CN115916364A - 使用膜结合和洗脱色谱的装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一体式色谱单元，具有入口和出口，并且包括在入口和出口之间可插入该单元内部容积中的一个或多个膜。在某些实施方案中，通过放置一个或多个间隔件，每个膜在该单元内被分配足够的空间以膨胀。通过流体入口进入该单元的流体在通过流体出口离开该单元之前通过膜和间隔件。

Description

使用膜结合和洗脱色谱的装置及其制造方法

本申请要求2020年6月10日提交的申请号为63/037,262的美国临时申请的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

总体而言，本发明涉及色谱单元，特别涉及一种一次性的或一次使用的通过膜的色谱装置，其应用包括基于膜的结合/洗脱色谱。

背景技术

良好的生产规范和政府法规是许多生物制药制造过程的核心。这种制造过程通常必须经过强制性的、通常冗长且昂贵的验证程序。例如，由于明显的原因，用于分离和纯化生物制药产品的设备必须满足严格的清洁度要求。对于单个设备，单次清洁验证的相关和重复成本可能很容易超过数千美元。为了降低这种清洁验证的成本和费用，和/或减少需要或要求清洁的场合，制药和生物技术行业越来越多地探索预先验证的模块化一次性解决方案。

沿着这些思路，近来对开发一次性解决方案产生了相当大的兴趣，以对工业、实验室和临床量的原始制药合成流体(例如，细胞培养基)进行初级和/或二级净化。这种工艺的高容量、高产量的要求通常有利于使用昂贵的已安装的不锈钢设备，其中可更换的盒或筒(例如，通常包括大量的透镜状过滤元件)被安装在不锈钢外壳或类似容器内。在过滤操作结束并取出用过的盒或筒时，在再次使用之前，必须花费相当大的成本和精力对设备进行清洗和验证。

设计用于生物制药加工业的基于膜的装置通常全部由热塑性部件构成。这是期望的，因为选择的热塑性塑料(例如，聚丙烯、聚乙烯、聚醚砜等)在其所接触的化学物质和环境中是稳定的。在制造过程中使用二次成型操作的所有热塑性装置的一个不利方面是收缩。在热塑性塑料冷却时，其收缩，从而使膜翘曲并在膜中产生不希望的空隙。

按比例缩小的模型可以用于验证过滤操作，例如病毒的过滤操作。例如，可以在样品中掺入已知量的病毒来模拟污染，然后用按比例缩小的装置进行清除。可以测量该装置的性能以确定其病毒清除能力。

此类装置通常由热塑性塑料制成，并使用包覆成型步骤制造，其中，将热塑性塑料(通常为聚丙烯)的“窗框”在一片矩形膜或介质的外围注射成型，然后使用粘合步骤(振动、热板等)来连接子组件。在分离机制为尺寸排斥或基于电荷的流通式应用中，装置内部由于冷却时收缩(以及使膜或介质起皱)而产生的额外空隙不会对装置性能产生负面影响。然而，在用于在色谱系统中进行捕获的结合和洗脱模式应用中，由起皱的膜产生的任何额外的空隙将降低装置的性能。这种性能降低可以从穿透曲线的锐度和洗脱效率中看出。

此外，即使使用湿膜或半湿膜，在装置中形成膜的整体密封也很重要。

因此，需要一种过滤装置，例如结合和洗脱色谱装置，其使用一个或多个与所需配体(例如，蛋白A配体)偶联的膜，所述膜在装置中保持平坦、无空隙和密封。

为进一步理解本发明的性质和这些及其他目的，应参考结合附图进行考虑的以下描述。

发明内容

本文公开的实施方案解决了现有技术的问题，其涉及具有入口和出口的一体式色谱单元，并包括位于入口和出口之间的单元区域中的一个或多个膜。在膜之间提供足够的空间以允许膜膨胀。在一些实施方案中，通过入口进入单元的流体在通过与入口间隔开的出口离开单元之前穿过一个或多个膜。

在多种实施方案中，公开了一种色谱装置，包括具有流体入口和与所述流体入口间隔开的流体出口的外壳；在所述流体入口和所述流体出口之间的区域中的内部容积；布置在所述外壳的所述内部容积中的至少第一膜和第二膜；以及布置在所述第一膜和第二膜之间的至少一个间隔件。由此所产生的穿过一个或多个膜(和间隔件)的流动路径促进了该单元在色谱应用中的使用，包括例如生物制药流体的结合/洗脱色谱操作。

