CN117396595A - 用于集成且连续的病毒过滤、浓缩和缓冲剂交换的方法和系统 - Google Patents

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CN117396595A CN202280037541.4A CN202280037541A CN117396595A CN 117396595 A CN117396595 A CN 117396595A CN 202280037541 A CN202280037541 A CN 202280037541A CN 117396595 A CN117396595 A CN 117396595A
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Abstract

本文公开了一种用于集成且连续的病毒过滤和生物制品浓缩的方法和系统，其包括与最终纯化系统联接的初始纯化系统。初始纯化系统包括病毒清除过滤(VRF)滑动装置，而最终纯化系统包括单程切向过滤‑渗滤(SPTFF‑DF)滑动装置。

Description

用于集成且连续的病毒过滤、浓缩和缓冲剂交换的方法和 系统
技术领域
本文公开了用于制造生物制品(例如，蛋白质)的系统和方法，并且更具体而言，公开了一种用于集成且连续的病毒过滤、浓缩和缓冲剂交换的一次性系统和方法。在某些实施方案中，系统是集成的一次性系统，其包含与单程切向流过滤(SPTFF)和渗滤(DF)单元操作联接的病毒过滤单元操作，以用于处理包含目标生物制品或材料的进料流。
背景技术
在任何治疗剂的制造中的重要挑战是能够提供所需纯度的持续有效的产品，而没有环境和工艺相关的污染。考虑到活细胞的参与，生物制剂的制造特别具有挑战性。
传统生物制剂制造由类似序列的单元操作组成，这些单元操作被划分为两个主要部分：上游和下游。上游单元操作通常包括细胞培养和收获步骤，而下游由多个纯化步骤组成。具体而言，下游过程的结束通常包括病毒清除过滤(VRF或VF)步骤，随后是用于产品浓缩和缓冲剂交换的超滤/渗滤(UF/DF)。
通常，VRF与UF/DF系统是分离的，并且经常是在分开的日子里按顺序进行，并且使用占用大量空间的大型设备。虽然新技术寻求在生产运行过程中通过周期性/连续过滤来减少VRF系统的处理时间，但仍存在关于病毒突破的问题。
本领域需要改进的方法，特别是VRF和UF/DF方法，其允许使用一次性设备在快速的时间范围内进行大规模生产的较小占地面积，同时使病毒突破的风险最小化。
发明内容
本文公开了用于集成的连续的病毒过滤、超滤和渗滤的系统和方法，所述系统和方法用于制造生物制品(诸如单克隆抗体)，并且特别是用于处理通过分批或连续生产目标生物制品而产生的进料流。
在一方面，提供了一种用于对初始生物制品进行集成连续处理的一次性系统，其中所述系统包括与单程切向流过滤(SPTFF)和渗滤(DF)单元操作联接的病毒过滤单元操作。
在另一方面，提供了一种用于提供经处理的生物制品的集成连续方法，所述方法包括：a)提供包含初始生物制品的进料流(例如，流体进料)；b)过滤进料流以去除病毒污染物；c)浓缩初始生物制品；以及d)进行缓冲剂交换以产生经处理的生物制品。
在第三方面，提供了一种制造目标生物制品的方法，所述方法包括以下步骤：
(I)在细胞培养物中培养表达目标生物制品的真核细胞；
(II)以包含目标生物制品和一种或多种杂质或缓冲剂组分的流体进料的形式从细胞培养物中收获目标生物制品；
(III)纯化包含目标生物制品和一种或多种杂质或缓冲剂组分的流体进料，以从流体进料中分离目标生物制品；以及
(IV)任选地将目标生物制品配制成适于施用的药学上可接受的制剂；并且
其中所述方法进一步包括以下步骤：使流体进料通过用于对初始生物制品进行集成连续处理的一次性系统；
其中用于对初始生物制品进行集成连续处理的一次性系统包括与单程切向流过滤(SPTFF)和渗滤(DF)单元操作联接的病毒过滤单元操作。
在第四方面，提供了一种制造目标生物制品的方法，所述方法包括以下步骤：
(I)在细胞培养物中培养表达目标生物制品的真核细胞；
