【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开的实施例总体上涉及过滤系统，并且更特别地，涉及一种使用可变路径长度光谱来控制切向流过滤(tangential flow filtration，tff)系统的改进布置。
技术介绍
1、切向流过滤(tff)过程通常被用于纯化和配制阶段的治疗性蛋白质生产，以浓缩目标蛋白质并在渗滤(diafiltration)过程中执行缓冲液交换(buffer exchange)。常见的做法是在治疗性蛋白质的生产中，使用质量计算过程来确认蛋白质浓度在渗滤过程中的每个点都满足目标规格值。质量计算采用初始浓度的测量，并确定从进料中去除多少流体以获得“目标”浓度。
2、一种常见的tff应用是治疗性蛋白质浓缩和缓冲液交换的3步过程。这包括：将目标蛋白质初始浓缩至基于初始体积与浓缩体积相比的浓缩因子(concentration factor)；渗滤缓冲液交换，其中向进料流中加入规定渗滤体积数的缓冲液以维持恒定浓度并替换渗透通过过滤器的原料(feedstock)；以及将目标蛋白质浓缩至期望的浓缩因子的最终浓缩步骤。
3、这些过程在由质量计算驱动时，并且由于过程可变性而受到误差的影响。另外，在高培养物浓度下，在取样之前通常需要在流体容器中进行最小混合时间(例如15分钟或更长时间)。样品分析期间的连续混合涉及样品(例如药物物质、纯化蛋白质、生物制品或类似物)劣化的可能性。另外，如果测量的浓度超出规格，则额外的处理可能进一步使样品劣化。这种系统还需要在所有步骤亲自监测。
4、传统的uv光谱利用发射器和检测器之间具有固定路径长度的
5、传统的uv光谱可以被用于监测tff过程中生物分子的浓度。然而，使用传统的uv光谱技术，必须在整个过程持续时间中取样，并且每个样品都必须使用稀释因子使过程流体经过相关联的稀释、测量和调整。每次测量时，过滤过程必须通过关闭渗透物(permeate)和再循环进料流来暂停。
6、将期望通过使用样品的实时在线浓度测量而不是质量计算和传统的固定路径长度uv光谱来提高tff过程自动化。
技术实现思路
1、提供本
技术实现思路
是为了以简化形式引入概念的选择，这些概念将在下面在具体实施方式中进一步描述。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在作为确定所要求保护主题的范围的帮助。
2、可变路径长度在线uv光谱使能通过动态调整发射器和检测器之间的路径长度来调整光吸收和浓度之间存在线性关系的浓度范围来监测各种样品浓度。这种能力消除了对样品稀释的需要，这对于进行在线测量特别有用。这种可变路径长度系统的示例是repligen公司提供的c tech flowvpx系统。
3、本公开提供了示例性tff自动化控制系统和方法，该系统和方法利用使用可变路径长度光谱的在线浓度测量来简化tff过程，并实现更高的过程控制和精度。通过使用可变路径长度在线uv光谱，无论样品浓度如何，都可以进行实时在线测量。这允许在整个运行中实时监测蛋白质浓度不间断的过程。在一些实施例中，如果通过可变路径长度光谱仪器的浓度测量结果落在期望范围外，则系统和方法可以向用户提供警报。
4、公开了一种用于过滤原料的系统。该系统包括：进料(feed)容器(vessel)，其包含包括目标生物分子的溶液；过滤膜，其经由进料管线(line)被耦合到进料容器，用于接收所述溶液并过滤所述溶液，过滤膜还经由渗余物(retentate)管线被耦合到进料容器，用于将经过滤的溶液返回到进料容器；进料泵，用于将溶液从进料容器移动到过滤膜；渗透物管线，其被耦合到过滤膜，渗透物管线用于将渗透物从过滤膜递送到渗透物容器；可变路径长度仪器，其被耦合到进料管线和渗余物管线中的至少一个，可变路径长度仪器被配置为将光透射通过进料管线中的所述溶液，并且实时地将透射的光与溶液中目标生物分子的浓度相关；以及控制器，其被耦合到可变路径长度仪器和进料泵，以从中接收信息，并且基于所述接收到的信息执行用于控制进料泵、渗滤泵和可变路径长度仪器中的至少一个的操作的指令。
5、在一些实施例中，控制器被编程为执行用于调整渗滤泵中的至少一个的速度，以将溶液中的目标生物分子的浓度维持在预定范围内的指令。在一些实施例中，控制器被编程为执行用于在渗滤步骤期间调整渗滤泵的速度，以将溶液中的目标生物分子的浓度维持在预定范围内的指令。在一些实施例中，控制器被编程为执行用于从用户接收系统的目标浓度和/或渗滤体积的输入值以执行浓缩和渗滤步骤的组合的指令。
6、在一些实施例中，控制器被编程为执行用于基于从可变路径长度仪器接收到的信息周期性地确定目标生物分子的浓度是否在用户输入浓度的预定范围内的指令。在一些实施例中，控制器被编程为执行用于基于从可变路径长度仪器接收到的信息周期性地确定目标生物分子的浓度是否等于用户输入的最终浓度的指令。