在一些实施方案中，所述至少一个间隔件呈环状；例如垫圈或环形构件。在一些实施方案中，在由至少第一膜和第二膜的活性膜区域限定的外壳的内部容积内存在过滤区，并且该环形具有布置在该过滤区内的开口区域。

在一些实施方案中，第一膜沿操作色谱装置期间的流体流动方向布置在第二膜的上游，间隔件布置在第一膜和第二膜之间。在一些实施方案中，色谱装置还包括布置在流体入口和第一膜之间的多孔玻璃料。在一些实施方案中，可以有布置在流体出口和第二膜之间的多孔玻璃料，该第二膜沿操作色谱装置期间的流体流动方向布置在第一膜的下游。在一些实施方案中，玻璃料可以布置在流体入口和第一膜之间，以及流体出口和第二膜之间。

还公开了制造这种色谱单元的方法。

通过在外壳的内部容积中适当布置一个或多个间隔件，为一个或多个膜在外壳中膨胀或扩展提供空间，可以最大限度地减少或解决因不均匀的膜或起皱的膜而导致的装置性能损失问题。

因此，公开了一种基于膜的结合和洗脱色谱单元或装置，其中所述膜或多个膜在装置中保持平坦和均匀，以使空隙最小化，从而使装置的活性膜面积最大化。

在某些实施方案中，公开了一种具有入口和出口的过滤装置，该装置包括具有过滤区的聚合物框架和在过滤区中粘结或粘附到聚合物框架上的一个或多个膜，所述过滤区具有将装置中的膜隔开的一个或多个间隔件。

在某些实施方案中，多个膜中的每个膜是相同的，例如，每个膜具有相同的化学和性能的特征或等级。在某些实施方案中，多个膜中的每个膜具有不同的化学或性能特征，以便获得由此所产生的过滤器单元的特定性能特征。

在一些实施方案中，公开了一种一体式单元，该单元具有入口和出口，并且包括至少一个膜，其中通过入口进入一次性的一体式单元的流体在通过出口离开单元之前穿过至少一个膜。一个或多个间隔件布置在一体式单元中，优选地以垫圈或环形的形式，在单元内提供一个或多个膜的扩展区域。该单元非常适合用于通过快速循环从澄清的细胞培养基中对单克隆抗体(mAb)进行高产的色谱捕获。它可以在比传统蛋白A树脂高得多的流量下操作。

附图说明

图1为根据某些实施方案的过滤装置的横截面图；

图2为根据某些实施方案的间隔件的透视图；

图3为根据替代实施方案的过滤装置的横截面图；

图4为根据某些实施方案的1mL装置的压力流量关系的示例图；

图5为根据某些实施方案的系统设置示意图，其中示出了注射阀和检测器之间的系统滞留体积；

图6为根据某些实施方案的示例性色谱，示出了用于测量系统滞留体积的2％丙酮脉冲的UV280；以及

图7为根据某些实施方案的示例性穿透色谱，示出了1mL装置在280nm处的归一化吸光度。

具体实施方式

通过参考附图，可以更全面地理解本文公开的组件、方法和装置。附图仅仅是基于方便和易于说明本公开的示意性表示，因此，并不旨在限定或限制示例性实施方案的范围。

为清楚起见，尽管在以下描述中使用了特定术语，但这些术语旨在仅指在附图中说明所选择的实施方案的特定结构，并非用于定义或限制本发明的范围。在附图和下面的描述中，应该理解的是，相同的附图标记表示相同功能的部件。

单数形式“一个(种)/(a/an)”和“该/所述(the)”包括复数对象，除非上下文另有明确规定。

如说明书中所用，各种装置和部件可以描述为“包括”其他部件。如本文使用的术语“包括/包含(comprise)”、“包括/包含(include)”、“具有(having)”、“具有(has)”、“能够(can)”、“包括/包含(contain)”及其变体是开放式的过渡短语、术语或词语，不排除附加组件的可能性。

