CN101568427A - 用于蛋白质的高压重折叠的装置和方法 - Google Patents

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CN101568427A CNA2006800510277A CN200680051027A CN101568427A CN 101568427 A CN101568427 A CN 101568427A CN A2006800510277 A CNA2006800510277 A CN A2006800510277A CN 200680051027 A CN200680051027 A CN 200680051027A CN 101568427 A CN101568427 A CN 101568427A
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Abstract

公开了用于在高压处理期间容纳样品、特别是容纳液体样品的装置。该装置实现了各种功能，例如在多室装置实施方式中样品的高通量筛选，以及在高压处理期间溶液条件的调节。装置设计成在高压条件期间维持整体性，并任选地基本上是不可透氧的。

Description

用于蛋白质的高压重折叠的装置和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2005年11月21日提交的美国临时专利申请第60/739,094号的优先权利益。该申请的全部内容由此在这里以引用方式并入。
技术领域
本发明涉及装置，例如容器、多孔平板，以及用于将流体抽到容器和多孔平板的系统，其设计成在高流体静压下操作。本发明还涉及使用在高压下重折叠蛋白质的装置的方法。
背景技术
很多蛋白质与治疗剂一样有价值。这样的蛋白质包括人生长素和γ干扰素，人生长素用于在体内产生不充足的生长素时治疗异常身高，而γ干扰素用于治疗肿瘤病和病毒病。蛋白质药物通常使用重组DNA技术来生产，该技术能够产生可与天然存在的源隔离的较大数量的蛋白质，并且避免了通常出现于与天然存在的源隔离的蛋白质的污染。
蛋白质的正确折叠对蛋白质的正常机能是必不可少的。不正确折叠的蛋白质被认为对一些疾病的病理产生影响，这些疾病包括阿尔茨海默病、牛海绵状脑病(BSE或“疯牛”病)和人克罗伊茨费尔特-雅各布病(Creutzfeldt-Jakob disease)(CJD)以及帕金森氏病；这些疾病用于说明蛋白质正确折叠的重要性。
一些蛋白质如重组的人生长素和重组的人γ干扰素在人体中的治疗价值可用细菌、酵母和其它微生物表示。虽然大量的蛋白质可在这样的系统中产生，但是蛋白质通常被误折叠，并通常一起聚集在被称为包含体的大凝块中。蛋白质不能用在误折叠的聚集状态中。因此，解聚和正确重折叠这样的蛋白质的方法是很多研究的主题。
重折叠蛋白质的一种方法在蛋白质的溶液上使用高压，以便解聚、展开和正确重折叠蛋白质。在美国专利No.6,489,450、美国专利申请公布No.2004/0038333和国际专利申请WO 02/062827中描述了这样的方法。这些公开内容指出，蛋白质聚集体或误折叠的蛋白质的某些高压处理导致在良好合格率下保留生物学活性(即，蛋白质被正确折叠，如生物学活性所要求的)的解聚蛋白质的恢复。美国6,489,450、美国2004/0038333和WO02/062827在这里以引用方式全部并入。
如美国2004/0038333中指出的，有时需要经验筛选程序来确定对蛋白质的最佳重折叠条件。因此，需要有可用在方法中以快速确定最佳条件的适当的装置，例如多孔平板、一次性单一样品容器以及用于在高压下混合溶液以便改变高压下的溶液条件的装置。
96孔平板(一般具有8×12布置的孔)通常用于生物和生物化学中的高通量筛选。然而，当前市场上可以买到的平板不适合于高压应用(例如，250巴或更高)。本发明提供适合于用在高压下的这样的装置。
目前用于高压研究的单一样品容器也具有缺点。由例如低密度聚乙烯和聚丙烯的材料制成的容器允许在高压下有效质量的氧传递。对于对溶液的氧化还原环境敏感的反应来说，这样的氧传递是非常不希望有的。本发明还提供了在希望时通过容器的壁来减少或消除氧的大量传递的装置。
目前使用的装置的又一个缺点是不能在高压处理期间调节溶液条件。本发明提供了一种装置，该装置允许在高压处理期间通过能够控制不同容器和溶液来改变溶液条件，同时这些容器和溶液在高压装置内部。
发明内容
本发明包括单一样品容纳装置、多样品容纳装置和适合用于高压的溶液交换装置。在某些实施方式中，装置由聚合物制成，这使装置的制造成本相对较低。这还允许装置的注入模制，以便于制造。在某些实施方式中，为了方便使用，装置可为一次性的。当样品维持在高压下时，溶液交换装置允许改变样品的溶液条件。在可选实施方式中，装置可由基本上为不透氧的材料制成。
在一个实施方式中，本发明包括多样品容纳装置，其包括用于容纳液体样品的至少两个室，其中当受到高压时，装置将室保持为基本上封闭的系统。
在另一实施方式中，本发明包括多样品容纳装置，其包括：a)主体，其由在高压下维持整体性的材料制成；以及b)主体内的多个样品室，其适合于容纳液体样品；其中装置不允许液体样品在多个样品室之间或在任何样品室和周围环境之间的有效传递。
在前述多样品容纳装置的进一步的实施方式中，多个样品室包括至少2个样品室、至少10个样品室、至少16个样品室、至少25个样品室、至少36个样品室、至少48个样品室、至少72个样品室或至少96个样品室。在前述多样品容纳装置的另一实施方式中，多个样品室包括至少96个样品室。在前述多样品容纳装置的另一实施方式中，多个样品室包括96个样品室。
在多样品容纳装置的一个实施方式中，样品室具有在装置的顶侧上的开口，且样品室的开口通过在装置的顶部放置密封垫而被密封，以便覆盖样品室的开口。通过恒定张力的夹具可将密封垫保持在适当的位置。在多样品容纳装置的另一实施方式中，在给样品室装填样品之前，样品室通过在样品室的开口中放置热密封的隔膜而被密封。样品可经由针注射通过隔膜被装入。粘性聚合物膜可接着放置到装置的顶部以及隔膜上，以确保充分的密封。
在前述多样品容纳装置的进一步的实施方式中，装置的主体由选自下列组的材料形成：聚对苯二甲酸乙二酯、高密度聚乙烯、聚苯乙烯和聚苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。在前述多样品容纳装置的另一实施方式中，主体由聚对苯二甲酸乙二酯形成。在前述多样品容纳装置的另一实施方式中，主体由聚苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物形成。
在另一实施方式中，本发明包括用于液体样品的压力处理的容器，其中容器包括用于容纳液体样品的至少一个室，其中容器由柔韧的材料制成，其中材料可经受高达约5千巴、优选地高达约10千巴的压力而没有破损或破裂，并任选地在高压时基本上是不可透氧的。(所示压力是对整个容器的多维压力，而不是差压(differential pressure)。)在一个实施方式中，容器在标准压力时具有恒定的装填容积。在另一实施方式中，容器在标准压力时具有可变的装填容积。
在另一实施方式中，具有可变装填容积的容器包括具有第一端和第二端的筒体。可移动的塞插入筒体的第一端中；而可拆卸的部分固定到筒体的第二端，可拆卸的部分可被拆开，以允许移除筒体的容纳物。可拆卸的部分可为盖，盖可为带螺纹的，并可与筒体第二端上的互补螺纹啮合，或可搭锁(snap on)，或可被磁性固定。在另一实施方式中，具有螺纹或啮合盖的其它方法的短的窄突出体从筒体的第二端延伸；为了以后的拆卸以允许移除筒体的容纳物，盖放置在突出体上。在一个实施方式中，窄突出体可具有Luer-
Figure A20068005102700101
配件(Luer-
Figure A20068005102700102
是新泽西州的Franklin Lakes的Becton，Dickinson&Co的注册商标，用于互锁连接系统)。
在另一实施方式中，具有可变装填容积的容器包括具有第一端和第二端的筒体。可移动的塞插入筒体的第一端中。密封的末端连接到筒体的第二端，该末端可被拆开，以允许移除筒体的容纳物。可被拆掉以允许移除筒体的容纳物的密封的末端可为来自筒体的第二端的短的窄突出体。在一些实施方式中，末端可被手工拆掉；在其它实施方式中，末端不能被手工拆掉，而使用切割工具来拆掉。
在另一实施方式中，用在可变容积装填容器中的可移动的塞具有单向阀。单向阀塞允许容器内的空气和样品在标准压力下排出，同时防止来自容器外部的任何空气、气体或液体通过阀回流到容器中。在一个实施方式中，单向阀是止回阀。在另一实施方式中，单向阀是球止回阀(ball checkvalve)。在另一实施方式中，单向阀是球-弹簧止回阀(ball-spring checkvalve)。在另一实施方式中，单向阀是阀瓣式止回阀。在另一实施方式中，单向阀是鸭嘴回流阀。在另一实施方式中，单向阀是伞阀。在另一实施方式中，单向阀是摆动式止回阀。在另一实施方式中，单向阀是提升止回阀。
在前述容器的进一步的实施方式中，容器由选自下列组的材料形成：聚对苯二甲酸乙二酯、高密度聚乙烯、聚苯乙烯和聚苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。在前述容器的另一实施方式中，容器由聚对苯二甲酸乙二酯形成。在前述容器的另一实施方式中，容器由聚苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物形成。