(II)以包含目标生物制品和一种或多种杂质或缓冲剂组分的流体进料的形式从细胞培养物中收获目标生物制品；
(III)纯化包含目标生物制品和一种或多种杂质或缓冲剂组分的流体进料，以从流体进料中分离目标生物制品；以及
(IV)任选地将目标生物制品配制成适于施用的药学上可接受的制剂；并且
其中所述方法进一步包括：
a)提供包含初始生物制品的进料流(例如，流体进料)；b)过滤进料流以去除病毒污染物；c)浓缩初始生物制品；以及d)进行缓冲剂交换以产生经处理的生物制品。
在第五方面，公开了一种病毒过滤-超滤和渗滤(VF-UFDF)系统，其包括初始纯化单元操作和最终纯化单元操作，其中这些单元操作是联接的。
在一个实施方案中，初始纯化单元操作包含用于去除病毒颗粒的至少一个病毒过滤膜，并且最终纯化单元操作包含用于浓缩和缓冲剂交换的单程切向流过滤(SPTFF)和渗滤(DF)系统。
在一个实施方案中，初始纯化单元操作包含泵、至少一个预过滤器以及一个或多个病毒清除过滤膜。
在一个实施方案中，最终纯化单元操作包含一个或多个SPTFF膜、DF混合罐、DF膜、传感器、泵或其组合。
在一个实施方案中，材料是蛋白质。
在具体的实施方案中，材料是单克隆抗体。
在一个实施方案中，处理是在与常规处理系统相比减少约50％的时间范围内进行。
在一个实施方案中，处理是在约24小时或更少的时间段内进行。
在一个实施方案中，处理是在约12小时或更少的时间段内进行。
在一个实施方案中，处理导致材料浓度增加十倍。
在一个实施方案中，系统还包括与初始纯化组件联接的进料贮存器。
在具体的实施方案中，进料贮存器容纳浓度为约5至约20g/L或更具体而言约8至约12g/L的纯化且精制的单克隆抗体。
附图说明
当结合附图阅读时，参考本发明的某些示例性实施方案的以下描述，可以最好地理解本发明的前述和其它特征和方面，其中：
图1示出了根据示例性实施方案的用于执行最终纯化过程的集成一次性系统的示意图，该系统包括作为初始纯化套件中的最后步骤的病毒过滤(VF)，VF联接到最终纯化套件中用于浓缩和缓冲剂交换的单程切向流过滤(SPTFF)和渗滤(DF)系统。
图2示出了根据示例性实施方案的在图1的集成一次性系统内使用的病毒过滤系统的示意图。
图3示出了根据示例性实施方案的在图1的集成一次性系统内使用的最终纯化系统的示意图。
图4示出了模式1和2的图示时间演示，其中比较了根据示例性实施方案的集成一次性系统当在模式1或模式2下操作时的操作时间。
图5A示出了Pall 4串联(分子1)的体积转换因子通量偏移曲线的图，其示出了对于根据示例性实施方案的SPTFF膜，当使用Pall 4串联膜时，各种起始浓度的分子1的体积转换因子(VCF)与进料通量的关系。
图5B示出了Pall 9串联(分子2)的体积转换因子通量偏移曲线的图，其示出了对于根据示例性实施方案的SPTFF膜，当使用Pall 9串联膜时，各种起始浓度的分子2的体积转换因子(VCF)与进料通量的关系。
图5C示出了Pall 9串联(分子3)的体积转换因子通量偏移曲线的图，其示出了对于根据示例性实施方案的SPTFF膜，当使用Pall 9串联膜时，各种起始浓度的分子3的体积转换因子(VCF)与进料通量的关系。
附图仅示出了本发明的示例性实施方案，因此不应被认为是对其范围的限制，因为本发明可允许其它等效的实施方案。
具体实施方式
为了从流体(例如，细胞培养基或澄清的细胞培养基)生产生物制品，可能需要纯化和/或颗粒分离。在常规方法中，纯化流体和/或从流体中分离颗粒(即，固体)的过程包括多个步骤，每个步骤在单独的设备系统中进行。该过程的成本通常包括与每个过程步骤相关联的控制和处理硬件的单独设备和空间成本。
本文公开了用于分子(诸如例如蛋白质)的过滤过程的方法、系统和装置，并且更具体而言，公开了一种用于分子的集成且连续的病毒过滤、超滤和渗滤过程的方法和系统。有利地，本文公开的系统和方法允许与常规方法相比以紧凑的形式(即，以较小的占地面积)进行病毒过滤、超滤和渗滤。
尽管下面结合使用某些特定设备来提供本发明的示例性实施方案的描述，但是本发明的替代实施方案可以适用于在过程中使用的执行相同或相似功能并且当与传统系统相比时总体上节省空间的其它类型的设备。
