CN106457153B - 用于分级分离生物制品的装置和方法 - Google Patents

Abstract

使用单个装置中的切向流过滤子单元与吸附子单元的组合来纯化生物分子的方法和装置，其中所述子单元可以被独立地或串联地操作，并且其中所述装置和方法适合于在与色谱方法所需条件不同的大范围的形式中使用，例如在未经过预先缓冲液平衡的情况下使用吸附子单元执行处理步骤以纯化受污染的样品中的生物分子。

Description

用于分级分离生物制品的装置和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年3月7日提交的第61/949,944号美国临时专利申请的优先权，其公开内容以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本文中所公开的实施方案涉及适合于纯化蛋白质、多核苷酸和病毒粒子的装置和方法。

背景技术

蛋白质例如IgG单克隆抗体的纯化可以受到色谱柱上捕获所需蛋白质的低效率的阻碍。多孔粒子色谱介质的缓慢流速和低容量会增大柱体积，这又会增大处理缓冲液体积，从而增加处理时间。流通色谱法已被视为一种替代方案，其中色谱介质仅结合污染物，然而在这些情况下，容量也是限制性的，即使使用被填充在柱中的多孔粒子介质，并且此种方法仍然是缓慢的。膜和整体柱式色谱法（Membrane and monolith-based chromatography）有时候可以克服缓慢问题，但是它们的容量比填充有多孔粒子的柱小很多倍，因此最终被证明效率较低。沉淀技术和过滤技术是已知的，但是也被证明不能提供具有等效的分级分离性能但效率更高的柱替代方案。除了各自低效以外，连续多步纯化方法还因为处理步骤之间的不连续性而存在另外的效率损失，这最终造成了另外水消耗、更大的材料成本以及更长的处理时间等负担。对于病毒粒子纯化和DNA纯化存在相同的限制。

涉及吸附色谱和单流切向流过滤（single-flow tangential flow filtration）的组合的某些装置和方法是已知的。Pall生命科学公司已经出版了将单程切向流过滤色谱（single-pass tangential flow filtration chromatography）与用于执行连续色谱的填充有相同介质的多个柱联系起来的产品介绍，其中单程切向流组件实现浓缩产物的功能（M.Schofield等人,Pall Life Sciences,2014,Application note USD 302,Productivity and economic advantages of coupling single-pass tangential flowfiltration to multi-column chromatography for continuous processing）。O.Shinkazh等人（美国专利号7988859、7947175）已描述了涉及被泵送通过切向流过滤系统的流化吸附色谱粒子的装置和方法，它们也用于连续处理。

尤其降低染色质含量的收获物净化方法是已知的（H.T.Gan等人,J.Chromatography A 191(2013)33-40;P.Gagnon等人,J.Chromatogr.A 1340(2014)68-78）。所述方法提高总体纯化质量并且在一些情况下减少用于实现所需纯度的柱色谱步骤的数目，但是纯化过程的生产率依然受损且仍然需要多个柱色谱步骤。

发明内容

在某些方面，本发明提供一种用于从制剂中纯化生物制品的方法，包括提供这样一种装置的步骤，所述装置具有(a)多个纯化子单元，所述纯化子单元包括配备有至少一个多孔膜的切向流过滤子单元和一个或多个吸附子单元，所述多孔膜具有孔隙率足以保留几乎所有生物制品的孔；(b)连接多个纯化单元与相关的泵和阀门的多个管道，从而允许生物制品根据多种供选择的配置在所述装置中循环，所述多种供选择的配置包括(i)用于连续流的第一配置，使切向流过滤子单元的滞留物管线输出可作为回收物被收集并且返回到切向流过滤单元的输入，和(ii)用于连续流的第二配置，使切向流过滤的滞留物管线输出连接到选自一个或多个吸附子单元的吸附子单元的输入，使此种吸附单元的输出可作为回收物被收集并且返回到切向流过滤单元的输入，和任选地(iii)用于连续流的第三配置，使切向流过滤的滞留物管线输出连接到与第二配置中所选择的吸附子单元不同的吸附子单元的输入（并且不通过在第二配置中所选择的吸附子单元），使此种吸附单元的输出可作为回收物被收集并且返回到切向流过滤单元的输入；以及(c)用于给装置供应制剂，优选地供应给切向流过滤单元的输入的管道。在某些方面，所述方法另外包括：执行步骤A，包括根据第一配置操作所述装置，使生物制品可以在切向流过滤子单元中循环一次或多次，同时增加生物制品的浓度并且降低与生物制品相关的污染物的水平；执行步骤B，包括根据第二配置操作所述装置，使生物制品可以在切向流过滤子单元和选自一个或多个吸附子单元的吸附子单元中循环一次或多次，同时降低与生物制品相关的污染物的水平；和任选地执行步骤 C，包括根据第三配置操作所述装置，使生物制品可以在切向流过滤子单元和与第二配置中所选择的吸附子单元不同的吸附子单元中循环一次或多次，同时降低与生物制品相关的污染物的水平。

在某些方面，本发明提供一种用于从制剂中纯化生物制品的装置，其中所述装置包括(a)多个纯化子单元，所述纯化子单元包括配备有至少一个多孔膜的第一切向流过滤子单元和一个或多个吸附子单元，所述多孔膜具有孔隙率足以保留几乎所有生物制品的孔；(b)连接多个过滤单元的多个管道；(c)引导流动通过多个管道并且允许多个纯化单元中的一个或多个彼此分离的阀门；(d)配置成用于诱导流动并且控制所述装置的一个或多个部分内的压差的泵；以及(e)用于给所述装置，优选地给切向流过滤单元的输入，供应制剂的管道；其中多个管道和相关的泵和阀门允许生物制品根据多种供选择的配置在所述装置中循环，所述多种供选择的配置包括(i)用于连续流的第一配置，使切向流过滤子单元的滞留物管线输出可作为回收物被收集并且返回到切向流过滤单元的输入，(ii)用于连续流的第二配置，使切向流过滤的滞留物管线输出连接至选自一个或多个吸附子单元的吸附子单元的输入而使所述吸附单元的输出可作为回收物被收集并且返回到切向流过滤单元的输入，和(iii)用于连续流的第三配置，使切向流过滤的滞留物管线输出连接到与第二配置中所选择的吸附子单元不同的吸附子单元的输入（并且不通过在第二配置中所选择的吸附子单元）而使所述吸附单元的输出可作为回收物被收集并且返回到切向流过滤单元的输入。

附图说明

以下附图用于支持对所公开装置的特征和其应用进行清楚的解释。应了解这些附图仅仅是说明性的并且总体上不以任何方式限制所述装置的具体配置和应用。

图1显示体现本发明的装置的所有特定功能特征的一种配置。数字01所指示的容器含有待纯化的制品制剂。数字02所指示的容器含有可用于平衡吸附子单元的缓冲液（虽然只显示了一个含有缓冲液的容器，但是如对于02所示的，可以供应多种缓冲液）。03表示再循环容器。04表示滤液（废物）容器。10表示天平，使得可以在任何时间点获知再循环容器的重量，其作为所含的液体体积的指标。20表示用于控制流体的阀门。50、51、52和53表示泵。30表示压力传感器。100表示切向流过滤子单元。200表示吸附子单元。图中的吸附子单元表示利用轴流的物理配置，例如填充有色谱粒子的柱、或整体柱（monolith）、或所谓的膜吸附器的情况也是如此。显而易见，控制器可以用于整合压力和其它传感器信号以控制装置的各个部分中的压差以便支持此种装置所独有的方法。图1-9中任一个所描述的带编号的特征都适用于图1-9的每一个中具有相同编号的特征。

图2突出了通过切向流过滤子单元浓缩制品制剂时的流动路径。在浓缩期间，通过切向流过滤模块中的孔去除小污染物。对于浓缩的选择是任选的，并且浓缩程度是任选的，但是浓缩产物的能力是装置的一个方面。

图3显示通过经切向流过滤子单元的渗滤（缓冲液交换）而改变缓冲液组成时的流动路径。对于渗滤的选择是任选的，渗滤程度是任选的，并且终点缓冲液的化学特性是任选的，但是渗滤制剂的能力是装置的一个方面。

图4突出了具有联机的切向流过滤子单元和吸附子单元的流动路径。这个流动路径可以在任选的缓冲液交换之前、期间或之后开始。切向流过滤模块保留所需制品的能力允许制剂在吸附子单元中循环一次以上。这允许吸附子单元被平衡至与缓冲液交换一致的结合条件。它还允许制剂在防止污染物结合于吸附子单元的条件下最初暴露于吸附子单元使污染物可以通过切向流过滤模块中的孔去除。这保护了当缓冲液条件稍后促进吸附子单元与污染物的结合时吸附子单元结合污染物的能力。在吸附子单元联机的整个持续时间内，小的可溶性污染物继续通过切向流过滤膜中的孔被去除。通过控制缓冲液输入与通过切向流过滤模块的流体通量的平衡，在整个方法中保持制品浓度在所期望的水平。

图5突出了用干净的缓冲液冲洗吸附子单元以回收所需制品时的流动路径。通过控制输入缓冲液与通过切向流过滤模块的流体通量的平衡，在整个方法中保持制品浓度在所期望的水平。

图6显示在用干净的缓冲液冲洗切向流过滤模块以回收所需制品期间，吸附子单元未联机的情况下的流动路径。在此步骤中缓冲液可以任选地被交换。

图7显示图1的变体，包括外部吸附色谱（201），使得无需在单独的色谱系统上执行单独步骤即可进一步纯化制剂。所述系统进一步包括用于纯化后的产物的收集容器（5）。流动路径在吸附子单元的外侧上还可以装配有传感器或传感器阵列。

图8显示图1的变体，其中包括另外的切向流过滤模块。此种模块提供以下能力：使用第一切向流过滤模块进行制剂的初始浓缩并且在第一吸附步骤期间保留制品，然后切换到第二切向流过滤模块以避免已吸附到第一切向流模块上的污染物在随后的处理阶段滤入制剂中的可能性。两个切向流过滤模块内的膜组成和孔隙率可以相同或不同。

图9显示基于图1的更为复杂的装置，不同之处在于包括3个轴流吸附子单元200、201、202。其它配置可以包括2个或4个或更多个吸附子单元，其中单个的吸附子单元可以都利用轴流形式，或者都利用切向流形式，或者利用两种形式的组合。05、06和07表示任选的另外的缓冲液或其它所需材料。

图10显示来自包括单个切向流过滤子单元和单个吸附色谱子单元的装置的部分流动路径，其中吸附色谱子单元是垂直的，使其可以与切向流过滤子单元串联地放置。01表示来自缓冲液、样品和/或回收物的流体输入。02表示到回收物的流体输出。03表示渗透物。10表示用于控制流动分配的阀门。100表示切向流过滤子单元。200表示吸附子单元。对于图10-14中任一个所描述的带编号的特征都适用于图10-14的每一个中具有相同编号的特征；图10-14中所示的特征的附图标记与图1-10和15中的特征的附图标记不同。图10所示的这个配置是足以支持例如实施例1、2、5、8-13和15-22中所描述的应用的一个实施方案。

图11显示来自包括单个切向流过滤子单元和两个吸附色谱子单元的装置的部分流动路径，其中吸附色谱单元是垂直的，彼此并联，使得任一个可以与切向流过滤子单元在任何时间串联，或者两个都可以相对于切向流过滤子单元处于未联机状态。01表示来自缓冲液、样品和/或回收物的流体输入。02表示到回收物的流体输出。03表示渗透物。10表示用于控制流动分配的阀门。100表示切向流过滤子单元。200表示吸附子单元。201表示第二吸附子单元。这个配置允许装置调节两种不同吸附方法的应用以在每种吸附物需要不同操作条件的情形下去除污染物。图11所示的这个配置是足以支持例如实施例3、4、6、7、24和25中所描述的应用的一个实施方案。

图12显示来自包括单个切向流过滤子单元和两个吸附色谱子单元的装置的部分流动路径，其中吸附色谱单元是垂直的，彼此串联，使其可以与切向流过滤子单元串联地放置在一起。01表示来自缓冲液、样品和/或回收物的流体输入。02表示到回收物的流体输出。03表示渗透物。10表示用于控制流动分配的阀门。100表示切向流过滤子单元。200表示吸附子单元。201表示第二吸附子单元。这个配置允许装置调节两种不同吸附方法的应用以在两种吸附物可以通过相同操作条件容纳的情形下去除污染物。图12所示的这个配置是能够支持例如实施例14中所描述的应用的一个实施方案。

图13显示来自包括两个切向流过滤子单元和单个吸附色谱单元的装置的部分流动路径，其中两个切向流过滤子单元是垂直的，彼此并联，但是任一个都可以与吸附色谱子单元串联地运行。01表示来自缓冲液、样品和/或回收物的流体输入。02表示到回收物的流体输出。03表示渗透物。10表示用于控制流动分配的阀门。100表示切向流过滤子单元。101表示第二切向流过滤子单元。200表示吸附子单元。这种配置允许装置，在通过吸附色谱子单元处理制剂之前通过一个切向流过滤子单元，然后在通过吸附色谱子单元处理制剂之后、或者期间和之后通过不同的切向流过滤子单元，对制剂进行浓缩和/或缓冲液交换。这个配置的优点在于首先接触制剂的切向流过滤单元可能被污染，然后在吸附步骤之后将污染物滤回制剂中。通过具有两个切向流过滤子单元，被污染的此种第一子单元可处于未联机状态以中止所述子单元将污染物滤回高度纯化的制剂中的可能性。

图14显示来自包括单个切向流过滤子单元、单个吸附色谱单元和末端非再循环式吸附色谱子单元的装置的部分流动路径，所述末端非再循环式吸附色谱子单元位于来自切向流过滤子单元的渗透物管线上。01表示来自缓冲液、样品和/或回收物的流体输入。02表示到回收物的流体输出。03表示渗透物。10表示用于控制流动分配的阀门。100表示切向流过滤子单元。200表示吸附子单元。300表示末端非循环型吸附子单元。这个配置允许在制剂通过渗透物管线离开装置时装置执行末端污染物吸附步骤。

图15显示包括整合的缓冲液制剂的另一种供选择的配置。标记为01的方框指示水输入。标记为02、03和04的方框表示缓冲液或缓冲液浓缩物的输入。标记为05的方框指示未纯化的蛋白质制剂的输入。标记为06的黑色圆圈表示开关阀，其控制将哪种输入源通过泵07b抽取到系统中。经过泵07a允许进入的水量特别支持稀释缓冲液浓缩物的能力。标记为7c的泵与泵071和07b结合一起控制07a/07b与07c之间的压力。各组标记为08的黑色三角形表示3通阀。标记为09的成对黑色三角形表示可以关闭或开启的2位阀。标记为10的方框表示滞留物-再循环容器。标记为11的方框表示废物槽。标记为12的方框表示可以用来收集纯化蛋白质的槽。标记为13的直线表示再循环回路。标记为100的方框表示切向流过滤子单元。标记为200的方框表示吸附子单元。由点划线包围并且标记为201的方框表示任选的另外的吸附子单元。标记为1000的空心圆圈表示混合器。标记为1001的方框表示压力传感器。标记为1002的方框表示气体交换装置或气泡捕集器。空心三角形指示在装置的各种流动路径中的流动方向。图15所示的特征的附图标记与图1-14的那些附图标记不同。

在图1-15中和参考图1-15描绘的实施方案说明了装置和方法配置的某些独特变体，但是对于所属领域技术人员来说显而易见的是在单个装置配置中可以包括各种组合，所述各种组合可能包括所有单个特征。

具体实施方式

在某些方面，本发明提供一种用于从制剂中纯化生物制品的方法，包括这样的步骤：提供一种装置，所述装置具有(a)多个纯化子单元，所述纯化子单元包括配备有至少一个多孔膜的切向流过滤子单元和一个或多个吸附子单元，所述多孔膜具有孔隙率足以保留几乎所有的生物制品的孔；(b)连接多个纯化单元与相关的泵和阀门的多个管道，从而允许生物制品根据多种供选择的配置在所述装置中循环，所述多种供选择的配置包括(i)用于连续流的第一配置，使切向流过滤子单元的滞留物管线输出可作为回收物被收集并且返回到切向流过滤单元的输入，和(ii)用于连续流的第二配置，使切向流过滤的滞留物管线输出连接至选自一个或多个吸附子单元的吸附子单元的输入而使此种吸附单元的输出可作为回收物被收集并且返回到切向流过滤单元的输入，和任选地(iii)用于连续流的第三配置，使切向流过滤的滞留物管线输出连接至与第二配置中所选择的吸附子单元不同的吸附子单元的输入（并且不通过第二配置中所选择的吸附子单元）而使此种吸附单元的输出可作为回收物被收集并且返回到切向流过滤单元的输入；以及(c)用于给装置，优选地给切向流过滤单元的输入，供应制剂的管道。在某些方面，所述方法另外包括：执行步骤A，包括根据第一配置操作所述装置，使生物制品可以在切向流过滤子单元中循环一次或多次，同时增加生物制品的浓度并且降低与生物制品相关的污染物的水平；执行步骤B，包括根据第二配置操作所述装置，使生物制品可以在切向流过滤子单元和选自一个或多个吸附子单元的吸附子单元中循环一次或多次，同时降低与生物制品相关的污染物的水平；和任选地执行步骤C，包括根据第三配置操作所述装置，使生物制品可以在切向流过滤子单元和与第二配置中所选择的吸附子单元不同的吸附子单元中循环一次或多次，同时降低与生物制品相关的污染物的水平。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种方法，其中所述装置提供第一配置、第二配置和第三配置，并且其中执行步骤A、步骤B和步骤C中的每一个步骤。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种方法，其中所述装置提供第一配置和第二配置，并且进一步其中执行步骤A接着执行步骤B并且从回收物获得纯化的生物制品。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种方法，其中所述装置提供第一配置和第二配置，并且进一步地其中执行步骤A接着执行步骤B，然后再次执行步骤A，并且从回收物获得纯化的生物制品。在某些此类实施方案中，通过色谱方法对含有纯化的生物制品的回收物进行进一步纯化。在其它此类实施方案中，使含有纯化的生物制品的回收物流到另外的吸附单元，并且离开此种另外的吸附单元的生物制品在离开装置之前不返回切向流单元。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种方法，其中在步骤B与步骤C之间还执行步骤A。在某些此类实施方案中，通过色谱方法对含有纯化的生物制品的回收物进行进一步纯化。在其它此类实施方案中，使含有纯化的生物制品的回收物流到另外的吸附单元，并且离开此种另外的吸附单元的生物制品在离开装置之前不返回切向流单元。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种方法，其中所提供的装置包括配备有至少一个多孔膜的第二切向流过滤纯化单元和第二吸附单元，所述多孔膜具有孔隙率足以保留几乎所有的生物制品的孔，其中多个管道另外允许生物制品根据多种供选择的配置在所述装置中循环，所述多种供选择的配置包括第一配置、第二配置和(iv)用于连续流的第四配置，使第二切向流过滤子单元的滞留物管线输出可作为回收物被收集并且返回到第二切向流过滤单元的输入，和(v)用于连续流的第五配置，使第二切向流过滤的滞留物管线输出连接至第二吸附子单元的输入而使此种吸附单元的输出可作为回收物被收集并且返回到第二切向流过滤单元的输入。在某些方面，此种方法另外包括执行步骤D，包括根据第四配置操作所述装置，使生物制品可以在第二切向流过滤子单元中循环一次或多次，同时增加生物制品的浓度并且降低与生物制品相关的污染物的水平；和执行步骤E，包括根据第五配置操作所述装置而使生物制品可以在第二切向流过滤子单元和第二吸附子单元中循环一次或多次，同时降低与生物制品相关的污染物的水平。在某些此类实施方案中，所述装置提供第一配置、第二配置、第四配置和第五配置，并且其中执行步骤A、步骤B、步骤D和步骤E中的每一个步骤。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种方法，其中在步骤B的部分中的化学条件包括以下一种或多种：(i)防止制剂的大多数组分吸附的条件；(ii)防止或中止生物制品吸附的条件，和(iii)允许生物制品吸附的条件。在某些此类实施方案中，在步骤B的部分中的化学条件包括以下两种或更多种：(i)防止制剂的大多数组分吸附的条件；(ii)防止或中止生物制品吸附的条件，和(iii)允许生物制品吸附的条件。

在某些方面，包括步骤C的前述实施方案提供这样一种方法，其中在步骤C的部分中的化学条件包括以下一种或多种：(i)防止制剂的大多数组分吸附的条件；(ii)防止或中止生物制品吸附的条件，和(iii)允许生物制品吸附的条件。在某些此类实施方案中，在步骤E的部分中的化学条件包括以下两种或更多种：(i)防止制剂的大多数组分吸附的条件；(ii)防止或中止生物制品吸附的条件，和(iii)允许生物制品吸附的条件。

在某些方面，包括步骤E的前述实施方案提供这样一种方法，其中在步骤E的部分中的化学条件包括以下一种或多种：(i)防止制剂的大多数组分吸附的条件；(ii)防止或中止生物制品吸附的条件，和(iii)允许生物制品吸附的条件。在某些此类实施方案中，在步骤B的部分中的化学条件包括以下两种或更多种：(i)防止制剂的大多数组分吸附的条件；(ii)防止或中止生物制品吸附的条件，和(iii)允许生物制品吸附的条件。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种方法，其中在步骤A期间，通过制剂经过切向流过滤子单元的渗滤来改变化学条件。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种方法，其中切向流子单元的孔隙率基本上尽可能大，同时在所述方法期间使几乎所有的生物制品保留在滞留物中。

