描述用于生物聚合物的分离的色谱系统（1），其包括：至少一个进料罐（3）、至少一个贮存罐（4；4a，4b，4c）、至少一个洗脱缓冲罐（5）、至少一个洗脱罐（6）、至少两个填充床色谱柱（7，8）以及对于每个填充床色谱柱（7，8）的至少一个泵810）和至少一个出口检测器（11），其均连接到所述每个填充床色谱柱（7，8），其中所述进料罐、一个或多个贮存罐、洗脱缓冲罐和洗脱罐每个经由阀（12）的系统连接到填充床色谱柱，并且其中所述一个或多个贮存罐连接到柱（7，8）的至少一个入口端（13）和柱（7，8）的至少一个出口端（14）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及色谱分离并且特别涉及例如单克隆抗体的生物聚合物的大规模色谱分离。更特别地，它涉及具有贮存罐的色谱系统并且涉及操作这样的系统的连续或半连续方法。
技术介绍
在生物制药领域中，基因工程和细胞培养技术的新进展促使表达水平比以前更高，从而对下游纯化造成相当大的负担，尤其是捕获步骤。尽管引入新的色谱树脂明显改进基于常规的固定床色谱的工艺效率，可以通过采用连续方式操作来实现附加增益。后者在采用连续生物反应器(例如采用灌注模式操作的那些)时尤其有吸引力。单克隆抗体的下游加工的典型工艺牵涉使用具有蛋白A配体来以非常高的选择性结合抗体的捕获步骤。这是非常高效的步骤，因为在这里去除了大部分杂质。然而，由于蛋白A树脂的成本，有强的优化效率的动机，例如通过增加树脂结合能力的化学工程方法。在蛋白A步骤后，抗体在其他色谱步骤中进一步纯化，例如结合-洗脱阳离子交换色谱和/或在结合-洗脱或流通多模态或阴离子交换色谱中。在这些步骤也存在使使用的树脂能力利用率增加的需要，特别在步骤采用结合-洗脱模式运行时。在连续色谱中，若干相同的柱采用允许柱串联和/或并联操作的布置而连接，其取决于方法要求。从而，原则上所有柱可以同时运行，只是方法步骤稍微改变。程序可以重复，使得每个柱在工艺中加载、洗脱和再生若干次。与“常规的”色谱相比，其中单个色谱循环基于若干连贯步骤，例如加载、清洗、洗脱和再生，在基于多个相同柱的连续色谱中，所有这些步骤同时发生只是每个发生在不同的柱上。连续色谱操作导致更好地利用色谱树脂、减少的处理时间以及降低的缓冲需求，所有这些有益于工艺经济。连续色谱有时表示为模拟移动床(SMB)色谱。Bishop 等 人(Simulated Moving Bed technology in BiopharmaceuticalProcessing, Bischops, M.和 Pennings, M., Recovery Biological Products XI,(2003) Banff, Alberta, Canada)公开了基于模拟移动床(SMB)技术的连续色谱法,其已经成功地用于具有蛋白A亲和树脂的IgG的实验室规模的纯化。尽管实际上由SMB提供的多柱和多段连续方法极大地提高工艺效率，但至今SMB系统尚未用于cGMP生物制药生产，这主要因为从硬件和操作两个角度的系统的复杂性。Heeter 等人(Heeter, G.A.and Liapis, A.1., J.Chrom A, 711 (1995))已经提出基于三柱周期逆流色谱(3C-PCC)原理的方法作为典型的四段SMB系统的备选。最近，Lacki 等人(〃Protein A Counter-Current Chromatography for Continuous AntibodyPurification, Lacki, Κ.M.