I.定义
术语“生物制品”或“生物材料”通常是指通过生物过程或通过现有生物制品的化学或催化改性产生的目标产品。生物过程包括细胞培养、发酵、代谢、呼吸等。目标生物制品包括例如抗体、抗体片段、蛋白质、激素、疫苗、天然蛋白质的片段(诸如用作疫苗的细菌毒素片段，例如破伤风类毒素)、融合蛋白质或肽缀合物(例如，诸如亚单位疫苗)、病毒样颗粒(VLP)等。
如本文所用，术语“连续的”是指在其间具有最小保持体积的两个或更多个集成的(物理连接的)连续单元操作。这种过程也被称为完全连续或端到端连续。如果过程由分批和连续单元操作(例如，连续上游过程(细胞培养和目标蛋白质的合成)和分批下游过程(将蛋白质纯化和配制成药物物质或药物产品))构成，则该过程是混合的。在本文所述的连接单元操作的具体上下文中，术语“连续的”是指恒定或非周期性的液体转移。在一个实施方案中，本文所述的方法和系统允许对一批蛋白质进行连续病毒过滤、浓缩和缓冲剂交换。
术语“渗滤”或“DF”用于表示缓冲剂交换，即用另一组缓冲盐置换一组缓冲盐。
术语“渗滤体积(diavolume)”或“DV”是在渗滤步骤期间已经进行的洗涤程度的量度。它基于与渗余物体积相比引入到单元操作中的渗滤缓冲液的体积。
术语“下游”或“下游处理”通常是指从产生生物制品的原始溶液中捕获生物制品、纯化生物制品以去除不需要的组分和杂质、过滤或灭活病原体(例如，病毒、内毒素)以及配制和包装所需的一些或全部步骤。
术语“高度浓缩”是指浓度高于起始浓度，优选显著高于之前的浓度。浓度的增加量取决于例如所选择的生物分子和介质以及所使用的超滤和渗滤设备的条件和参数。在本文所述的某些实施方案中，最终蛋白质浓度为约1至约80g/L、约10至约80g/L、约20至约80g/L、约20至约70g/L、约30至约70g/L、或更具体地，约1至约10g/L、约10至约20g/L、约20至约30g/L、约30至约40g/L、约40至约50g/L、约50至约60g/L、约60至约70g/L、约70至约80g/L。在某些实施方案中，最终蛋白质浓度大于约80g/L。在某些实施方案中，最终蛋白质浓度比进料中的蛋白质浓度增加两倍、三倍、四倍、五倍或十倍或更多。在具体实施方案中，使100L中10g/L的材料达到10L中100g/L，即浓度增加十倍。
术语“进料”、“进料样品”和“进料流”是指被递送(例如，连续地、作为一批)至单元操作(例如，病毒过滤、SPTFF)以进行过滤的溶液。
如本文所用，术语“过滤”是指压力驱动的分离过程，其根据组分之间的尺寸差异来使用膜分离液体溶液或悬浮液中的组分。过滤导致至少一部分(例如，至少80％、90％、95％、96％、97％、98％或99％)不需要的生物污染物(例如，哺乳动物细胞、细菌、酵母细胞、病毒或分枝杆菌)和/或颗粒物质(例如，沉淀的蛋白质)从液体(例如，存在于本文所述的任何系统或过程中的液体培养基或流体)中去除。
如本文所用，术语“滤液”是指从过滤器(例如，预过滤器或病毒过滤器)排出的流体，其包含可检测量的重组抗体。
如本文所用，术语“流动路径”是指支持液体(例如，进料、渗余物、渗透物)流动通过系统或子系统的全部或部分的通道。
本文中关于系统或过程的术语“集成的”是指其中结构元件协同作用以实现特定结果(例如，从液体培养基产生单克隆抗体)的系统或过程。
术语“微过滤”是指用于利用直径在约0.05μm至约1μm范围内的孔径从混合物中分离完整细胞和相对大的碎片或蛋白质聚集体的过滤。
如本文所用，术语“灌注细胞培养物”是指灌注培养，其通过将新鲜培养基连续进料至生物反应器并且持续去除无细胞废培养基同时将细胞保留在反应器中来进行；因此，与连续培养物相比，可以在灌注培养物中获得较高的细胞密度，因为细胞通过细胞保留设备被保留在反应器内。灌注率取决于细胞系的需求、进料中的营养物的浓度、以及毒性水平。
术语“多肽”、“多肽产物”、“蛋白质”和“蛋白质产物”在本文中可互换使用，并且如本领域中已知的，是指由两个或更多个氨基酸组成的分子，例如通过连续肽键连接的至少一条氨基酸链。在一个实施方案中，“目标蛋白质”或“目标多肽”是由已经转化到宿主细胞中的外源核酸分子编码的蛋白质，其中外源DNA决定氨基酸的序列。在另一个实施方案中，“目标蛋白质”是由宿主细胞内源的核酸分子编码的蛋白质。