在某些方面，具有第一切向流子单元和第二切向流子单元两者的前述实施方案提供这样一种方法，其中第一切向流子单元和第二切向流子单元的膜基本上相同。在其它此类实施方案中，第一切向流子单元和第二切向流子单元的膜具有不同的化学组成和基本上相同的孔隙率。在其它此类实施方案中，第一切向流子单元和第二切向流子单元的膜具有不同的化学组成和不同的孔隙率。在某些此类实施方案中，一个膜是具有0.2微米孔的聚醚砜膜，并且另一个膜是具有与质量为30kDa的球蛋白相符的孔径的纤维素膜。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种方法，其中一个或多个切向流过滤子单元内的一个或多个膜具有吸附表面特性，使得所述膜适合于进行吸附色谱。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种方法，其中切向流过滤子单元内的膜的物理形式选自由薄片、缠绕（卷绕）的薄片、中空纤维和其组合所组成的组。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种方法，其中吸附子单元的物理形式选自由填充有吸附粒子的柱、整体柱、一个或多个吸附膜、一个或多个薄片或一个或多个中空纤维和其组合所组成的组。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种方法，其中吸附子单元所利用的吸附机制独立地选自由静电相互作用、疏水性相互作用、π-π结合、氢键合、范德华相互作用、金属亲和性、生物亲和性和其组合所组成的组。在某些此类实施方案中，步骤B中所用的吸附单元是具有阴离子交换吸附机制的整体柱。在某些此类实施方案中，步骤B中所用的吸附单元是具有由季胺部分提供的阴离子交换吸附机制的整体柱。在其它此类实施方案中，步骤B中所用的吸附单元是具有阳离子交换吸附机制的整体柱。在某些此类实施方案中，步骤B中所用的吸附单元是具有由SO3部分提供的阳离子交换吸附机制的整体柱。

在某些方面，涉及步骤C或步骤E的前述实施方案提供这样一种方法，其中步骤C中所用的吸附单元是具有阴离子交换吸附机制的整体柱。在某些此类实施方案中，步骤C中所用的吸附单元是具有由季胺部分提供的阴离子交换吸附机制的整体柱。在其它此类实施方案中，步骤E中所用的吸附单元是具有阴离子交换吸附机制的整体柱；在某些此类实施方案中，步骤E中所用的吸附单元是具有由季胺部分提供的阴离子交换吸附机制的整体柱。在其它此类实施方案中，步骤C中所用的吸附单元是具有疏水性相互作用吸附机制的整体柱；在某些此类实施方案中，步骤C中所用的吸附单元是具有由苯基部分提供的疏水性相互作用吸附机制的整体柱。在其它此类实施方案中，步骤E中所用的吸附单元是具有疏水性相互作用吸附机制的整体柱；在某些此类实施方案中，步骤E中所用的吸附单元是具有由苯基部分提供的疏水性相互作用吸附机制的整体柱。

在某些方面，涉及步骤C的前述实施方案提供这样一种方法，其中在流通模式下执行步骤B并且在结合-洗脱模式下执行步骤C。在某些方面，涉及步骤E的前述实施方案提供这样一种方法，其中在流通模式下执行步骤B并且在结合-洗脱模式下执行步骤E。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种方法，其中生物制品具有10纳米到100微米的流体动力学直径。在某些方面，前述实施方案提供这样一种方法，其中生物制品选自DNA质粒、病毒粒子、病毒样粒子、细胞器、细胞、抗体和非抗体蛋白质。在其它此类实施方案中，制剂的来源是细胞培养收获物或天然存在的体液，所述体液选自由血清、血浆、乳和来自组织匀浆的流体所组成的组。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种方法，使制剂在步骤A之前经历分级分离或净化工艺。在某些此类实施方案中，步骤A之前的分级分离或净化工艺使制剂中染色质的量减少至少约50%、60%、70%、80%、90%、95%或大于95%。在某些方面，前述实施方案提供这样一种方法，使得以如下形式提供所述制剂：存在于从中获得所述制剂的来源样品中的染色质小于25%、20%、15%、10%或5%。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种方法，使得装置具有两个切向流过滤子单元和至少一个吸附单元，两个切向流过滤子单元是垂直的且并联的，并且这两个切向流过滤子单元中的任一个都可以与第二配置中的吸附单元组合。此类实施方案的一个优点在于纯化方法可以由一个切向流过滤子单元开始并且使用第二切向流过滤单元来完成，以避免在方法的随后阶段中第一切向流过滤子单元的任何污垢的影响。图8和13说明了此类实施方案的示例性配置。举例来说，在某些此类实施方案中，步骤A可以由第一切向流过滤子单元开始并且（连同所有的后续步骤）使用第二切向流过滤子单元来完成。在其它此类实施方案中，可以使用第一切向流过滤子单元执行步骤A，并且可以使用第二切向流过滤子单元来完成所有的后续步骤（包括步骤A的后续执行）。在其它此类实施方案中，可以使用第一切向流过滤子单元执行步骤A和B，并且可以使用第二切向流过滤子单元来完成步骤C和任何后续步骤（包括步骤A的后续执行）。

在某些方面，本发明的前述实施方案提供优选多步骤的方法，所述方法根据在执行步骤之前无需进行缓冲液平衡以致在部分或全部此种纯化步骤的过程期间进行缓冲液平衡的形式来执行。此类实施方案的优点包括对缓冲液的使用更有效，以及样品处理和加工所需其它来源的体积更小。

在本发明的涉及装置或使用此种装置的方法的某些方面，切向流过滤子单元的膜具有经过选择的孔隙率，使得至少最小百分比的流体动力学直径大于所选尺寸的未吸附溶质基于尺寸而被保持，但是流体动力学直径小于所选尺寸的未吸附溶质被允许通过膜。在某些实施方案中，最小百分比可以是50%与100%之间的任何量；在某些此类实施方案中，最小百分比是50%、60%、70%、80%、90%、95%或99%。在这些实施方案的某些实施方案中，例如涉及IgG抗体纯化的实施方案中，所选尺寸可以是约10nm与15nm之间的任何量；在某些此类实施方案中，所选尺寸可以是大约10nm、11nm、12nm、13nm、14nm或15nm。

在本发明的涉及装置或使用此种装置的方法的某些方面，切向流过滤子单元的膜具有这样的空隙率，所述空隙率的特征在于平均孔径为约3nm到约6nm、或约6nm、或约5nm、或约4nm、或约3nm。在本发明的涉及装置或使用此种装置的方法的某些方面，切向流过滤子单元的膜具有这样的空隙率，所述空隙率的特征在于最大孔径为约9nm以下、或约8nm以下、或约7nm以下、或约6nm以下、或约5nm以下。IgG抗体的流体动力直径，如根据它们的最长维度所测量的，往往为大约10-15nm，取决于局部条件会有一些变化。鉴于抗体的灵活性和其尺寸的变化，用于保留抗体的孔径的选择通常需要明显小于目的抗体的流体动力学直径的孔径。举例来说，大约9nm的最大孔径可以保留几乎所有的较大IgG，而一些较小或更灵活的IgG可能需要更小的最大孔径，例如大约5nm。此外，可预期膜中的孔径具有平均孔径明显小于最大孔径的分布。举例来说，最大孔径为大约9nm的膜可以具有6nm的平均孔径；类似地，最大孔径为大约5nm的膜可以具有3nm的平均孔径。熟练技术人员将了解如何基于其它所需生物制品的近似流体动力学直径的知识来修改以上论述以选择适合于所需生物制品的膜孔隙率。

在某些方面，本发明提供一种用于从制剂中纯化生物制品的装置，其中所述装置包括(a)多个纯化子单元，所述纯化子单元包括配备有至少一个多孔膜的第一切向流过滤子单元和一个或多个吸附子单元，所述多孔膜具有孔隙率足以保留几乎所有（或至少50%、60%、70%、80%、90%、95%或大于95%）的生物制品的孔；(b)连接多个过滤单元的多个管道；(c)引导流动通过多个管道并且允许多个纯化单元中的一个或多个彼此分离的阀门；(d)配置成用于诱导流动并且控制所述装置的一个或多个部分内的压差的泵；以及(e)用于给所述装置，优选地给切向流过滤单元的输入，供应制剂的管道；其中多个管道和相关的泵和阀门允许生物制品根据多种供选择的配置在所述装置中循环，所述多种供选择的配置包括(i)用于连续流的第一配置，使切向流过滤子单元的滞留物管线输出可作为回收物被收集并且返回到切向流过滤单元的输入，(ii)用于连续流的第二配置，使切向流过滤的滞留物管线输出连接至选自一个或多个吸附子单元的吸附子单元的输入而使此种吸附单元的输出可作为回收物被收集并且返回到切向流过滤单元的输入，和(iii)用于连续流的第三配置，使切向流过滤的滞留物管线输出连接至与第二配置中所选择的吸附子单元不同的吸附子单元的输入（并且不通过第二配置中所选择的吸附子单元）而使所述吸附单元的输出可作为回收物被收集并且返回到切向流过滤单元的输入。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种方法，其中所提供的装置包括配备有至少一个多孔膜的第二切向流过滤纯化单元和第二吸附单元，所述多孔膜具有孔隙率足以保留几乎所有的生物制品的孔，其中多个管道另外允许生物制品根据多种供选择的配置在所述装置中循环，所述多种供选择的配置包括第一配置、第二配置、第三配置和(iv)用于连续流的第四配置，使第二切向流过滤子单元的滞留物管线输出可作为回收物被收集并且返回到第二切向流过滤单元的输入，和(v)用于连续流的第五配置，使第二切向流过滤的滞留物管线输出连接至第二吸附子单元的输入而使所述吸附单元的输出可作为回收物被收集并且返回到第二切向流过滤单元的输入。

在某些方面，本发明提供一种用于从制剂中纯化生物制品的装置，其中所述装置包括(a)多个纯化子单元，所述纯化子单元包括配备有至少一个多孔膜的第一切向流过滤子单元和一个或多个吸附子单元，所述多孔膜具有约2.5nm到约5000nm的平均孔径；(b)连接多个纯化单元的多个管道；(c)引导流动通过多个管道并且允许多个纯化单元中的一个或多个彼此分离的阀门；(d)配置成用于诱导流动并且控制所述装置的一个或多个部分内的压差的泵；以及(e)用于给所述装置，优选地给切向流过滤单元的输入，供应制剂的管道；其中多个管道和相关的泵和阀门允许生物制品根据多种供选择的配置在所述装置中循环，所述多种供选择的配置包括(i)用于连续流的第一配置，使切向流过滤子单元的滞留物管线输出可作为回收物被收集并且返回到切向流过滤单元的输入，(ii)用于连续流的第二配置，使切向流过滤的滞留物管线输出连接至选自一个或多个吸附子单元的吸附子单元的输入而使所述吸附单元的输出可作为回收物被收集并且返回到切向流过滤单元的输入，和(iii)用于连续流的第三配置，使切向流过滤的滞留物管线输出连接至与第二配置中所选择的吸附子单元不同的吸附子单元的输入（并且不通过第二配置中所选择的吸附子单元）而使此种吸附单元的输出可作为回收物被收集并且返回到切向流过滤单元的输入。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种方法，其中所提供的装置还具有配备有至少一个多孔膜的第二切向流过滤纯化单元和第二吸附单元，所述多孔膜具有约2.5nm到约5000nm的平均孔径，其中多个管道另外允许生物制品根据多种供选择的配置在所述装置中循环，所述多种供选择的配置包括第一配置、第二配置、第三配置和(iv)用于连续流的第四配置，使第二切向流过滤子单元的滞留物管线输出可作为回收物被收集并且返回到第二切向流过滤单元的输入，和(v)用于连续流的第五配置，使第二切向流过滤的滞留物管线输出连接至第二吸附子单元的输入而使此种吸附单元的输出可作为回收物被收集并且返回到第二切向流过滤单元的输入。在某些此类实施方案中，切向流过滤子单元的多孔膜具有约5nm到约1000nm、或约10nm到约500nm、或约25nm到约100nm的平均孔径。在前述实施方案的某些实施方案中，根据所需生物制品的流体动力学半径，切向流过滤子单元的多孔膜具有经过选择以保留至少99%的所需生物制品的平均孔径。

在前述实施方案的某些实施方案中，切向流过滤子单元的多孔膜具有经选择大于所需生物制品的平均流体动力学半径的平均孔径。在某些方面，前述实施方案提供这样一种装置：第一切向流子单元和第二切向流子单元的膜基本上相同。在其它此类实施方案中，第一切向流子单元和第二切向流子单元的膜具有不同的化学组成和基本上相同的孔隙率。在其它此类实施方案中，第一切向流子单元和第二切向流子单元的膜具有不同的化学组成和不同的孔隙率。在某些此类实施方案中，一个膜是具有0.2微米孔的聚醚砜膜，并且另一个膜是具有与质量为30kDa的球蛋白相符的孔径的纤维素膜。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种装置，其中一个或多个切向流过滤子单元内的一个或多个膜具有吸附表面特性，使得所述膜适合于进行吸附色谱。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种装置，其中切向流过滤子单元内的膜的物理形式选自由薄片、缠绕（卷绕）的薄片、中空纤维和其组合所组成的组。在某些其它实施方案中，吸附子单元的物理形式是填充有吸附粒子的柱、整体柱、一个或多个吸附膜、一个或多个薄片或一个或多个中空纤维或其组合。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种方法，其中吸附子单元所利用的吸附机制独立地为静电相互作用、疏水性相互作用、π-π结合、氢键合、范德华相互作用、金属亲和性、生物亲和性和其组合的任一种。在某些此类实施方案中，第二配置中所用的吸附单元是具有阴离子交换吸附机制的整体柱；在某些此类实施方案中，第二配置中所用的吸附单元是具有由季胺部分提供的阴离子交换吸附机制的整体柱。在其它此类实施方案中，第二配置中所用的吸附单元是具有阳离子交换吸附机制的整体柱；在某些此类实施方案中，第二配置中所用的吸附单元是具有由SO3部分提供的阳离子交换吸附机制的整体柱。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种装置，其中第三配置中所用的吸附单元是具有阴离子交换吸附机制的整体柱；在某些此类实施方案中，第三配置中所用的吸附单元是具有由季胺部分提供的阴离子交换吸附机制的整体柱。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种装置，其中第五配置中所用的吸附单元是具有阴离子交换吸附机制的整体柱；在某些此类实施方案中，第五配置中所用的吸附单元是具有由季胺部分提供的阴离子交换吸附机制的整体柱。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种装置，其中第三配置中所用的吸附单元是具有疏水性相互作用吸附机制的整体柱；在某些此类实施方案中，第三配置中所用的吸附单元是具有由苯基部分提供的疏水性相互作用吸附机制的整体柱。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种装置，其中第五配置中所用的吸附单元是具有疏水性相互作用吸附机制的整体柱；在某些此类实施方案中，第五配置中所用的吸附单元是具有由苯基部分提供的疏水性相互作用吸附机制的整体柱。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种装置，其还包括由计算机可读指令配置的一个或多个处理器，以根据路径指令控制泵和阀门，从而使制剂通过流体路径，其中路径限定纯化单元的顺序；在某些此类实施方案中，所述装置还包括配置成由路径指令的用户接收进入或选择的接口；在某些此类实施方案中，接口是计算机、存储器、网络、无线或其组合。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种装置，其被按比例调整以在毫克规模或克规模或千克规模下运行。

在某些方面，前述实施方案提供这样一种装置，其具有两个切向流过滤子单元和至少一个吸附单元，使得两个切向流过滤子单元是垂直的且并联的，并且这两个切向流过滤子单元中的任一个都可以与第二配置中的吸附单元组合。此类实施方案的一个优点在于纯化方法可以由一个切向流过滤子单元开始并且使用第二切向流过滤单元来完成，以避免在方法的随后阶段中第一切向流过滤子单元的任何污垢的影响。图8和13说明了此类实施方案的示例性配置。

在一些实施方案中，提供这样的装置和使用这样的装置的方法，所述装置包括容纳所需生物制品的制剂的容器，所述容器与至少一个切向流过滤子单元（所述切向流过滤子单元具有保留可溶状态的来自制剂的所需制品的膜）一体并且进一步整合至少一个吸附子单元，并且可以任选地包括第二吸附子单元或第三吸附子单元或另外的吸附子单元；并且可以任选地包括第二切向流过滤子单元，所述第二切向流过滤子单元配备有保留沉淀状态或与多个粒子结合状态的制品的膜。通过开发和使用所公开的装置和方法，已经发现了许多优点：基本上且出人意外地超过已知的用于进行纯化的装置和方法的能力。

附图（例如图1、图10或图15）说明了用于从净化的细胞培养收获物中纯化所需蛋白质例如IgG单克隆抗体的装置配置，其中所需蛋白质在整个方法期间保持可溶。切向流子单元（100）配备有惰性膜，所述惰性膜的孔径分布足够小以防止IgG的不可接受的损失，同时又足够大以允许更小污染物的通过。实际上，这个要求可以由这样一种膜满足，所述膜具有平均尺寸对应于质量高达约50kDa的假定球蛋白的孔。应理解此种膜中的孔径范围包括通常围绕平均值处于高斯分布的只有该尺寸的一半或更小的孔和高达该尺寸的两倍或更大的孔。因此，还应理解平均孔径更大但是孔径范围更窄的膜可以充分地或更好地工作。一般来说，只要膜材料对样品组分是惰性的，这样的膜是最理想的：最高孔径不允许IgG的不可接受的损失。因此高度惰性的再生纤维素膜可能优于聚醚砜（PES）膜，聚醚砜（PES）膜的疏水性更高并且参与非特异性化学相互作用的倾向性更高，这会限制污染物去除并降低制品回收率。图中的吸附子单元（200）可以是固定床阴离子交换装置，例如膜吸附器、或整体柱、或填充有多孔粒子的柱。一般来说，吸附子单元可以相对于切向流过滤子单元来调整大小，使得吸附子单元不限制由切向流过滤子单元所支持的流速。如图中所指示，装置包括泵、阀门、管道、和根据需要控制通道流体通过装置所必需的监视装置，以及任选的如果需要用于支持部分或完全自动化操作的控制器。

在利用附图的装置配置的一个或多个实施方案中，第一步骤是浓缩输入蛋白质制剂以减小总体处理体积。在IgG单克隆抗体的情况下，第一步骤可以是将抗体浓缩到10g/L、或25g/L、或50g/L、或60g/L、或70g/L、或80g/L、或90g/L、或100g/L或更大、更小或中间的浓度。对于所属领域技术人员来说显而易见的是，减小处理体积会降低后续处理步骤中的水消耗，这会以相同增量减少化学制品消耗和处理时间。

在利用根据附图中的一个或多个图的装置配置的一个或多个实施方案中，第二步骤是对浓缩抗体进行病毒灭活。在一个此种实施例中，缓冲液通过切向流过滤子单元（100）进行交换，从引入抗体的原始缓冲液交换为含有例如100mM乙酸、1.7M NaCl、pH 3.5的缓冲液。在这个过程期间抗体浓度保持相对恒定以维持低处理体积和无需额外的储槽等优点。

在利用根据附图中的一个或多个图的装置配置的一个或多个实施方案中，第三步骤是使所需蛋白质制剂与至少一个吸附子单元接触。在一个此种实施例中，放入阴离子交换整体柱（200），并且使用100mM乙酸、1.7M NaCl、pH 3.5起初缓冲的蛋白质制剂与整体柱接触。缓冲液通过切向流过滤子单元（100）交换为包含50mM Tris、pH 8.0的缓冲液。在缓冲液交换期间，IgG制剂和整体柱经历从pH 3.5到pH 8.0和从1.7M NaCl到名义上不存在NaCl的条件。在IgG制剂达到50mM Tris、pH 8.0时，酸性污染物将结合于阴离子交换整体柱上。此时，流动路径变成这样一种配置：允许用干净的50mM Tris、pH 8.0缓冲液冲洗整体柱并从整体柱以及通向的管线和来自整体柱的管线中回收抗体。这些步骤突出了所述系统的某些实施方案的实施方案的许多独特能力，其中的第一点由概念实施例说明。多核苷酸DNA是高度电负性的。蛋白质溶菌酶是高度电正性的。当一起放置在含有少量NaCl或不含NaCl的缓冲液中时，DNA结合到溶菌酶上并且它们共沉淀。如果添加足量的NaCl，那么DNA和溶菌酶再溶解并且彼此保持独立。如果目的是通过阴离子交换色谱方法从所需制品溶菌酶中去除DNA，那么使用其中两种物种是可溶的并且彼此保持独立的样品是理想的，只是高盐浓度会把电正性电荷无法结合DNA从而不能将DNA从溶菌酶中去除的限制强加给阴离子交换剂。关于所公开的装置和方法，据认为DNA和溶菌酶在100mM乙酸、1.7M NaCl、pH 3.5中是可溶的并且彼此保持独立。当盐浓度开始下降时，DNA到阴离子交换整体柱的吸引力比溶菌酶更强烈，因为DNA在表面上包括比溶菌酶多数百万倍的电正性基团。同时溶菌酶从阴离子交换整体柱的电正性表面被排斥下来。盐浓度降低的越多，DNA对阴离子交换剂的吸引力就越强，从而增强DNA从溶菌酶中有效去除。特别值得注意的是，在整个离子交换色谱领域中，所有其它方法和变体都要求在样品与阴离子交换剂接触之前将样品平衡至结合条件，除了一个例外。这个例外是被称为空隙排阻（void exclusion）模式的阴离子交换色谱模式（Nian等人,J.Chromatography A(2012)127-132），并且即使在这种模式下，样品体积也限于不大于约40%的填充粒子柱的体积。先前未描述阴离子交换色谱的任何已知变体支持所公开的方法允许在任何pH或盐浓度下使用无限的样品体积无需平衡样品至必需的结合条件的单独的先前步骤的能力。所公开的装置和方法支持这种能力。第二个独特特征是，系统的某些实施方案去除大多数会结合到阴离子交换剂上的污染性蛋白质，并且最终需要阴离子交换剂的高容量，以便在蛋白质制剂在可以结合阴离子交换剂的条件下与阴离子交换剂接触之前去除大负荷的此类污染物。在IgG浓缩和病毒灭活阶段期间通过切向流过滤子单元中的孔去除大多数的此类污染物。这相对无异议地保留了阴离子交换剂的容量，这是允许使用通常快速但低容量的对流吸附色谱材料，如膜和整体柱的一个重要的实现性步骤。就当阴离子交换剂被联机时一些此类污染物可能残留在制剂中来说，初始高盐浓度防止污染物结合并且提供了通过切向流过滤子单元中的孔去除污染物的额外的机会。本发明的某些实施方案的第三个独特的特征涉及随着缓冲液的交换，蛋白质制剂在阴离子交换整体柱中循环许多次这一事实。几乎所有已知的固定床吸附色谱方法都是基于样品单次通过柱例如阴离子交换剂。不归因于任何特定理论，据认为多次通过阴离子交换剂支持污染物的更有效结合。本发明的某些实施方案的第四个独特的特征涉及更好的过程控制。施加给离子交换剂的样品通常在它们的组成上与用来平衡交换剂的缓冲液略微不同，尤其包括略微不同、通常更高的盐浓度。来自盐例如NaCl的氯离子置换来自阴离子交换剂表面的氢氧根离子，并且导致缓冲液的pH在同样不受控制的一段时间内不受控制地升高。这种现象被广泛称为pH漂移。因为阴离子交换剂同时被平衡至IgG存在的相同条件，使用所公开的方法消除了pH漂移。本发明的某些实施方案的第五个独特的特征也适用于过程控制。施加给阴离子交换剂的大多数IgG样品已经从之前的蛋白A亲和色谱步骤或之前的阳离子交换色谱步骤或其它色谱步骤洗脱下来。在任一情况下IgG制剂都含有过量的盐。为了避免单独的需要设备的缓冲液交换步骤，大多数方法要求通过稀释和pH滴定平衡样品。这增加了样品体积，并且因为它是手动进行的，所以难以在不同的制造批次之间维持高度再现性。使用所公开的某些实施方案的装置，对于每个运行蛋白质制剂都被缓冲液交换正好达到目标条件，从而提高再现性。本发明的某些实施方案的第六个独特的特征是由在单个步骤中而不是柱色谱的典型的多个不同步骤中进行色谱介质平衡、样品制备、样品施加和污染物去除这一事实所允许的处理体积的下降。其它纯化系统不能实现这种能力。这个特征复合通过所需IgG的初始浓缩以及水、化学品消耗和处理时间的相应减小而实现的体积减小。本发明的某些实施方案的第七个独特的特征是能够在方法的每个单个步骤中保持IgG处于高浓度，例如10g/L或20g/L或50g/L或更高。其它纯化系统不能实现这种能力或这种能力组合。