和 Bryntesson, L.M., ACS (2004) Anaheim, CA USA)描述这样的3C-PCC系统用于对MabSelect 亲和树脂的IgG吸收。该3C-PCC系统需要比典型的四段SMB系统更简单的硬件和更容易的操作，其直接降低与资本设备和系统维护关联的成本。事实上，模拟移动床技术已经在各种其他领域中使用了几十年。例如，美国3, 291, 726 (Universal Oil Products)早在1966年描述用于石油化工业的连续模拟逆流吸收工艺。美国6，280，623 (Ma)描述用于甜味剂精制的复杂旋转流化模拟移动床布置，其具有贮存罐但不适应于色谱分离。可靠的连续工艺的必不可少的因素是使用的柱的质量，并且更具体地，柱之间的相似性或甚至同一性。如果柱不相同，理论计算将不正确，并且将变得难以设计有效和健壮的连续色谱工艺。而且，为了放大考虑，在系统中具有相同的柱是必不可少的。然而，用色谱介质填充柱以便获得可重复结果是非常复杂的。甚至板的数量或其他封装性质中的小的差异可以对最终结果产生巨大影响。尽管像SMB和3C-PCC的连续色谱方法具有改进能力利用率的可能性，它们是设置和运行的复杂方法，其牵涉控制大量的阀和柱。因此，需要有与单柱色谱相比增加能力利用率的简单且健壮的解决方案。特别地，需要有可以使用一次性柱和流路而在色谱工艺中使用的连续和半连续色谱解决方案，现今发现其在先导和小规模生物制药生产中的使用增加。
技术实现思路
本专利技术的一个方面是提供用于生物聚合物的大规模色谱分离的有效工艺。这用如权利要求1中限定的色谱系统和用如权利要求12中限定的色谱方法实现。利用这样的系统和方法的一个优点是它们允许在一次性生物加工系统中操作半连续和连续色谱。另一个优点是它们补充柱加载与柱再生之间的失配，其通常在生物加工中使用高滴度进料时发生。另外的优点是单个多通道蠕动泵可以用于实现连续操作。本专利技术的另外的合适的实施例在从属权利要求中描述。附图说明图1示出根据本专利技术具有两个柱的色谱系统。图2示出根据本专利技术具有两个柱和控制单元的色谱系统。图3示出根据本专利技术具有三个柱的色谱系统。图4示出根据本专利技术具有两个柱和两个贮存罐的色谱系统。图5示出根据本专利技术具有三个柱和三个贮存罐的色谱系统。图6示出根据本专利技术具有三个柱和三个贮存罐的色谱系统。图7示出用于设置预定浓度水平的原理。图8示出根据本专利技术用于色谱分离的方法。图9示出根据本专利技术用于色谱分离的方法。图10示出根据本专利技术用于色谱分离的方法。定义 术语“进料”在本文意指提供给色谱系统并且包括要纯化的目标种类的液体。目标种类可以是例如蛋白的生物聚合物，例如单克隆抗体。进料的示例可以是澄清的发酵液、生物流体等，以及源于先前的分离步骤并且包括部分纯化的目标种类的液体。术语“生物聚合物”在本文意指肽、蛋白、核酸或病毒粒子一原生的以及生物或合成改性的一其包括片段、多聚物、聚合体、轭合物、聚变产物等。术语“贮存罐”在本文意指连接到柱的至少一个入口端和柱的至少一个出口端的容器(例如，可折叠塑料袋、刚性罐等)。它可连接到一个柱的入口端和另一个柱的出口或它可连接到一个柱的入口端和出口端两者。它还可连接到若干个柱入口和出口端。贮存罐可以经由一个或多个阀、泵、检测器和/或歧管连接到一个或多个柱。术语“节流阀”在本文意指适应于通过压紧管道而控制或完全停止通过柔性管道的流的装置。例如可以磁、电、气动或液动操作节流阀，但也可手动操作它们。术语“夹钳”在本文意指手动操作的节流阀。术语“泵”在本文意指多通道泵送装置(例如，多通道蠕动泵)中的独立泵送装置或单独通道。术语“填充床色谱柱”在本文意指适应于用粒子色谱树脂填充的柱。