在另一实施方式中，本发明包括用于在压力下的溶液交换(溶液混合)的系统，该系统包括容纳第一液体样品的第一容器和容纳附加的液体样品或样品的一个或多个附加的容器，其中第一液体样品和附加的液体样品或样品可以相同或不同，其中容器由可经受高达约5千巴、优选地高达约10千巴压力(对整个系统的多维压力，而不是差压)而没有破损或破裂的材料制成，并任选地在高压时基本上是不可透氧的，且其中一个或多个附加的容器的液体样品可与第一容器的液体样品混合，同时第一容器和附加的容器及其相应的液体样品可在混合之前、期间和之后维持在高压。当一个或多个附加的容器包括多个容器，即，两个或多个附加的容器时，两个或多个附加的容器的容纳物可与第一容器的容纳物混合，而与其它两个或多个附加的容器无关(即，在不同时间)，或与其它两个或多个附加的容器一道(即，同时或在预定的时间序列)。在混合或接触之前的高压、在混合或接触期间的高压以及在混合或接触之后的高压可为相同的压力，或两个都可为相同的压力，而一个可为不同的压力，或所有三个压力都可为不同的压力。
在用于在压力下溶液交换(溶液混合)的系统的另一实施方式中，该系统包括被指定为预混合容器的容纳液体样品(其中液体样品可相同或不同)的至少两个预混合容器以及被指定为接收容器的至少一个附加的容器，其中接收容器在传递之前可为空的，或在传递之前可包含液体或固体组份，其中容器由可经受高达约5千巴、优选地高达约10千巴压力(对整个系统的多维压力，而不是差压)而没有破损或破裂的材料制成，并任选地在高压时基本上是不可透氧的，其中在容纳液体样品的至少两个预混合容器中的液体样品可移到液体样品可相互接触的至少一个接收容器中，以及容纳液体样品的至少两个预混合容器、至少一个接收容器和液体样品本身可在混合之前、期间和之后维持在高压。在一个实施方式中，混合装置如静态混合器(例如用于HPLC溶剂混合的混合器)可置入容纳液体样品的至少两个预混合容器和至少一个接收容器之间的流体通路中，以便促进液体样品的混合。在其它实施方式中，来自一个或多个预混合容器的流可由阀独立控制，以允许来自某些预混合容器的容纳物流到接收容器中，同时防止从其它选定的预混合容器流出；在以后的时期，阀可设置成允许其它选定的预混合容器中的容纳物流到接收容器中。
在用于溶液交换(溶液混合)的系统的另一实施方式中，本发明包括第一容器和一个或多个附加的容器，其中第一容器包括用于容纳第一液体样品的室，第一容器由可经受高达约5千巴、优选地高达约10千巴压力(对整个系统的多维压力，而不是差压)而没有破损或破裂的柔韧材料制成，并任选地在高压时基本上是不可透氧的；以及其中一个或多个附加的容器由可经受高达约5千巴、优选地高达约10千巴压力(对整个系统的多维压力，而不是差压)而没有破损或破裂的柔韧材料制成，并任选地在高压时基本上是不可透氧的，且其中一个或多个附加的容器完全被第一容器包围，以及其中一个或多个附加的容器包含附加的液体样品，该液体样品可相同，或与彼此和与第一液体样品不同；其中一个或多个附加的容器当在第一容器内时可被打开(与其它附加的容器无关，或与附加的容器一齐)，从而允许第一液体样品和附加的液体样品混合。在一个实施方式中，一个或多个附加的容器包括可被维持在封闭位置的盖，其中盖可被打开，而没有打开第一容器，且同时第一容器、一个或多个附加的容器以及所有的液体样品可在混合之前、期间和之后维持在高压。在另一实施方式中，盖还能够混合包含在第一容器中的液体样品与包含在一个或多个附加的容器中的液体样品。在另一实施方式中，盖包括磁化部分，例如磁盘。
在用于溶液交换(溶液混合)的系统的另一实施方式中，本发明包括用于液体样品的压力处理的容器系统，该容器系统包括第一容器，第一容器包括用于容纳液体样品的室，其中第一容器由柔韧的材料制成，其中该材料可经受高达约5千巴、优选地高达约10千巴压力(对整个系统的多维压力，而不是差压)，而没有破损或破裂，并任选地在高压时基本上是不可透氧的；以及还包括至少一个附加的容器，至少一个附加的容器由柔韧的材料制成，其中该材料可经受高达约5千巴、优选地高达约10千巴压力(对整个系统的多维压力，而不是差压)，而没有破损或破裂，并任选地在高压时基本上是不可透氧的，且其中第一容器和至少一个附加的容器由流动回路(flow loop)连接。流动回路包括允许在流动回路中只在一个方向流动的止回阀以及在容器系统受到高压时能够操作的泵。泵可由微处理器控制。当微处理器包括在高压装置中时，它可通过也包括在高压装置中的电池或通过插入高压装置中的电力线供电。可选地，装置可由驱动轴控制，该驱动轴通过进入高压室中的适当密封的开口进入高压室中。流动回路可通过旁路分流器(bypass shunt)绕过一个或多个附加的容器中的一个或多个；阀可关闭旁路分流器，并可将一个或多个附加的容器连接到流动回路，而与其它附加的容器无关或一道。
在用于溶液交换(溶液混合)的所有实施方式中，至少一个附加的容器中的液体样品在与第一容器中的液体样品混合时，可改变第一容器中的第一液体样品的溶液条件，使得合并的液体处于与第一液体样品和/或至少一个附加的液体样品不同的溶液条件下。可被改变的溶液条件包括，但不限于pH、盐浓度、还原剂浓度、氧化剂浓度、还原剂浓度和氧化剂浓度、离液剂浓度、精氨酸浓度、表面活性剂浓度、优先排除的化合物浓度、配位体浓度、原来存在于溶液中的任何化合物或附加的另外反应物或试剂浓度。
在装置的所有前述实施方式中，装置可包括一种材料，该材料允许在高压处理的持续时间期间由于氧越过材料的质量传递造成的、不大于约0.2mM的样品氧浓度变化。在另一实施方式中，该材料允许在高压处理的持续时间期间由于氧越过材料的质量传递造成的、不大于约0.1mM的样品氧浓度变化。在另一实施方式中，该材料允许在高压处理的持续时间期间由于氧越过材料的质量传递造成的、不大于约0.05mM的样品氧浓度变化。在另一实施方式中，该材料允许在高压处理的持续时间期间由于氧越过材料的质量传递造成的、不大于约0.025mM的样品氧浓度变化。在另一实施方式中，该材料允许在高压处理的持续时间期间由于氧越过材料的质量传递造成的、不大于约0.01mM的样品氧浓度变化。在另一实施方式中，该材料允许在高压处理的持续时间期间由于氧越过材料的质量传递造成的、不大于约10％的初始氧含量的样品氧浓度变化。在另一实施方式中，该材料允许在高压处理的持续时间期间由于氧越过材料的质量传递造成的、不大于约5％的初始氧含量的样品氧浓度变化。在另一实施方式中，该材料允许在高压处理的持续时间期间由于氧越过材料的质量传递造成的、不大于约2.5％的初始氧含量的样品氧浓度变化。在另一实施方式中，该材料允许在高压处理的持续时间期间由于氧越过材料的质量传递造成的、不大于约1％的初始氧含量的样品氧浓度变化。在前述实施方式中，高压处理可持续约6小时、约12小时、约18小时、约24小时、约30小时、约36小时、约42小时或约48小时。
在另一实施方式中，本发明包括在高压下改变溶液条件的方法，包括以下步骤：在第一容器中的溶液中提供至少一种组份；提供至少一种试剂，以用于改变至少一个附加的容器的溶液条件，其中至少一个附加的容器的容纳物与第一容器的容纳物不接触；在高压下放置容器；以及使至少一个附加的容器的容纳物与第一容器的容纳物接触。在另一实施方式中，第一容器和至少一个附加的容器的容纳物通过对流混合。在另一实施方式中，第一容器和至少一个附加的容器的容纳物通过搅拌混合。在另一实施方式中，第一容器和至少一个附加的容器的容纳物通过扩散混合。在另一实施方式中，第一容器和至少一个附加的容器的容纳物通过使容纳物经过混合器例如静态混合器来混合。在另一实施方式中，第一容器和至少一个附加的容器的容纳物传递到接收容器，其中接收容器在传递之前可为空的，或在传递之前可包含液体或固体组份；第一容器和至少一个附加的容器的容纳物可在传递到接收容器期间或之后混合。在另一实施方式中，至少一个附加的容器包括在所述第一容器内。在另一实施方式中，至少一个附加的容器与第一容器一起处于流动通路中。
在一个实施方式中，本发明包括在高压下改变溶液条件的方法，包括以下步骤：在第一容器中的溶液中提供至少一种组份；提供至少一种试剂，以用于改变至少一个附加的容器中的溶液条件，其中至少一个附加的容器的容纳物与第一容器的容纳物不接触；在高压下放置容器；以及使至少一个附加的容器的容纳物与第一容器的容纳物接触，其中使至少一个附加的容器的容纳物与第一容器的容纳物接触一段时间。在一个实施方式中，以连续的方式使至少一个附加的容器的容纳物与第一容器的容纳物接触，由此第一容器的容纳物的溶液条件连续地改变一段时间。在另一实施方式中，以逐步(不连续)的方式(例如，通过混合溶液的部分、等待并混合溶液的附加部分)使至少一个附加的容器的容纳物与第一容器的容纳物接触，由此第一容器的容纳物的溶液条件逐步地改变一段时间。在此溶液条件逐步变化的一个实施方式中，第一容器的容纳物的pH为约9到约11、或约9.5到约10.5、或约10。在此溶液条件逐步变化的另一实施方式中，第一容器的容纳物的pH为约9到约11、或约9.5到约10.5、或约10，并降低到约7到约8.9、或约7.5到约8.5、或约8的pH。在逐步方法的另一实施方式中，pH大约每24小时降低约0.01到约2pH单位，或大约每24小时降低约0.1到约1pH单位，或大约每24小时降低约0.1到约0.5pH单位，或大约每24小时降低约0.1到约0.4pH单位，或大约每24小时降低约0.1到约0.3pH单位，或大约每24小时降低约0.2pH单位。
在本方法的一个实施方式中，第一容器中的溶液内的至少一种组份是蛋白质。蛋白质可为非天然状态，例如变性蛋白质或聚集体蛋白质；聚集体蛋白质可为可溶性聚集体、不溶性聚集体、或包含体、或前面的任何混合物。