传统上，按比例缩小的过滤装置通过一步成型操作制成。一层或多层膜堆叠在两个塑料部件(以及入口和出口)之间，放置在热塑性塑料模具中，在该模具中部件和膜被机械压缩在一起，并且围绕周边注射熔融的热塑性塑料，以产生从顶部塑料部件到底部塑料部件的密封。可以使用接触或热板焊接操作。如同装置外壳的整体焊接一样，在一个或多个膜和装置之间形成整体密封。布置在每个膜下面的膜筛可以包括在该装置中。合适的筛网包括由聚丙烯、聚乙烯和尼龙制成的筛网。一种合适的筛网是购自DelStar Technologies的Naltex挤出网，其厚度为0.010英寸、股数(strand count)(内(in))为13.5 SPI、股数(外(out))为13.5 SPI、立角为60度、基重为5.50盎司/10英尺。用筛网分离膜降低了洗脱压力并减少了可变性。在一些实施方案中，一个或多个间隔件22可以具有位于间隔件22的内径内的例如通过压配合或用粘合剂连接的膜筛25(图3)。

然而，膜通常为多孔水凝胶，其需要膨胀(例如，通常在5％和30％之间膨胀)以实现最佳功能。这种膨胀会导致较低的动态结合载量和较高的压降性能。本文公开的实施方案能够适应膨胀并改善装置性能。

现在转向图1，图1示出了过滤单元10，其包括外壳12，外壳12具有流体入口13和与入口13间隔开的流体出口14。流体入口13和流体出口14可以包括合适的鲁尔连接器，用于方便地连接到管道等。外壳由一个或多个不渗透流体的壁限定。流体入口13和/或流体出口14处的外壳12的内表面可以具有网格样表面8，以增强外壳中的流体分布(仅在图1中的流体出口13处示出)。网格样表面8可以与外壳为一个整体，或者可以是连接到外壳的独立部件。

在所示实施方案中，单元10中布置有多个膜15a、15b、15c、15d和15e。尽管在该实施方案中示出了五个膜，但是本领域技术人员将会理解，可以使用更少或更多的膜。膜15a被布置为上游膜。膜15b沿从入口13到出口14的流体流动方向布置在膜15a的下游；膜15c沿从入口13到出口14的流体流动方向布置在膜15b的下游；膜15d沿从入口13到出口14的流体流动方向布置在膜15c的下游；并且膜15e沿从入口13到出口14的流体流动方向布置在膜15d的下游。优选地，膜15的每一个例如通过包覆成型工艺密封到外壳12的不渗透流体的壁的表面。包覆成型材料可以与外壳的材料相同，例如聚乙烯。因此，外壳顶部和底部，以及膜、任选的筛网和垫圈被定位在成型机中，并且该机器压缩该叠层，并且例如围绕周边注射熔融聚丙烯，以将顶部、底部、膜/筛网/垫圈叠层焊接在一起。一旦组装完成，每个膜15都具有活性区域，即可用于样品流动的膜区域，和膜非活性区域，即密封到外壳上并因此不可用于样品流动的区域(通常围绕膜周边)。在一些实施方案中，任选地多孔玻璃料17可以位于流体入口13和位于最上游的膜(图1实施方案中的膜15a)之间，和/或位于流体出口14和位于最下游的膜(图1实施方案中的膜15e)之间。在一些实施方案中，多孔玻璃料17可以位于单元的流体入口13和/或流体出口14中，如图3所示。也就是说，玻璃料17可以压配合在流体入口13和/或流体出口14的内径内，而不是如图1的实施方案中那样包覆成型到单元的外壳上。因此，如图3所示位于入口或出口的玻璃料的外径小于如图1所示的玻璃料的外径。合适的玻璃料包括聚烯烃，特别是聚乙烯。合适的玻璃料厚度可以为约0.03英寸至约0.06英寸。优选地，玻璃料的厚度是均匀的。