填充床色谱柱可以是轴向或径向的并且可包括柱管、入口多孔床支承和出口多孔床支承、入口流体分配器和出口流体分配器。当用色谱树脂填充时，树脂床可以基本上填满入口与出口多孔床支承之间的整个体积。具体实施例方式在由图1-6图示的一个方面中，本专利技术公开用于分离生物聚合物的色谱系统(I)，其包括至少一个进料罐3、至少一个贮存罐4 ;4a、4b、4c、至少一个洗脱缓冲罐5、至少一个洗脱罐6、至少两个填充床色谱柱7、8以及对于每个填充床色谱柱的至少一个泵10和至少一个出口检测器11，其都连接到所述每个填充床色谱柱，其中进料罐、一个或多个本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.12.03 SE 1051279-61.一种色谱系统(1)，用于生物聚合物的分离，其包括:至少一个进料罐(3)、至少一个贮存罐(4 ;4a，4b，4c)、至少一个洗脱缓冲罐(5)、至少一个洗脱罐(6)、至少两个填充床色谱柱(7，8)以及对于每个柱(7，8)的至少一个泵(10)和至少一个出口检测器(11)，其均连接到所述每个柱(7，8)，其中所述进料罐、一个或多个贮存罐、洗脱缓冲罐和洗脱罐每个经由阀(12)的系统连接到所述至少两个柱并且其中所述一个或多个贮存罐连接到柱(7，8)的至少一个入口端(13)和柱(7，8)的至少一个出口端(14)。2.如权利要求1所述的色谱系统，进一步包括电、气动或液压连接到所述阀(12)的系统的至少一个控制单元(2)。3.如权利要求1或2所述的色谱系统，进一步包括至少一个平衡缓冲罐(15)、至少一个清洗缓冲罐(16)和/或至少一个再生液罐(17)。4.如权利要求1-3中任一项所述的色谱系统，其中，所述至少一个贮存罐(4;4a，4b，4c)适应于接收来自一个柱(7，8)的出口端(14)的流体并且将流体输送到另一个柱(8，7)的入口端(13)。5.如权利要求1-4中任一项所述的色谱系统，其中，用对所述生物聚合物具有亲和力的树脂填充所述填充床色谱柱(7，8 )。6.如权利要求1-5中任一项所述的色谱系统，其中，所述树脂包括蛋白配体，例如从蛋白A、蛋白G、蛋白L或抗体得出的蛋白配体。7.如任一前述权利要求所述的色谱系统，其中，所述至少一个泵、检测器和/或所述阀包括一次性流路，例如安装在可再用单元或壳体中的一次性流路。8.如任一前述权利要求所述的色谱系统，其中，所述至少一个泵包括至少一个蠕动泵，例如至少一个多通道蠕动泵。9.如任一前述权利要求所述的色谱系统，其中，所述阀包括节流阀。10.如任一前述权利要求所述的色谱系统，其中，所述阀不包括旋转阀或滑阀。11.一种如任一前述权利要求中限定的色谱系统的使用，用于生物聚合物的分离。12.一种用于色谱系统(I)中生物聚合物的色谱分离的方法，所述色谱系统(I)包括至少一个忙存罐(4 ；4a, 4b, 4c),其连接到至少两个柱(7,8)的至少一个入口端(13)和至少一个出口端(14)，所述至少两个柱(7，8)用对所述生物聚合物具有亲和力的树脂填充；和对于每个柱的至少一个泵(10)和至少一个出口检测器(11)，所述方法包括以下步骤: a)提供进料，其包括所述生物聚合物并且将所述进料泵送通过第一柱(7)同时用第一出口检测器监测所述生物聚合物浓度， b)—旦所述生物聚合物浓度达到第一预定水平(...
【专利技术属性】
技术研发人员：M哈尔，K拉基，
申请(专利权)人：通用电气健康护理生物科学股份公司，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。