在本方法的一个实施方式中，用于改变溶液条件的至少一种试剂是用于改变溶液的pH的试剂。在另一实施方式中，用于改变溶液条件的至少一种试剂是用于改变溶液的盐浓度的试剂。在另一实施方式中，用于改变溶液条件的至少一种试剂是用于改变溶液的还原剂浓度、氧化剂浓度、或还原剂浓度和氧化剂浓度的试剂。在另一实施方式中，用于改变溶液条件的至少一种试剂是用于改变溶液的离液剂浓度的试剂。在另一实施方式中，用于改变溶液条件的至少一种试剂是用于改变溶液的精氨酸浓度的试剂。在另一实施方式中，用于改变溶液条件的至少一种试剂是用于改变溶液的表面活性剂浓度的试剂。在另一实施方式中，用于改变溶液条件的至少一种试剂是用于改变溶液的优先排除的化合物浓度的试剂。在另一实施方式中，用于改变溶液条件的至少一种试剂是用于改变溶液的配位体浓度的试剂。在另一实施方式中，用于改变溶液条件的至少一种试剂是用于改变溶液中原来存在的任何化合物浓度的试剂。在另一实施方式中，用于改变溶液条件的至少一种试剂是添加到溶液的附加的反应物或试剂。
在另一实施方式中，容器放置在至少约250巴的压力下。在另一实施方式中，容器放置在至少约400巴的压力下。在另一实施方式中，容器放置在至少约500巴的压力下。在另一实施方式中，容器放置在至少约1000巴的压力。在另一实施方式中，容器放置在至少约2000巴的压力下。在另一实施方式中，容器放置在至少约2500巴的压力下。在另一实施方式中，容器放置在至少约3000巴的压力下。在另一实施方式中，容器放置在至少约4000巴的压力下。在另一实施方式中，容器放置在至少约5000巴的压力下。在另一实施方式中，容器放置在至少约6000巴的压力下。在另一实施方式中，容器放置在至少约7000巴的压力下。在另一实施方式中，容器放置在至少约8000巴的压力下。在另一实施方式中，容器放置在至少约9000巴的压力下。在另一实施方式中，容器放置在至少约10,000巴的压力下。
附图说明
图1示出本发明的多孔平板设计的一个实施方式的顶视图。
图2A示出多孔设计的一个可能实施方式的侧视图。孔的顶部部分地覆盖在“圆顶”中，以确保排出所有空气。
图2B示出覆盖图2A孔的“圆顶”的侧视图。
图3示出具有密封垫和夹具组件的96孔平板实施方式的实施例，该密封垫和夹具组件可用于密封图2A和图2B的“圆顶”入口。
图4示出本发明的另一实施方式，其中热密封的隔膜用于密封本发明的多孔实施方式的孔。
图5示出本发明的恒定装填容积的容器的另一实施方式。
图6示出本发明的可变装填容积的容器的另一实施方式。
图7A示出用在可变装填容积的容器中的单向阀组件的截面图。图7B示出安装在可变装填容积的容器中的单向阀组件。
图8示出用于在高压下混合溶液的本发明的实施方式。在图8A中，示出二级容器在封闭位置。在图8B中，示出二级容器在打开位置。
图9示出用于在高压下混合溶液的本发明的另一实施方式。
图10示出通过在高压时基本上不可透氧的材料演示氧传递的实验结果。示出对氧传递和GSH浓度的储存和加压条件的效果；溶液条件是pH8.0、4mM GSH、2mM GSSG、500ml溶液、25℃、17小时。
图11示出氧通过由各种聚合物(LDPE，低密度聚乙烯，顶部曲线；HDPE，高密度聚乙烯，从顶部起的第二条曲线；PS，聚苯乙烯，从顶部起的第三条曲线和从底部起的第二条曲线；PET，聚对苯二甲酸乙二酯，底部曲线)制成的注射器的壁的计算的传递，作为周围环境的氧浓度的函数。对注射器壁的氧传递被计算为聚合物类型的函数，假定传递24小时、1/16英寸厚、1.5英寸长以及0.25英寸外径。
图12示出作为样品中气泡尺寸的函数的负载在包含气泡的样品中的氧的量，其中气泡尺寸被计算为样品的体积百分比。曲线假定PV＝nRT，其是对该计算的适当的近似。
图13示出溶液交换装置的实施方式的概略图。
图14示出图13溶液交换装置的横截面。
图15示出在混合溶液之前图13和图14溶液交换装置的压力室部分。
图16示出在混合溶液之后图13和图14溶液交换装置的压力室部分。
图17示出图13和图14溶液交换装置的一个预混合容器。
图18示出图13和图14溶液交换装置的接收容器。
图19示出用在本发明的可变装填容积实施方式之一的止回阀匹配器。
图20示出用在本发明的不同实施方式中的止回阀，例如在图19中示出的止回阀匹配器。箭头指示被允许的流体流动的方向。
图20A示出安装在图19止回阀匹配器中的图20的止回阀。
图21示出本发明的可变装填容积实施方式，其中止回阀匹配器(安装有止回阀，如图20A所示)插入装置中，以包含其中的液体。
图22示出在压力下进行考马斯蓝溶液交换的实验。空心的正方形表示实际样品(位于实线上的右上正方形相应于初始条件；具有误差条的右下正方形相应于溶液交换之后的条件)。实线表示根据染料的已知浓度的校准线。
图23示出作为溶液条件的函数的回收溶菌酶的百分数。从左到右：1MGdnHCl压力处理的聚集体，没有溶液交换；0.5M GdnHCl压力处理的聚集体，没有溶液交换；在从1M GdnHCl到0.5M GdnHCl压力下交换的聚集体溶液；1M GdnHCl大气压力控制的聚集体，没有溶液交换；0.5MGdnHCl大气压力聚集体，没有溶液交换；以及在分别从1GdnHCl到0.5MGdnHCl大气压力下交换的聚集体溶液。所有的样品被放置在25℃的50mM Tris-HCl、5mM GSSG、2mM DTT、pH 8.0的重折叠缓冲液中。
具体实施方式
“高压”意味着至少约250巴的压力。使用本发明的装置时的压力可为至少约250巴的压力、至少约400巴的压力、至少约500巴的压力、至少约1千巴的压力、至少约2千巴的压力、至少约3千巴的压力、至少约5千巴的压力、至少约6千巴的压力、至少约7千巴的压力、至少约8千巴的压力、至少约9千巴的压力、或至少约10千巴的压力。
“封闭系统”意味着指物质不能在系统和其周围环境之间传递的系统的标准化学热力学术语；然而，机械或热能的传递可出现在封闭系统和其周围环境之间。相反，“开放系统”允许物质和/或机械或热能在系统和其周围环境之间传递。“隔离系统”是不允许与其周围环境机械接触或热接触的封闭系统，即，不发生机械或热能传递到隔离系统或从隔离系统传递出来。“基本上封闭的系统”是小于约1％、更优选地小于约0.5％、更优选地小于约0.2％、更优选地小于约0.1％、更优选地小于约0.05％、仍然更优选地小于约0.01％的样品质量可在系统和其周围环境之间传递的系统。
“液体样品的有效传递”意味着包含在样品中的约1％或更多的液体体积(在标准大气压力下测量)的传递。当本发明的装置设计成阻止液体样品的有效传递时，在装置的使用期间传递的样品的量为不加压的样品体积的小于约1％、更优选地小于约0.5％、更优选地小于约0.2％、更优选地小于约0.1％、更优选地小于约0.05％、仍然更优选地小于约0.01％。
“在高压时氧基本上不可透过”、“在高压时基本上不可透氧”或“在高压时基本上氧质量传递不可透过”意味着这样一种材料，该材料允许在高压处理的持续时间期间由于越过材料的氧质量传递造成的、不大于约0.3mM的样品氧浓度变化。在另一实施方式中，该材料允许在高压处理的持续时间期间由于越过材料的氧质量传递造成的不大于约0.2mM、优选地不大于约0.1mM、优选地不大于约0.05mM、更优选地不大于约0.025mM、还要更优选地不大于约0.01mM的样品氧浓度变化。以百分数表示，该材料允许在高压处理的持续时间期间由于越过材料的氧质量传递造成的样品初始氧含量的不大于约10％、优选地不大于约5％、更优选地不大于约2.5％、还要更优选地不大于约1％的样品氧浓度变化。
用于高压装置的材料
高压装置的主体可由各种各样的材料制造。如果装置没有可传递压力的至少一个可移动的表面(例如在图6中示出的可变装填容积的装置)，则制成装置的材料应为柔韧的，以实现压力传递。合适的材料不应破裂、破碎或以其他方式在高压处理下经受整体性的任何失效或损失，高压处理允许样品从一个或多个样品室泄露到外部周围环境，或允许容器的外部周围环境中的流体、气体或其它材料泄露到一个或更多样品室中，或允许样品在样品室之间泄露。当然，这样的泄露并不意味着包括技术人员有意希望的在一个或多个样品室和外部周围环境之间的有意传递，或在两个或多个样品室或其它室之间的有意传递。
装置必须用可经受至少约250巴的压力并仍然维持整体性的材料构造。在另一实施方式中，材料可经受至少约500巴的压力，并仍然维持整体性。在另一实施方式中，材料可经受至少约1千巴的压力，并仍然维持整体性。在另一实施方式中，材料可经受至少约2千巴的压力，并仍然维持整体性。在另一实施方式中，材料可经受至少约3千巴的压力，并仍然维持整体性。在另一实施方式中，材料可经受高达约5千巴、优选地高达约10千巴的压力，并仍然维持整体性。特定的压力是对装置的多维压力，不是跨过装置的压力差或压力降。也就是说，容器或用作装置的容器放置在被加压到特定压力的压力室中；虽然压力室必须能够经受室内对室外部的大气压力的高达5千巴或10千巴的压力差或压力降，但是容器的材料不经受这样明显有差异的压力，而更确切的是来自所有方向的均匀压力。
所使用的材料还应允许从周围环境到样品室的压力传递，使得跨过装置的压力大致相等；也就是说，装置内任何两个位置经受的压力差不大于总压力的约1％、优选地不大于约0.5％、更优选地不大于约0.1％。在其它实施方式中，装置内任何两个位置经受的绝对压力差小于约5巴、优选地小于约2巴、更优选地小于约1巴。在外部施加的压力和装置的任何内部部分之间的任何差异不大于外部施加的总压力的约5％、更优选地不大于约2％、更优选地不大于约1％、仍然更优选地不大于约0.5％、还要更优选地不大于约0.1％。因此，材料应为柔韧的，以便传递压力。
在一个实施方式中，材料为聚合物。在另一实施方式中，聚合材料可被注入模制，用于廉价的批量生产。适当的聚合材料包括聚对苯二甲酸乙二酯、高密度聚乙烯、聚苯乙烯和聚苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。可经受高压处理但不一定是不可透氧的其它聚合物材料包括低密度聚乙烯、聚丙烯和聚碳酸酯。
样品的氧含量的考虑因素