在利用附图（例如图1、图10或图15）的装置配置的一个或多个实施方案中，在吸附子单元已被冲洗并处于未联机状态之后，对IgG制剂进行缓冲液交换。用所公开的装置和方法执行这个步骤的特定优点是所述步骤作为早期步骤在同一个装置中进行。在一些实施方案中，可以从所述系统收集纯化的IgG制剂。在其它实施方案中，可以由通过与系统垂直的另外的吸附子单元而进一步纯化制剂，其中制剂如图7所示离开所述系统。这些情形突出了本发明的某些实施方案的所公开装置和方法的另一种独特优点。通常，在方法的每一操作步骤中都会产生损失。这些损失有时候是因为产物结合到装置内的表面上，有时候又是因为无法从装置完全回收流体，留在未回收体积内的所需抗体就损失了。即使当每一步骤的回收率为90%时，3步方法将存在27%的制品损失（73%回收率）。对于本发明的方法，利用多种分级分离机制的整个方法在具有从系统冲刷残余的所需制品的能力的单个装置内进行。尽管整个方法涉及多种分离机制，初步数据指示本发明的系统支持超过90%的回收率。和所有先前步骤一样，制品浓度在这些最后步骤中维持几乎恒定。相比传统色谱方法这是非常有利的，在传统色谱方法中，在制品被结合和洗脱或者简单地流过吸附子单元时，制品浓度在各个步骤之间从高值到低值不等，因而需要储罐容量以适应每个步骤的每个阶段。

图9表现了用于从净化的细胞培养收获物纯化所需蛋白质例如IgG单克隆抗体的更复杂的配置，其中所述装置包括3个吸附子单元。可以如上文所述进行浓缩和病毒灭活步骤。接下来，苯基吸附膜子单元被联机，初始暴露于存在于100mM乙酸、1.7M NaCl、pH 3.5中的IgG制剂。当苯基膜子单元仍处于联机状态时，缓冲液通过切向流过滤子单元被交换为50mM磷酸钠、1.7M NaCl、pH 7.0。在系统到达这些条件之后，冲洗苯基膜以及通向和来自苯基膜的管线以回收抗体。阴离子交换整体柱被联机并在50mM磷酸钠、1.7M NaCl、pH 7.0与IgG制剂接触。然后制剂被缓冲液交换至50mM Tris、pH 8.0。在IgG制剂到达这些条件之后，用干净的50mM Tris、pH 8.0冲洗阴离子交换整体柱以及通向和来自阴离子交换整体柱的管线。在一些实施方案中，第三吸附子单元可以由SO3（阳离子交换）整体柱组成，其可以在平衡至50mM Tris、5mM NaCl、pH 8期间或之后被联机。步骤的次序可以任何所需顺序进行。在吸附步骤完成后，可以对制剂进行缓冲液交换而成为最终或预最终剂型，如先前所述执行步骤。这个实施例突出了系统的另一个独特特征，所述特征是IgG浓缩、病毒灭活、疏水性相互作用色谱、阴离子交换色谱和最终配制的完整过程只需要4种缓冲液，相比之下，IgG捕获、中间纯化、最终纯化和配制总共需要超过10种缓冲液。这大大减少了与缓冲液配制相关的工作量，降低储槽需求，并且降低方法和执行该方法所需的装置的复杂度。在此种配置的另一个变体实施方案中，第四（外部）吸附子单元可以垂直于装置。

在一些实施方案中，系统可以配置有如上所述的至少一个吸附子单元和至少一个切向流过滤子单元，并且第二吸附子单元（末端吸附子单元）可以垂直于装置出口，以这样一种方式包括所述至少一个切向流过滤子单元和所述末端吸附子单元的再循环不存在。在此类实施方案中，从管线与已经用过的第一吸附子单元中冲洗所需制品之后，制剂被缓冲液交换成适合于通过末端吸附子单元去除污染物的缓冲液。然后末端吸附子单元被联机，并且在所需蛋白质制剂通过末端吸附子单元时在出口收集所需蛋白质制剂。在此系统的另一个变体实施方案中，系统可以配置有第一吸附子单元和第二吸附子单元，所述第一吸附子单元和第二吸附子单元在相应的处理阶段中与至少一个切向流过滤子单元流体接触，而第三吸附子单元（末端吸附子单元）可以垂直于装置出口，以这样一种方式包括所述至少一个切向流过滤子单元和所述末端吸附子单元的再循环不存在。在此系统的另一个变体实施方案中，可以包括多个吸附子单元，它们在相应的处理阶段中与至少一个切向流过滤子单元流体接触，而最终吸附子单元（末端吸附子单元）可以垂直于装置出口，以这样一种方式包括所述至少一个切向流过滤子单元和所述末端吸附子单元的再循环不存在。在任何上述实施方案中，末端吸附子单元可以为包括膜或整体柱或填充粒子柱的物理形式。

本发明的某些实施方案支持通过例如附图（例如图1、图10或图15）中例示的系统所实现的另一个优点。因为通过切向流过滤子单元所需蛋白质包含于系统内，所以不仅可以容忍使由吸附子单元的保留不可能的盐，而且可以容忍高浓度的盐，尤其已知高浓度的盐能使维持另外的稳定复合物存在的非特异性相互作用离解，所述稳定复合物包含所需蛋白质和一种或多种类型的污染物。这允许应用离解洗涤步骤，其中所需蛋白质制剂被缓冲液交换进入离解缓冲液，并且尺寸足够小的离解的污染物可以通过流过切向流过滤子单元中的膜而被去除。此种洗涤步骤可以代替以上所述的病毒灭活进行，或者以上所述的病毒灭活可被视为此种步骤。除病毒灭活步骤以外，还可以替代性地进行此种洗涤步骤。在一个或多个实施方案中，离液盐可以包括选自由以下所组成的组的一种或多种：盐酸胍、乙酸胍、硫氰酸钠、硫氰酸钾或另一种离液盐，其中离液盐中的一种或离液盐的组合的浓度可以是0.05M、0.1M、0.5M、1.0M或中间值或只要浓度不会导致所需蛋白质永久变性的更高的值。出于同样原因，中性盐例如NaCl或KCl或乙酸钾或乙酸钠与其它离解剂的组合也是可能的。在一个或多个此类实施方案中，添加到中性盐中的离解剂可以包括选自由以下所组成的组的一种或多种：尿素；山梨糖醇或木糖醇；精氨酸、赖氨酸或组氨酸；还原剂，例如半胱氨酸、谷胱甘肽或半胱氨酸；螯合剂，例如EDTA、EGTA、柠檬酸或TREN；多价阳离子，例如聚乙二胺、聚赖氨酸、或聚精氨酸、或聚烯丙基胺；有机溶剂，例如乙二醇、丙二醇、甘油、丁醇、丙醇、乙醇、甲醇或苯氧基乙醇；表面活性剂，例如Tween、Triton、Brij、辛基葡糖苷、CHAPS或CHAPSO；或另外的离解剂的组合。所属领域技术人员将认识到，存在许多应用所公开的离解洗涤的原理的方式。

本发明的某些实施方案产生通过例如附图（例如图1、图10或图15）中例示的系统所能实现的另一个优点。已知在具有保留所需蛋白质的孔隙率的膜上的切向流过滤技术可以导致较小的污染物的降低，但是减少程度受使缓冲液体积减少至达到目标缓冲液规格所需的最小值的常规实践的限制。在使用本发明的装置和方法的完全纯化的过程中，与多个缓冲液交换步骤有关的较大的缓冲液体积提高了通过膜的小污染物降低的程度。这进一步由蛋白质制剂所经历的缓冲环境的多样性来增强，据了解每种缓冲环境都会潜在地增加不同子集的污染物的溶解度，从而整体上增加可以通过所述方法去除的污染物的多样性。

在一些实施方案中，填充有多孔粒子的柱可以用作吸附子单元。这会降低效率，因为所述柱的使用可能需要限制蛋白质浓度以最小化粘度，据了解粘度会阻碍基于粒子的柱色谱系统中的扩散物质运输并且它可能需要降低容积流速，然而在必要时，例如在缺少所需表面化学物质的膜或整体柱无法获得或不经济的情形下，可有效地使用该所述柱。在一些此类实施方案中，可以在宽直径和短的床高度的情况下使用填充有粒子的柱。在常规色谱中，这典型地且通常严重限制容量和污染物去除效率，但是在本发明系统中，通过柱多次循环制剂（包括结合缓冲液交换-柱平衡）的能力会降低或克服该负担并且与整体柱和膜式吸附色谱装置相比允许方法受益于多孔粒子介质通常较高的容量。

在一些实施方案中，吸附子单元可以为切向流过滤膜的物理形式，并且所公开的装置可用于纯化微粒制品例如细胞或细胞器，以及纳米粒子制品例如病毒粒子，或可溶制品例如蛋白质或多核苷酸，或复合碳水化合物。

在一些实施方案中，所述装置可适用于比IgG大的蛋白质。对更大的蛋白质使用所述系统提供了必要时使用具有更大的孔径分布的切向流过滤膜的机会，这可能会增加通过以上所述的切向流过滤子单元可减少的污染性物种的多样性。

在一些实施方案中，所述装置可适用于比IgG小的蛋白质。对更小的蛋白质应用所述系统可能需要使用具有更小的孔径分布的膜。

在一些实施方案中，利用不同表面化学物质的不同吸附子单元可用于实现为了达成特定纯化过程的目的而必需的不同选择性。

在一些实施方案中，所述系统可用于以结合-洗脱模式进行吸附，其中所需蛋白质结合到吸附剂上，然后被从吸附剂上洗脱下来，在IgG浓缩之后或病毒灭活之后应用阳离子交换步骤的情况可能便是如此。这也需要另外的缓冲液，从而将适度增加系统的复杂性并且增加处理体积，而这又会增加处理时间，但是与传统的依序色谱操作相比，在装置的整个范围内的结合-洗脱模式步骤的整合作为整体的仍实现了显著降低水体积。

在一些前述实施方案中，用于纯化蛋白质的基本上相同的配置可用于纯化DNA。在一些此类实施方案中，必要时缓冲条件和吸附性表面化学物质的选择可以不同。在一个此类实施方案中，吸附子单元中的一个可以是阳离子交换剂，其中工作pH被设定为约pH 4以吸附污染蛋白质。在另一个此类实施方案中，对流吸附子单元中的一个可以是疏水性相互作用介质，其在足够高的盐浓度下工作使蛋白质被保留而DNA未被保留。

在一些前述实施方案中，用于纯化蛋白质的基本上相同的配置可用于纯化病毒或病毒样粒子。在一些此类实施方案中，必要时缓冲条件和吸附性表面化学物质的选择可以不同。

在一个或多个实施方案中，可以使装置的规模小型化以支持纯化几毫克的所需制品。在一个或多个实施方案中，可以建立装置的规模以支持纯化1-100mg的所需制品。在一个或多个实施方案中，可以建立装置的规模以支持纯化100mg到几克的所需制品。在一个或多个实施方案中，可以建立装置的规模以支持纯化几克到几百克的所需制品。在一个或多个实施方案中，可以建立装置的规模以支持纯化几百克到1千克的所需制品。在一个或多个实施方案中，可以建立装置的规模以支持纯化超过1kg的所需制品，或超过10kg，或超过100kg。在一个或多个实施方案中，可以建立装置的规模以支持纯化更小的、中间的或更大的量的所需制品。

在一些实施方案中，也可使用本发明的装置和方法的变体（例如在图1-15的任一个中说明的那些）以包括实施整合的多步骤纯化方法，所述整合的多步骤纯化方法包括沉淀步骤，例如用非离子有机聚合物例如聚乙二醇沉淀，或者用沉淀盐例如硫酸铵或柠檬酸钠沉淀，其中沉淀步骤和一个吸附步骤整合。在净化细胞培养收获物之后，收获物可通过流过切向流过滤子单元而被浓缩到所需体积。小于IgG的污染物通过流过切向流过滤膜而被去除。这个步骤还支持允许将IgG浓缩到指定浓度的优点，这对于随后沉淀步骤的再现性是重要的。通过在适合于根据需要调节系统的选择性的适当pH和条件下使输入缓冲液变成含有目标浓度的所需沉淀剂的缓冲液来沉淀IgG。在一个此类实施方案中，沉淀IgG的缓冲液可以是1.3柠檬酸钠、pH 6.0。装置配置变成控制流过配备有保留沉淀蛋白质但不保留可溶蛋白质的膜的另一个切向流过滤子单元。通过切向流过滤膜去除未沉淀的污染物。1.3柠檬酸钠、pH 6.0持续泵入系统中，作用是洗涤沉淀物以及允许可溶性污染物继续通过切向流过滤单元的膜。装置配置被切换回来使得流体被控制通过初始切向流过滤子单元。输入缓冲液变为不能维持所需制品处于沉淀状态从而实现其再溶解的制剂，例如50mM Tris、pH8.0。一旦抗体再溶解，例如由阴离子交换整体柱或膜组成的吸附子单元就被联机，然后系统被充分地缓冲液交换为50mM Tris、pH 8.0。吸附子单元用50mM Tris pH 8.0冲洗并脱机，然后任选地系统被缓冲液交换为预配制缓冲液，然后冲洗系统以回收所有的IgG。在一个相关的实施方案中，使用包括2个吸附子单元的系统。在任一种系统配置中，应认识到可以整合另外的任选步骤，例如病毒灭活和/或非特异性相互作用的一定程度上的离解，借此所有步骤被整合到用一个装置执行的单个单元操作中。

在一些实施方案中，可以使用包括第一切向流子单元和第二切向流过滤子单元的装置的变体，所述第一切向流子单元配备有保留可溶状态的所需制品的膜，所述第二切向流子单元具有不保留所需制品但能够保留在整合的多步骤方法的至少一个阶段期间制品可以结合其上的悬浮粒子的膜。此种粒子例如阴离子交换色谱粒子提供第一吸附子单元的替代性物理形式。应认识到，每个超滤子单元将包括其自身的滤液口，并且至少一个超滤子单元可以另外包括滤液口上的阀门，使废物或制品可在必要时由操作者引入不同容器。所述装置可任选地包括一个或多个如实施例或参考附图所说明和描述的或本文中另外所描述的那样配置的另外的吸附子单元。应进一步认识到，在某些实施方案中，本发明提供一种用于在流化粒子上执行吸附步骤的装置，其可被简化成省略固定床吸附子单元，并且省略具有保留可溶性制品的膜的切向流过滤子单元，从而保留了由流化粒子组成的至少一个吸附子单元和装备有多孔膜的一个切向流过滤子单元的基础核心，所述多孔膜保留色谱粒子但不保留可溶性物种。在某些实施方案中，切向流过滤子单元可以具有足以保留所需生物制品的孔隙率，其中孔隙率的尺寸是参考结合生物制品的粒子而不是单独参考生物制品来确定的。

在本文所描述的本发明的实施方案的任一实施方案中，所述装置或方法可以包括在2个或更多个点进行监测，使得可以在处理期间评估和记录材料的组成。此种监测可以通过UV吸光度监视器、浊度监视器、电导率监视器、pH监视器、压力监视器和/或重量监视器等来实现。在一些实施方案中，可以在超过2个点监测所述装置。在一些此类实施方案中，控制器可被设定成在两个特定点连续监测流过系统的液体的组成，并且可被设定成基于该比较自动地触发事件。在一个此种实施例中，当离开切向流过滤子单元的溶液的pH和电导率匹配输入溶液的电导率时，判断缓冲液交换已经完成，并且将启动一系列步骤中的下一个事件。在一个相关实施例中，当离开切向流过滤子单元的溶液与输入溶液达成99%同一性，或98%、或97%、或96%、或95%、或90%或由操作者设定的其它程度的同一性时，可以启动所述事件。通常监测的参数可以包括pH、电导率和一个或多个波长下的UV吸光度。

在一些实施方案中，所述装置具备从流体流动流中去除过量气体（包括溶解在工艺液体中的气体）的能力。在一些此类实施方案中，用于气体去除的装置可以由普通的气泡捕集器组成。在一些此类实施方案中，有利的是将气泡捕集器直接置于用于在系统中产生跨膜压力的泵之后，因为在系统中的液体从泵的入口侧的加压状态流到泵的出口侧的相对非加压状态之后，易立刻发生排气。在一些实施方案中，用于气体去除的装置可以由气体交换膜组成，惰性气体例如氦气或氩气被送入所述气体交换膜，由于它们与水的通常不混溶性，穿过膜从液体中吸收气体，但其自身不进入液体流动流中。

在一些实施方案中，一个或多个吸附子单元在结合-洗脱模式下运行，其中配制至少一种运行缓冲液从而使所需制品结合到一个或多个吸附子单元上。当只在流通模式下使用时，这种方法不提供系统的许多优点，但是仍可提供比传统色谱系统显著更好或更经济的性能。

在一些实施方案中，样品是细胞培养收获物、细胞培养上清液、来源于细胞培养的含蛋白质的溶液、来源于细胞培养的含抗体的溶液、来源于细胞培养的含病毒或含病毒样粒子的溶液、或来自先前纯化阶段的含目标物种的溶液。在一些实施方案中，样品是含有待分离的制品的天然存在的流体，例如血清、血浆或另一种体液、或组织匀浆。

已经意外地发现，在一些实施方案中，在用于纯化所需蛋白质的制备中用来净化细胞培养物的方法显著影响装置和方法获得最佳结果的能力。

在前述实施方案的一个或多个中，样品包括经过净化的细胞培养上清液（CCS）。在一个此类实施方案中，CCS可以通过离心、絮凝、过滤或这些或其它技术的一些组合来净化。具体来说，实现至少90%染色质和相关分解代谢产物的去除的净化方法的能力不成比例地增加系统实现高纯化的能力。在一些实施方案中，欲通过所公开的装置和方法处理的所需制品制剂可以是不含细胞的细胞培养收获物。在一个此类实施方案中，收获物可以通过物理方法例如离心和过滤来净化。在另一个此类实施方案中，收获物可以通过与一个或多个电正性表面接触来净化。在另一个此类实施方案中，收获物可以通过去除90%或更多的染色质和染色质分解代谢产物的方法净化。在另一个此类实施方案中，净化方法涉及使所需制品制剂与可溶和/或不可溶的多价有机离子接触。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，用有机多价离子调节蛋白质制剂包括使样品与电正性有机添加剂接触。在一些此类实施方案中，电正性有机添加剂包括至少一种选自由依沙吖啶、亚甲基蓝、十六烷基三甲基溴化铵所组成的组的物种。在一些此类实施方案中，此种物种的浓度或物种组合的总计浓度在0.001%到1%、或0.01%到0.1%、或0.02%到0.05%的范围。在一些此类实施方案中，制剂的pH可以被向上调节到不引起所需蛋白质的回收率的明显下降的碱性值。在所需蛋白质是IgG单克隆抗体的一个此类实施方案中，pH可以被向上调节到抗体等电点的半个pH单位的pH值，或者当实验结果指示抗体回收率可接受时被调节到更高，但是此种调节通常不是必需的。就进行任何pH调节来说，在蛋白质等电点的1个pH单位内的值将是足够的，或者在1.5个pH单位内，并且在一些情况下在2个或更多pH单位内。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，用有机多价离子调节蛋白质制剂包括使样品与电负性有机添加剂接触。在一些此类实施方案中，电负性有机添加剂包括至少一种来自由庚酸、庚烯酸、辛酸、辛烯酸、壬酸、壬烯酸、癸酸、甲基蓝所组成的组的物种。在一些此类实施方案中，此物种的浓度或物种组合的总浓度在0.001%到10%、或0.01%到1%、或0.1%到0.5%的范围。在一些此类实施方案中，制剂的pH可以被向下调节到不引起所需蛋白质的回收率的明显下降的酸性值。在一些此类实施方案中，制剂的pH可以被调节到3.5到6.5、4.0到6.0、4.5到5.5、5.0到5.3、5.15到5.25的范围，或5.2，或另一个中间值。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，用有机多价离子调节蛋白质制剂包括使样品与未溶解的尿囊素接触。在一些此类实施方案中，存在于蛋白质制剂中的所添加的尿囊素的量可以为约0.6%到50%、或0.7%到20%、或0.8%到10%、或0.9%到5%、或1%到2%、或中间值。在前述实施方案的一个或多个实施方案中，干尿囊素的平均粒径经选择为可获得的最小尺寸，目的是实现过饱和溶液中的未溶解尿囊素的最高总表面积。在一个此类实施方案中，使尿囊素粒化以产生更小的粒径。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，用有机多价离子调节蛋白质制剂包括使样品与浓度低于其临界胶束浓度的非离子或两性离子表面活性剂接触。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，用有机多价离子调节蛋白质制剂包括(i)提供第一组分，其是具有电负性表面的第一固体衬底；(ii)使蛋白质制剂与第一组分接触，其中操作条件基本上防止所需蛋白质结合到第一组分上；和(iii)从第一组分中分离具有降低的染色质含量的所需蛋白质。在一些此类实施方案中，第一电负性表面可以同时具有第二电负性表面。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，用有机多价离子调节蛋白质制剂包括(i)提供第一组分，其是具有电正性表面的第一固体衬底；(ii)使蛋白质制剂与第一组分接触，其中操作条件基本上防止所需蛋白质结合到第一组分上；和(iii)从第一组分中分离具有降低的染色质含量的所需蛋白质。在一些此类实施方案中，第一电正性表面具有三(2-氨乙基)胺（TREN）的残基。在一些此类实施方案中，第一电正性表面具有TREN衍生物，例如通过在表面上合成地产生多个TREN层而产生的TREN树状聚合物，或例如具有键合到其氨基酸残基上的疏水性残基的TREN。在一些此类实施方案中，疏水性残基可以为烷基或芳基组成或所组合的组成。在一些此类实施方案中，烷基可以由3或5或6或7或8或9或10个碳原子组成。在一些实施方案中，碳原子的范围是从4到8。在一些此类实施方案中，第一电正性表面可以同时具有第二电正性表面。