合适的膜包括适用于结合/洗脱色谱的膜，并包括与之连接的配体，例如蛋白A配体。在某些实施方案中，膜15可以是不可干燥的湿膜，例如多孔水凝胶。合适的膜包括申请号为7,316,919、8,206,958、8,383,782、8,367,809、8,206,982、8,652,849、8,211,682、8,192,971和8,187,880的美国专利公开的膜，上述美国专利的公开内容通过引用并入本文。这种膜包括复合材料，该复合材料包括支撑构件和大孔交联凝胶，该支撑构件具有延伸穿过支撑构件的多个孔，该大孔交联凝胶位于支撑构件的孔中并基本上填充支撑构件的孔。在一些实施方案中，所使用的大孔凝胶对环境条件有响应，从而提供响应性复合材料。在其他实施方案中，微孔凝胶用于促进化学合成或支持微生物或细胞的生长。

在某些实施方案中，一个或多个膜15粘附并密封在外壳12上，外壳12优选由聚合材料制成，如热塑性塑料。合适的热塑性塑料包括聚烯烃，例如聚丙烯和聚乙烯、其混合物以及聚醚砜。外壳12中的膜15的布置和密封优选使得进入装置10的流体入口13的所有流体在到达装置10的流体出口14之前必须穿过一个或多个膜15的有效区域。

在多种实施方案中，一个或多个膜15之间布置有间隔件或垫圈20(图2)。在一些实施方案中，间隔件或垫圈20由框架22或周边限定，其可以是环形周边，并且可以是连续的或不连续的。在图1的实施方案中，有五个膜15，可以有四个垫圈20。因此，垫圈20a布置在膜15a和15b之间；垫圈20b布置在膜15b和15c之间；垫圈20c布置在膜15c和15d之间；垫圈20d布置在膜15d和15e之间。垫圈20具有合适的厚度，以便为每个膜15提供足够的空间，使其在外壳中最小限度或无褶皱或翘曲地进行膨胀或扩展。合适的垫圈厚度包括0.010英寸、0.015英寸、0.020英寸和0.030英寸。根据一个或多个膜15所需的扩展空间，可以使用其它厚度的垫圈20。在某些实施方案中，垫圈20的外径与膜15的外径相同或基本相同。在某些实施方案中，垫圈20的外径足以使其连接并密封到外壳12上。

在某些实施方案中，装置10中有多个垫圈，每个垫圈20具有相同的尺寸。在某些实施方案中，每个垫圈20具有开口区域21，当处于组装状态时，该开口区域21与膜15的活性膜区域流体连通。优选地，每个垫圈的开口区域21布置在装置10的过滤区中，过滤区是外壳12的内部容积中包含活性膜区域(即外壳12内可用于过滤的膜区域)的区域。因此，垫圈20不会阻碍流体在装置10内或通过装置10的流动或过滤。在某些实施方案中，开口区域21与膜15的有效区域对齐。每个垫圈20的周边或框架22可以是无孔的，并可用于密封外壳12的内壁。垫圈20的合适材料包括聚酯、聚烯烃如聚丙烯和聚乙烯、聚苯乙烯和聚砜。

该装置能够以相对较低的成本进行实施。装置10可以是可重复使用的，或者制成“一次性使用”物品，即“一次性使用”的意思是，在完成期望的(或预定的)操作后，该装置可以被处理掉(例如，在过滤某些环境管制物质后，有时被法律要求处理掉)或者部分或完全被重新激活或回收(例如，在过滤非管制物质后)。装置中一个或多个垫圈的存在消除了可变性；即，当以10％穿透测量洗脱压力相对于动态结合载量时以及当测量洗脱体积相对于洗脱延迟时，数据分散性(spread)降低。

实施例

连接包含1mL膜的蛋白A膜装置

具有馏分收集器的适当尺寸的色谱系统(即，

Avant 25或

Pure 25)以10mL/min的流量用平衡缓冲液灌注，直到280nm处的UV吸光度(UV280)、pH、压力和电导率检测器达到恒定值。将合适的管道连接到装置的入口和出口，并且使用零容积鲁尔连接器将入口管道连接到出口管道。用流量为10mL/min的平衡缓冲液冲洗管道，直到UV280、pH、压力和电导率检测器达到恒定值。停止流动并移除零容积鲁尔连接器。出口通过鲁尔接头连接到出口管，同时避免空气进入装置。平衡缓冲液以1mL/min(出口→入口)的流量反向流动，以去除任何气泡，入口通过鲁尔接头连接到入口管。