很多反应，例如含半胱氨酸的蛋白质的重折叠可被样品的氧含量影响。一般蛋白质重折叠实验需要使用特定浓度的氧化还原试剂，如硫醇(例如，谷胱甘肽、胱胺、胱氨酸、二硫苏糖醇、二硫赤藓醇；以还原形式、氧化形式或还原形式和氧化形式的混合物，例如二硫化物混合物(disulfideshuffling))。样品中氧的浓度可被样品中气泡的出现影响，因为气泡被迫使在高压时进入溶液，从而改变了样品中的O2浓度。样品中氧的浓度还可受跨过装置的壁的氧的扩散影响。样品装置一般放置在施加了压力的室中；如果用在室中的流体是水，则溶解在室内围绕样品装置的水中的氧可扩散跨过装置的壁。
在下列部分“由于气泡引起的氧浓度变化”和“在高压时的氧渗透性”中处理这些考虑因素。
由于气泡引起的氧浓度变化
估计氧浓度的约80％的变化由样品中的气泡引起，而约20％的变化由跨过注射器型装置的壁的氧扩散引起(其中装置在高压时对氧传递基本上是不可透过的)。这强调了从样品小瓶中尽可能多地除去气泡的重要性。对于1ml样品中每25μl的空气，载入0.2mM的O2，因为高压将使空气溶解到液体样品中；该数量的氧与0.8mM的还原硫醇反应。一般还原硫醇浓度的范围从约1mM到约10mM(Clark E.D.，“Protein refolding forindustrial processes”Curr.Opin.Biotechnol.12：202-207(2001))，且在该范围内还原硫醇浓度的0.8mM变化将引起浓度从约8％到约80％的变化。在4mM还原硫醇的一般浓度，还原硫醇的0.8mM还原导致还原硫醇的溶液浓度的约20％的变化。这强调了去除所有气泡的重要性，这很难用当前技术发展水平的小瓶实现，且设计本发明来处理此问题。
图12示出由不同尺寸的气泡引起的氧装填。应将气泡的体积百分比尽可能低地保持到不大于样品体积的约10％、更优选地不大于样品体积的约5％、仍然更优选地不大于样品体积的约2.5％、还要更优选地不大于样品体积的约1％。
在高压时的氧渗透性
用在装置中的材料可选地在高压时基本上对氧质量传递是不可透过的。当氧传递可能影响正使用该装置研究或处理的样品时，应使用基本上不可透氧的材料。可选地，所使用的材料在高压时基本上对其它气体的传递也是不可透过的，例如二氧化碳，其可能影响正使用该装置研究或处理的样品。在高压时基本上对氧质量传递不可透过的材料包括，但不限于聚对苯二甲酸乙二酯(PET或PETE)、
Figure A20068005102700221
(Mylar是Dupont的注册商标，指定双轴向的聚对苯二甲酸乙二酯聚酯膜)、高密度聚乙烯和聚苯乙烯。可选地，如果容器壁被制造得足够厚，则可使用氧较不易透过的材料。最后，氧较易透过的、包括但不限于聚苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物例如
Figure A20068005102700222
(例如，684D)的材料可与其它聚合物或其它材料的适当涂层一起使用，以减少它们的氧渗透性。(
Figure A20068005102700224
是德国Ludwigshafen的BASF Aktiengesellschaft公司以及宾夕法尼亚州Lenni的Westlake Plastics公司用于苯乙烯树脂的注册商标。)
当氧影响正使用该装置研究或处理的样品时，实验证据证实了在高压时使用基本上不可透氧的材料的效用。高达约0.35微摩尔的O2可在一般的压力实验期间被传递，足以明显地改变溶液的氧化还原环境。图10示出以目前用于高压处理的常规注射器进行的实验。所使用的注射器是来自Becton Dickinson的1ml低密度聚乙烯注射器。将pH 8.0、4mM GSH(还原的谷胱甘肽)、2mM GSSG(氧化的谷胱甘肽)的500ml水溶液保持在2150巴17个小时。如图10所示，充足的氧被传递，以将还原谷胱甘肽的浓度从4.0mM降低到3.5mM或更小。
图11示出跨过在高压下使用的注射器的壁的氧传递的量的计算。该计算是针对1/16英寸厚、1.5英寸长以及0.25英寸外径的注射器的。计算假定在2000巴的24小时实验具有可变的周围氧浓度；在周围流体中的预期氧浓度可能为约0.3mM(在压缩之前约10％的环绕物的体积由气泡组成的假设下)，并用图11中的垂直虚线示出。气泡中的氧通过简单地使用理想气体法则来计算，以在标准温度和压力下计算气泡中空气的量；在较高压力时，空气将溶解到溶液中。使用在稳态扩散的Fick法则来进行计算；当聚合物中O2的溶解性在高压时明显增加时，使用扩散系数，而不是渗透性系数。扩散系数从Polymer Handbook，4th Edition；编辑J.Brandup，E.H.Immergut和E.A.Grulke；副编辑，A.Abe，D.R.Bloch；纽约：Wiley，1999中获得。
用这些假设，计算表明，在周围液体中氧浓度的可能值处，大约0.2mM当量的O2在由HDPE制成的管中传递，以及0.6mM当量的O2在由LDPE制成的管中传递。跨过聚丙烯装置的氧传递没有被计算，而是根据相对渗透性值，被认为在HDPE和LDPE的值之间。聚对苯二甲酸乙二酯(PET和PETE)被计算成在假定条件下几乎没有氧的传递。因此，该计算证明，材料可明智地选择成明显减少或几乎消除通过装置的聚合物壁的氧传递。
装置实施方式：多孔平板
在一个实施方式中，高压装置包括在主体或平板中的多个孔(“多孔平板”)。这样的实施方式的一个例子在图1中示出。所示实施方式是96孔平板；由在高压时基本上对氧质量传递不可透过的柔韧材料制成的主体(1)具有用于容纳液体样品的96个孔。材料优选地(但不是必须)选择成使得平板可通过注入模制形成。
一旦为多孔平板实施方式的主体选择了适当的材料，就必须将样品引入样品室中。在样品孔中包含气穴是不希望有的，因为在高压下，空气中的氧将被推到溶液中，从而改变了样品的氧化还原环境，且气穴的出现还可造成对材料的过多应变。因此，将孔设计成在最大可能的程度上消除孔中留下的任何残留空气。
图2A示出孔设计(1)的一个可能的实施方式的侧视图。孔(3)被部分地覆盖在“圆顶”(4)中，以确保排出所有空气。圆顶(4)在图2B中较详细地示出。区域(6)是用于样品装入的入口，且被形成圆顶的坚固材料(5)围绕。入口(6)应足够大，以便能够插入适当尺寸的吸液管尖端，用于试剂传送和排出空气。该圆顶设计实现了过量填充，以在密封之前使孔内的所有空气排出。此外，在过量填充期间，过多的样品沿着圆顶的侧面排出，并消除了样品之间的交叉污染。圆顶(4)在紧密地围绕入口的(4A)区域内具有基本上顶部平坦的表面，以便提供足够的密封表面。尺寸选择成使样品能够用标准尺寸的吸液管尖端装入，以使样品能够排出，在圆顶的底部有足够的沟槽来防止交叉污染，并提供前面提到的平坦顶部来提供充足的密封表面。
在多孔装置的一个实施方式中，垫放置在多孔平板的顶部上，以密封孔。适合于这样的垫的材料包括，但不限于硅橡胶。在一个实施方式中，垫具有大约1/8英寸的厚度，且长度和宽度基本上与和它一起使用的多孔平板的长度和宽度一样。垫应由足够柔韧的材料制成，以实现在圆顶顶部上的良好密封，并允许由于样品内压力引起的体积变化造成的变形。因为在本实施方式中，在密封表面两端没有差压，也就是说，孔内样品经受的压力基本上类似于垫经受的压力，与在大气压力下预期的垫相比，密封垫不需要提供任何附加的密封性能。如果所使用的密封材料在高压时不是基本上对氧是不可透过的，则可将在高压时基本上对不可透氧的膜放置在密封垫上，以抑制氧传递。该膜可由包括但不限于
Figure A20068005102700241
的材料制成。在使用密封垫的多孔装置的该实施方式中，夹具固定在平板上，以便将力置于密封垫上，并实现孔的密封。夹具应提供装置两端的均匀的力以及足够的力，来确保充分密封。夹具还应在整个加压周期中提供恒定的力，由于在高压时材料的收缩(特别是密封垫)，这需要恒定的张力夹具(不是恒定的力夹具)。图3示出具有密封垫(3-1)和夹具组件(3-2)的96孔平板实施方式。
在图4示出的多孔平板的另一实施方式中，平板的孔没有被圆顶和密封垫覆盖；相反，在给孔装入样品之前，孔由热密封的隔膜(4-2)覆盖。这样的隔膜通常在密封医用小瓶时使用。热密封的隔膜确保了密封的孔，并防止样品污染。样品通过用装配有针的多通道吸液管而不是吸液管注入来装入该实施方式的多孔平板中。针穿透隔膜，以便填充样品孔。二级针也在填充的同时刺穿样品，以便排出空气，并允许孔全部充满。设计成将溶液吸到多孔平板中的多通道吸液管在市场上可以买到；这样的吸液管可容易适合于使用用于样品装填的针，而不是吸液管尖端。在样品装入之后，隔膜用二级粘性聚合物膜(4-1)覆盖。该膜密封在样品装填期间产生的刺破的孔。可选地，膜还可抑制隔膜两端的氧扩散；也就是说，膜对氧基本上是不可透过的。用于粘性聚合物膜的可能材料包括，但不限于
Figure A20068005102700251
。
装置实施方式：恒定装填容积的装置
在另一实施方式中，高压装置包括容器，其中容器的体积在标准压力时是固定的；本实施方式指定恒定装填容积的装置。整个容器在暴露于高压时成比例地收缩；一般，容器在2千巴时收缩其体积的约5％-10％，以及在4千巴时收缩其体积的约20％(估计的)；因此，为了制造该装置，应使用柔韧材料。在图5中示出了这样的实施方式的一个例子。该装置由具有圆锥形底部的圆柱形筒组成。容器可制造有各种各样的内部体积；在表1中规定了具有250μL、500μL、750μL或1000μL的容器的尺寸的例子。容器的内部可例如以50μL的增量定刻度。圆柱形筒的顶部可带有螺纹，以用螺帽(其可成形为图5中的圆锥形底部，或其也可为圆柱形的)密封。当在内部和外部之间有至少约5psig的压力差时(注意，5psig是差压，不是总压力；该量值的压力差类似于包含碳酸饮料的商业瓶的压力差)，有螺纹的螺帽应能够维持密封。恒定装填容积的装置的实施方式的一般尺寸在表1中给出(恒定装填容积的装置的这些特定实施方式的壁的厚度是1/16英寸)。
表1
Figure A20068005102700261
装置实施方式：可变装填容积的装置