在一个或多个实施方案中，用于调节制剂的电正性固相使用基于氨基的金属螯合配体，例如TREN（三(2-氨乙基)胺）、或其衍生物中的一种，或另一种电正性螯合配体，其中配体负载有铁并且在利用固相调节制剂之前去除过量的铁。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，用有机多价离子调节蛋白质制剂包括(i)提供第一组分，其是具有电正性表面的第一固体衬底；(ii)提供第二组分，其是具有电负性表面的第二固体衬底；(iii)使蛋白质制剂与第一组分和第二组分接触，其中第一组分和第二组分配置成使蛋白质制剂可以同时接触这两种组分，其中操作条件基本上防止所需蛋白质结合到第一组分或第二组分上；和(iv)从第一组分和第二组分中分离具有降低的染色质含量的所需蛋白质。在一些此类实施方案中，第一电正性表面具有三(2-氨乙基)胺的残基。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，用有机多价离子调节蛋白质制剂包括(i)使蛋白质制剂与至少一个固体表面接触，所述固体表面包括至少一个能够结合金属的表面结合配体，其中所述能够结合金属的表面结合配体起初基本上不含金属，其中操作条件经选择为基本上防止所需蛋白质结合到所述至少一个固体表面上；和(ii)从所述至少一个表面结合配体上分离蛋白质制剂。

在前述实施方案的一个或多个多个实施方案中，已经用可溶的电正性或电负性有机添加剂和/或具有电负性、电正性或金属亲和配体的固体表面处理的蛋白质制剂可以随后流过这样的一种装置，所述装置的流体接触表面包括正电荷。

在说明针对染色质的净化方法的应用的一个实施方案中，以1%（v/v）的量将尿囊素添加到细胞培养收获物中。细胞培养物可以含有细胞，或者细胞可以预先已被去除。添加亚甲基蓝至浓度达到0.025%（w/v）。或者，可以添加依沙吖啶至浓度达到0.025%。或者，可以添加0.025%十六烷基三甲基溴化铵至浓度达到0.025%。或者，可以按0.025%的组合浓度使用这些或其它电正性有机添加剂的组合。然后搅拌孵育混合物2小时。以2-5%v:v的量添加具有电正性金属亲和配体三(2-氨乙基)胺（TREN）的粒子。搅拌孵育混合物4小时，然后通过任何方便的方法去除固体。剩下的含有所需蛋白质的溶液可以任选地流过在其流体接触表面具有正电荷的深度过滤器。在一些实施方案中，TREN经过化学修饰，使其末端氨基酸残基具有疏水性残基，其中疏水性残基可以是芳基、烷基或混合组成，并且如果是烷基的话，那么其碳原子数目是从1到10。

在说明针对染色质的净化方法的应用的一个实施方案中，以1%（v/v）的量将尿囊素添加到细胞培养收获物中。细胞培养物可以含有细胞，或者细胞可以预先已被去除。添加约0.6%庚酸。或者添加约0.4%辛酸或约0.4%辛烯酸。或者添加约0.3%壬酸或约0.4%壬烯酸。或者添加约0.2%癸酸。或者添加约0.5%甲基蓝。或者，可以使用这些或其它电负性有机添加剂的组合。然后搅拌孵育混合物2小时。以约2%到约5%v:v的量添加具有电正性金属亲和配体三(2-氨乙基)胺（TREN）的粒子。在混合下孵育混合物4小时，然后通过任何方便的方法去除固体。剩下的含有所需蛋白质的溶液可以任选地流过在其流体接触表面具有正电荷的深度过滤器。在一些实施方案中，TREN经过化学修饰，使其末端氨基酸残基具有疏水性残基，其中疏水性残基可以是芳基、烷基或混合组成，并且如果是烷基的话，那么其碳原子数目是从1到10。

在前述实施方案的一个或多个中，可以将盐添加到净化混合物中以防止所需蛋白质由于与可溶或不可溶的多价有机离子的过度相互作用而损失。在一些此类实施方案中，可以添加NaCl以增加电导率至相当于约200mM的水平，粗略电导率为约20mS/cm，目的是防止IgM抗体或非抗体蛋白质结合到针对染色质的净化系统的组分上。在其它此类实施方案中，可以将NaCl浓度升高到更大程度或更小程度以适应特定的重组蛋白质。适应任何特定蛋白质的适当盐浓度可以通过以下步骤快速且容易地估算：将所需蛋白质的样品施加到阳离子交换剂或阴离子交换剂上，用逐步增加的盐梯度洗脱，确定所需蛋白质峰值中心的电导率，然后将该电导率值用于净化方法。

在一些实施方案中，所需生物制品包括选自由以下所组成的组的一种：蛋白质、抗体、凝血因子、细胞器、病毒、病毒样粒子、基因疗法载体、多核苷酸、细胞。

在一些实施方案中，所需生物制品是IgA、IgD、IgE、IgG或IgM类别的多克隆或单克隆抗体，或其复合重组构建体，例如Fc-融合蛋白；或其合成复合构建体，例如缀合物。

在一些实施方案中，所需生物制品是细胞器，例如叶绿体、线粒体、核糖体、外来体或其它细胞器。

在一些实施方案中，所需生物制品是原核细胞、真核细胞、干细胞或病毒粒子。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，用于沉淀蛋白质或病毒的试剂可以是选自由聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、葡聚糖、淀粉、纤维素所组成的组的一种。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，吸附子单元可以是膜吸附器，其中应理解术语膜吸附器表示涉及微孔膜的通用名，所述微孔膜的表面已经过化学修饰以允许该表面与溶解或悬浮在蛋白质制剂中的物种发生化学相互作用。膜吸附器通常用多层膜材料，例如15层或更多层或更少层设计成。化学修饰的性质可以是使膜能够参与选自由以下所组成的组的一种或多种相互作用的性质：静电相互作用、疏水性相互作用、氢键相互作用、金属亲和性相互作用。在静电相互作用中，膜的表面可以是电正性的、或电负性的、或两性离子的。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，吸附子单元可以是整体柱，其表面已经过化学修饰以允许该表面与溶解或悬浮在蛋白质制剂中的物种发生化学相互作用。化学修饰的性质可以是使膜能够参与选自由以下所组成的组的一种或多种相互作用的性质：静电相互作用、疏水性相互作用、氢键相互作用、金属亲和性相互作用。在静电相互作用中，膜的表面可以是电正性的、或电负性的、或两性离子的。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，吸附子单元可以是填充粒子的柱，其表面已经过化学修饰以允许那些表面与溶解或悬浮在蛋白质制剂中的物种发生化学相互作用。化学修饰的性质可以是使膜能够参与选自由以下所组成的组的一种或多种相互作用的性质：静电相互作用、疏水性相互作用、氢键相互作用、金属亲和性相互作用。在静电相互作用中，膜的表面可以是电正性的、或电负性的、或两性离子的。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，吸附子单元可以包括混合或复合结构，其表面已经过化学修饰以允许该表面与溶解或悬浮在蛋白质制剂中的物种发生化学相互作用。在一个此类实施方案中，混合或复合吸附子单元可以包括其上存在水凝胶相的结构骨架。化学修饰的性质可以是使膜能够参与选自由以下所组成的组的一种或多种相互作用的性质：静电相互作用、疏水性相互作用、氢键相互作用、金属亲和性相互作用。在静电相互作用中，膜的表面可以是电正性的、或电负性的、或两性离子的。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，吸附子单元的流体接触表面是电正性的。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，电正性吸附子单元是阴离子交换剂。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，电正性色谱子单元表现出另外的化学功能性，例如参与来自由氢键、疏水性相互作用、π-π结合、金属亲和性所组成的组的一种或多种作用的能力。在此类实施方案的一个或多个实施方案中，表现出多种化学交互性的色谱介质被称为混合模式或多模态介质。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，吸附子单元的流体接触表面是电负性的。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，电负性吸附子单元是阳离子交换剂。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，电负性吸附子单元表现出另外的化学功能性，例如参与来自由氢键、疏水性相互作用、π-π结合、金属亲和性所组成的组的一种或多种作用的能力。在此类实施方案的一个或多个实施方案中，表现出多种化学交互性的色谱介质被称为混合模式或多模态介质。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，吸附子单元的流体接触表面是疏水性的。在一个此类实施方案中，疏水性由烷基化学部分例如丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基赋予。在另一个此类实施方案中，疏水性可以由芳基或芳香族部分例如苯基、苄基、联苯基赋予。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，电负性吸附子单元是疏水性相互作用色谱介质。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，疏水性色谱子单元表现出另外的化学功能性，例如参与来自由氢键、疏水性相互作用、π-π结合、金属亲和性所组成的组的一种或多种作用的能力。在此类实施方案的一个或多个实施方案中，表现出多种化学交互性的色谱介质被称为混合模式或多模态介质。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，装置的样品、试剂和反应混合物接触表面的任何组合包括可容易地去除且任选地一次性的材料，或用所述材料作内衬。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，与分级分离剂、生物制剂、试剂和反应混合物的任何组合接触的多个模块化纯化组件是一次性的；所述纯化模块组件包括管组（tubing set）、膜、混合器和阀体中的一种或多种。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，所述系统是部分或完全自动化的。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，所需生物制品是蛋白质。在一个此类实施方案中，蛋白质是抗体。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，抗体是IgG。在一个此类实施方案中，抗体是单克隆IgG。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，所述方法用于纯化非IgG抗体。在一个此类实施方案中，抗体是IgM。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，所述方法用于纯化非抗体蛋白质。在一个此类实施方案中，非抗体蛋白质是凝血蛋白质。在一个此类实施方案中，非抗体蛋白质是因子VIII。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，所需蛋白质在用本文所公开的方法处理前被部分纯化。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，所需制品是多核苷酸。在一个此类实施方案中，多核苷酸是DNA。在一个此类实施方案中，DNA是用于基因疗法的质粒。在相关实施方案中，所需制品是RNA。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，所需制品是病毒粒子或病毒样粒子。在一个此类实施方案中，病毒用于支持抗病毒治疗的测试。在另一个此类实施方案中，病毒用作疫苗。在另一个此类实施方案中，病毒粒子用于抗生素替代物。在另一个此类实施方案中，病毒粒子用作基因疗法载体。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，所述方法的阶段可以另外包括欲灭活病毒的试剂，例如磷酸三(正)丁酯、辛酸、亚甲基蓝、依沙吖啶、;双氯苯双胍己烷、苯扎氯铵、或潜在地与例如上文提到的其它试剂（尤其包括有机溶剂和表面活性剂）组合的相关化合物。

在前述实施方案的一个或多个实施方案中，工作pH可以在4到9、或5到8、或6到7、或7到8的范围，或为5、或6、或7、或8、或中间值。

在一些实施方案中，提供了包括提供以下装置的方法，所述装置包括：(1)配置成含有目标体积的生物制品的容器；(2)多个纯化单元，所述纯化单元包括(a)至少一个纯化单元，所述纯化单元包括至少一个切向流过滤子单元，所述切向流过滤子单元配备有一个或多个膜，所述膜保留生物制品，同时允许流体动力学半径小于约50%生物制品的流体动力学半径的污染物通过，和(b)包括至少一个吸附子单元的至少一个纯化单元；(3)连接容器和多个纯化单元从而允许在装置中循环的多个管道；(4)引导流动通过管道并且允许多个纯化单元中的任何一个或多个彼此以及与容器分离的阀门；和(5)配置成用于诱导流动且控制装置的一个或多个部分内的压差的泵，所述方法包括当至少一个切向流过滤子单元和至少一个吸附子单元通过阀门配置成彼此流体连通时，使制剂与至少一个切向流过滤子单元和至少一个吸附子单元接触一次或多次，其中至少一个接触步骤在基本上防止污染物和生物制品结合到至少一个吸附子单元上的条件下进行，然后通过至少一个切向流过滤子单元改变条件以(1)允许污染物结合到至少一个吸附子单元上而生物制品不结合，或(2)允许污染物和生物制品结合到至少一个吸附子单元上，随后改变条件以从至少一个吸附子单元释放生物制品同时保留至少一部分污染物。在一些实施方案中，当接触步骤执行超过一次时，选择改变后的条件(1)。

在一些实施方案中，配备有一个或多个膜的至少一个切向流过滤子单元可以保持至少50%的生物制品。

在一些实施方案中，允许流体动力学半径小于约50%生物制品的流体动力学半径的污染物通过可以包括小于约40%、30%、20%、10%、5%或1%生物制品的流体动力学半径的流体动力学半径。

在本文所公开的方法的实施中，所属领域技术人员将认识到，本文所公开的方法中使用的精确“条件”取决于很多变量，尤其取决于吸附子单元介质的组成的选择和生物目标。所属领域技术人员将同样地意识到，定制用于特定产物的条件的方法遵循相同的熟悉原则并且与他们用于定制用于传统方法的条件的方法基本上相同。因此，操作者可以使用与他们已经开发的使用传统吸附色谱方法的纯化方法相同技能获得所公开的装置和方法的优点。仅作为实例，生物制品可以是IgG抗体，并且至少一个吸附子单元可以是阳离子交换剂，并且“条件”可以包括足以防止IgG抗体与污染物结合的高盐浓度。因此，在这种情况下的可能条件可以为大于0.1M NaCl。所属领域技术人员将了解这种对介质和生物制品两者的依赖性以选择适当条件。因此，应了解当使用阴离子交换剂、进行疏水性相互作用色谱、位阻排阻、羟磷灰石和许多已知的多元色谱技术时，选择适当的操作条件是常规实践。

在一些实施方案中，本文所公开的方法可以进一步包括使制剂与至少一个切向流过滤子单元接触一次或多次，同时绕开至少一个吸附子单元，以及任选地使制剂与各自与其它纯化单元独立的一个或多个另外的切向流过滤子单元接触。

在一些实施方案中，至少一个吸附子单元是离子交换剂，并且条件包括浓度大于用于防止污染物结合所必需的浓度的中性盐，浓度的增量为大于约0.05M至高达大于约2M。在一些实施方案中，条件可以包括高达相当于饱和盐的浓度。

在一些实施方案中，至少一个吸附子单元可以是疏水性相互作用色谱介质，并且条件可以包括浓度小于一些污染物结合所必需的浓度的盐，浓度的增量为大于约0.05M至高达大于约2M。在一些实施方案中，可以使用零浓度的盐。

在一些实施方案中，装置可以包括单个切向流过滤子单元和两个吸附子单元，其中两个吸附子单元中的一个是阴离子交换剂，而另一个则是疏水性相互作用色谱介质。

在一些实施方案中，装置可以包括单个切向流过滤子单元、至少一个吸附子单元和一个另外的吸附子单元，其中至少一个吸附子单元是阴离子交换剂，而一个另外的吸附子单元则是疏水性相互作用色谱介质。

在一些实施方案中，装置可以包括单个切向流过滤子单元、至少一个吸附子单元和一个另外的吸附子单元，其中至少一个吸附子单元是阴离子交换剂，而一个另外的吸附子单元则是疏水性相互作用色谱介质，其中疏水性相互作用色谱介质子单元是垂直的以这种方式在方法的至少一个阶段期间与至少一个切向流过滤子单元形成再循环流体接触；并且阴离子交换吸附子单元（末端色谱子单元）在装置出口处或靠近装置出口的地方是垂直的以这种方式使末端吸附子单元与至少一个吸附子单元之间不会发生再循环流体接触，并且在蛋白质制剂离开装置以供收集时通过末端吸附子单元对其进行处理。

在一些实施方案中，装置可以包括单个切向流过滤子单元；至少一个吸附子单元和一个另外的吸附子单元，即至少两个吸附子单元，其中至少一个吸附子单元是阳离子交换剂，而另外的吸附子单元则是疏水性相互作用色谱介质，两者都是垂直的以这种方式在方法的至少一个阶段期间允许各自分别与至少一个切向流过滤子单元形成再循环流体接触；和第三吸附子单元（末端色谱子单元），其为具有电正性表面的色谱介质的形式，所述第三吸附子单元在装置出口处或靠近装置出口处是垂直的以这种方式末端吸附子单元与至少一个吸附子单元之间不会发生再循环流体接触，并且在蛋白质制剂离开装置以供收集时通过末端吸附子单元对其进行处理。

在一些实施方案中，至少一个吸附子单元可以包括电正性色谱介质，其组合有正电荷与过量的氢键残基、过量的疏水性残基或两者。在一些实施方案中，示例性的电正性色谱介质是Capto Adhere。

在一些实施方案中，装置可以包括两个切向流过滤子单元，两个切向流过滤子单元中的一个保留吸附到流化粒子上的生物制品且两个切向流过滤子单元中的另一个保留可溶状态的生物制品，所述装置进一步包括至少一个吸附子单元，所述吸附子单元是阴离子交换剂。

在一些实施方案中，装置可以包括两个切向流过滤子单元，两个切向流过滤子单元中的一个保留沉淀状态的生物制品且两个切向流过滤子单元中的另一个保留可溶状态的生物制品，所述装置进一步包括至少一个吸附子单元，所述吸附子单元是阴离子交换剂。

在一些实施方案中，吸附子单元包括一个或多个膜、一个或多个整体柱、或固定床或流化床形式的粒子。

在一些实施方案中，生物制品选自由以下所组成的组：DNA质粒、病毒粒子、蛋白质、重组蛋白质、抗体、单克隆抗体、IgG、IgM、非抗体蛋白质、凝血因子、因子VIII、因子VIII-血管性血友病复合物和纤维蛋白原。

在一些实施方案中，制剂可以包括选自由以下所组成的组的天然存在的体液：血清、血浆、乳、来自组织匀浆的流体和细胞培养收获物，并且其中制剂已经过处理以去除物理碎片。

在一些实施方案中，制剂可以可选择地或进一步处理以去除大部分染色质。

在一些实施方案中，通过与至少一种有机添加剂接触制剂已经过处理以去除大部分染色质，所述有机添加剂选自由酰脲、电正性离子、电负性离子、有机溶剂、有机聚合物、表面活性剂所组成的组。在一些此类实施方案中，电正性离子是可溶的。在一些此类实施方案中，电正性离子是不可溶的，借助共价连接于固体表面。在一些此类实施方案中，电负性离子是可溶的。在一些此类实施方案中，电负性离子是不可溶的，借助共价连接于固体表面。

在一些实施方案中，生物制品是细胞培养收获物中的重组蛋白质，所述方法包括在接触步骤前调节细胞培养收获物以从制剂中去除90%或更多（或95%或更多）的染色质。

在一些实施方案中，提供了用于从制剂纯化生物制品的装置，其包括：(1)配置成含有目标体积的生物制品的容器；(2)多个纯化单元，其包括(a)至少一个纯化单元，所述纯化单元包括至少一个切向流过滤子单元，所述至少一个切向流过滤子单元配备有一个或多个膜，所述膜保留生物制品，同时允许流体力学半径小于约50%生物制品的流体力学半径的污染物通过，和(b)至少一个纯化单元，所述纯化单元包括至少一个吸附子单元；(3)连接容器和多个纯化单元从而允许在装置中循环的多个管道；(4)引导流动通过管道并且允许任一个或多个纯化单元彼此分离且与容器分离的阀门；和(5)配置成用于诱导流动且控制装置的一个或多个部分内的压差的泵。

在一些实施方案中，存在至少两个切向流过滤子单元，其中第一切向流过滤子单元包括第一膜，所述第一膜的孔隙率经选择为保留可溶状态的生物制品，并且其中第二切向流过滤子单元包括第二膜，所述第二膜的孔隙率经选择为只有在生物制品处于沉淀状态或粒子相关状态时才保留生物制品。

在一些实施方案中，容器进一步包括混合器。

在一些实施方案中，切向流过滤子单元包括孔隙率经选择为保留生物制品的膜。

在一些实施方案中，吸附子单元的表面具有能够相互作用的官能部分，所述相互作用选自由静电相互作用、疏水性相互作用、π-π结合、氢键合、金属亲和性、生物亲和性和其组合所组成的组。

在一些实施方案中，装置包括两个吸附子单元。在一些实施方案中，吸附子单元的表面具有能够相互作用的不同的官能部分，所述相互作用选自由静电相互作用、疏水性相互作用、π-π结合、氢键合、金属亲和性、生物亲和性和其组合所组成的组。