该装置被定向为使得出口在顶部，且出口盖被移除。出口通过鲁尔接头连接到出口管，同时避免空气进入装置。平衡缓冲液以1mL/min(出口→入口)的流量反向流动，以去除任何气泡，入口通过鲁尔接头连接到入口管。平衡缓冲液反向引入以1mL/min的流量通过该装置。流量逐渐增加到10mL/min，并在整个装置上监测压降(δc压力)。以10mL/min的速度继续流动，直到压力稳定。压降(δc压力)不应超过100psi。

50MV的平衡缓冲液以10mL/min的流量正向流过该装置。这种流动一直持续到UV280、pH、压力和电导率检测器达到恒定值。

压力流动表征

目标压降

优选调节流量以达到2bar的操作δ柱压。观察到的压力将取决于所选择的缓冲溶液。为了确定最佳流量，可以以7、8、9和10MV/min的流量进行空白运行。在空白运行期间，mAb溶液不会加载到装置上。其余步骤是相同的。

空白运行方法

1.所有缓冲液通过系统泵A或系统泵B连接。平衡缓冲液以10mL/min的速度流过色谱柱旁路，直到UV280、pH、压力和电导率检测器达到恒定值。UV280信号设置为零。

2.选择目标流量(7、8、9或10MV/min)。

3.下表1中还示出了测量操作流量的以下步骤：

a.步骤P1：用10mL泵洗液灌注平衡缓冲液。用10MV的平衡缓冲液在目标流量下平衡该装置

b.步骤P2：用10mL泵洗液灌注高盐缓冲液。用10MV的高盐缓冲液以目标流量清洗该装置

c.步骤P3：用10mL泵洗液灌注平衡缓冲液。用10MV的平衡缓冲液以目标流量清洗该装置

d.步骤P4：用10mL泵洗液灌注洗脱缓冲液。用15MV的洗脱缓冲液以目标流量流过该装置

e.步骤P5：用10mL泵洗液灌注CIP溶液。用10MV的CIP溶液以目标流量清洗该装置。

f.步骤P6：用10mL泵洗液灌注平衡缓冲液。用10MV平衡缓冲液在目标流量下平衡装置，或者直到UV280、pH、压力和电导率检测器达到恒定值。

4.根据需要，在7-10MV/min的剩余流量范围内，重复D1到D6的步骤。

5.如果该装置不用于快速循环研究的同一阶段，则将其从色谱系统中移除，重新安装入口/出口盖，并将其储存在冰箱中。

6.确定适当操作流量的程序将在下一节描述

表1.测量1mL装置的压力相对于流量的建议条件。

流量确定

为了优化流量，首先确定每个流量的最大操作压力。这通常发生在CIP期间，并将产生类似于图4所示的压力-流量曲线。

然后可通过线性插值确定优化的流量，如下式所示:

其中Q_op是确定的操作流量，P_op是2bar的目标操作δ柱压降。P₁和P₂是两个观察到的压力，最接近2bar，且Q₁和Q₂是相应的流量。

建议在所述流量下进行后续实验。

系统滞留体积

系统滞留体积的描述

系统滞留体积是注射阀和检测器之间的体积(图5)。这可以通过用平衡缓冲液平衡装置，然后注入示踪溶液脉冲(2％丙酮，高盐溶液)来确定。观察到的峰的保留体积是系统滞留体积。

系统滞留体积的测量

1.平衡缓冲液以目标流量流过设备，并监控UV280或电导率检测器以建立基线信号。

2.将示踪溶液装入100μL样品环中。

3.注入示踪溶液，同时继续以目标流量使平衡缓冲液流动。在该注入操作中，时间/体积将被设置为零。

4.如果峰分裂或严重变形，则装置可能不完整，应停止评估。

5.观察到的最大峰值体积是系统滞留体积。图6示出了在用1mL装置测量系统滞留体积期间产生的色谱图的实例。

6.系统滞留体积通常为2-6mL。该装置和色谱系统将各贡献1-3mL。如果测量的系统滞留体积明显较大，则可以通过用零体积连接器替换该装置来单独测量色谱系统的滞留体积。