在另一实施方式中，高压装置包括可变装填容积的容器。在图6中示出该实施方式的例子。在该实施方式中，以类似于注射器的方式提供了具有可移动的塞(6-2)和可拆卸的盖(6-3)的筒体(6-1)。在一个实施方式中，当筒体垂直定向时，塞形成样品室的底部，并充当样品室和外部环境之间的密封。塞可具有连接的柱塞杆或分离的柱塞杆(6-4)，其可用于在充满筒体之前，移到塞到期望的容积。筒体可例如以50μL的增量定刻度，以便引导塞放置到期望的容积。样品包含在装置的内部空间(6-5)中。筒体可接着用期望的样品填充，小心以便尽可能多地除去残余空气。接着，将可拆卸的盖放置在筒体的顶部上。在可选实施方式中，筒体可在相反的方向填充，即，筒体可定向成使得盖放置在筒体的底部上，而塞插入筒体的顶部中。在一个实施方式中，可拆卸的盖是带有螺纹的，并可被简单地拧到筒体的顶部上。当在内部和外部之间有至少约5psig的压力差时(注意，5psig是差压，不是总压力；该量值的压力差类似于包含碳酸饮料的商业瓶的压力差)，有螺纹的可拆卸的盖应能够维持密封。之后，可在压力下对样品进行处理；在压力处理之后，可移除盖，并通过用柱塞杆推塞而倒出或推出筒体的容纳物。
在可选实施方式中，用在筒体的封闭端上的易破末端来代替可拆卸的盖。在本实施方式中，液体样品放置在筒体中，且塞插在筒体的顶部。易碎末端在高压处理期间保持完好无损。在处理之后，拆掉末端，并通过用柱塞杆推可移动的塞而倒出或推出筒体的容纳物。末端可设计成用手拆掉，或可设计成通过切割工具拆掉；见图21可变装填容积的装置的例子，其中末端可通过切割工具来去除，以便排出样品。
在另一可选实施方式中，针可插在可移动的塞和筒体壁之间，以将样品插入筒体中。当样品被放入时，在可移动的塞上的单向阀允许排出筒体内的空气(见图7A、图7B以及下面单向阀组件的讨论)。
应注意，因为可移动的塞将响应于施加的压力而移动，用于制造可变装填容积的装置的材料不需要与用在本发明的其它装置中的材料一样柔韧。
在图7A和图7B中，示出可移动的塞(7)，其特别适合于高压应用，并可起单向阀塞的作用。在图7A和图7B中示出的实施方式是瓣塞或瓣阀，因为它依赖于瓣来允许液体的单向流动。在图7A中，柔韧的瓣(7-1)用O型圈(7-2)形成密封。瓣(7-1)和O型圈(7-2)从内部通道(7-4)密封外部环境(7-6)，内部通道(7-4)在开口(7-7)向可变装填容积的装置的内部打开。区域(7-3)是实体的。如图7B所示，当单向阀塞插入可变装填容积的装置的聚合物筒(6-1)中时，可向下压塞，直到样品开始从单向阀流出。这出现在当柔韧的瓣(模制瓣)弯曲以允许样品通过由图7B中的箭头指示的路径逸出时。向下压直到样品流出阀确保尽可能多的从样品排出，且也允许调节装置中样品的量。因为瓣可只在一个方向弯曲(远离O型圈)，所以出现在样品外部的空气或任何其它物质都不能回流到样品中。
适合于用作高压样品小瓶的另一可变装填容积的装置在图21中示出，该装置由聚合物样品筒、止回阀匹配器、止回阀组件和O型圈密封件组成。在图19中，示出用于可移动的塞(19-0)的另一设计，塞(19-0)对高压应用特别有用，并可起单向阀塞的作用；这个可移动的塞也用作止回阀匹配器(即，止回阀可插入可移动的塞(19-0)中)。塞可由各种材料制造，包括但不限于
Figure A20068005102700281
(
Figure A20068005102700282
是特拉华州Wilmington的E.I.Du Pont deNemours and Company的注册商标，用于缩醛树脂)；塞可通过注入模制或通过机械加工制造。塞接触液体样品的区域是曲面(19-1)(注意，当插入容纳液体的容器中时，塞将从图19所示的方向反向)；这个曲率确保从容器推出尽可能多的气体。凹槽(19-3)允许安装O型圈，以用容器的壁形成可移动的密封。该塞适合于在其内腔(19-4)中接纳止回阀，内腔(19-4)可通过用手将止回阀插入匹配器中而容易安装。阀塞/止回阀匹配器优选地利用球-弹簧止回阀。图20示出这样的止回阀(20-1)，其在市场上可以买到(The Lee Co，PN#CCPX0003349SA，Westrook，Connecticut)。图20中的箭头指示止回阀中被允许的液体流动的方向。液体通过止回阀的内腔(20-2)，从而通过压缩阀弹簧(20-4)来向下推阀的球(20-3)。一旦流体不再流动，弹簧(20-4)就将球(20-3)推回，以密封阀。图20的止回阀插入图19的止回阀匹配器部件中；图20A示出安装有止回阀(20-1)的止回阀匹配器(19-0)。包括止回阀的止回阀匹配器插入容器中，以形成如图21中的可变装填容积的容器。容器(21-1)由可经受高达约5千巴、优选地高达约10千巴的加压并可选地是不可透氧的柔韧材料制成。可变装填容积的装置的容器(21-1)可使用例如
Figure A20068005102700283
684D的材料在单腔模具(例如可从加利福尼亚Orange County的PTG Global公司得到的模具)中进行注入模制。构造的材料不限于并可进一步调节，以调整氧渗透性。容器包含液体样品(21-2)。在一个实施方式中，可变装填容积的装置可容纳高达1.2ml的液体体积，并可在150μL-1200μL的体积范围内使用。具有止回阀(21-4)的匹配器(21-3)插入容器(21-1)的顶部中；止回阀被定向成使得容器内的空气和液体可向上流动，并流出容器，但阻止液体向下流动和流入容器中。当匹配器被向下推到容器中时，空气被推出止回阀；在液体样品开始被推出容器之前，匹配器的凹形底部确保尽可能多的空气被推出。于是，如所示的可变装填容积的装置可经受高压。
装置实施方式：溶液交换(溶液混合)装置
在另一实施方式中，高压装置包括多个室，其中室的容纳物可保持分离，或可混合在一起。这样的装置被指定为溶液交换装置或溶液混合装置。当在高压下处理液体样品时，可混合容器的容纳物，以改变液体样品的化学溶液条件。可被改变的化学溶液条件包括，但不限于pH、盐浓度、还原剂浓度、氧化剂浓度、离液剂浓度、精氨酸浓度、表面活性剂浓度、优先排除的化合物浓度、配位体浓度、原来存在于液体样品中的任何化合物浓度、或添加到溶液的附加反应物或试剂添加物浓度中的任何一个或多个。在另一实施方式中，化学溶液条件通过将额外的试剂或反应物添加到液体样品来改变。这样的试剂或反应物可包括酶抑制剂、药物、小有机分子(分子重量在约1000道尔顿以下)或蛋白质衍生试剂。
容器中的容器实施方式：在包括多个室的一个这样的实施方式中，其中室的容纳物可保持分离，或可混合在一起，高压装置包括包围一个或多个二级室的初级室，其中一个或多个二级室可被打开，而不打开初级室，由此一个或多个二级室的容纳物被释放，而与初级室的容纳物接触。在图8A和8B中示出该实施方式的例子。可变装填容积的容器，例如图6或图21的可变装填容积的容器用作初级室，而一个或多个二级容器(8-1)放置在可变装填容积的容器(6-5)的内部中。(应注意，可变装填容积的容器仅仅作为例子使用；本发明的任何其它装置，例如恒定装填容积的容器可用作初级室。)二级容器的一端被密封。磁盘(8-3)放置在二级容器的另一端上，该磁盘构造有通过二级容器的一个壁或侧面、通过盘的中心并进入二级容器对面的壁或侧面中的轴。盘应设计有公差，以便尽可能准确地配合到二级容器中。盘设计成在轴上自由地旋转，从而以类似于常规蝶阀的方式有效地打开或关闭二级容器。斜面或有斜面的边缘用于以对盘后部的尽可能紧密的公差实现磁盘的自由旋转。该设计使磁盘能够自由地旋转，同时当磁盘在封闭位置时提供有效的密封。当使用该设计时，优选地将初级容器维持在使得二级容器或容器在垂直位置的位置中，以便重力有助于将磁盘维持在其封闭位置。通过以垂直或平行方式放置在高压容器外部周围的电线圈来启动开关，初级室(包括二级容器)放置在该高压容器中。水平线圈基本上平行于压力容器内的磁盘，以便产生将磁盘维持在封闭位置或密封位置的磁场。这在图8A中示出。因为压力容器通常由不锈钢制成，所以线圈设计有适当数量的圈、规范厚度和能够产生足够强的磁场以穿透压力容器的内部的电流。可选地，压力容器可由不减弱磁场的材料制成，差不多为钢或其它这样的铁磁性材料。用于控制磁盘的电线圈的另一布置包括以水平方式和垂直方式将线圈放置在样品架周围。在该设计中，磁场不必穿透压力容器的钢壁；然而，承载电流的电线必须插入压力容器的内部。这可通过由绝缘陶瓷而不是钢来制造常规压力容器的密封塞的底部来实现。
当磁盘保持在封闭位置时，水平场打开和水平场关闭，从而将磁盘维持在水平位置，并从初级容器的溶液容纳物密封二级容器的溶液容纳物。为了实现溶液交换，以适当的方式(例如，停止水平线圈中的电流并开始垂直线圈中的电流)控制水平线圈和垂直线圈中的电流，以如图8B所示打开盘，从而允许二级容器的容纳物(包括在二级容器的内部空间(8-2)中)与初级容器的容纳物接触(包括在初级容器的内部空间(6-5)中)。盘可用于产生混合行为；水平线圈和垂直线圈中的电流是交变的，使用交变电流来产生旋转的电磁场并翻转磁盘。这使二级容器的的容纳物向初级容器打开，而盘的运动实现了对流和溶液交换。在变化形式中，二级容器上的盖可由驱动轴控制，该驱动轴通过进到高压室内的适当密封的开口进入高压室，并还通过适当的密封通过初级容器。
流动回路实施方式：在包括多个室的另一个这样的实施方式中，其中室的容纳物可保持分离，或可混合在一起，高压装置包括由流动路径连接的至少两个室，其中室和流动路径形成具有至少一个泵的闭合环状回路。本实施方式的例子在图9中示出。液体样品放置在“离解”室(9-1)中，而第二溶液放置在“重折叠”室(9-2)中。附加的离解室、重折叠室和流动路径可按需要添加。然后，装置放置在压力室中，并被加压。当希望混合液体样品与第二溶液时，柱塞泵(9-5)被打开，从而使液体通过闭合环状回路(9-3)循环。柱塞(9-7)可由磁性材料制成，从而实现通过磁场的抽吸率控制。微处理器控制的电池供电的线圈可连同室和流动回路一起放置在压力室内部，以便控制柱塞泵。(微处理器(9-8)和电池(9-9)优选地嵌入氧化还原块(9-4)中，以减少到微处理器本身的压力传递。)可选地，用于控制初级容器/二级容器装置中二级室金属盘的金属线圈的布置可用于控制柱塞。在又一变化形式中，装置可由通过进到高压室中的适当密封的开口进入高压室中的驱动轴控制。一个或更多止回阀(9-6)确保不定向的流动。虽然为了容易理解图，容器被标记为“离解室”和“重折叠室”，但是应认识到，其它化学和生物化学处理可出现在任一或两个室中。