在一些实施方案中，装置包括三个或更多个吸附子单元。在一些实施方案中，吸附子单元的表面具有能够相互作用的不同的官能部分，所述相互作用选自由静电相互作用、疏水性相互作用、π-π结合、氢键合、金属亲和性、生物亲和性和其组合所组成的组。

在一些实施方案中，装置可以进一步包括由计算机可读指令配置的一个或多个处理器，以根据路径指令控制泵和阀门从而使制剂通过流体路径，其中路径指令限定纯化单元的顺序。在一些此类实施方案中，路径指令规定容器作为路径末端。

在一些实施方案中，装置可以进一步包括配置成由路径指令的用户接收进入或选择的接口。在一些此类实施方案中，接口是计算机、存储器、网络、无线或其组合。

在一些实施方案中，装置按比例调整以在毫克规模下工作。在一些实施方案中，装置按比例调整以在克规模下工作。在一些实施方案中，装置按比例调整以在千克规模下工作。

在一些方面，本文所公开的实施方案涉及包括提供以下装置的方法：所述装置包括配置成含有目标体积的生物制品的容器；包括至少一个纯化单元的多个纯化单元，所述至少一个纯化单元包括至少一个切向流过滤子单元，所述至少一个切向流过滤子单元配备有一个或多个膜，所述膜保留生物制品，同时允许流体力学半径小于约50%生物制品的流体力学半径的污染物通过；包括至少一个吸附子单元的至少一个纯化单元；连接容器和多个纯化单元从而允许在装置中循环的多个管道；引导流动通过管道并且允许任一个或多个纯化单元彼此分离且与容器分离的阀门；和配置成用于诱导流动且控制装置的一个或多个部分内的压差的泵，所述方法包括当至少一个切向流过滤子单元和至少一个吸附子单元通过阀门配置成彼此流体连通时，使制剂与至少一个切向流过滤子单元和至少一个吸附子单元接触一次或多次，其中至少一个接触步骤在基本上防止污染物和生物制品结合到至少一个吸附子单元上的条件下进行，然后改变通过至少一个切向流过滤子单元条件以：(1)允许污染物结合到至少一个吸附子单元上而生物制品不结合，或(2)允许污染物和生物制品结合到至少一个吸附子单元上，随后改变条件以从至少一个吸附子单元释放生物制品同时保留至少一部分污染物。

在一些方面，本文所公开的实施方案涉及用于从制剂纯化生物制品的装置，包括：配置成含有目标体积的生物制品的容器；包括至少一个纯化单元的多个纯化单元，所述至少一个纯化单元包括至少一个切向流过滤子单元，所述至少一个切向流过滤子单元配备有一个或多个膜，所述膜保留生物制品，同时允许流体力学半径小于约50%生物制品的流体力学半径的污染物通过；包括至少一个吸附子单元的至少一个纯化单元；连接容器和多个纯化单元从而允许在装置中循环的多个管道；引导流动通过管道并且允许任一个或多个纯化单元彼此分离且与容器分离的阀门；和配置成用于诱导流动且控制装置的一个或多个部分内的压差的泵。

对术语进行定义使得可以更容易地理解实施方案。在详细的说明中列举另外的定义。

“蛋白质”是指含有碳、氢、氧、氮和通常地硫并且主要由通过肽键连接的一条或多条氨基酸链构成的一组复合有机大分子组中的任一种。蛋白质可以是天然来源或重组来源的。蛋白质可以用非氨基酸部分修饰，例如通过糖基化、聚乙二醇化或与其它化学部分缀合。蛋白质的实例包括但不限于抗体、凝血因子、酶和肽激素。

“宿主污染物”或“宿主细胞污染物”是指由其中生长目的产物的细胞所产生的生物分子。所述术语可以包括各种类别的宿主污染物，例如宿主蛋白质和宿主DNA。

“宿主蛋白质”或“宿主细胞蛋白质”或“HCP”是指由其中生长目的产物的细胞所产生的蛋白质。此种蛋白质代表必须从目的产物中去除的一类污染物。

“抗体”是指来源于人或其它哺乳动物细胞系的IgG、IgM、IgA、IgD或IgE类的免疫球蛋白，包括天然形式或遗传修饰形式，例如人源化抗体、人抗体、单链抗体、嵌合抗体、合成抗体、重组抗体、杂合抗体、突变抗体、移植抗体和体外产生的抗体。抗体可以由单个克隆产生，在这种情况下所述抗体被称为单克隆的，或者从多于一种克隆产生，在这种情况下所述抗体被称为多克隆的。IgG抗体尤其是指被称为免疫球蛋白G的一类抗体，其也可以以一个子类或子类混合物的形式存在，例如在人体内为IgG₁、IgG₂、IgG₃或IgG₄；或者在小鼠中为IgG₁、IgG_2A、IgG_2B或IgG₃；或者在大鼠中为IgG₁、IgG_2A、IgG_2B、IgG_2C。在真核宿主中天然或重组产生的抗体可以多种糖基化形式存在，而在非真核宿主中产生的抗体可以多种糖基化和非糖基化形式存在。“抗体”还可以包括复合物形式，包括但不限于含有免疫球蛋白部分的融合蛋白，或通过IgG与另一个官能部分的合成连接而产生的免疫缀合物，所述另一个官能部分包括另一个抗体、酶、荧光团或其它信号产生部分、生物素、药物或其它官能部分。

“非离子有机聚合物”是指由缺乏带电基团的有机子单元重复相连接所构成的天然存在或合成的烃。其可以是直链的，直链占优势但具有一些分支的，或分支占优势的。适合于实施本文所公开的实施方案的实例包括但不限于聚乙二醇（PEG）、聚丙二醇和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）。PEG具有结构式HO-(CH2-CH2-O)n-H。实例包括但不限于平均聚合物分子量在小于100到超过10,000道尔顿的范围内的组合物。

“切向流过滤（TFF）”是指一种膜过滤方法，其中迫使流体通过由一个或多个多孔膜限制的空间，其中足够小从而可以通过孔的分子在滤液（有时候是渗透物）中被去除，而足够大从而被孔排斥的分子留在滞留物中。名称切向流尤其是指，与其中流动大致垂直于膜的所谓死端过滤相反，流体流动方向大致平行于膜这一事实。

“切向流过滤膜”是指配置成实施切向流过滤（TFF）技术的多孔膜。此种膜通常配置成以下形式：平的薄片，可以堆叠成多个膜单元；或延展的薄片，被卷绕起来以减小所占空间的量，称为螺旋缠绕膜；或所谓的中空纤维，其中液体流过管腔，液体和足够小的溶质通过孔而更大的固体被保留，并且多个膜通常封装在滤筒形式中以便于处理。标准术语命名为微孔膜和超微孔膜。微孔膜的平均粒径分布通常是公布的，并且典型地包括0.22微米和0.45微米的孔隙率，但是也可包括1、2、5微米和更高的孔隙率。超微孔膜的平均粒径分布通常是未公布的，以基于球蛋白的假定等效大小的任意术语来表示。完美的球（球形）蛋白可以具有约5nm的直径，但是在实践中，已报道这种分子量的蛋白质所具有的流体动力学尺寸超过该直径的两倍（IgG，11nm流体动力学直径）。因为这个标准的任意性，超滤膜有时候被更精确地描述成纳米过滤膜或纳米多孔膜。严格来说，超滤膜包括平均孔隙率小于1微米的所谓的微孔膜，但更常见地被视为包括100nm以下的孔隙率，低至10nm以下的孔隙率。纳米多孔膜和微孔膜都通常具有旨在为化学惰性的表面，但是也包括已经过化学修饰而产生能够通过静电相互作用或疏水性相互作用或其它类型的化学机制或化学机制的混合机制（甚至包括生物亲和性）与溶解的分子发生相互作用的表面的膜。在某些实施方案中适合于保留IgG抗体的TFF膜包括具有这样孔隙率的电正性膜：保留至少50%流体动力学直径大于所选尺寸的未吸附溶质，但是允许流体动力学直径小于所选尺寸的未吸附溶质通过，其中所选尺寸可以是约10nm至约15nm之间的任何数量。

“切向流过滤模块”或切向流过滤子单元是指所公开的使用切向流过滤膜的装置和方法的功能组件，所述切向流过滤膜具有允许保留至少50%（或至少60%、70%、80%、90%、95%、99%或几乎全部）所需制品，同时允许更小的污染物通过膜孔的孔径分布。所公开的装置和方法与传统切向流过滤根本上不同之处在于整合了膜分级分离和下文所定义的吸附功能。

“置换体积（diavolume）”是指在操作（例如切向流过滤）期间添加的缓冲液的总体积与滞留物体积的比。

“吸附子单元”或吸附子单元是指所公开的使用负载化学相互作用表面的固相的装置和方法的功能组件，所述化学相互作用表面可以保留互补特性的分子并且通过从制剂中去除这些分子，从而实现一定程度的分级分离。所公开的装置和方法与传统吸附色谱的不同之处在于通过整合如上文所定义的膜过滤功能而整合尺寸分级分离功能。

“吸附色谱”是指通常用于纯化生物制品的两种基础类型的色谱中的一种，另一种是“非吸附色谱”。非吸附色谱包括通过尺寸分选实体的方法，具体实例包括尺寸排阻色谱和通过具有限定的孔径分布的膜过滤。在非吸附色谱中，理想的是，给定制剂的内容物与用于介导分级分离的介质的表面不产生化学相互作用。用于进行吸附色谱的物理形式包括填充有多孔粒子的柱、整体柱和平的薄片或中空纤维形式的膜或组合。吸附色谱包括这样的方法：利用具有旨在与混合制剂内的一些物种形成稳定联合但不与其它物种联合的特定类型的化学作用的表面；和/或通过借助于改变缓冲条件操纵化学环境，允许根据组分与吸附剂相互作用的相对强度分级分离组分。许多类型的吸附机制在所属领域中是众所周知的。阴离子色谱涉及使用结合强电负性的分子但排斥强电正性的分子的电正性吸附剂。通过增加盐浓度和/或降低pH可以在结合物种之间实现进一步的分级分离。在阳离子交换色谱中涉及同样的原理，除了固相上的电荷是相反的（电负性），以便吸附偏好于电正性的物质，而电负性物质往往被排斥。疏水性相互作用色谱使用疏水性吸附剂。“多模态”特性的吸附剂包括负电荷、正电荷、各种类型的疏水性基团、氢键和其它机制的组合。

传统的吸附色谱以两种模式实施。“结合-洗脱”模式在目的制品结合于吸附剂的条件下执行。未结合的污染物流过吸附剂并且从而被去除。然后通过改变缓冲条件从吸附剂上离解结合的制品。这个离解步骤被称为“洗脱”。洗脱条件通常设定成使比制品更强地结合吸附剂的污染物在制品已被洗脱之后仍保持结合。吸附色谱的另一种操作模式是“流通”模式，其在制品流过吸附剂，而结合吸附剂的污染物从流通制品上分离的条件下执行。

所有传统-常规的吸附色谱材料（而不是所公开的装置和方法）不管其物理形式或操作特征都使用相同的操作步骤：在接触制剂之前将吸附剂平衡到规定的一组条件。在接触吸附剂之前将制剂平衡到规定的一组条件。接触条件限定“选择性”，是指制剂的哪种（哪些）组分结合到吸附剂上，哪种（哪些）组分则不结合。在结合-洗脱模式中，洗脱条件限定哪些物种被洗脱并且哪些物种保持结合的选择性。

“多核苷酸”是指由链中共价键连接的多个核苷酸单体构成的生物聚合物。DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）是多核苷酸的实例。多核苷酸可以具有很高的形成氢键的倾向。

“蛋白质制剂”是指任何含有目的蛋白质的含水或主要含水的溶液，例如含细胞的细胞培养收获物、（基本上）不含细胞的细胞培养上清液、或来自纯化阶段的含有目的蛋白质的溶液。

“病毒”或“病毒粒子”是指超显微（直径大约20到300nm）、代谢惰性的传染性病原体，其只在活宿主（主要是细菌、植物和动物）的细胞内复制：由RNA或DNA核心、蛋白质衣壳和更复杂的类型中的包膜组成。

本文中的实施方案提供具有适合于从未纯化或部分纯化的制剂纯化生物制品的仪器配置的各种装置。所公开的装置和方法中发生吸附，但是操作方法是不同的，因为系统中的制品和污染物的行为受吸附子单元与基于切向流的尺寸分级分离子单元的组合的限制。该组合允许在用传统色谱仪器或方法进行的吸附色谱的情况下不可能的能力、在切向流过滤仪器或方法的情况下不可能的能力、以及在吸附色谱与切向流过滤的其它已知组合的情况下不可能的能力。所述系统的独特性由以下事实进一步强调：所公开的处理形式不能用传统-常规的色谱装置执行，并且传统的色谱方法也不能在所公开的装置上执行。在本文的说明书（包括以下实施例）中通篇说明了传统色谱仪-色谱与本发明所公开的装置和方法之间的区别。实施例说明了本发明的某些实施方案的独特形式，通过所述形式，装置和方法可以分级分离未纯化或部分纯化的制剂。提供示例性方法的化学细节以促进对装置和方法的清楚理解，但是在本发明的许多实施方案中，此种化学细节不限定所公开的装置或用此种装置执行的方法。

在本发明的许多实施方案中，所公开的装置与方法和常规色谱中所用的装置和方法形式不同，但是可以利用一些相同吸附色谱组分。用于实施本发明公开的方法/装置的某些实施方案的吸附色谱介质的物理形式可以包括用于实施传统吸附色谱方法的物理形式，例如整体柱、膜-吸附器和填充有多孔粒子的柱，但是所述物理形式以不同的操作形式应用。可用于吸附子单元中的吸附色谱介质包括与用于传统吸附色谱方法的介质相同类型的介质，但是其以不同的操作形式应用。在某些实施方案中适合于执行所公开的方法/工艺的吸附色谱介质包括用于阴离子交换色谱、阳离子交换色谱、疏水性相互作用色谱、多元色谱、亲和性色谱的色谱介质，或用于任何其它吸附机制的色谱介质。用于控制吸附色谱介质的选择性的缓冲液同样类似于用于控制传统吸附色谱中的选择性的缓冲液，但是以不同的处理形式应用。本文所公开的某些实施方案的公开方法/工艺同样利用与传统吸附色谱不同的统一处理形式，无论待处理何种制品，蛋白质还是非蛋白质。尽管传统色谱与所公开的装置和方法的一些组分之间存在相似性，但是所公开装置的配置、处理形式和结果与用传统吸附色谱获得的装置、处理形式和结果不同。本发明的许多实施方案的装置和方法由独特处理形式和其允许的容量以及通过使用它们纯化生物制品所获得的独特结果限定，而不是由吸附色谱介质的类型、吸附色谱介质的物理形式、用于控制吸附色谱介质的选择性的缓冲液限定，也不是由生物制品或其中存在生物制品的制剂限定。

某些实施方案的所公开的装置和方法与传统切向流过滤中所用的装置和方法形式不同，但是可利用一些相同切向流过滤组分。用于实施所公开的方法/工艺的切向流过滤介质的物理形式包括用于实施传统流过滤的物理形式，例如平的膜、卷绕的（螺旋缠绕的）膜和中空纤维，但是所述物理形式以不同的操作形式应用。可用于切向流过滤模块中的切向流过滤介质包括用于传统吸附色谱方法的同种类型的介质，例如纤维素基或聚醚砜（PES）基或利用其它聚合物，但是所述介质以不同的操作形式应用。在切向流过滤期间使用的缓冲液可同样类似于传统切向流过滤中使用的缓冲液，但是以不同的操作形式应用。某些实施方案的所公开方法/工艺同样利用统一的处理形式，无论待处理何种制品，蛋白质还是非蛋白质。尽管传统切向流过滤与所公开的装置和方法的一些组分之间存在相似性，但是所公开装置的配置、处理形式和结果与用传统切向流过滤获得的装置、处理形式和结果不同。所述装置和方法由独特处理形式和其允许的容量、以及使用它们纯化生物制品所获得的独特结果限定，而不是由切向流过滤介质的类型、切向流过滤介质的物理形式、缓冲液限定，也不是由生物制品或其中存在生物制品的制剂限定。

在本发明的某些方面，用于纯化IgG单克隆抗体的方法提供了关于公开的实施方案整体如何运作，以及如何改变条件以实现目标结果的一个可用实施例。对于所属领域技术人员来说显而易见的是，类似方法将适用于其它IgG单克隆抗体、其它抗体、和非抗体蛋白质、多核苷酸和病毒粒子，除吸附子单元的切向流膜孔隙率、数量、表面化学性质和物理形式以及缓冲条件之外的具体选择可以由目标产物的性质决定，但是其中方法的执行将会相同或高度类似。

实验结果表明，当抗体制剂首先经过净化以降低染色质含量90%或更高时，本发明的某些实施方案的方法提供有利结果。此种染色质降低可以通过针对染色质的净化方法（例如本文描述的那些）来实现。一个此种方法通过向含细胞或不含细胞的细胞培养收获物中添加等于约1%v/v的量的尿囊素来执行。在尿囊素添加之后添加辛酸至约0.4%的最终浓度，并且降低工作pH至约5.3。混合物在室温下搅拌孵育2小时，然后以约5%v/v的量添加负载阳离子螯合剂三(2-氨乙基)胺（TREN）的粒子。搅拌孵育混合物4小时。通过离心去除大部分固体，并且通过任选的深度过滤步骤去除剩余部分。或者，可以在不添加TREN粒子，但是不含固体的制剂通过填充有TREN粒子的柱的情况下，柱中TREN粒子的体积是约5%或待处理的制剂体积的情况下，用脂肪酸处理后去除固体。或者，填充有TREN粒子的柱可以用填充有UNOsphere Q粒子的柱替换，并且通过已知的空隙排阻阴离子交换色谱方法处理制剂。或者，辛酸可以用其它脂肪酸或电正性疏水剂例如依沙吖啶、亚甲基蓝或十六烷基三甲基溴化铵替换。方法还可以利用具有不同化学表面的粒子或替代性物理形式，例如膜、整体柱或其它形式。任选地可以从本文中所公开的方法中删去尿囊素。

在一些实施方案中，装置可以装配有以下纯化子单元：(i)配备有再生纤维素膜的切向流过滤子单元，所述再生纤维素膜具有足以让膜保留质量为约30kDa的球蛋白的平均孔径；(ii)第一吸附子单元，由具有季氨基的整体柱组成，例如用于执行阴离子交换色谱技术。此种整体柱的一个商业实例是由BIA Separations制造的CIM QA整体柱。对于所有吸附色谱方法，用于在整体柱表面上吸附污染物的条件由用于确定其中大多数污染物结合但IgG单克隆抗体不结合的组合的常规实验限定。一般来说，最佳条件是在不添加盐的情况下抗体不结合的最高pH。应理解用于每种抗体的条件是不同的，因为其各自具有独特的电荷性质，但是对于许多IgG1单克隆抗体，由50mM Tris、pH 8.0产生的工作pH 8.0提供良好的起点。一旦确定了用于吸附子单元的条件，所公开的装置可用于所利用公开的方法分级分离制剂。制剂本身在组成上可以是相当粗制的，例如净化的细胞培养收获物，或者制剂可以是高度纯化的，例如在先前工艺步骤中通过蛋白A亲和色谱纯化之后的IgG级分，或在一些其它先前分级分离步骤之后的任何其它纯度。在不破坏抗体的任何化学条件下将制剂引入装置中。制剂起初可以只和TFF子单元（未联机的吸附子单元）接触，在此期间可以增加IgG的浓度并改变缓冲条件，并且在此期间去除足够小从而可以通过膜中的孔的污染物。吸附子单元不必预先平衡，这是与传统吸附色谱的基本区别，传统吸附色谱严格要求在接触制剂之前平衡吸附色谱介质。下一个步骤是使吸附子单元联机，以便使来自切向流过滤子单元的含IgG的滞留物通过吸附子单元。在和传统吸附色谱的另一个基本区别中，在接触吸附子单元之前不需平衡制剂。制剂和吸附子单元在彼此接触之前都不必平衡。在传统吸附色谱中，这会导致方法失效。在所公开的方法中，这是有利的，因为其允许色谱吸附剂与制剂被同步地平衡，这减小缓冲液体积并缩短处理时间。利用经TFF的渗滤缓冲液配方向最终条件改变。随着制剂和吸附子单元接近最终条件，继续通过膜的孔去除小污染物，而酸性污染物开始结合到吸附子单元上。当完全平衡的样品至少通过吸附子单元一次时，这个过程就完成了。在整个过程期间，通过膜孔去除小污染物。对于传统切向流过滤这在较小程度上发生，因为方法的持续时间被缩短从而不会增加处理时间或体积。对于所公开的系统，这是更有效的，因为通过包括吸附色谱而产生的延长时间允许通过膜去除更多的小污染物。在处理后，制剂可以从管线上冲洗下来并予以收获。

