第二参数。所述关于所述第二流体的信息可以包括所述第二流体中缓冲溶液组分的浓度。所述关于所述第二流体的信息可以包括所述第二流体中离子化合物或其溶解盐的浓度。调节所述第二参数可以包括调节所述第二流体进入所述系统的纯化单元的进料速率。
[0018]所述方法可以包括重复所述引导、测量、确定和传输步骤，以将所述浓度信息作为反馈信号提供给所述控制器，从而调节生物制造过程期间所述系统的参数。
[0019]所述方法的实施方案还可以包括本文描述的任何其他特征或步骤，包括结合相同或不同实施方案单独描述的特征和/或步骤的组合，除非另外明确陈述，否则可以是任何组合。
[0020]在另一方面，本公开文本的特征在于如下生物制造系统，所述生物制造系统包括：容器，所述容器被配置为容纳或输送由所述系统产生的第一流体并具有限定所述容器的至
少一部分的壁；被配置为引导光束穿过所述壁的光源；检测器，所述检测器被配置为测量所述光束在所述第一流体中的折射角，所述折射角对应于所述光束在所述第一流体中的传播方向与所述壁和所述第一流体之间的界面的法线之间的角；以及第一控制器，所述第一控制器与所述检测器连接并被配置为：从所述检测器接收关于所述折射角的信息，并且基于所测量的折射角确定关于所述第一流体的信息；并且基于所述关于所述第一流体的信息调节所述系统的参数。
[0021]所述系统的实施方案可以包括以下特征中的任何一个或多个。
[0022]所述关于所述第一流体的信息可以包括所述第一流体中物质的浓度和/或所述第一流体的pH值。
[0023]所述系统可以包括纯化单元，其中所述第一流体包括从所述纯化单元排出的流体。所述纯化单元可以包括至少一个色谱柱。所述系统可以包括反应器，其中所述第一流体包括引入所述反应器中的进料流体。所述系统可以包括过滤单元(例如，渗滤单元)，其中所述第一流体包括从所述过滤(例如，渗滤)单元排出的流体。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制生物制造系统的方法，所述方法包括：引导光束穿过含有由所述生物制造系统产生的第一流体的容器的壁；测量所述光束在所述第一流体中的折射角，所述折射角对应于所述光束在所述第一流体中的传播方向与所述容器壁和所述第一流体之间的界面的法线之间的角；基于所测量的折射角确定关于所述第一流体的信息；并且基于所述关于所述第一流体的信息调节所述生物制造系统的参数。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述关于所述第一流体的信息包括所述第一流体中物质的浓度。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述关于所述第一流体的信息包括所述第一流体的pH值。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一流体包括从所述系统的纯化单元排出的流体。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述纯化单元包括至少一个色谱柱。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一流体包括引入所述系统的反应器中的进料流体。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一流体包括从所述系统的渗滤单元排出的流体。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述生物制造系统的参数包括流体流动路径，所述流体流动路径将所述第一流体的连续部分选择性地引导至所述系统的多个纯化单元之一。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述生物制造系统的参数包括物质进入所述系统的反应器的进料速率。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述生物制造系统的参数包括物质进入所述系统的渗滤单元的进料速率。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述生物制造系统的参数包括物质进入所述系统的纯化单元的进料速率。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述生物制造系统的参数包括所述第一流体的连续部分进入所述系统的纯化单元的进料速率。13.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括由从所测量的校准数据得到的校准方程确定所述物质的浓度，其中所述校准方程将所述浓度表示为所述折射角的函数。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述校准方程将所述浓度表示为所述折射角的线性函数。15.根据权利要求13所述的方法，其中所述校准方程将所述浓度表示为所述折射角的非线性函数。16.根据权利要求13所述的方法，所述方法还包括将所述浓度信息传输到所述系统的控制器，其中所述控制器被配置为接收所述浓度信息并调节所述系统的参数。17.根据权利要求2所述的方法，其中所述物质包括蛋白质。18.根据权利要求2所述的方法，其中所述物质包括基于重组蛋白的药物产物。19.根据权利要求2所述的方法，其中所述物质包括基于核酸的产物。20.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一流体是作为生物制造过程的一部分由所
述系统产生的过程流体。21.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一流体包括从色谱柱排出的洗脱液。22.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一流体包括来自所述系统的第一纯化单元的洗脱溶液，并且所述信息包括所述第一流体中物质的浓度，并且其中所述参数调节包括当所述第一流体中所述物质的浓度超过阈值时，将来自所述第一纯化单元的洗脱溶液引导至第二纯化单元的入口中。23.根据权利要求22所述的方法，其中所述第一纯化单元和第二纯化单元各自包括至少一个色谱柱。24.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一流体包括来自所述系统的第一纯化单元的洗脱溶液，所述信息包括所述第一流体中物质的浓度，并且所述第一纯化单元的入口与将进料溶液递送至所述第一纯化单元的导管连接，所述方法还包括当所述第一流体中所述物质的浓度超过阈值时：将所述第一纯化单元的入口与所述导管断开；以及将所述系统的第二纯化单元的入口与所述导管连接，以将所述进料溶液递送至所述第二纯化单元。25.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：引导第二光束穿过含有由所述生物制造系统产生的第二流体的第二容器的壁；测量所述第二光束在所述第二流体中的折射角，所述折射角对应于所述第二光束在所述第二流体中的传播方向与所述第二容器的壁和所述第二流体之间的界面的法线之间的角；基于所测量的所述第二光束的折射角确定关于所述第二流体的信息；并且基于所述关于所述第二流体的信息调节所述生物制造系统的第二参数。26.根据权利要求25所述的方法，其中所述关于所述第二流体的信息包括所述第二流体中缓冲溶液组分的浓度。27.根据权利要求25所述的方法，其中所述关于所述第二流体的信息包括所述第二流体中离子化合物或其溶解盐的浓度。28.根据权利要求25所述的方法，其中调节所述第二参数包括调节所述第二流体进入所述系统的纯化单元的进料速率。29.根据权利要求16所述的方法，所述方法还包括重复所述引导、测量、确定和传输步骤，以将所述浓度信息作为反馈信号提供给所述控制器，从而调节生物制造过程期间所述系统的参数。30.一种生物制造系统，所述生物制造系统包括：容器，所述容器被配置为容纳或输送由所述系统产生的第一流体并包含限定所述容器的至少一部分的壁；被配置为引导光束穿过所述壁的光源；检测器，所述检测器被配置为测量所述光束在所述第一流体中的折射角，所述折射角对应于所述光束在所述第一流体中的传播方向与所述壁和所述第一流体之间的界面的法线之间的角；以及第一控制器，所述第一控制器与所述检测器连接并被配置为：
从所述检测器接收关于所述折射角的信息，并且基于所测量的折射角确定关于所述第一流体的信息；并且基于所述关于所述第一流体的信息调节所述系统的参数。31.根据权利要求30所述的系统，其中所述关于所述第一流体的信息包括所述第一流体中物质的浓度。32.根据权利要求30所述的系统，其中所述关于所述第一流体的信息包括所述第一流体的pH值。33.根据权利要求30所述的系统，所述系统还包括纯化单元，其中所述第一流体包括从所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：建新公司，
类型：发明
国别省市：