预混合容器/接收(后混合)容器实施方式：在包括多个室的另一个这样的实施方式中，其中室的容纳物可保持分离，或可混合在一起，高压装置包括一种系统，该系统包括接纳液体样品的被指定为预混合容器的至少两个容器。液体样品通常在一个或更多条件或组成上不同，例如盐浓度、pH等。(如果希望，液体样品可为相同的。)系统还包括被指定为接收容器或后混合容器的至少一个附加的容器，其中接收(预混合)容器在传递之前可为空的，或在传递之前可包含液体或固体组份。这样的系统(100)在图13中示出，并在图14中示出详细的横截面。在图14中，被塞(112)密封的压力室(102)支持包含分离的液体样品的两个预混合容器(120)和(122)。预混合容器示为与图14中的尺寸大致相等；然而，容器的尺寸可相对于彼此变化，以便例如一个预混合容器可具有两倍于其它预混合容器的体积。此外，为了简单起见，只示出两个预混合容器，但如果希望可使用更多预混合容器。预混合容器具有可移动的柱塞(128)；液体导管(124)通向混合器(126)。混合器通向包含柱塞(132)的接收(后混合)容器(130)，柱塞(132)在图14中示为顶着接收容器的顶部平齐。阀(104)、压力发生器(108)和压力线(110)与压力室(102)的内部(103)相通，并可将压力室(102)的内部加压到高达例如2,000-2,500巴。阀(106)、压力发生器(108)和液压线(111)与布置在柱塞(132)下面的液体相通。图15更详细地示出压力室(102)。液压出口(134)从接收容器(130)中除去液体，从而使柱塞(132)从密封件(131)移开，即，柱塞(132)从混合器(126)的入口拉开。这接着使液体通过混合器(126)吸入预混合容器(120)和(122)中，其中液体在到接收容器(130)的途中混合。当液体排出容器(120)和(122)时，柱塞(128)被向下拉；当预混合容器(120)和(122)成为空的时，柱塞(128)靠着密封件(125)搁置。在另一实施方式(未示出)中，液压可施加到柱塞(128)的外侧，以便于流体从预混合容器(120)和(122)排出。图16示出在预混合容器(120)和(122)内的液体样品传递到接收容器(130)之后的装置。在流体从预混合容器(120)和(122)排出后，柱塞(128)靠着密封件(125)平齐。在接收容器(130)内的柱塞(132)从密封件(131)被推开，以接纳传递到接收容器的液体。图17更详细地示出预混合容器(120)。样品通过入口(121)放入预混合容器(120)中；在放入样品后，塞或止回阀可接着插入入口(121)中，以密封预混合容器。柱塞(128)具有密封有O型圈(129B)的环形凹槽(129A)，以便在柱塞和容器的壁之间形成密封。图18更详细地示出接收容器(130)。液体通过密封件(131)中的开口(136)进入接收容器中(止回阀，未示出，可选地布置在开口(136)中，以便阻止回流)；O型圈(135)增强密封。向下拉柱塞(132)的负液压通过开口(134)被施加，负液压又使液体从预混合容器流(没有在图18中示出)吸到接收容器(130)中。柱塞(132)具有O型圈(135)，以阻止液体在柱塞周围传递。
压力室(102)可被加压，以便对液体样品产生2000-2500巴(也可使用更高或更低的值，例如250巴到10千巴，或1千巴到10千巴，或1千巴到5千巴)。因此，预混合容器、接收容器和因而液体样品本身可在混合之前、期间和之后维持在高压。装置因此允许在高压下分离地处理或培养两个或更多溶液一段第一时间(例如，从约1分钟到约1星期，或约10分钟到约48小时，或约1小时到约48小时，或约10分钟到约24小时，或约1小时到约24小时，或约10分钟到约12小时，或约1小时到约12小时，或约1小时到约6小时)。溶液可接着被混合在一起；混合溶液可被培养一段第二时间(例如，从约1分钟到约1星期，或约10分钟到约48小时，或约1小时到约48小时，或约10分钟到约24小时，或约1小时到约24小时，或约10分钟到约12小时，或约1小时到约12小时，或约1小时到约6小时)。在两个培养时期都结束之后，压力室被减压，且将溶液从接收室除去，它在接收室中被分析用于各种特性(例如蛋白质的正确重折叠)和/或用于期望的目的。
可使用的装置的例子包括：高压发生器，PN#37-5.75-60，High PressureEquipment Co.，Erie，Pennsylvania(以注射器泵的形式，定为60,000psi)；高压管道系统(PN# 60-9H4-304，High Pressure Equipment Co.)；高压阀(PN# 60-11HF4，High Pressure Equipment Co.)；高压密封管(PN#60-2HM4)以及套圈(来自High Pressure Equipment Co.的PN# 60-2H4)。预先混合容器可由透明石英筒体(Wilmad Glass，Buena，Jew Jersey)制造；石英筒体可用装配有O型圈(McMaster-Carr，Aurora，Ohio，PN 9396K16，2-011，由硅橡胶制成)的制成的不锈钢柱塞(高精度装置，Boulder，Colorado)覆盖。初级室的出口通过使用标准HPLC色谱法配件(PN#F-300-01，F-113，F-126x，1576，Upchurch，Oak Harbor，Washington)连接到静态混合器。如图所示的混合装置是可选的；当希望比简单的扩散高的混合率时，或当希望彻底的混合时，可使用这样的混合器。可使用静态混合器，例如用在HPLC应用中的混合器；这些混合器可从很多供应商得到(例如，Analytical Scientific Instruments，El Sobrante，California，静态混合器PN# 40200000.5)。静态混合器的出口通过使用标准HPLC色谱法配件(例如前面描述的Upchurch配件)连接到二级重折叠室。
溶液条件的逐步调节：在预混合容器/接收(后混合)容器实施方式中，应注意，溶液不需要在一个步骤中全部混合；也就是说，在预混合容器中的溶液的一部分可流到接收容器中，接着是在预混合容器中以及在接收容器中在剩余溶液的压力下的继续培养。以这种方式，可实现溶液条件的逐步调节。在附加的实施方式中，预混合容器可具有单独启动的阀，用于在不同的时间点添加不同的预混合溶液。因此，例如，对于被指定为A、B、C和D的预混合容器，在预混合容器A中的液体样品如蛋白质溶液可被培养一段时间，接着(阀A和B打开，但阀C和D关闭)预混合容器A和B的容纳物可流到接收容器中，以改变来自容器A的液体样品的原始溶液条件。在进一步的培养时期之后，可打开预混合容器C的阀，且容器C的容纳物流到接收容器中。在又一个培养时期之后，可打开预混合容器D的阀，且容器D的容纳物流到接收容器中，如果希望，接着仍然是另一个培养时期。这可使用如期望的那样多的预混合容器来实现，以便以逐步方式调节液体样品的溶液条件。
在流动回路实施方式中，可通过指定几个容器例如容器A、B、C和D来实现溶液条件的逐步调节。溶液可在高压下培养一段时间。接着可打开容器A和B的阀，从而允许这些容器之间的流动(以及当其容纳物与容器B的容纳物混合时，容器A的溶液条件的改变)，而容器C和D的阀可保持在适当的位置，其中在培养时期期间流动绕过容器C和D。阀可接着设置成允许容器C的容纳物放置到流动回路中(例如，通过关闭容器C周围的旁路分流器，并打开阀，以将容器C置于流动回路中)，其中容器C的容纳物此刻与容器A和B的容纳物在流动回路中混合(以及当其容纳物与容器C的容纳物混合时，容器A的溶液条件的改变)，同时在另一培养时期内流动继续绕过容器D。最后，阀可打开，以将容器D置于流动回路中，同时关闭容器D周围的旁路分流器，用于当其容纳物与容器D的容纳物混合时，又一次调节流动回路中溶液的溶液条件以及又一个培养时期。这可按需要用流动回路中的具有适当的阀和旁路分流器的很多容器来实现，以便以逐步方式调节液体样品的溶液条件。
这些实施方式可用于在不同条件下蛋白质的重折叠。Lin在美国专利No.6,583,268以及Li，M.和Z.Su(2002)，Chromatographia 56(1-2)：33-38中提出在高pH下使用离液剂重折叠蛋白质，接着是pH的逐步减小、蛋白质溶液的稀释以及超滤和凝胶色谱法。使用如上所述的高压装置，压力调节的重折叠(250-5000巴的压力)可在碱性pH(接近10.0)的非变性离液剂溶液中进行，接着溶液的pH可以逐步方式逐渐减小，直到得到pH8.0的值。美国专利No.6,583,268中提出了每24小时0.2单位的速率，24小时是pH从10降低到8的10天中的一个时期；该速率可作为一般条件采用，或可在一个蛋白质到另一个蛋白质的基础上确定最佳条件。高静压的使用可减小或消除使用高浓度的离液剂的需要，以促进聚集体分解。通过合并压力和离液剂/pH调节的重折叠方法，期望获得较高的重折叠产量。