在一些实施方案中，装置可配置成支持更复杂的工艺。在一个此种实施例中，装置装配有以下纯化子单元：(i)配备有再生纤维素膜的切向流过滤子单元，所述再生纤维素膜具有足以使膜保留质量为约30kDa的球蛋白的平均孔径；(ii)具有芳香族疏水基的第一吸附子单元，例如在表面上负载苯基的膜式装置，或在表面上负载丁基的整体柱式装置；(iii)第二吸附子单元，由负载季氨基的整体柱或膜组成，例如用于执行阴离子交换色谱技术；(iv)负载磺基的第三吸附子单元，例如用于执行阳离子交换色谱。对于这种更复杂的系统，以与仅具有单个阴离子交换吸附子单元的先前简单实施例相同的方式建立用于每个吸附子单元的条件。在每种情况下，确定允许最大多样性的污染物结合，而大量抗体不结合的条件。用于疏水性相互作用吸附子单元的条件通常包括高浓度的亲液盐（kosmotropicsalt）或极低浓度的盐。在两种情况下，都将条件设定成污染物，尤其包括聚集体，结合到吸附子单元上，但IgG的结合最小的条件。对于一种具体单克隆抗体（参见实施例1-8），确定了两组适当的条件：0.4M柠檬酸钠，50mM Tris，pH 8.0；和12.5mM柠檬酸钠，50mM MES，pH6.0。还建立了用于阳离子交换色谱模块的条件。在这种情况下，与阴离子交换和疏水性相互作用一样，将条件设定成结合污染物而不结合抗体的条件。用于SO₃整体柱吸附子单元的特定条件是约5mM NaCl、约50mM Tris和约pH 8.0。用于阴离子交换步骤的条件如先前实施例中所述。应认识到，吸附化学和条件与在所谓的流通模式下使用的常规吸附色谱中所用的那些在很大程度上相同，但是所公开的装置和方法获得更好的结果，因为其在整个方法持续时间内通过切向流过滤子单元的孔连续去除小污染物。使用多个吸附步骤的这个实施例突出了本发明的某些实施方案的另一个独特特征：在单个集成装置内，在单个单元操作的范围内不同的吸附色谱化学的组合。术语单个单元操作是指将未纯化的制剂引入系统中并且当从系统中去除样品时该过程被视为完成的情况。在切向流过滤与吸附色谱的组合中，所公开的装置和方法是独特的，因为其能够通过多种不同的吸附方法连续处理制剂，在整个期间污染物通过穿过切向流过滤膜被去除。在单个单元操作中执行此种方法的一个特定优点是其支持更高的制品回收。这是因为在每次只支持执行一种吸附方法的系统中，制品必须在每个步骤之后在可被引入下一步骤之前被去除。在每次转移时总是会损失一些制品，所以消除此种转移有助于更高的制品回收。

在其中装置装配有多个吸附子单元目的在于在单个单元操作内执行多种吸附方法的一些实施方案中，吸附方法的顺序可以改变，并且一些顺序可证明优于其它顺序。在某些实施方案中，所提供的装置将配置成允许不同的吸附方法各自分别地与切向流过滤子单元组合以及以使用者所需的任何顺序组合。作为原则问题，在特定的吸附步骤前去除可能会干扰该吸附步骤的污染物的顺序将是有利的。按照同样的逻辑，在特定的吸附步骤前去除可能会给该吸附步骤的容量限制加压的污染物的顺序将是有利的。实践中，此种步骤的顺序将取决于被引入系统中的样品的污染物含量，并且优选顺序（如果有的话）可以通过简单实验法来确定。

此处说明仅使用两个吸附子单元的实施例：在切向流过滤模块上将缺乏染色质的IgG制剂浓缩到浓度约20g/L。在这个步骤中通过穿过切向流过滤子单元中的膜去除小于约100kDa的大多数污染物。可以任选地处理浓缩的IgG以潜在地灭活剩余病毒，例如通过对IgG制剂进行缓冲液交换成100mM乙酸、1.7M NaCl、pH 3.5。在这个步骤将去除小于约100kDa的大多数的剩余污染物。使第一吸附子单元（轴流苯基膜吸附器）联机，并对IgG制剂进行缓冲液交换成25mM磷酸钠、1.7M NaCl、pH 7.2。用25mM磷酸钠、1.7M NaCl、pH 7.2冲洗吸附子单元和通向该洗吸附子单元和从该洗吸附子单元引出的管道。使第一吸附子单元脱机，并使第二吸附子单元（轴流QA整体柱）联机。通过切向流过滤模块对IgG制剂进行缓冲液交换成25mM Tris、pH 8.0。用25mM Tris、pH 8.0冲洗第二吸附子单元并使该单元脱机。IgG制剂被缓冲液交换进入所选的最终配制缓冲液或预配制缓冲液中。收集IgG的主体，并用所选的最终配制或预配制缓冲液冲洗装置以便能够收集装置内残留的抗体。

以上条件是针对赫赛汀（Herceptin）生物相似抗体开发的，并且允许净化的收获物的多步骤纯化以单个单元操作方式进行。没有必要从单元中移出抗体以用于中间处理（缓冲液交换）或执行第二吸附步骤。可以在不从装置中移出制剂的情况下在装置内执行多个处理步骤。

IgG纯化还代表由其可了解可应用的技术的变化的平台。在一个此种实施方案中，通过向含细胞或不含细胞的细胞培养收获物中添加约1%v/v的量的尿囊素进行染色质净化。在尿囊素添加之后添加亚甲基蓝至浓度0.025%的，并且将工作pH升高至8.0。在室温下搅拌孵育混合物2小时，然后以5%v/v的量添加负载阳离子螯合剂三(2-氨乙基)胺（TREN）的粒子。搅拌孵育混合物4小时。通过离心去除大部分固体，并且通过任选的深度过滤步骤，例如用PC1深度过滤器（Sartorius）去除剩余部分。在实际应用中，还可以在此时应用病毒过滤步骤。在另一个此类实施方案中，至少一个切向流过滤子单元中的膜是聚醚砜（PES）膜，其具有对应于质量为约50kDa的假设球蛋白的平均粒径。在另一个此类实施方案中，至少一个切向流过滤子单元中的膜是再生纤维素膜，其具有对应于质量为约30kDa的假设球蛋白的平均粒径。在一些实施方案中，仅用单个吸附步骤就可以实现充分纯化，所述单个吸附步骤使用整合的至少一个吸附子单元来执行。在一些此类实施方案中，该子单元的制剂接触表面可以负载正电荷，从而赋予它作为离子交换剂工作的能力。在一些实施方案中，正电荷可以由伯氨基、仲氨基、叔氨基、季氨基或其组合赋予。在一些此类实施方案中，电正性吸附子单元的表面可以另外具有参与其它类型的化学相互作用例如疏水性相互作用、氢键和/或金属亲和性的能力。在一些此类实施方案中，用三(2-氨乙基)胺（TREN）对吸附子单元的表面进行官能化。在一些实施方案中，另一个吸附子单元可以是期望的，例如用于降低制剂中聚集体含量的目的。除了参与氢键的残基之外，此种子单元的表面还可尤其包括疏水性残基。在实施方案中，使如上所述经过调节以去除染色质的收获物与装置接触，并且通过配备有再生纤维素膜的至少一个切向流过滤子单元将IgG浓缩到约60g/L，所述再生纤维素膜具有对应于质量为30kDa的假设球蛋白的平均粒径。一引入所有的收获物，就将输入缓冲液变为50mM乙酸、1.7M NaCl、pH 3.5。当制剂达到这些条件时，使由负载疏水性苯基的膜装置组成的第一吸附子单元与至少一个切向流过滤子单元联机。直到此时，小于至少一个切向流过滤中的膜的孔径分布的污染物通过穿过膜的孔而被去除。应认识到，高程度的盐形成也可能介导对非特异性相互作用的离解作用，所述非特异性相互作用一般来说可能在生理条件下存在于污染物与所需IgG之间和/或污染物与装置的内部接触表面之间。引入含有50mM Hepes、1.7M NaCl、pH 7.0的缓冲液。当制剂整体上实现这些条件时，聚集体将通过结合到苯基膜吸附子单元的表面上而被去除。用50mM Hepes、1.7M NaCl、pH 7.0冲洗所述单元并使其脱机。在第一吸附子单元脱机的同时，使负载正电荷的第二吸附子单元联机。在一个此类实施方案中，第二吸附子单元是负载TREN的整体柱。在一个此类实施方案中，第二吸附子单元是负载季氨基的整体柱。在一个此类实施方案中，第二吸附子单元是负载乙二胺基团的整体柱。在一个此类实施方案中，第二吸附子单元是负载季氨基的基于微孔膜的装置。在一个此类实施方案中，第二吸附子单元是负载聚烯丙基胺的基于微孔膜的装置。在一个此类实施方案中，第二吸附子单元是负载季氨基的填充有水凝胶的装置。在一个此类实施方案中，第二吸附子单元是负载电正性基团网络的基于微孔中空纤维膜的装置。在一些实施方案中，引入由50mM Tris、pH 8.0组成的缓冲液，并且制剂逐渐向该组成转变，在此期间小污染物继续通过至少一个切向流过滤子单元的膜被去除。在制剂整体上实现50mMTris、pH 8.0的条件时，应了解酸性污染物已经结合到第二吸附子单元的表面上，从而实现其去除。此时使第二吸附子单元脱机。纯化的IgG可任选地被收集，或被缓冲液交换进入预配制缓冲液中，然后再收集。显而易见的是，装置可以装配有多种多样的切向流子单元和/或色谱子单元而不会脱离所公开的装置和方法的基本特征和功能。

在一些实施方案中，在浓缩所需IgG之后的第一分级分离步骤可以是沉淀步骤。在一些实施方案中，沉淀步骤可以跟在离解步骤之后。在一些实施方案中，后一种情况可能是优选的，因为沉淀步骤具有使污染物与所需制品之间或污染物与装置的内部接触表面之间原本暂时性的非特异性缔合变得稳定的固有风险。在被特定选择用于说明此种应用的原则的一个实施方案中，调节的制剂首先通过至少一个切向流过滤子单元浓缩，然后引入离解缓冲液，例如1M胍-HCl、pH 5.5。在浓缩和离解阶段期间，大部分污染物将通过至少一个切向流过滤子单元的膜被去除。引入沉淀缓冲液，在一个实施方案中沉淀缓冲液由1.3M柠檬酸pH 6.0组成。随着沉淀缓冲液的比例在整体制剂中增加，IgG沉淀。然后切换流动路径以引导制剂通过具有适合于保留沉淀物但不保留可溶性蛋白质的孔径的第二切向流过滤子单元。在用1.3M柠檬酸pH 6.0充分洗涤沉淀物从而判断足量的可溶性污染物已通过膜去除之后，切换回流动路径，引导流动通过具有适合于保留可溶形式的IgG同时仍允许更小污染物通过并去除的膜的切向流过滤子单元。输入缓冲液变为50mM Tris pH 8.2并引入。在沉淀物已经变得完全再溶解的中间时点，使至少一个吸附子单元联机，所述吸附子单元在一些实施方案中由具有季氨基的整体柱组成。可以连同所需抗体一起再溶解的小污染物通过穿过至少一个切向流过滤装置的膜而被去除。在制剂整体存在于50mM Tris、pH 8.2时，应了解剩余的酸性污染物已结合到至少一个吸附子单元上并且因此被去除。用干净的50mMTris pH 8.2冲洗吸附色谱子单元以回收所需IgG，并使吸附单元脱机。纯化的IgG可任选地被收集或被缓冲液交换进入预配制缓冲液中，然后再被收集。在两种情况下，在方法的整个持续时间内痕量水平的小污染物继续通过穿过至少一个切向流过滤装置而被去除。显而易见的是，包括其它蛋白质、病毒和病毒样物种的其它所需制品的基于沉淀的分级分离可以以基本相同的方式进行，尽管任选地利用不同的膜和吸附子单元。

IgG的纯化还用作用于说明所公开的装置和方法如何可以与传统色谱装置和方法整合的平台。在一些实施方案中，纯化不必排他地只用所公开的装置和方法进行。一些纯化步骤可以用所公开的装置和方法进行，而其它步骤可以用传统的色谱装置和方法或其它新颖的色谱装置和/或方法进行。在一个此类实施方案中，利用在传统色谱仪上进行的蛋白A亲和色谱进行IgG单克隆抗体的初始纯化，所述传统色谱仪使用填充在柱中的蛋白A亲和色谱介质。然后蛋白A色谱之后可以是使用所公开的方法在所公开的装置（例如图1中）上进行的阴离子交换色谱，这产生优于传统色谱的非常有价值的几个优点，虽然限于只有一个阴离子交换色谱步骤。举例来说，传统的后蛋白A样品必须在彼此接触之前被平衡到阴离子交换条件并且阴离子交换柱也必须被平衡，然而使用所公开的装置和方法，两者在接触前都不需要被平衡。此外，传统的后蛋白A材料的平衡通常通过稀释进行，这增加样品体积，并且因此稀释通常不导致可能的最低盐浓度。利用所公开的装置，可以在不稀释的情况下尽可能降低盐浓度。此外，后蛋白A材料中的大量污染性宿主蛋白质增加后续传统阴离子交换步骤的容量的负担，然而利用本发明的装置和方法，那些污染物的大多数可以在阴离子交换吸附子单元联机之前通过切向流过滤模块的孔被去除，从而节省阴离子交换剂的容量并且潜在地允许阴离子交换剂以每单位IgG更低的材料成本处理更大体积的IgG。此外，传统的IgG纯化所采用的模式的阴离子交换去除结合到阴离子交换剂上的污染物，但不去除未结合到阴离子交换剂上的小污染物。所公开的装置和方法去除这两者。酸性污染物仍然结合到阴离子交换剂上，而未结合的小污染物通过切向流过滤模块中的孔被去除。

IgM的纯化代表自其认识到如何针对非IgG蛋白质修改所述方法的平台。在一个此类实施方案中，通过添加NaCl使细胞培养收获物的电导率增加到约20mS/cm。这么做的目的是为了防止由于与随后添加的可溶的或不可溶的电正性或电负性有机离子的相互作用而造成的无意结合和IgM损失，所述电正性或电负性有机离子的随后添加作为使制剂与装置接触之前的调节步骤。出于同样原因将pH调节到6.0。对于其他非IgG蛋白质，根据所需蛋白质的性质可以将电导率和pH调节到更高或更低的不同值。在一些实施方案中，以1%v:v的量将尿囊素添加到收获物中，随后添加0.025%依沙吖啶或亚甲基蓝或组合浓度为0.025%的两者的组合，或0.025%浓度的十六烷基三甲基溴化铵，或组合浓度为0.025%的十六烷基三甲基溴化铵与依沙吖啶和/或亚甲基蓝的组合，并且搅拌孵育60-120分钟。在一些实施方案中，例如以2-5%v:v的量添加官能化粒子，例如用TREN官能化的粒子，并孵育混合物2-4小时或更长，然后通过任何便利的方法去除固体。经过调节的制剂与例如图1中说明的所公开装置接触，其中第一步骤是减小制剂体积使所需制品的大致浓度为20g/L或30g/L或40g/L或50g/L或更高浓度（如果所需蛋白质的固有溶解度和粘性允许的话）。由于IgM尺寸较大，为约1百万道尔顿并且具有22-25nm的流体动力学直径，所以封装在切向流过滤子单元内的膜可以具有比纯化较小的所需蛋白质例如IgG所需的孔更大的孔。举例来说，可以使用具有对应于质量为100kDa或300kDa的假设球蛋白的平均孔径的膜。然而，实验数据表明，用具有小得多的孔径分布的膜例如具有对应于质量为50kDa或30kDa或甚至10kDa的假设球蛋白的平均孔径的膜可以获得竞争性结果。在许多情况下，实验数据表明，由再生纤维素构建的膜相比由聚合物例如聚醚砜构建的膜支持更高程度的纯化。浓缩后，可以任选地处理制剂以实现病毒灭活，或者用含有用于离解污染性物种的试剂的步骤处理制剂，所述污染性物种可以与所需蛋白质非特异性地结合。无需针对使污染物结合到至少一个吸附子单元上的条件预先平衡制剂而使制剂与至少一个吸附子单元接触。在一些实施方案中，至少一个吸附子单元在其表面可以具有正电荷。然后，在仍然与至少一个吸附子单元接触的状态下，通过相连的至少一个切向流过滤子单元对制剂进行缓冲液交换至结合大多数污染物而不结合过量所需蛋白质的条件。然后从系统上清除所需蛋白质并收集起来。蛋白质可以可选择地在包括两个吸附子单元的装置版本中纯化。在一个此类实施方案中，一个吸附子单元可以具有负电荷，而另一个具有正电荷。显而易见的是，同样的通用方法可应用于任何重组蛋白质，其中根据所需蛋白质的性质定制用于制备细胞培养收获物的条件，根据所需蛋白质的尺寸选择膜的孔隙率，并且根据所需蛋白质和污染物的性质选择一个或多个吸附子单元的化学表面。所属领域技术人员有能力选择具有适当组成和孔隙率的膜、吸附子单元和化学条件以执行整体纯化方法的各个步骤。

例如用于基因疗法的非常大的DNA质粒的纯化提供了描述所述装置的应用的另一个平台。在一些实施方案中，样品的调节涉及通过离心和/或过滤净化，但是通常避免用于去除染色质的试剂，因为DNA是染色质的一种组分。调节可以任选地包括用具有电负性和/或疏水性性质的试剂处理。在一些实施方案中，在使制剂与装置接触时的第一步骤将是浓缩DNA，在此期间通过至少一个切向流过滤子单元的膜去除小于膜的孔径分布的污染物。膜可以经选择成具有足以保持DNA质粒的孔径分布。孔径分布越大，可以通过的污染物的范围就越大，但是具有比保留DNA质粒所必需的孔径分布小的孔径分布的膜也可以支持足够性能。一旦引入了所有的收获物，就引入离解缓冲液，并且制剂继续在系统中循环。在一些此类实施方案中，离解缓冲液可以包括高浓度的中性盐或离液盐和/或表面活性剂和/或尿素和/或其它离解剂，目的是将DNA质粒从其可能非特异性地结合的污染物上离解下来，和/或离解可能与装置内部的表面结合的污染物，并且从而促进它们通过穿过至少一个切向流过滤子单元的膜被去除。在制剂仍然存在于离解缓冲液中的情况下，可以使至少一个吸附子单元联机。在一系列实施方案，吸附子单元的内部制剂接触表面被官能化成具有升高的疏水性的中，然后缓冲液被交换为促进蛋白质污染物（如果有的话）的疏水性相互作用的配方，例如含有沉淀盐（如硫酸钠或硫酸铵、柠檬酸钠或柠檬酸钾、或硫酸钾）的配方，在一些实施方案中处于中性至微碱性pH下。在制剂整体上被平衡到这些条件时，结合到吸附子单元上的污染物从而被去除。用相同配方的干净的缓冲液冲洗吸附子单元以从单元的内部体积回收DNA，使至少一个吸附子单元脱机，并且任选地使第二吸附子单元联机。在一系列实施方案中，吸附子单元的内部制剂接触表面被官能化成负载负电荷，然后缓冲液被交换为低pH、低电导率的缓冲液，例如0.05M乙酸、pH 4.0。在制剂整体上被平衡到这些条件时，酸性比DNA更弱的污染物可以结合到第二吸附子单元上并且从而被去除。用干净的0.05M乙酸、pH 4.5冲洗第二吸附子单元，然后使该子单元脱机。然后可以从系统收集纯化的DNA质粒，或者纯化的DNA质粒在收集前任选地被交换进入预配制缓冲液或最终配制缓冲液中。

病毒或病毒样粒子的纯化提供了认识装置的功能特征的另一个平台。与DNA一样，有时在甚至更大的程度上，调节收获物以去除染色质存在还会去除所需病毒的高风险。具体来说，脂质包膜病毒非常有可能被基于染色质去除的调节方法无意地去除。因此样品的调节可能通常受限于物理方法，例如离心和/或过滤。在一些实施方案中，第一步骤是通过至少一个切向流过滤单元将病毒制剂浓缩到更小体积，所述切向流过滤单元配备有孔径分布足以保留病毒的膜。在许多实施方案中，下一个步骤是引入如先前针对DNA纯化所述的离解缓冲液。一般来说，不会永久导致病毒不适用于其预期用途的最强离解配方是优选的。在病毒仍然存在于离解缓冲液中的情况下，可以使至少一个吸附子单元联机，并且引入会使制剂内的条件转变为缓冲液条件的缓冲液，其中那些条件还被设计成用于使得还没有通过至少一个切向流过滤子单元中的膜的孔消除的污染物结合到至少一个吸附子单元的表面上。总的来说，病毒和病毒样粒子具有比蛋白质和DNA组合起来还要多样化的表面化学特征，但是也可以使用常用的色谱表面，例如负电荷、正电荷、疏水残基和其组合。一般来说，在培养期间被病毒杀死的细胞所释放的DNA对病毒制剂的污染是一个严重问题，特别在DNA可结合到所需病毒物种方面来说。因此负载正电荷的吸附子单元可以优选用作至少一个吸附子单元。

显而易见的是，可以构思除了附图以外的许多配置，其保留所公开装置的基本特征。在一个或多个此类实施方案中，所公开装置的组件可以分开，并且某些功能按步地手动执行。

实施例

实施例1.从含有259218ppm宿主蛋白质污染物和21%聚集体的含IgG细胞培养收获物提取染色质。染色质如下提取：添加1%尿囊素、0.4%辛酸、pH 5.2，孵育2小时，随后添加电正性金属亲和粒子（(TREN 40high,Bio-Works）至体积比4%，并混合孵育另外4小时，然后通过使制剂穿过深度过滤器（SartoriusPC1）去除固体。宿主蛋白质被降到308ppm并且聚集体被降到小于0.05%。原型装置配置有单个切向流过滤子单元和单个吸附子单元。切向流过滤子单元配备有具有对应于流体动力学直径为50kDa的假设球蛋白的平均孔径（Millipore）的聚醚砜（PES）膜。吸附子单元是强阴离子交换整体柱（CIM QA,BIA Separations）。在吸附子单元脱机的情况下通过的切向流过滤子单元将经过调节的收获物浓缩到约20mg/mL。使吸附子单元与切向流过滤子单元联机并且缓冲液被交换至50mM Tris、pH 8.0。当流过系统的缓冲液达到与输入缓冲液相同的pH和电导率时，用干净的50mM Tris、pH 8.0冲洗吸附子单元管线并收集IgG。人类可注射的治疗抗体的监管标准要求宿主蛋白质被降到100ppm以下，并且聚集体被降到1%以下。由蛋白A亲和色谱、阳离子交换色谱和阴离子交换色谱组成的三步纯化方法通常能够符合这些要求，但是很少能大幅度超过它们。所公开的方法将聚集体降到小于0.01%且宿主蛋白质降到11ppm。运行了其中仅使用离心和微滤制备细胞培养收获物的实验对照。该对照使聚集体降到2.14%且宿主蛋白质降到78698ppm，突出了在用所公开的装置处理制剂前提取染色质的贡献。

