单向切向流过滤工艺开发装置和方法制造方法及图纸

本申请公开了单向切向流过滤工艺开发装置和方法。该单向切向流过滤工艺开发装置包括：单向切向流过滤装置，其包括进口端、回流端和透过端；循环装置，其包括进口管路和出口管路，其中所述进口管路与所述回流端和所述透过端流体连通，并且所述出口管路与所述进口端流体连通；检测装置，其检测进口端压力；和控制装置，其控制进口端流速。其控制进口端流速。

【技术实现步骤摘要】
单向切向流过滤工艺开发装置和方法


[0001]本申请涉及单向切向流过滤
，具体涉及单向切向流过滤工艺开发装置和方法。

技术介绍

[0002]生物药物行业，将会从传统的批次生产转型成为未来的连续生产。其中，下游工艺也将从批次模式升级成为连续模式。下游工艺中重要的浓缩与换液步骤在批次生产中通过传统超滤与渗滤(UF/DF)工艺实现。而连续生产中，将会由在线浓缩与换液工艺替代现有的批次超滤与渗滤工艺。批次超滤与渗滤工艺时间一般控制在4
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8个小时，超滤与渗滤膜包的载量会在100g/m2至500g/m2不等。不同于传统超滤与渗滤工艺，在线浓缩与换液工艺是通过多组单向切向流过滤(SPTFF)组成。而连续生产中，使用单向切向流过滤可能持续2天以及更长的工艺时间；并且，要求单向切向流过滤达到更高的载量(例如，每平米千克级以上)。
[0003]单向切向流过滤工艺开发参数包括但不限于进口端流速，回流端流速，体积浓缩因子(VCF)，进口端压力，回流端压力，样品浓度与载量等。目前，市场上并未有针对单向切向流过滤工艺开发的自动化控制设备，工艺的开发仅能通过实验人员手动开发并全程参与。受到了开发人员工作时长(例如8小时)的限制，往往工艺时长不能够满足连续生产中2天以及更长的工艺时间的需求。同时，单向切向流过滤的载量与工艺开发时所使用的蛋白量密切相关，挑战连续生产模式中需求的超高载量，需要耗费大量昂贵的蛋白样品。由于受到蛋白样品量的限制，采用传统方式开发的单向切向流过滤工艺的载量往往偏低。
[0004]为了解决以上提到的单向切向流过滤工艺开发中的挑战，提高此工艺开发中自动化控制的比例、降低人力，减少开发中所需的蛋白样品，开发出一种新型的单向切向流过滤工艺开发的自动化控制装置，是本领域技术人员需要研究的方向。
[0005]本领域仍然需要寻找一种能实现自动化控制，降低人力和蛋白样品需求，避免安全事故发生，同时实现连续生产模式中的超高载量的新型单向切向流过滤工艺开发装置和方法。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本申请的一个方面提供一种单向切向流过滤工艺开发装置，所述单向切向流过滤工艺开发装置包括：
[0007]单向切向流过滤装置，其包括进口端、回流端和透过端；
[0008]循环装置，其包括进口管路和出口管路，其中所述进口管路与所述回流端和所述透过端流体连通，并且所述出口管路与所述进口端流体连通；
[0009]检测装置，其检测进口端压力；和
[0010]控制装置，其控制进口端流速。
[0011]本专利技术的另一个方面提供了一种单向切向流过滤工艺开发方法，所述方法包括：
[0012]a.构建单向切向流过滤工艺开发装置，所述单向切向流过滤工艺开发装置包括：
[0013]单向切向流过滤装置，其包括进口端、回流端和透过端；
[0014]循环装置，其包括进口管路和出口管路，其中所述进口管路与所述回流端和所述透过端流体连通，并且所述出口管路与所述进口端流体连通；
[0015]检测装置，其检测进口端压力；和
[0016]控制装置，其控制进口端流速；
[0017]b.通过所述控制装置设定进口端流速，使样品以所述进口端流速进入所述单向切向流过滤装置的进口端；
[0018]c.使通过所述单向切向流过滤装置的回流端和透过端的样品部分进入所述循环装置的进口管路，并在所述循环装置中混合；
[0019]d.通过所述控制装置使c的混合物通过所述循环装置的出口管路以所述进口端流速进入所述单向切向流过滤装置的进口端；并且
[0020]e.通过所述检测装置检测进口端压力，当进口端压力超过阈值时，通过所述控制装置降低进口端流速，直至进口端压力低于所述阈值。
附图说明
[0021]下面结合附图更详细地说明本申请，附图中：
[0022]图1是单向切向流过滤装置的侧面剖视图；
[0023]图2是根据本申请的一个实施方式的单向切向流过滤工艺开发装置的连接示意图；