在一个实施方式中，本发明包括改变高压下溶液条件的方法，包括以下步骤：在至少一个第一容器中的溶液中提供至少一种组份；在至少一个附加的容器中为改变溶液条件提供至少一种试剂，其中至少一个附加的容器的容纳物与至少一个第一容器的容纳物不接触；在高压下放置容器；以及使至少一个附加的容器的容纳物与至少一个第一容器的容纳物接触，其中使至少一个附加的容器的容纳物与至少一个第一容器的容纳物接触一段时间。在一个实施方式中，以连续的方式使至少一个附加的容器的容纳物与至少一个第一容器的容纳物接触，由此第一容器的容纳物的溶液条件连续地改变一段时间。在另一实施方式中，以连续的方式使至少一个附加的容器的容纳物与至少一个第一容器的容纳物接触，由此至少一个第一容器的容纳物的溶液条件逐步地改变一段时间。在此溶液条件中逐步变化的一个实施方式中，pH改变，且第一容器的容纳物的pH为约9到约11、或约9.5到约10.5、或约10。在此溶液条件中逐步变化的另一实施方式中，第一容器的容纳物的pH为约9到约11、或约9.5到约10.5、或约10，并降低到约7到约8.9、或约7.5到约8.5、或约8的pH。在逐步方法的另一实施方式中，pH大约每24小时降低约0.01到约2pH单位，或大约每24小时降低约0.1到约1pH单位，或大约每24小时降低约0.1到约0.5pH单位，或大约每24小时降低约0.1到约0.4pH单位，或大约每24小时降低约0.1到约0.3pH单位，或大约每24小时降低约0.2pH单位。在溶液条件调节之前、期间或之后的培养时期可按需要为最佳的重折叠产量变化；例如，在高压下的培养在溶液条件的调节之前可进行从约1分钟到约1星期、或约10分钟到约48小时、或约1小时到约48小时、或约10分钟到约24小时、或约1小时到约24小时、或约10分钟到约12小时、或约1小时到约12小时，或约1小时到约6小时的任何一段时间。对于溶液条件的逐渐的连续变化，调节可进行从约1分钟到约1星期、或约10分钟到约48小时、或约1小时到约48小时、或约10分钟到约24小时、或约1小时到约24小时、或约10分钟到约12小时、或约1小时到约12小时，或约1小时到约6小时的任何一段时间。对于溶液条件的逐步调节，调节之间的时间间隔可为从约1分钟到约1星期、或约10分钟到约48小时、或约1小时到约48小时、或约10分钟到约24小时、或约1小时到约24小时、或约10分钟到约12小时、或约1小时到约12小时，或约1小时到约6小时的任何一段时间。最后，在溶液条件调节到期望的目标条件之后，在高压下的培养可进行从约1分钟到约1星期、或约10分钟到约48小时、或约1小时到约48小时、或约10分钟到约24小时、或约1小时到约24小时、或约10分钟到约12小时、或约1小时到约12小时，或约1小时到约6小时的任何一段时间。
在如上所述的方法中，当溶液条件变化时，至少一个第一容器的容纳物可保留在第一容器中，如同用于溶液交换的容器中的容器实施方式的情况一样。可选地，当溶液条件变化时，至少一个第一容器的容纳物的所有或一部分可不再在第一容器中，如同流动回路或预混合容器/接收容器(后混合)容器实施方式的情况一样，在这种情况下，第一容器的容纳物的改变出现在部分地或完全远离第一容器的位置。在这样的情况下，应理解，对改变至少一个第一容器的容纳物的溶液条件的参考指改变原来在至少一个第一容器中的容纳物的溶液条件(即，“至少一个第一容器的容纳物”被理解为读成“在溶液交换之前至少一个第一容器的原始容纳物”)。
样品放入样品室中
一旦为装置的主体选择了适当的材料，样品就必须放入样品室中。装置适合于接收液体样品，因而可使用用于液体传递的各种标准方法。可使用本领域中公知的手持式或机械式吸液管、注射器、泵和其它液体传递工具。在加压之前，应小心从任何装置排出尽可能多的残余空气，这帮助防止材料失效，并防止包含在空气中的氧在系统中被溶解。装置可填充有惰性气体如氮或氩，以便当施加压力时防止不能排出的残留气体改变液体的氧含量。
在某些附加的实施方式中，在将液体装入室之前，一种或更多种气体通过样品喷射。这样的气体包括，但不限于相对惰性的气体，例如氦、氮、氖、氩或氪，其中最好转移尽可能多的溶解氧。通常期望氧的严格排出，但在期望溶液中的氧含量比正常高的某些情况下，空气或氧本身可通过样品喷射。在又一个实施方式中，真空可应用于样品，以便使气体从样品分离。在又一个实施方式中，使用惰性气体喷射可跟随有真空处理，以便除去尽可能多的溶解氧；喷射-抽吸循环可按需要重复。
样品室的密封和样品放入
本发明的几个装置提供其自己的密封，例如可变装填容积的装置使用用于密封目的的单向阀塞。对于没有其自己的密封的装置，例如96孔平板，样品室可用由硅树脂、橡胶或其它材料制成的密封件来密封。在一个实施方式中，密封材料对样品孔的容纳物是惰性的，因为液体样品可在实验期间开始与密封件接触。当使用在高压时基本上不可透氧的密封件如橡胶时，在高压时基本上不可透氧的第二密封件可应用到第一密封件上，以减少或阻止氧质量传递。除了可变装填容积的装置以外，单向阀塞还可用在各种其他装置中，例如96孔平板(其中高达96个的单向阀塞用于密封室)。
样品室可在放入液体样品之前或之后密封。如果样品室在放入液体样品之后密封，则避免了穿透密封件的必要性。然而，如果样品室在放入液体样品之前密封，则密封必须允许放入样品。由例如橡胶或硅树脂的材料制成的密封件可用针刺破，以便放入液体样品；第二针可用于从室排出空气。第二通气针(venting needle)只在需要穿透密封件的程度上插入，并最低限度地延伸到室中，以便尽可能多得取出空气。一旦空气完全排出，且液体开始从室排出，室的填充便结束。
因为橡胶和某些硅树脂在高压时基本上是氧相对不可透过的，因此可应用第二密封层，以便阻止高压时的氧质量传递。在高压时基本上不可透氧的
Figure A20068005102700381
或其它适当材料的层可铺在第一密封件上。
其它应用
应注意，虽然上面在药物的背景下讨论了高压装置，特别是用于蛋白质的重折叠的高压装置，但是这些装置的应用不限于药物或蛋白质重折叠。装置可用在需要样品特别是液体样品的压力处理的任何应用中。例如，Kunugi等人的Langmuir，15：4056(1999)研究了在不同压力下水溶液中热响应聚合物的温度和压力响应行为。压力影响化学反应是公知的；压力可影响反应动力学(具有负活化体积的反应被较高的压力加速；见Vaneldik等，Chemical Reviews 89：549(1989)和Drljaca等，Chemical Reviews98：2167(1998))和反应热力学(具有较低的系统体积的转换被较高的压力协助；见J.M.Smith等，Introduction to Chemical EngineeringThermodynamics，New York：McGraw-Hill，2001)。
通过下列例证性实施例将进一步理解本发明，其不是用来限制本发明的。
实施例
实施例1
使用考马斯蓝染料的典型溶液交换(溶液混合)实验
在压力处理期间研究了使用图13-18中描述的溶液混合装置的溶液交换。已知浓度的考马斯蓝染料的稀释物放置在一个预混合容器(0.015mg/ml染料的1.0ml)中。在另一个预混合样品容器中，放置1ml的纯水。压力慢慢增加到2000巴。在此压力10分钟之后，连接到室的侧入口的高压阀关闭，且高压注射器缩回，以调节柱塞流动(先进行校准，以使注射器泵的柱塞位置相对于预混合容器和接收溶液容器的柱塞位置相同)。样品被收集，且在570nm下测量UV/VIS吸收率，以确定交换后染料的最后浓度(图22)。该数据与考马斯蓝的标准比较。进行三个连续的实验，以确定在操作图13-18中描述的溶液交换装置之后出现的混合程度。0.55+/-0.5的吸收率值被测量，其相应于0.0092mg/ml染料的染料浓度。后混合的染料溶液与纯水的1∶1稀释应导致在570nm具有0.43的吸收率的0.0075mg/ml的染料浓度(图22)。研究证明，在操作装置三次之后出现混合，且1.24体积的溶液包含与0.75体积的去离子水混合的考马斯蓝染料。该数据表明，溶液交换在压力处理期间出现。
实施例2
在压力处理期间与溶液交换耦合的母鸡蛋白溶菌酶的压力重折叠
本实施例证明，在压力处理期间的溶液交换改变了来自蛋白质聚集体的天然蛋白质的重折叠和恢复。在前面的工作中，St.John等人证明，当GdnHCl的非变性水平在压力处理期间出现时，可最佳化蛋白质聚集体的压力引起的重折叠。St.John等人指出，在2000巴培养5天之后，溶菌酶重折叠恢复从在0.2M GdnHCl的ca.30％线性增加到在2M GdnHCl的ca.80％(St John，R.J.，J.F.Carpenter，等.(2002)，Biotechnology Progress18(3)：565-571)。
图23示出来自当前溶菌酶重折叠研究的结果，其中GdnHCl浓度在增压到2000巴之前(“没有交换”样品)和加压期间(“HP交换”)控制。(大气控制也运行，并证明压力处理需要重折叠溶菌酶聚集体。)溶菌酶在高压时以1M GdnHCl重折叠(没有溶液交换)，从而导致ca.53％的重折叠产量。溶菌酶在高压时也以0.5M GdnHCl重折叠，没有溶液交换，从而导致ca.27％的重折叠产量。当溶菌酶在初始的1M GdnHCl浓度重折叠时，接下来是在压力处理期间溶液交换和还原到0.5M GdnHCl浓度，产生ca.47％的重折叠产量。因此，虽然后面两个实验都有0.5MGdnHCl的最后浓度，但是没有交换的溶液具有比交换的溶液低得多的重折叠产量。在0.1M GdnHCl下重折叠的不交换的溶菌酶溶液具有比在0.5M GdnHCl下结束的溶液低得多的重折叠产量。
高压使疏水和静电接触不稳定，但对氢键结合作用很小。另一方面，GdnHCl使氢键结合不稳定。因此，添加非变性水平的GdnHCl帮助促进溶菌酶的重折叠。在高压溶液交换期间，最初较高的GdnHCl浓度(1M)将溶菌酶聚集体引入对聚集体分解更有利的环境。然后，结束在压力下的溶液交换，以使最后的GdnHCl浓度为0.5M。如前所述，可以看到，即使0.5M GdnHCl“不交换”的样品和溶液交换的样品的最后溶液条件均相同，首先在较高的1M离液剂浓度开始的能力在溶液交换的样品中促进重折叠。1M GdnHCl“不交换”的重折叠产量强调溶菌酶在2000巴当存在1M胍时保留在天然结构中(Randolph，T.W.，M.Seefeldt，等.(2002)，Biochimica Et Biophysica Acta-Protein Structure and MolecularEnzymology 1595(1-2)：224-234)。因此，溶菌酶的重折叠产量没有因高浓度离液剂的出现而降低。在降低离液剂浓度的压力处理期间的溶液交换可能对增加蛋白质的产量更有利，蛋白质对胍HCl的出现更敏感。这些结果显示，在高压处理期间使用溶液交换技术来成功地增加蛋白质聚集体的重折叠产量的能力。