实施例2.将实施例1的被提取染色质的收获物施加到具有与实施例1相同的切向流过滤子单元但吸附子单元用Sartobind苯基膜吸附器（Sartorius）替换的原型装置。在吸附子单元联机下将经过调节的收获物浓缩到约20mg/mL。使苯基吸附子单元联机，并且缓冲液被交换至50mM HEPES、1.7M NaCl、pH 7.0。当流过系统的缓冲液达到与输入缓冲液相同的pH和电导率时，用干净的50mM HEPES、1.7M NaCl、pH 7.0冲洗苯基吸附子单元管线，并使吸附单元脱机。收集IgG并分析。聚集体被降到小于0.01%并且宿主蛋白质被降到9ppm。

实施例3.将实施例1的被提取染色质的收获物施加到具有相同的切向流过滤子单元和相同的吸附子单元（QA整体柱）但具有Sartobind苯基膜吸附器（Sartorius）形式的另外的吸附子单元的原型装置。在吸附单元未联机的情况下将经过调节的收获物浓缩到约20mg/mL。使苯基吸附子单元联机，并且缓冲液被交换至50mM HEPES、1.7M NaCl、pH 7.0。当流过系统的缓冲液达到与输入缓冲液相同的pH和电导率时，冲洗苯基吸附子单元管线，并使其脱机，使QA整体柱吸附子单元联机同时使苯基吸附子单元管线切换为脱机。缓冲液被交换至50mM Tris、pH 8.0。当流过系统的缓冲液达到与输入缓冲液相同的pH和电导率时，冲洗QA整体柱吸附子单元管线并收集IgG。聚集体被降到小于0.01%并且宿主蛋白质被降到1ppm。

实施例4.用相同的装置、材料和条件进行实施例3的实验，但是用不同的阴离子交换吸附单元替换QA整体柱。Sartobind Q膜吸附器（Sartorius）的取代导致宿主蛋白质被降到1ppm。耐盐性相互作用色谱膜吸附器（Sartorius）的取代导致宿主蛋白质被降到1ppm。DEAE整体柱（BIA Separations）的取代导致宿主蛋白质被降到1ppm。EDA整体柱（BIASeparations）的取代导致宿主蛋白质被降到1ppm。在所有实验中聚集体水平都被降到小于0.01%。

实施例5.重现实施例2的实验形式，除了建立具有纤维素膜的切向流过滤子单元，所述膜具有对应于流体动力学直径为30kDa的假设球蛋白的平均孔径（Millipore）。纯化IgG中的宿主蛋白质污染被降到2ppm。聚集体小于0.01%。

实施例6.重现实施例2的实验形式，除了包括EDA整体柱形式的第二吸附子单元。未检测到宿主蛋白质。聚集体小于0.01%。

实施例7.通过蛋白A亲和色谱部分纯化含有277433ppm宿主蛋白质污染物和23%聚集体的含IgG细胞培养收获物，使宿主蛋白质含量降到1074ppm并且聚集体降到1.1%。这个步骤还用于去除大部分染色质的目的。将制剂施加到原型装置上，所述原型装置配置有单个配备有纤维素膜（Millipore）的切向流过滤子单元和由苯基膜吸附器和QA整体柱组成的两个吸附子单元，所述纤维素膜具有对应于流体动力学直径为30kDa的假设球蛋白的平均孔径。将来自蛋白A步骤的部分纯化IgG施加到装置上并如实施例2中所述进一步纯化。在收集的IgG中未检测到宿主蛋白质，并且聚集体小于0.01%。

实施例8.通过以下步骤处理含有243997ppm宿主蛋白质污染物和24%聚集体的含IgG细胞培养收获物以提取染色质：添加1%尿囊素、0.4%辛酸、pH 5.2，孵育2小时，随后以4%的量添加电正性金属亲和粒子（(TREN 40high,Bio-Works），并混合孵育另外4小时，然后通过使制剂穿过深度过滤器（Sartorius PC1）去除固体。宿主蛋白质被降到305ppm并且聚集体被降到小于0.05%。通过阳离子交换色谱进一步纯化抗体，使宿主蛋白质降到5ppm，然后施加到原型装置上，所述原型装置包括单个配备有纤维素膜（Millipore）的切向流过滤子单元和单个具有强阴离子交换整体柱（CIM QA,BIA Separations）的吸附子单元，所述纤维素膜具有对应于流体动力学直径为30kDa的假设球蛋白的平均孔径。未检测到宿主蛋白质。聚集体小于0.01%。

实施例9.通过以下步骤处理含有243997ppm宿主蛋白质污染物和24%聚集体的含IgG细胞培养收获物以提取染色质：添加1%尿囊素、0.4%辛酸、pH 5.6，孵育2小时，随后以4%的量添加电正性金属亲和粒子（(TREN 40high,Bio-Works），并混合孵育另外4小时，然后通过使制剂穿过深度过滤器（Sartorius PC1）去除固体。宿主蛋白质被降到3,551ppm并且聚集体被降到小于0.5%。通过用1.8M硫酸铵沉淀来进一步纯化抗体，使宿主蛋白质降到1423ppm，然后将抗体施加到原型装置上，所述原型装置包括单个配备有纤维素膜（Millipore）的切向流过滤子单元和单个具有强力阴离子交换整体柱（CIM QA,BIASeparations）的吸附子单元，所述纤维素膜具有对应于流体动力学直径为50kDa的假设球蛋白的平均孔径。收集的IgG中的宿主蛋白质污染物被降到12ppm。聚集体小于0.05%。

实施例10.通过蛋白A处理含有369422ppm宿主蛋白质污染物、11%聚集体和约10%游离轻链的含IgG细胞培养收获物以降低染色质负荷并部分纯化抗体。宿主蛋白质污染物被降到1873ppm，聚集体被降到1.12%，游离轻链被降到0.4%。将制剂施加到原型装置上，所述原型装置配置有单个配备有纤维素膜（Millipore）的切向流过滤子单元和单个具有强阴离子交换整体柱（CIM QA,BIA Separations）的吸附子单元，所述纤维素膜具有对应于流体动力学直径为30kDa的假设球蛋白的平均孔径。通过使制剂穿过吸附子单元脱机的装置来初步处理制剂，在此期间的缓冲液是50mM Hepes、150mM NaCl、pH 7.0。这使宿主蛋白质污染物降到350ppm并使游离轻链降到0.2%，但聚集体含量增加到1.70%。使吸附子单元联机，并使缓冲液交换为20mM Tris、pH 8.0。宿主蛋白质污染物被降到8ppm，聚集体被降到0.55%，游离轻链被降到0.19%。

实施例11.通过以下步骤从含有293158ppm宿主蛋白质污染物、23.35%聚集体和约12%游离轻链的含IgG细胞培养收获物提取染色质：用1%尿囊素、0.4%辛酸、pH 5.4处理含IgG细胞培养收获物，孵育2小时，通过微滤去除固体，然后使其通过填充有体积为原始细胞培养收获物体积的5%的Bio-Works TREN(high)的柱。宿主蛋白质污染物被降到3565ppm，聚集体被降到2.1%，游离轻链被降到1.72%。将制剂施加到原型装置上，所述原型装置配置有单个配备有纤维素膜（Millipore）的切向流过滤子单元和单个具有强阴离子交换整体柱（CIM QA,BIA Separations）的吸附子单元，所述纤维素膜具有对应于流体动力学直径为30kDa的假设球蛋白的平均孔径。收集的IgG中的宿主蛋白质污染物合计为563ppm，聚集体含量增加到2.7%，游离轻链似乎增加到2.37%。将制剂再分成3个部分用于随后的单独处理。通过羟磷灰石色谱法（CHT I型,40微米,Bio-Rad）在结合-洗脱模式下处理的部分使宿主蛋白质降到113ppm，聚集体降到1.22%并且游离轻链降到1.7%。通过填充有电负性多元色谱介质（HCX,Merck-Millipore）的柱上的色谱法在结合-洗脱模式下处理的部分使宿主蛋白质降到18ppm，聚集体降到1.61%并且游离轻链降到0.49%。通过电正性多元色谱介质（Captoadhere,GE Healthcare）上的色谱法在结合-洗脱模式下处理的部分使宿主蛋白质污染物降到3ppm，聚集体降到0.47%并且游离轻链降到检测不到的水平。

实施例12.将来自实施例11的被提取染色质的制剂施加到原型装置上，所述原型装置以与实施例11相同的方式配置，除了用SO3阳离子交换整体柱替换QA阴离子交换整体柱，并将缓冲液变为50mM Tris、25mM NaCl、pH 8.0，使抗体不会显著结合到阳离子交换剂上。宿主蛋白质污染物从3565ppm降到2852ppm，聚集体从2.01%降到0.96%，并且游离轻链含量似乎从1.72%增加到2.75%。将制剂再分成3个部分用于随后的单独处理。通过羟磷灰石色谱法（CHT I型,40微米,Bio-Rad）在结合-洗脱模式下处理的部分使宿主蛋白质降到1354ppm，聚集体降到0.15%并且游离轻链降到2.80%。通过填充有电负性多元色谱介质（HCX,Merck-Millipore）的柱上的色谱法在结合-洗脱模式下处理的部分使宿主蛋白质降到147ppm，聚集体降到0.96%并且游离轻链降到0.43%。通过电正性多元色谱介质（Captoadhere,GE Healthcare）上的色谱法在结合-洗脱模式下处理的部分使宿主蛋白质污染物降到72ppm，聚集体降到0.16%并且游离轻链降到检测不到的水平。

实施例13.将来自实施例11的被提取染色质的制剂施加到原型装置上，所述原型装置以与实施例11相同的方式配置，除了用疏水性丁基整体柱替换QA阴离子交换整体柱。将制剂分成3份。在装置上将一部分缓冲液交换为20mM MES、pH 6.0，在此条件下抗体不结合到吸附剂上。所收集的抗体的宿主蛋白质污染物从3565ppm降到1894ppm，聚集体含量似乎从2.01%略微增加到2.17%，并且游离轻链含量似乎从1.72%增加到2.51%。在装置上将一部分缓冲液交换为20mM Hepes、pH 7.0。所收集抗体的宿主蛋白质污染物从3565ppm降到2525ppm，聚集体含量从2.01%降到1.61%，并且游离轻链含量似乎从1.72%增加到2.43%。在装置上将一部分缓冲液交换为20mM Tris、pH 8.0。所收集抗体的宿主蛋白质污染物从3565ppm降到3095ppm，聚集体含量从2.01%降到0.82%，并且游离轻链含量似乎从1.72%增加到3.17%。

实施例14.将含有393093ppm的宿主蛋白质污染物和10.96聚集体的含IgG的哺乳动物细胞培养上清液施加到蛋白A柱上以富集IgG并降低染色质含量。宿主蛋白质含量被降到2058ppm并且聚集体被降到1.22%。将NaCl溶解到1M的最终浓度，并且将制剂施加于原型装置，所述原型装置配置有单个配备有纤维素膜（Millipore）的切向流过滤子单元和两个吸附子单元，所述纤维素膜具有对应于流体动力学直径为30kDa的假设球蛋白的平均孔径，所述两个吸附子单元是垂直的并串联的，分别配备有强阴离子交换整体柱和负载羟基的整体柱（CIM QA,CIM OH,BIA Separations）。在吸附色谱子单元脱机下制剂被缓冲液交换为20mM Tris、pH 8.0，在此期间宿主蛋白质污染物被进一步降到1242ppm，而聚集体增加到1.33%。使吸附色谱子单元联机，并使缓冲液和样品在系统中再循环。宿主蛋白质被降到8ppm并且聚集体被降到0.42%。

实施例15.通过以下步骤从含有260184ppm宿主蛋白质污染物和26.05%聚集体的含IgG细胞培养收获物提取染色质：用1%尿囊素、0.4%辛酸、pH 5.4处理含IgG细胞培养收获物，孵育2小时，通过微滤去除固体，然后使其通过填充有体积为原始细胞培养收获物体积的5%的Bio-Works TREN(high)的柱。宿主蛋白质污染物被降到5378ppm并且聚集体被降到3.98%。IgG浓度从开始的0.71mg/mL降到0.59mg/mL。将制剂施加到填充有电负性多元粒子（HCX,Merck-Millipore）的柱上，洗涤柱，并通过盐梯度洗脱IgG，从而使宿主蛋白质含量降到490ppm并使聚集体降到2.06%。IgG浓度为5.69mg/mL。将在约0.7M NaCl下的HCX洗脱制剂施加到原型装置上，所述原型装置配置有单个配备有纤维素膜（Millipore）的切向流过滤子单元和单个具有强力阴离子交换整体柱（CIM QA,BIA Separations）的吸附子单元，所述纤维素膜具有对应于流体动力学直径为30kDa的假设球蛋白的平均孔径。吸附子单元最初脱机。制剂被浓缩到34mg/mL的IgG浓度，在此期间宿主蛋白质浓度被降到297ppm并且聚集体被降到2.17%。使吸附子单元联机，并在注入50mM Tris、pH 8.0进行交换缓冲液期间使制剂再循环以交换缓冲液。当系统处于平衡（缓冲液交换完成）时，收集的IgG（23.2mg/mL）中的宿主蛋白质污染物总计为153ppm并且聚集体含量为2.29%。

实施例16.用不同的细胞培养收获物在单独的实验中重现实施例15的实验步骤，除了以下所述的细节，其它细节与实施例15相同。进入原型装置的制剂的宿主蛋白质含量为196ppm（与实施例15中的490ppm相比）。在缓冲液交换为50mM Tris、pH 8.0之后，宿主污染物被降到110ppm。使吸附子单元（QA整体柱）联机，从而在1个置换体积中将宿主污染物降到40ppm，并在5个置换体积后降到26ppm。

实施例17.用不同的细胞培养收获物在单独的实验中重现实施例15的实验步骤，除了以下所述的细节，其它细节与实施例15相同。进入原型装置的制剂的宿主蛋白质含量为215ppm（与实施例15中的490ppm相比）。在缓冲液被交换为50mM Tris、pH 8.0之后，将宿主污染物降到116ppm。使吸附子单元（QA整体柱）联机，从而在1个置换体积中将宿主污染物降到28ppm，并在5个置换体积后降到19ppm。使用另一份相同的缺少染色质/经HCX处理的抗体重复实验，除了使用季胺膜吸附器（Sartobind Q,Sartorius）替换吸附子单元中的QA整体柱。宿主污染物在1个置换体积后降到28ppm并且在5个置换体积后降到17ppm。使用另一份相同的缺少染色质/经HCX处理的抗体重复实验，但是用填充有季胺离子交换色谱粒子（Nuvia Q,Bio-Rad Laboratories）的柱替换吸附子单元中的QA整体柱。宿主污染物在1个置换体积后降到20ppm并且在5个置换体积后降到11ppm。

实施例18.通过以下步骤从含有260183ppm宿主蛋白质污染物和26.05%聚集体的含IgG细胞培养收获物提取染色质：用1%尿囊素、0.4%辛酸、pH 5.4处理含IgG细胞培养收获物，孵育2小时，通过微滤去除固体，然后在被平衡到50mM Tris、pH 8.0的UNOsphere Q柱上通过空隙排阻阴离子交换色谱法处理。宿主蛋白质污染物被降到228ppm并且聚集体被降到2.47%。将制剂施加到填充有电负性多元粒子（HCX,Merck-Millipore）的柱上，洗涤柱，并通过盐梯度洗脱IgG，从而使宿主蛋白质含量降到38ppm并使聚集体降到1.93%。将制剂施加到原型装置上，所述原型装置配置有单个配备有纤维素膜（Millipore）的切向流过滤子单元和单个具有强力阴离子交换整体柱（CIM QA,BIA Separations）的吸附子单元，所述纤维素膜具有对应于流体动力学直径为30kDa的假设球蛋白的平均孔径。当缓冲液从开始的～0.7M NaCl跟随HCX交换为50mM Tris、pH 8.0时，吸附子单元与切向流过滤子单元共同联机。宿主蛋白质污染物被降到38ppm并且聚集体被降到1.37%。

实施例19.在一个平行实验中，用最初含有380492ppm宿主蛋白质和25.88%聚集体的不同细胞培养收获物执行实施例18的步骤。染色质提取使宿主蛋白质水平降到1134ppm并且聚集体降到0.63%。HCX使宿主蛋白质降到135ppm并且聚集体为0.82%。将制剂施加到原型装置上，所述原型装置配置有单个配备有纤维素膜（Millipore）的切向流过滤子单元和单个具有强阴离子交换整体柱（CIM QA,BIA Separations）的吸附子单元，所述纤维素膜具有对应于流体动力学直径为30kDa的假设球蛋白的平均孔径。当缓冲液从开始的～0.7MNaCl跟随HCX交换为50mM Tris、pH 8.0时，吸附子单元与切向流过滤子单元联机。宿主蛋白质污染物被降到25ppm并且聚集体被降到0.86%。

实施例20.通过以下步骤从含有260184ppm宿主蛋白质污染物和26.05%聚集体的含IgG细胞培养收获物提取染色质：用1%尿囊素、0.4%辛酸、pH 5.4处理含IgG细胞培养收获物，孵育2小时，通过微滤去除固体，然后使其通过与深度过滤器（PB1,Sartorius）串联的填充有体积为原始细胞培养收获物体积的5%的Bio-Works TREN(high)的柱，然后在被平衡到50mM Tris、pH 8.0的UNOsphere Q柱上通过空隙排阻阴离子交换色谱法对其进行处理。宿主蛋白质污染物被降到53ppm并且聚集体被降到2.02%。将制剂施加到原型装置上，所述原型装置配置有单个配备有纤维素膜（Millipore）的切向流过滤子单元和单个具有强阴离子交换整体柱（CIM QA,BIA Separations）的吸附子单元，所述纤维素膜具有对应于流体动力学直径为30kDa的假设球蛋白的平均孔径。收集的IgG中的宿主蛋白质污染物总计为3ppm并且聚集体含量为1.76%。将制剂施加到Capto adhere柱（GE Healthcare）上使宿主蛋白质污染物降到可检测的水平以下并且聚集体降到小于0.1%。

实施例21.通过以下步骤从含有260184ppm宿主蛋白质污染物和26.05%聚集体的含IgG细胞培养收获物提取染色质：用1%尿囊素、0.4%辛酸、pH 5.4处理含IgG细胞培养收获物，孵育2小时，通过微滤去除固体，然后使其通过填充有体积为原始细胞培养收获物体积的5%的Bio-Works TREN(high)的柱。宿主蛋白质被降到4122ppm并且聚集体被降到3.32%。使用Nuvia S（Bio-Rad Laboratories）通过常规阳离子交换色谱处理制剂。宿主蛋白质被降到34ppm并且聚集体被降到2.69%。将制剂施加到原型装置上，所述原型装置配置有单个配备有纤维素膜（Millipore）的切向流过滤子单元和单个具有强阴离子交换整体柱（CIMQA,BIA Separations）的吸附子单元，所述纤维素膜具有对应于流体动力学直径为30kDa的假设球蛋白的平均孔径。宿主蛋白质污染物被降到6ppm并且聚集体被降到1.75%。将制剂施加到Capto adhere柱（GE Healthcare）上使宿主蛋白质污染物降到可检测的水平以下并且聚集体降到小于0.1%。

实施例22.进行一对实验，其中通过蛋白A亲和色谱处理含IgG细胞培养收获物以浓缩抗体并降低染色质含量。其含有7633ppm宿主蛋白质污染物。添加NaCl至1M的最终浓度。将制剂分成等份，并各自施加到原型装置上，所述原型装置配置有单个配备有纤维素膜（Millipore）的切向流过滤子单元和单个具有强阴离子交换整体柱（CIM QA,BIASeparations）的吸附子单元，所述纤维素膜具有对应于流体动力学直径为30kDa的假设球蛋白的平均孔径。在第一实验中，吸附子单元与切向流过滤子单元一开始就联机。在第二实验中，在制剂已在切向流过滤子单元中循环5个置换体积后使吸附子单元联机。尤其在第一实施例中，认为1M NaCl防止污染物结合到吸附单元上，从而促进小污染物通过膜孔被替代性地消除。在缓冲液交换为50mM Tris、pH 8.0之后，宿主蛋白质在第一实验中被降到399ppm并且在第二实验中被降到368ppm。

实施例23.在一些实验中，将缺乏染色质的含IgG细胞培养收获物施加到原型装置上，其中吸附子单元是具有足以保留IgG的孔隙率的电正性膜。因为此种膜不能在市面上购买，所以根据如国际专利WO20018792A2的图2A中所述的van Reis的方法来制备。简言之，将30kDa纤维素膜（Sartorius 14459-76-D）与2M 3-溴丙基三甲基溴化铵在室温下反应过夜。和van Reis不同，然后用1M NaCl洗涤膜，然后用水洗涤膜，以去除残余反应物和反应副产物。通过阴离子染料甲基蓝的结合确认季氨基的固定。如下简要证明电正性膜的功能性：通过调节到pH 5.4，添加1%尿囊素，随后添加0.4%辛酸钠，搅拌孵育2小时来净化含有约1.5g/L浓度的IgG单克隆抗体的哺乳动物细胞培养收获物。通过微滤去除固体，并使上清液流过含有经TREN（WorkBeads 40TREN High,BioWorks,Uppsala）取代的琼脂糖珠的柱，其中TREN柱的体积是细胞培养收获物的原始体积的5%。这将宿主蛋白质污染物从开始的219570ppm降到4441ppm。不经过平衡就将样品施加于被30kDa季胺取代的过滤器上，并渗滤至50mMTris、pH 8.0。宿主蛋白质污染物被降到679ppm。将NaCl添加到处理过的IgG中至1M的最终浓度，并施加到被平衡到50mM Tris、1M NaCl、pH 8.0的Capto adhere柱（GE Healthcare）。用一个步骤洗脱Capto adhere柱至50mM MES、300mM NaCl、pH 6.0。被洗脱的IgG的HCP含量小于1ppm，并且含有小于1ppm DNA和小于0.1%聚集体。