7、在一些实施例中，过滤膜是切向流过滤(tff)膜。在一些实施例中，tff膜是tff中空纤维过滤膜或tff盒式膜。
8、在一些实施例中，控制器被配置为：如果溶液中的目标生物分子的浓度基于由可变路径长度仪器提供的信息被确定已偏离用户指定的范围或用户指定的值预定量，则提供用户警报。在一些实施例中，该系统还包括缓冲液容器(buffer vessel)，其通过缓冲液供应管线被耦合到进料容器，以及渗滤泵，其被设置在缓冲液供应管线中，用于选择性地将缓冲溶液递送到进料容器。在一些实施例中，渗滤泵被耦合到控制器，控制器被编程为执行用于控制渗滤泵的操作的指令。
9、在一些实施例中，该系统还包括背压(backpressure)控制阀，其被设置在渗余物管线中，背压控制阀用于控制过滤膜的跨膜压力(transmembrane pressure)。在一些实施例中，该系统还包括在进料管线、渗余物管线和渗透物管线中的压力传感器，用于分别测量进料、渗余物和渗透物压力，并且用于确定所述跨膜压力。
10、公开了一种用于过滤溶液的方法。该方法包括：将包含目标生物分子的溶液从进料容器递送到过滤膜；将所述溶液的渗余物部分返回到进料容器，并且将所述溶液的渗透物部分递送到渗透物容器；使用可变路径长度仪器实时确定溶液中的目标生物分子的浓度；比较确定的目标生物分子的浓度在用户定义的浓度值的预定范围内，并且基于比较，执行以下操作中的至少一项：继续将溶液递送到过滤膜，向进料容器添加缓冲溶液，向用户提供警报，以及停止方法。
11、在一些实施例中，过滤膜是切向流过滤(tff)膜。在一些实施例中，tff膜是tff中空纤维过滤膜或tff盒式膜。
12、在一些实施例中，过滤溶液的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于过滤原料的系统，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被编程为执行用于调整所述渗滤泵中的至少一个的速度，以将所述溶液中的目标生物分子的浓度维持在预定范围内的指令。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被编程为执行用于在渗滤步骤期间调整所述渗滤泵的速度，以将所述溶液中的目标生物分子的浓度维持在预定范围内的指令。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被编程为执行用于从用户接收所述系统的目标浓度和/或渗滤体积的输入值以执行浓缩和渗滤步骤的组合的指令。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述控制器被编程为执行用于基于从所述可变路径长度仪器接收到的信息周期性地确定所述目标生物分子的浓度是否在用户输入浓度的预定范围内的指令。
6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述控制器被编程为执行用于基于从所述可变路径长度仪器接收到的信息周期性地确定所述目标生物分子的浓度是否等于用户输入的最终浓度的指令。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述过滤膜是切向流过滤(TFF)膜。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述TFF膜是TFF中空纤维过滤膜或TFF盒式膜。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被配置为：如果所述溶液中的目标生物分子的浓度基于由所述可变路径长度仪器提供的信息被确定已偏离用户指定的范围或用户指定的值预定量，则提供用户警报。
10.根据权利要求1所述的系统，还包括：缓冲液容器，其通过缓冲液供应管线被耦合到所述进料容器；以及渗滤泵，其被设置在所述缓冲液供应管线中，用于选择性地将缓冲溶液递送到所述进料容器。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述渗滤泵被耦合到所述控制器，所述控制器被编程为执行用于控制所述渗滤泵的操作的指令。
12.根据权利要求1所述的系统，还包括背压控制阀，其被设置在所述渗余物管线中，所述背压控制阀用于控制所述过滤膜的跨膜压力。
13.根据权利要求12所述的系统，还包括在所述进料管线、所述渗余物管线和所述渗透物管线中的压力传感器，用于分别测量进料、渗余物和渗透物压力，并且用于确定所述跨膜压力。