如本文所用，术语“预过滤器”是指病毒过滤膜上游的过滤器。预过滤器的目的是在病毒清除过滤步骤之前选择性地保留堵塞成分，同时允许目标生物制品通过。
如本文所用，术语“保留”是指被膜保留的特定生物制品(例如，蛋白质)的部分。它也可计算为表观或固有保留。
如本文所用，术语“一次性”是指适于一次性使用并随后丢掉的物品，以及在根据本发明的过程中仅使用一次并且随后在该过程中不再使用的可重复使用的物品。这些物品还可以被称为“一次性的”。
术语“滑动装置”是指包含在框架内的部件的系统，该框架允许系统容易地运输。单独的滑动装置可以包含完整的过程系统或执行过程的某些方面的系统。多个滑动装置可以组合形成更大的系统或整个便携式设备。
术语“单程切向流过滤”或“SPTFF”是一种切向流过滤，其中进料流在单程中被引导通过过滤设备而没有再循环。
术语“切向流过滤”或“TFF”，也被称为横流过滤，是指其中进料流平行于膜面流动的过程。所施加的压力使得一部分流动流穿过膜(滤液/渗透物)，而剩余的流动流(渗余物)被保留。在传统的TFF中，渗余物被再循环回到进料贮存器。
术语“跨膜压力”或“TMP”是指从进料至膜的滤液侧的平均施加压力。
如本文所用，术语“超滤”或“UF”是指其中使溶液或悬浮液经过半透膜的任何技术，半透膜保留大分子，同时允许溶剂和小溶质分子通过。超滤可用于增加溶液或悬浮液中大分子的浓度。在实施方案中，超滤用于增加水中蛋白质的浓度。膜等级可以以标称分子量(NMW)表示，并且例如在约1kD至约1000kD的范围内。
术语“单元操作”是指可以在由液体培养基制造生物物质的过程中执行的功能步骤。
术语“病毒清除过滤”或“VRF”或“VF”是指在生物制造中旨在减少病毒污染的常见单元操作。该过程将病毒颗粒保留在过滤器的表面上和孔内，并基于病毒尺寸。病毒过滤器可位于典型的蛋白质纯化过程中的不同点。在一个实施方案中，病毒过滤器直接位于UF/DF的上游。通过将预处理的负载材料中的病毒量与后处理的样品中的病毒量进行比较来计算病毒清除水平。该水平通常以减少量的对数(log10)表示。病毒清除过滤器大致分为两类：提供大病毒(通常80–100nm内源性逆转录病毒)>4或>6log10去除的过滤器；以及提供小病毒和大病毒(大于18–24nm细小病毒)>4log10去除的过滤器。病毒颗粒数量的减少可以是约1％至约99％、优选约20％至约99％、更优选约30％至约99％、更优选约40％至约99％、甚至更优选约50％至约99％、甚至更优选约60％至约99％、还更优选约70％至约99％、还更优选约80％至99％、并且还更优选约90％至约99％。在某些非限制性实施方案中，纯化抗体产品中的病毒(如果有的话)的量小于该病毒的ID50(将感染50％的靶群体的病毒的量)，优选地比该病毒的ID50小至少10倍，更优选地比该病毒的ID50小至少100倍，并且还更优选地比该病毒的ID50小至少1000倍。
通过参考附图阅读以下非限制性的示例性实施方案的描述，可以更好地理解所公开的系统和方法，其中每个附图的相同部分由相同的附图标记标识，并且简要描述如下。
II.系统
本文公开的系统适用于处理通过任何合适的生物制造过程(包括连续或分批制造)产生的材料(生物制品，诸如单克隆抗体)的量。
在一个实施方案中，所述系统允许处理由包含一个或多个集成的连续的上游操作的系统产生的材料(生物制品)的量，上游操作包括例如连续的(灌注)细胞培养、捕获、病毒灭活、精制或其组合。
在某些实施方案中，本文所公开的系统和方法适于在使用一次性流动路径的小套件中与iSKID(参见例如国际公布第WO2020/205559号)一起使用。如本文所述，“iSKID”是在灌注操作(例如，2周高强度灌注操作)过程中连续执行初始纯化、病毒灭活和精制步骤的蛋白质生产平台。本文所公开的系统和方法不限于iSKID的应用，而是用于产生生物制品(诸如单克隆抗体)的任何系统。
在一个实施方案中，提供了一种VF-UFDF系统(其也可被称为VF-TFF系统)，其包括初始纯化组件和最终纯化组件，其中这些组件被连接、联接或以其它方式集成。在某些实施方案中，系统是一次性的。