实施例24.通过添加0.4%的辛酸、1%的尿囊素，然后在pH 5.4下孵育2小时来处理含有644254ppm宿主蛋白质污染物和2.91%聚集体污染物的含IgM的哺乳动物细胞培养收获物以去除染色质。添加负载TREN的粒子（TREN-high,Bio-Works）至5%的比例并孵育另外2小时，此后通过离心去除固体，并通过空隙排阻阴离子交换色谱法在被平衡到50mM磷酸盐、200mM NaCl、pH 7.0的UNOsphere Q柱上处理上清液。这去除超过99%的染色质以及所有的聚集体，并将宿主蛋白质污染物降到13881ppm。将制剂施加到原型装置上，所述原型装置配置有单个配备有纤维素膜（Millipore）的切向流过滤子单元和单个具有强阳离子交换整体柱（CIM SO3,BIA Separations）的吸附子单元，所述纤维素膜具有对应于流体动力学直径为30kDa的假设球蛋白的平均孔径。在SO3整体柱联机的情况下制剂被缓冲液交换至25mMMES、25mM Hepes、pH 5.5，导致IgM结合到整体柱上，而大多数的未吸附的小污染物通过膜孔。然后通过对制剂进行缓冲液交换为25mM MES、25mM Hepes、pH 6.5来洗涤整体柱；然后通过对制剂进行缓冲液交换为25mM MES、25mM Hepes、125mM NaCl、pH 6.5来洗脱IgM。用干净的缓冲液冲洗联机SO3整体柱然后使其脱机。制剂被缓冲液交换为50mM Hepes,pH 7.0，然后从装置上收集，产物含有3146ppm宿主蛋白质污染物且不含聚集体。将制剂施加到常规色谱仪上的QA整体柱，洗涤并洗脱，将宿主蛋白质污染物降到29ppm。

实施例25.将含有噬菌体病毒M13、17,034ng/mL的宿主蛋白质污染物和0.24ng/mL的宿主DNA的大肠杆菌细胞培养收获物施加到原型装置上，所述原型装置配置有单个配备有纤维素膜（Millipore）的切向流过滤子单元和两个吸附子单元，所述纤维素膜具有对应于流体动力学直径为30kDa的假设球蛋白的平均孔径，所述两个吸附子单元是垂直的且彼此并联，相对于切向流过滤子单元是垂直的，具有阀门以便在需要时使两个吸附子单元中的一个或两个脱机。吸附子单元配备有强阳离子交换整体柱（CIM SO3）和强阴离子交换整体柱（CIM QA）。在SO3整体柱联机的情况下制剂被缓冲液交换至50mM MES、pH 6.0。在这些条件下，病毒不结合到整体柱上，而是被膜保留。一些污染物吸附到SO3整体柱上，而未吸附的小污染物通过膜的孔。制剂被缓冲液交换以从SO3整体柱冲洗下未吸附的病毒。此时收集的样品含有243ng/mL宿主蛋白质污染物和0.11ng/mL DNA。此时的病毒回收率是73%。与使QA整体柱联机对应，使SO3整体柱脱机。缓冲液被交换至50mM Hepes、pH 7.0，在此期间病毒结合到QA整体柱上，并且认为在此期间未吸附的小污染物已经通过膜的孔。缓冲液被交换至50mM Hepes、500mM NaCl、pH 7.0以从QA整体柱上洗脱病毒，并用干净的缓冲液冲洗整体柱并使其脱机。从系统收集病毒，其含有90ng/mL宿主蛋白质和0.04ng/mL DNA。这个方法阶段的病毒回收率是86%，并且整个方法的病毒回收率是63%。

本文中公开的实施方案可以与其它纯化方法组合以实现更高的纯化水平。一些此类实施方案可以包括在已经使用一些其它分级分离方法之后执行所公开的方法。其它此类实施方案可以包括在使用一些其它分级分离之前执行所公开的方法。所属领域技术人员有能力制定用于各种其它方法的适当条件并将这些条件与本文中的实施方案整合以实现特定生物制品的必要纯化。

所属领域技术人员应了解，所公开装置和方法的一些优点可以用所公开装置和方法的变体（包括通过将一个或多个切向流过滤子单元与一个或多个吸附色谱子单元分开）获得。此种分开应用（例如本文中所描述的装置或方法实施方案中的任一个，其中制剂或其它材料通过非导管的方式在装置的各个部件之间传送，包括由操作人员从装置的一个部分手动转移到另一个部分）被理解为所公开发明的实施方案。

所属领域技术人员将认识到，以上实施例被设计成用于说明一些最常见变量中的影响并且可以在不脱离所公开装置和方法的基本要素的情况下进行许多变化。同样地，从那些实施例应理解，不同的细胞培养收获物含有不同相对制剂的不同物种，这将产生显著的可变性，并且根据提取染色质的方法在指定制剂的样品之间，进一步的可变性将是明显的。

本文中引用的所有参考文献都以全文引用的方式并入并且用于所有目的，其程度与每个单独公布或专利或专利申请被具体并单独地表明以全文引用的方式并入以用于所有目的一样。如果以引用方式并入的公布和专利或专利申请与说明书中所含的公开内容矛盾，那么说明书将会废除和/或优先于任何此种矛盾材料。

在说明书和权利要求书中使用的表示成分数量、色谱条件等的所有数字都被理解为在所有情况下受到术语“约”的修饰。因此，除非相反地指出，否则在说明书和所附权利要求书中列出的数字参数是近似值，其可以取决于通过本文中的实施方案所希望获得的所需性能而变化。

本文中所公开的实施方案可以在不脱离其精神和范围的情况下进行许多修改和变化，这对于所属领域技术人员来说将是显而易见的。本文中描述的具体实施方案仅通过举例的方式提供，并且不意味着以任何方式进行限制。这意味着说明书和实施例仅被视为示例性的，实施方案的真正范围和精神由以下权利要求书指定。

Claims (69)

1.一种用于从制剂纯化生物制品的方法，包括：

提供包括以下的装置：

多个纯化子单元，所述纯化子单元包括包含多孔膜的第一切向流过滤子单元和一个或多个吸附子单元，所述多孔膜具有孔隙率足以保留几乎所有的所述生物制品的孔；

连接所述多个纯化子单元与相关的泵和阀门的多个管道，从而允许所述生物制品根据多种供选择的配置在所述装置中循环，所述多种供选择的配置选自

(i)用于连续流的第一配置，其中所述第一切向流过滤子单元的滞留物管线输出作为回收物被收集并且返回到所述第一切向流过滤子单元的输入；

(ii)用于连续流的第二配置，其中所述第一切向流过滤子单元的滞留物管线输出连接至第一吸附子单元的输入并且所述第一吸附子单元的输出作为回收物被收集并且返回到所述第一切向流过滤子单元的输入；和

(iii)用于连续流的第三配置，其中所述第一切向流过滤子单元的滞留物管线输出连接至第二吸附子单元的输入并且所述第二吸附子单元的输出作为回收物被收集并且返回到所述第一切向流过滤子单元的输入；

和用于给所述装置供应所述制剂的管道；

执行步骤A，包括根据所述第一配置操作所述装置，使所述生物制品通过所述第一切向流过滤子单元循环一次或多次，同时增加所述生物制品的浓度并且降低与所述生物制品相关的污染物的水平；

执行步骤B，包括根据所述第二配置操作所述装置，使所述生物制品通过所述第一切向流过滤子单元和所述第一吸附子单元循环一次或多次，同时降低与所述生物制品相关的污染物的水平；

和执行步骤C，包括根据所述第三配置操作所述装置，使所述生物制品通过所述第一切向流过滤子单元和所述第二吸附子单元循环一次或多次，同时降低与所述生物制品相关的污染物的水平。

2.根据权利要求1所述的方法，其中使含有所述纯化的生物制品的回收物流到第三吸附子单元，并且离开所述第三吸附子单元的生物制品在离开所述装置之前不返回所述第一切向流过滤子单元。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤B与步骤C之间还执行步骤A。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述装置包括第二切向流过滤子单元，所述第二切向流过滤子单元包括多孔膜，所述多孔膜具有孔隙率足以保留几乎所有的所述生物制品的孔，其中所述多个管道另外允许所述生物制品根据多种供选择的配置在所述装置中循环，所述多种供选择的配置包括所述第一配置、所述第二配置、第三配置和

(iv)用于连续流的第四配置，其中所述第二切向流过滤子单元的滞留物管线输出作为回收物被收集并且返回到所述第二切向流过滤子单元的输入，和

(v)用于连续流的第五配置，其中所述第二切向流过滤子单元的滞留物管线输出连接至所述第二吸附子单元的输入并且所述第二吸附子单元的输出作为回收物被收集并且返回到所述第二切向流过滤子单元的输入；

并且其中所述方法还包括

执行步骤D，包括根据所述第四配置操作所述装置，其中使所述生物制品在所述第二切向流过滤子单元中循环一次或多次，同时增加所述生物制品的浓度并且降低与所述生物制品相关的污染物的水平；以及

执行步骤E，包括根据所述第五配置操作所述装置，其中所述生物制品在所述第二切向流过滤子单元和所述第二吸附子单元中循环一次或多次，同时降低与所述生物制品相关的污染物的水平。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤B期间的化学条件包括选自以下的化学条件：(i)防止所述制剂的大多数组分吸附的条件；(ii)防止或中止所述生物制品吸附的条件，和(iii)允许所述生物制品吸附的条件。

6.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤C期间的化学条件包括选自以下的化学条件：(i)防止所述制剂的大多数组分吸附的条件；(ii)防止或中止所述生物制品吸附的条件，和(iii)允许所述生物制品吸附的条件。

7.根据权利要求4所述的方法，其中在步骤E期间的化学条件包括选自以下的化学条件：(i)防止所述制剂的大多数组分吸附的条件；(ii)防止或中止所述生物制品吸附的条件，和(iii)允许所述生物制品吸附的条件。

8.根据权利要求7所述的方法，其中在步骤B期间的化学条件包括选自以下的化学条件：(i)防止所述制剂的大多数组分吸附的条件；(ii)防止或中止所述生物制品吸附的条件，和(iii)允许所述生物制品吸附的条件。

9.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤A期间，通过所述制剂经过所述第一切向流过滤子单元的渗滤来改变化学条件。

10.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一或第二切向流过滤子单元的孔隙率基本上尽可能大，同时在所述方法期间使几乎所有的所述生物制品保留在所述滞留物中。

11.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一切向流过滤子单元和所述第二切向流过滤子单元的膜基本上相同。

12.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一切向流过滤子单元和所述第二切向流过滤子单元的膜具有不同的化学组成和基本上相同的孔隙率。

13.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一切向流过滤子单元和所述第二切向流过滤子单元的膜具有不同的化学组成和不同的孔隙率。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一切向流过滤子单元的膜是具有0.2微米孔的聚醚砜膜，并且所述第二切向流过滤子单元的膜是具有与质量为30kDa的球蛋白相符的孔径的纤维素膜。

15.根据权利要求4至14中任一项所述的方法，其中所述第一切向流过滤子单元或第二切向流过滤子单元内的膜具有适合于进行吸附色谱的吸附表面特性。

16.根据权利要求4至14中任一项所述的方法，其中所述第一切向流过滤子单元或第二切向流过滤子单元内的膜的物理形式选自由薄片、中空纤维和其组合所组成的组。

17.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中所述第一吸附子单元或第二吸附子单元的物理形式选自由填充有吸附粒子的柱、整体柱、一个或多个吸附膜、一个或多个薄片或一个或多个中空纤维和其组合所组成的组。

18.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中所述第一或第二吸附子单元所利用的吸附机制独立地选自由静电相互作用、疏水性相互作用、π-π结合、氢键合、范德华相互作用、金属亲和性、生物亲和性和其组合所组成的组。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第一吸附子单元是具有阴离子交换吸附机制的整体柱。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述阴离子交换吸附机制是由季胺部分提供的。

21.根据权利要求18所述的方法，其中所述第一吸附子单元是具有阳离子交换吸附机制的整体柱。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述阳离子交换吸附机制是由SO₃ 部分提供的。

23.根据权利要求18所述的方法，其中所述第二吸附子单元是具有阴离子交换吸附机制的整体柱。

24.根据权利要求23所述的方法，其中所述阴离子交换吸附机制是由季胺部分提供的。

25.根据权利要求18所述的方法，其中所述吸附子单元是具有疏水性相互作用吸附机制的整体柱。

26.根据权利要求25所述的方法，其中所述疏水性相互作用吸附机制是由苯基部分提供的。

27.根据权利要求18所述的方法，其中所述第二吸附子单元是具有疏水性相互作用吸附机制的整体柱。

28.根据权利要求27所述的方法，其中所述疏水性相互作用吸附机制是由苯基部分提供的。

29.根据权利要求2所述的方法，其中在流通模式下执行步骤B并且在结合-洗脱模式下执行步骤C。

30.根据权利要求4所述的方法，其中在流通模式下执行步骤B并且在结合-洗脱模式下执行步骤E。

31.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中所述生物制品具有10纳米到100微米之间的流体动力学直径。

32.根据权利要求31所述的方法，其中所述生物制品选自由DNA质粒、病毒粒子、病毒样粒子、细胞器、细胞、抗体和非抗体蛋白质所组成的组。

33.根据权利要求31所述的方法，其中所述制剂的来源包括细胞培养收获物或天然存在的体液，所述体液选自由血清、血浆、乳和来自组织匀浆的流体所组成的组。

34.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中在步骤A之前所述制剂经历分级分离或净化处理。

35.根据权利要求34所述的方法，其中步骤A之前的所述分级分离或净化处理使所述制剂中的染色质的含量减少至少95％。

36.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中所述制剂以具有小于5％存在于获得所述制剂的来源样品中的染色质的形式提供。

37.一种用于从制剂纯化生物制品的装置，包括：

多个纯化子单元，所述纯化子单元包括配备有至少一个多孔膜的第一切向流过滤子单元和一个或多个吸附子单元，所述多孔膜具有孔隙率足以保留几乎所有的所述生物制品的孔；

连接所述多个纯化子单元的多个管道；

引导流动通过所述多个管道并且允许所述多个纯化子单元中的一个或多个纯化子单元彼此分离的阀门；

配置成用于诱导流动并且控制所述装置的一个或多个部分内的压差的泵；和

用于给所述装置供应所述制剂的管道；

其中所述多个管道与相关的泵和阀门允许所述生物制品根据多种供选择的配置在所述装置中循环，所述多种供选择的配置包括

(i)用于连续流的第一配置，使所述第一切向流过滤子单元的滞留物管线输出作为回收物被收集并且返回到所述第一切向流过滤子单元的输入，

(ii)用于连续流的第二配置，使所述第一切向流过滤子单元的滞留物管线输出连接至第一吸附子单元的输入并且所述第一吸附子单元的输出作为回收物被收集并且返回到所述第一切向流过滤子单元的输入；和

(iii)用于连续流的第三配置，其中所述第一切向流过滤子单元的滞留物管线输出连接至第二吸附子单元的输入并且所述第二吸附子单元的输出可作为回收物被收集并且返回到所述第一切向流过滤子单元的输入。

38.根据权利要求37所述的装置，所述装置进一步包括配备有至少一个多孔膜的第二切向流过滤子单元和第二吸附子单元，所述多孔膜具有孔隙率足以保留几乎所有的所述生物制品的孔，其中所述多个管道另外允许所述生物制品根据多种供选择的配置在所述装置中循环，所述多种供选择的配置包括所述第一配置、所述第二配置、所述第三配置和

(iv)用于连续流的第四配置，使所述第二切向流过滤子单元的滞留物管线输出作为回收物被收集并且返回到所述第二切向流过滤子单元的输入，和

(v)用于连续流的第五配置，使所述第二切向流过滤子单元的滞留物管线输出连接至所述第二吸附子单元的输入并且第二吸附子单元的输出作为回收物被收集并且返回到所述第二切向流过滤子单元的输入。

39.一种用于从制剂纯化生物制品的装置，包括：

多个纯化子单元，所述纯化子单元包括配备有至少一个多孔膜的第一切向流过滤子单元和一个或多个吸附子单元，所述多孔膜具有2.5nm至5000nm的平均孔径；

连接所述多个纯化子单元的多个管道；

引导流动通过所述多个管道并且允许所述多个纯化子单元中的一个或多个纯化子单元彼此分离的阀门；

配置成用于诱导流动并且控制所述装置的一个或多个部分内的压差的泵；和

用于给所述装置供应所述制剂的管道；

其中所述多个管道与相关的泵和阀门允许所述生物制品根据多种供选择的配置在所述装置中循环，所述多种供选择的配置包括

(i)用于连续流的第一配置，使所述第一切向流过滤子单元的滞留物管线输出作为回收物被收集并且返回到所述第一切向流过滤子单元的输入，

(ii)用于连续流的第二配置，使所述第一切向流过滤子单元的滞留物管线输出连接至第一吸附子单元的输入并且所述第一吸附子单元的输出作为回收物被收集并且返回到所述第一切向流过滤子单元的输入；和

(iii)用于连续流的第三配置，使所述第一切向流过滤的滞留物管线输出连接至第二吸附子单元的输入并且所述第二吸附子单元的输出作为回收物被收集并且返回到所述第一切向流过滤子单元的输入。

40.根据权利要求39所述的装置，所述装置进一步包括配备有至少一个多孔膜的第二切向流过滤子单元和第二吸附子单元，所述多孔膜具有2.5nm至5000nm的平均孔径，其中所述多个管道另外允许所述生物制品根据多种供选择的配置在所述装置中循环，所述多种供选择的配置包括所述第一配置、所述第二配置、所述第三配置和

(iv)用于连续流的第四配置，其中所述第二切向流过滤子单元的滞留物管线输出作为回收物被收集并且返回到所述第二切向流过滤子单元的输入，和

(v)用于连续流的第五配置，其中所述第二切向流过滤子单元的滞留物管线输出连接至所述第二吸附子单元的输入从而使所述第二吸附子单元的输出作为回收物被收集并且返回到所述第二切向流过滤子单元的输入。

41.根据权利要求40所述的装置，其中所述第一切向流过滤子单元和第二切向流过滤子单元的至少一个多孔膜具有5nm至1000nm的平均孔径。

42.根据权利要求41所述的装置，其中所述第一切向流过滤子单元和第二切向流过滤子单元的至少一个多孔膜具有10nm至500nm的平均孔径。

43.根据权利要求42所述的装置，其中所述第一切向流过滤子单元和第二切向流过滤子单元的至少一个多孔膜具有25nm至100nm的平均孔径。

44.根据权利要求40所述的装置，其中基于所需生物制品的流体动力学半径，所述第一切向流过滤子单元和第二切向流过滤子单元的多孔膜具有经选择以保留至少99％所需生物制品的平均孔径。

45.根据权利要求40所述的装置，其中所述第一切向流过滤子单元和第二切向流过滤子单元的多孔膜具有经选择大于所需生物制品的平均流体动力学半径的平均孔径。

46.根据权利要求40所述的装置，其中所述第一切向流过滤子单元和所述第二切向流过滤子单元的多孔膜基本上相同。

47.根据权利要求40所述的装置，其中所述第一切向流过滤子单元和所述第二切向流过滤子单元的多孔膜具有不同的化学组成和基本上相同的孔隙率。

48.根据权利要求40所述的装置，其中所述第一切向流过滤子单元和所述第二切向流过滤子单元的多孔膜具有不同的化学组成和不同的孔隙率。

49.根据权利要求48所述的装置，其中所述第一切向流过滤子单元的一个多孔膜是具有0.2微米孔的聚醚砜膜，并且所述第一切向流过滤子单元的另一个多孔膜是具有与质量为30kDa的球蛋白相符的孔径的纤维素膜。

50.根据权利要求38、40至49中任一项所述的装置，其中第一切向流过滤子单元或第二切向流过滤子单元包括适合于进行吸附色谱的吸附表面特性。

51.根据权利要求38、40至49中任一项所述的装置，其中所述第一切向流过滤子单元或第二切向流过滤子单元内的至少一个多孔膜的物理形式是薄片、中空纤维或其组合。

52.根据权利要求37至49中任一项所述的装置，其中所述第一吸附子单元或第二吸附子单元的物理形式选自由以下所组成的组：填充有吸附粒子的柱；整体柱；一个或多个吸附膜；一个或多个薄片；一个或多个中空纤维；和其组合。

53.根据权利要求37至49中任一项所述的装置，其中所述吸附子单元所利用的吸附机制独立地选自由静电相互作用、疏水性相互作用、π-π结合、氢键合、范德华相互作用、金属亲和性、生物亲和性和其组合所组成的组。

54.根据权利要求53所述的装置，其中所述第一吸附子单元是具有阴离子交换吸附机制的整体柱。

55.根据权利要求54所述的装置，其中所述阴离子交换吸附机制是由季胺部分提供的。

56.根据权利要求53所述的装置，其中所述第一吸附子单元是具有阳离子交换吸附机制的整体柱。

57.根据权利要求56所述的装置，其中所述阳离子交换吸附机制是由SO ₃ 部分提供的。

58.根据权利要求53所述的装置，其中所述第二吸附子单元是具有阴离子交换吸附机制的整体柱。

59.根据权利要求58所述的装置，其中所述阴离子交换吸附机制是由季胺部分提供的。

60.根据权利要求53所述的装置，其中所述第一吸附子单元是具有疏水性相互作用吸附机制的整体柱。

61.根据权利要求60所述的装置，其中所述疏水性相互作用吸附机制是由苯基部分提供的。

62.根据权利要求53所述的装置，其中所述第二吸附子单元是具有疏水性相互作用吸附机制的整体柱。

63.根据权利要求62所述的装置，其中所述疏水性相互作用吸附机制是由苯基部分提供的。

64.根据权利要求37至49中任一项所述的装置，所述装置进一步包括由计算机可读指令配置的一个或多个处理器，以根据路径指令控制所述泵和阀门从而使所述制剂通过流体路径，其中所述路径指令限定纯化子单元的顺序。

65.根据权利要求64所述的装置，所述装置进一步包括配置成由路径指令的用户接收进入或选择的接口。

66.根据权利要求65所述的装置，其中所述接口是计算机、存储器、网络、无线或其组合。

67.根据权利要求37至49中任一项所述的装置，其中按比例调节所述装置以在毫克规模下运行。

68.根据权利要求37至49中任一项所述的装置，其中按比例调节所述装置以在克规模下运行。

69.根据权利要求37至49中任一项所述的装置，其中按比例调节所述装置以在千克规模下运行。