所使用的实验条件如下：聚集体母鸡蛋白溶菌酶的水悬浮液放置在具有在pH 8.0的50mM Tris-HCl、1M GdnHCl、5mM GSSG、2mM DTT的一个预混合容器中。第二预混合容器充满不含蛋白质的在pH 8.0的50mM Tris-HCl、0M GdnHCl、5mM GSSG、2mM DTT。样品被加压10分钟的一段时间到2000巴的最后压力。蛋白质保留在增强溶解的缓冲液中6小时，此时使用图14所示的溶液交换装置开始溶液交换。最后合并的溶液(现在在接收容器中)在解压之前在2000巴下保留另外6小时。在2000巴和1巴的压力下，测试控制，其中重折叠的相同的溶菌酶聚集在包含50mM Tris-HCl、0.5或1M GdnHCl、5mM GSSG、2mM DTT的pH 8.0溶液中。从接收容器收集样品，且通过类似于由Jolles(Jolles，P.(1962).“Lysozymes from Rabbit Spleen and Dog Spleen”Methods of Enzymology5：137)描述的方法的方法测量溶菌酶催化活性。
在这里通过确认引用而参考的所有出版物、专利、专利申请和公布的专利申请的公开内容由此在这里以引用方式全部并入。
虽然为了理解清楚的目的，作为例证和例子在一些细节上描述了前述发明，但是对本领域的技术人员来说，很显然某些小的变化和更改将被实践。因此，描述和例子不应解释为限制本发明的范围。

Claims (32)

1.一种用于液体样品的压力处理的容器，其包括用于容纳所述液体样品的至少一个室，其中所述容器由柔韧的材料制成，其中所述材料可经受高达10千巴的多维压力，而没有破损或破裂，并任选地在高压时基本上是不可透氧的。
2.如权利要求1所述的容器，其中所述容器在标准压力下具有可变装填容积。
3.如权利要求2所述的容器，其中所述容器包括筒体，所述筒体具有第一端和第二端；可移动的塞插入所述筒体的所述第一端中；以及可拆卸的部分固定到所述筒体的所述第二端。
4.如权利要求3所述的容器，其中所述可拆卸的部分是有螺纹的螺帽。
5.如权利要求3所述的容器，其中所述可拆卸的部分是可从所述容器切掉或从所述容器拆掉的末端。
6.如权利要求2所述的容器，其中所述可移动的塞包括止回阀。
7.一种使样品经受高压的方法，其包括将样品引入权利要求1的所述容器中，使所述容器经受高压，以及将所述压力减小到大气压力。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述样品是聚集体蛋白质和/或变性蛋白质的溶液。
9.如权利要求1所述的容器，其中所述容器由选自下列组中的材料形成：聚对苯二甲酸乙二酯、高密度聚乙烯、聚苯乙烯和聚苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。
10.如权利要求1所述的容器，其中所述容器在标准压力下具有恒定装填容积。
11.一种用于在高压下溶液交换的装置，其包括：
至少一个第一容器，其容纳第一液体样品；
一个或多个附加的容器，其容纳附加的液体样品或样品，其中所述第一液体样品和附加的液体样品或样品可以相同或不同，
其中所述容器由可经受高达5千巴压力而没有破损或破裂的材料制成，并任选地在高压下基本上是不可透氧的，
且其中所述一个或多个附加的容器的所述液体样品可与所述第一容器的所述液体样品混合或接触，同时第一容器和附加的容器及其相应的液体样品可在混合或接触之前、期间和之后维持在高压。
12.如权利要求11所述的装置，其中当所述一个或多个附加的容器包括两个或多个附加的容器时，所述两个或多个附加的容器的容纳物可与所述第一容器的容纳物混合，而与所述其它两个或多个附加的容器无关，或与所述其它两个或更多附加的容器一道。
13.如权利要求11所述的装置，其中：
容纳液体样品的所述至少一个第一容器是预混合容器(其中所述液体样品可以相同或不同)；
容纳附加的液体样品或样品的所述一个或多个附加的容器是另一预混合容器，其中所述第一液体样品和所述附加的液体样品或样品可以相同或不同，
以及所述装置进一步包括至少一个附加的接收容器，其中所述接收容器在传递之前可为空的，或在传递之前可包含液体或固体组份；
其中所有的所述容器由可经受高达5千巴压力而没有破损或破裂的材料制成，并任选地在高压时基本上是不可透氧的；
其中在容纳液体样品的所述预混合容器中的所述液体样品可传递到所述至少一个接收容器中，由此所述液体样品可彼此接触和/或混合；
以及其中容纳液体样品的所述预混合容器、所述至少一个接收容器和所述液体样品本身可在接触和/或混合之前、期间和之后维持在高压。
14.如权利要求13所述的装置，其进一步包括混合装置，所述混合装置置于容纳液体样品的所述预混合容器和所述至少一个接收容器之间的流体通路中。
15.如权利要求14所述的装置，其中所述混合装置是静态混合器。
16.如权利要求11所述的装置，其中所述第一容器包括用于容纳第一液体样品的室，所述第一容器由可经受高达5千巴压力而没有破损或破裂的柔韧材料制成，并任选地在高压时基本上是不可透氧的；
以及一个或多个附加的容器，其中所述一个或多个附加的容器由可经受高达5千巴压力而没有破损或破裂的柔韧材料制成，并任选地在高压时基本上是不可透氧的；
其中所述一个或多个附加的容器完全被所述第一容器包围，且其中所述一个或多个附加的容器包含附加的液体样品，所述附加的液体样品可相同，或与彼此和与所述第一液体样品不同；
其中所述一个或多个附加的容器当在所述第一容器内时可被打开，由此所述第一液体样品和所述附加的液体样品可接触和/或混合。
17.如权利要求16所述的装置，其中：
所述一个或多个附加的容器包括可被维持在封闭位置的盖，其中所述盖可被打开，而没有打开所述第一容器；
且同时所述第一容器、所述一个或多个附加的容器以及所有的液体样品可在打开所述一个或多个附加的容器的所述盖之前、期间和之后维持在高压。
18.如权利要求17所述的装置，其中所述盖还能够将包含在所述第一容器中的所述液体样品与包含在所述一个或多个附加的容器中的所述液体样品混合。
19.如权利要求17所述的装置，其中所述盖包括磁化部分，例如磁盘。
20.如权利要求11所述的装置，其中所述至少一个第一容器和所述一个或多个附加的容器连接在流动回路中。
21.如权利要求20所述的装置，其进一步包括止回阀，由此流体可在所述回路中只在一个方向流动。
22.如权利要求11所述的装置，其中当所述至少一个第一容器中的液体在与所述至少一个附加的容器中的液体混合和/或接触时，所述至少一个第一容器中的所述至少一个第一液体样品的一个或更多溶液条件被改变。
23.如权利要求22所述的装置，其中所述一个或多个溶液条件选自以下：pH、盐浓度、还原剂浓度、氧化剂浓度、还原剂浓度和氧化剂浓度、离液剂浓度、精氨酸浓度、表面活性剂浓度、优先排除的化合物浓度、配位体浓度、原来存在于溶液中的任何化合物浓度、或附加的另外反应物或试剂浓度。
24.一种在高压下改变溶液条件的方法，其包括：
提供容纳第一液体样品的至少一个第一容器；
提供容纳附加的液体样品或样品的一个或多个附加的容器，其中所述至少一个第一液体样品之中的至少一个和所述附加的液体样品或样品与其余样品不同；
其中所述容器由可经受高达5千巴压力而没有破损或破裂的材料制成，并任选地在高压时基本上是不可透氧的，
以及使所述一个或多个附加的容器的所述液体样品与所述第一容器的所述液体样品混合或接触，由此改变所述至少一个第一液体样品的溶液条件；
同时在混合或接触之前、期间和之后维持高压。
25.如权利要求24所述的方法，其中所述至少一个第一液体样品的所述一个或多个溶液条件选自以下：pH、盐浓度、还原剂浓度、氧化剂浓度、还原剂浓度和氧化剂浓度、离液剂浓度、精氨酸浓度、表面活性剂浓度、优先排除的化合物浓度、配位体浓度、原来存在于溶液中的任何化合物浓度、或附加的另外反应物或试剂浓度。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述至少一个第一液体样品的所述一个或多个溶液条件是pH。
27.如权利要求26所述的方法，其中所述至少一个第一液体样品的所述pH在溶液交换之前是约pH9到约pH11，而所述至少一个第一液体样品的所述pH在溶液交换结束之后是约pH7到约pH8.9。
28.如权利要求27所述的方法，其中所述至少一个第一液体样品的所述pH以逐步方式变化。
29.一种多样品容纳装置，其包括用于容纳液体样品的至少两个室，其中所述装置当经受高压时将所述室维持为基本上封闭的系统。
30.一种多样品容纳装置，其包括：
a)主体，其由在高压下维持整体性的材料制成；
b)在主体中的多个样品室，其适合于容纳液体样品；
其中所述装置既不允许液体样品在所述多个样品室之间也不允许在任何样品室和周围环境之间有效传递。
31.如权利要求30所述的装置，其中所述多个样品室包括至少96个样品室。
32.如权利要求30所述的装置，其中所述主体由选自下列组的材料形成：聚对苯二甲酸乙二醇酯、高密度聚乙烯、聚苯乙烯和聚苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。
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