动态结合载量

动态结合载量进料制备

优选地，使用预纯化的mAb溶液测定动态结合载量。然后可以通过监测UV280信号来观察mAb的穿透。纯化的mAb溶液应具有与用于快速循环研究的mAb进料相似的浓度、pH和电导率。该装置应加载至约50g/L，以充分观察穿透行为。

如果纯化的mAb溶液不可用，则澄清的mAb进料也可以用于测定动态结合载量。当使用澄清的细胞培养基时，由于UV检测器在280nm处饱和，在这种情况下应该使用更长的波长，例如300nm。或者，使用Swinnen等人描述的方法可以获得更高的准确度，其中收集mAb穿透的体积分数，并通过分析蛋白A色谱(J.Chromatograph.B,848(2007)97–107)离线测量相应的mAb浓度。

动态结合载量方法

1.为动态结合载量测量准备缓冲液和mAb进料。表1给出了装置单次动态结合载量测量所需缓冲液的大致的量:

表1.用于单个1mL装置的动态结合载量和快速循环实验所需的缓冲液体积。

2.mAb进料通过样品泵连接，所有缓冲液通过系统泵A或系统泵b连接。

3.平衡缓冲液以10mL/min的速度流过色谱柱旁路，直到UV280/UV300、pH和电导率检测器达到恒定值。将UV280/UV300信号设置为零。

4.mAb进料以1mL/min的速度流经色谱柱旁路，直到UV280/UV300信号达到稳定值。该值被记录为100％穿透值，并将在下一节中用于计算DBC₁₀。

5.平衡缓冲液以10mL/min的速度流过色谱柱旁路，直到UV280/UV300、pH和电导率检测器达到恒定值。UV280/300信号应归零。

6.测量动态结合载量的下列步骤也在表3中示出。

a.步骤D1：用10mL泵洗液灌注平衡缓冲液。用10MV的平衡缓冲液以目标流量平衡装置

b.步骤D2：以目标流量使1mL装置负载50mg mAb进料。

c.步骤D3：用10MV的平衡缓冲液以目标流量清洗该装置

d.步骤D4：使用10mL泵洗液来灌注高盐缓冲液。用10MV的高盐缓冲液以目标流量清洗装置

e.步骤D5：用10mL泵洗液灌注平衡缓冲液。用10MV的平衡缓冲液以目标流量清洗装置

f.步骤D6：使用10mL泵洗液灌注洗脱液。用15MV的洗脱缓冲液以目标流量从装置中洗脱mAb

g.步骤D7：使用10mL泵洗液灌注CIP溶液。用10MV的CIP溶液以目标流量清洗装置

h.步骤D8：使用10mL泵洗液灌注平衡缓冲液。用10MV平衡缓冲液在目标流量下平衡装置，或者直到UV280、pH、压力和电导率检测器达到恒定值。

7.如果该装置不用于快速循环研究的同一阶段，则将其从色谱系统中移除，安装入口/出口盖，并将其储存在冰箱中。

8.DBC₁₀值将通过分析UV280信号的色谱图来计算，如下一节所述。

表3.用于1mL装置的动态结合载量法。

计算DBC₁₀

1.通过将UV信号除以在“动态结合载量法”部分的步骤4中测量的100％穿透值来归一化UV信号(图7)。

2.定位穿透曲线上的UV信号达到10％值时的负载体积。

3.10％穿透时的动态结合载量根据下式计算:

其中DBC₁₀为10％穿透时的动态结合载量，V₁₀％_BT为当UV信号达到10％时的缓冲液体积，V_HU为系统滞留体积，C_进料为mAb进料的浓度，V_膜为装置中膜的体积。

4.例如，如果10％穿透为12.5mL，系统滞留体积为2.47mL，mAb进料滴度为3g/L，膜体积为1mL，则DBC₁₀为30.1g/L。

快速循环研究

研究的时间长度

优选地，对装置进行100次循环评估。一次结合/洗脱循环通常需要8-15min，具体取决于负载密度、进料浓度、操作流量和LC装置泵洗所需的时间。因此，完成100次循环需要13-25h。

计算所需mAb进料的体积

快速循环研究所需的进料体积通过以下公式计算:

其中V_进料为所需进料的体积，V_膜为装置中膜的体积，LD为负载密度，C_进料为mAb进料的浓度，N_循环为循环次数。

注意，负载密度根据以下公式计算:

LD＝DBC₁₀x80％

例如，如果发现装置的DBC₁₀为30.1g/L，则装置负载将为30.1g/L×80％或24.08g/L。当进料浓度为1g/L时，每个循环将需要负载24.08mL，100个循环将需要2,408mL。注意，应准备额外量的进料以灌注系统，并避免完全排空进料容器。

快速循环方法

1.准备用于快速循环研究的mAb进料和缓冲液。上述表1给出了使用1mL装置进行100次循环实验应准备的缓冲液的量。

2.优选地，在整个循环研究中，mAb进料保持在10℃以下。

3.mAb进料通过样品泵连接，所有缓冲液通过系统泵A或系统泵b连接。

4.在以下步骤中描述单个结合/洗脱循环并在表4中示出。循环过程应在色谱系统软件上自动进行。例如，在AKTA系统上，这是通过使用“方法编辑器”中的“搜索”功能构建方法或在设置实验时使用“方法队列”来完成的。

a.步骤R1：用10mL泵洗液灌注平衡缓冲液。用20MV的平衡缓冲液在目标流量下平衡设备。

b.步骤R2：用mAb澄清的细胞培养基负载该装置至上面计算的负载密度(80％×DBC₁₀)。在开始第一个循环之前，进料应灌注注射阀。后续循环不需要灌注。

c.步骤R3：用10MV的平衡缓冲液以目标流量清洗该装置。

d.步骤R4：用10mL泵洗液灌注高盐缓冲液。用10MV的高盐缓冲液以目标流量清洗该装置。

e.步骤R5：用10mL泵洗液灌注平衡缓冲液。用10MV的平衡缓冲液以目标流量清洗该装置。

f.步骤R6：用10mL泵洗液灌注洗脱缓冲液。用15MV洗脱缓冲液以目标流量从装置中洗脱mAb。优选地，当UV₂₈₀洗脱峰高于100mAU时，每10个循环将洗脱液收集到15mL试管中。100mAU值可能需要针对特定的进料进行调整。

g.步骤R7：用10mL泵洗液灌注CIP溶液。用10MV的CIP溶液以目标流量清洗该装置。

5.完成100个循环后，用35MV的平衡缓冲液以目标流量平衡装置，或者直到UV280、pH、压力和电导率检测器达到恒定值。

6.如果不能在一次操作中完成全部100个循环，则用平衡缓冲液冲洗设备，直到UV280、pH、压力和电导率检测器达到恒定值。将该装置从色谱系统中移除，重新安装入口/出口盖，并将其储存在冰箱中。

表4.用于1mL装置的快速循环方法

Claims (6)

1.一种色谱装置，包括，

外壳，具有流体入口和与所述流体入口隔开的流体出口；

内部容积，位于所述外壳中；

至少第一膜和第二膜，布置在位于所述流体入口和所述流体出口之间的区域中的所述外壳的所述内部容积中，所述第一膜和第二膜各自具有活性膜区域，引入所述流体入口的流体能够流过所述活性膜区域；以及

至少一个间隔件，布置在所述第一膜和第二膜之间，所述至少一个间隔件具有与所述活性膜区域流体连通的开口。

2.根据权利要求1所述的色谱装置，其中所述至少一个间隔件呈环形。

3.根据权利要求2所述的色谱装置，其中在由所述至少第一膜和第二膜的所述活性膜区域限定的所述内部容积内存在过滤区，其中所述至少一个间隔件的所述开口布置在所述过滤区内。

4.根据权利要求1所述的色谱装置，其中所述第一膜沿操作所述色谱装置期间的流体流动方向布置在所述第二膜的上游，所述色谱装置还包括布置在所述流体入口和所述第一膜之间的多孔玻璃料。

5.根据权利要求3所述的色谱装置，还包括布置在所述流体出口和所述第二膜之间的多孔玻璃料。

6.根据权利要求1所述的色谱装置，其中所述至少第一膜和第二膜以及所述至少一个间隔件布置在所述外壳中，使得在所述装置的操作中，流体进入所述流体入口，在通过所述流体出口离开所述外壳之前连续通过所述第一膜、所述至少一个间隔件和所述第二膜。

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