14.一种用于过滤溶液的方法，包括：
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述过滤膜是切向流过滤(TFF)膜。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述TFF膜是TFF中空纤维过滤膜或TFF盒式膜。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，过滤所述溶液包括渗滤方法。
18.根据权利要求14所述的方法，还包括：在用户界面处接收渗滤体积、所述溶液中的目标生物分子的渗滤浓度和所述溶液中的目标生物分子的最终浓度。
19.根据权利要求14所述的方法，其中，递送溶液包括通过将所述溶液递送到所述过滤膜来由计算机启动渗滤过程。
20.根据权利要求14所述的方法，还包括：执行渗滤过程，直到已达到用户选择的渗滤体积为止。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括：向所述进料容器中添加缓冲溶液，以在所述渗滤过程期间保持用户选择的渗滤浓度恒定。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述渗滤体积是使用来自与所述渗透物容器相关联的渗透物秤的信息来确定的。
23.根据权利要求21所述的方法，其中，当已达到所述用户选择的渗滤体积时，所述缓冲溶液不再被提供给所述进料容器，使得所述溶液中的目标生物分子的浓度增加。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，当所述溶液中的目标生物分子的浓度达到用户选择的最终浓度时，再循环模式被发起以将所述渗余物部分保持在恒定浓度。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于过滤原料的系统，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被编程为执行用于调整所述渗滤泵中的至少一个的速度，以将所述溶液中的目标生物分子的浓度维持在预定范围内的指令。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被编程为执行用于在渗滤步骤期间调整所述渗滤泵的速度，以将所述溶液中的目标生物分子的浓度维持在预定范围内的指令。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被编程为执行用于从用户接收所述系统的目标浓度和/或渗滤体积的输入值以执行浓缩和渗滤步骤的组合的指令。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述控制器被编程为执行用于基于从所述可变路径长度仪器接收到的信息周期性地确定所述目标生物分子的浓度是否在用户输入浓度的预定范围内的指令。
6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述控制器被编程为执行用于基于从所述可变路径长度仪器接收到的信息周期性地确定所述目标生物分子的浓度是否等于用户输入的最终浓度的指令。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述过滤膜是切向流过滤(tff)膜。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述tff膜是tff中空纤维过滤膜或tff盒式膜。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被配置为：如果所述溶液中的目标生物分子的浓度基于由所述可变路径长度仪器提供的信息被确定已偏离用户指定的范围或用户指定的值预定量，则提供用户警报。
10.根据权利要求1所述的系统，还包括：缓冲液容器，其通过缓冲液供应管线被耦合到所述进料容器；以及渗滤泵，其被设置在所述缓冲液供应管线中，用于选择性地将缓冲溶液递送到所述进料容器。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述渗滤泵被耦合到所述控制器，所述控制器被编程为执行用于控制所述渗滤泵的...
【专利技术属性】
技术研发人员：拉姆齐·尚巴克，多德·魏森贝格尔，德里克·卡罗尔，保罗·拉洛，布兰登·戈尔德贝格，
申请(专利权)人：瑞普利金公司，
类型：发明
国别省市：
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