[0024]图3是在根据本申请的一个实施方式的单向切向流过滤工艺开发装置上运行中记录的数据的曲线图(包括UV(波长280/300/550纳米)、pH与电导率)。
[0025]图4是在根据本申请的一个实施方式的单向切向流过滤工艺开发装置上运行中记录的数据的曲线图(包括进口端流速、进口端压力和回流端压力)。
具体实施方式
[0026]本申请涉及一种单向切向流过滤工艺开发装置。该单向切向流过滤工艺开发装置包括单向切向流过滤装置，其包括进口端、回流端和透过端。在本申请中，适用的单向切向流过滤装置可以是本领域已知的任何合适的单向切向流过滤装置。在本申请的一个实施方式中，单向切向流过滤装置包括2级或更多级膜包。在本申请的一个实施方式中，每一级膜包与下一级膜包的连接方式为串联连接，并且每一级膜包中(挡板之间)膜包的连接方式为并联连接。在本申请的一个实施方式中，根据需要，膜包(面积)搭配比例可以是任意合适的比例。在本申请的一个实施方式中，单向切向流过滤装置包括2级膜包，并且膜包的搭配比为1∶5至5∶1，优选1∶2
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2∶1，例如，1∶1，或2∶1。在本申请的另一个实施方式中，单向切向流过滤装置包括3级膜包，并且膜包的搭配比为1∶1∶1，2∶1∶1，或3∶2∶1。
[0027]该单向切向流过滤工艺开发装置还包括循环装置，其包括进口管路和出口管路，其中所述进口管路与所述回流端和所述透过端流体连通，并且所述出口管路与所述进口端流体连通。在本申请的一个实施方式中，循环装置包括容器，其分别与所述进口管路和所述出口管路流体连通，并且所述容器包括搅拌装置。在本申请中，适用的容器可以是本领域已知的任何适合容纳并混合流体样品的装置，并且搅拌装置可以是本领域已知的任何适合混
合流体样品的装置。在本申请的一个实施方式中，容器包括瓶、罐、袋或接头。在本申请的一个实施方式中，搅拌装置包括搅拌子。在本申请的一个优选实施方式中，搅拌装置包括磁力搅拌子。在本申请的一个实施方式中，循环装置还包括进料端，其与出口管路流体连通。在本申请中，进料端用于将样品加载到循环装置中。在本申请的一个实施方式中，进料端与容器流体连通。在本申请的一个实施方式中，循环装置还可包括过滤器，其设置在回流端。在本申请的一个实施方式中，循环装置包括层析设备。在本申请的一个优选实施方式中，层析设备包括AKTA层析设备。
[0028]该单向切向流过滤工艺开发装置还包括检测装置，其检测进口端压力。在本申请的一个实施方式中，检测装置包括压力检测装置，例如压力计。在本申请的一个实施方式中，压力检测装置设置在进口端。在本申请的一个实施方式中，检测装置还检测回流端压力、UV、pH和电导率。在本申请的一个实施方式中，检测装置还包括UV检测装置、pH检测装置和电导率检测装置。在本申请的一个实施方式中，压力检测装置设置在回流端，并且UV检测装置、pH检测装置和电导率检测装置设置在循环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单向切向流过滤工艺开发装置，所述单向切向流过滤工艺开发装置包括：单向切向流过滤装置，其包括进口端、回流端和透过端；循环装置，其包括进口管路和出口管路，其中所述进口管路与所述回流端和所述透过端流体连通，并且所述出口管路与所述进口端流体连通；检测装置，其检测进口端压力；和控制装置，其控制进口端流速。2.如权利要求1所述的单向切向流过滤工艺开发装置，其特征在于，所述单向切向流过滤装置包括2级或更多级膜包。3.如权利要求1所述的单向切向流过滤工艺开发装置，其特征在于，所述循环装置包括容器，其分别与所述进口管路和所述出口管路流体连通，并且所述容器包括搅拌装置。4.如权利要求1所述的单向切向流过滤工艺开发装置，其特征在于，所述循环装置还包括进料端，其与出口管路流体连通。5.如权利要求1所述的单向切向流过滤工艺开发装置，其特征在于，所述循环装置包括层析设备。6.如权利要求1所述的单向切向流过滤工艺开发装置，其特征在于，所述检测装置还检测回流端压力、UV、pH和电导率。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟杰，陈宣蓉，林世文，
申请(专利权)人：上海药明生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：