VF-UFDF系统还可以包括进料贮存器(例如，蛋白质池罐)，其容纳纯化且精制的蛋白质，并且在某些实施方案中，连接到初始纯化单元操作。进料贮存器充分混合。蛋白质池罐的容量可以变化。在一个实施方案中，蛋白质池罐具有约200升至约5000升的容量。在某些实施方案中，蛋白质池罐存储高达40kg的纯化且精制的单克隆抗体，或浓度为约5至约20g/L、或约5至约15g/L、或约8至约12g/L、或约9至约11g/L或约10g/L的纯化且精制的单克隆抗体。
任选地，系统可以包括预过滤步骤(例如，微过滤)以去除较大的杂质或污染物，诸如蛋白质聚集体。
在一个实施方案中，提供了一种包含两个滑动体的系统，这两个滑动体包括初始纯化套件中的第一病毒清除过滤(VRF)滑动装置和最终纯化套件中的第二单程切向流过滤-渗滤(SPTFF-DF)滑动装置。
在某些实施方案中，VRF滑动装置包括VRF泵、至少一个VRF预过滤器和一个或多个VRF过滤器。在某些实施方案中，所述一个或多个VRF过滤器放置在VRF歧管中。所施加的压力迫使一部分流体通过过滤膜并进入滤液流中。在某些实施方案中，泵被压力进料容器代替。
VRF泵可以变化。在一个实施方案中，VRF泵的流速被设计为用于40千克的产品，并且更具体而言，该流速为约80升/小时至680升/小时、约400升/小时至560升/小时、或约440升/小时至520升/小时。通常，这种泵的流速操作范围在约5升/小时至1200升/小时的范围内。
所述一个或多个VRF膜可以变化。在操作中，产品自由通过VRF膜孔进入渗透物，而病毒颗粒(如果存在的话)被膜保留。
当流体流过过滤器时，病毒过滤器能够从包括重组抗体的流体(例如，诸如本文所述的任何过程中存在的液体培养基或流体)中去除至少一部分(诸如至少90％、95％、96％、97％、98％、或99％、或100％)病毒。
各种过滤器可用于VRF，不同之处在于过滤模式、膜面积、膜孔径、膜材料、模块构造和测试方法。
代表性的非限制性膜材料包括聚合物材料，诸如例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚酯、乙酸纤维素、再生纤维素、纤维素复合材料、聚砜、聚醚砜、聚芳砜、聚苯砜、聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、非织造和织造织物纤维材料、或无机材料。
通常，膜面积要求是要过滤的量(即，体积或质量)的函数。在具体实施方案中，过滤器为约1至约10m2、或约1至约8m2、或约8m2、约6m2、约4m2或约2m2或更小。在一个实施方案中，过滤器对于15kg为约4m2或更小，或对于40kg为约8m2或更小。
膜孔径可以变化，并且在一个实施方案中，为约10至约100nm，更具体而言，约15至约50nm，甚至更具体而言，约20至约30nm，甚至更具体而言，约20nm。
在某些实施方案中，VRF膜是预灭菌的。在其它实施方案中，VRF膜是由适于灭菌的材料形成。市售VRF膜的实例包括Pro(Millipore)、Planova 20N(Asahi Kasei)以及Virosart(Satorius)。
在一个实施方案中，所述一个或多个VRF膜是死端过滤器。在死端过滤器中，待分离的液体溶液或悬浮液(或进料)的流动垂直于膜。
VRF系统的能力可以变化。通常，通过进料中的病毒滴度与相关生产分数的比率(被称为log10减少因子(LRF))来测量病毒清除。在一个实施方案中，VRF允许大于约6LRF、大于约5LRF、大于约4LRF、大于约3LRF或大于约2LRF。单个制造过程的整体LRF基于每个过程步骤的单个LRF。在某些实施方案中，没有观察到病毒突破。
在某些实施方案中，VRF组件由连接到VRF过滤歧管的预过滤器构成，并且在最终配制中通过一次性无菌连接器连接到断裂罐。
通常，VRF操作被优化以识别最大化体积吞吐量、最小化处理时间和确保稳健的病毒清除的条件。
在一个实施方案中，体积吞吐量为约200至约1000L/m2，并且更具体而言，为约400至约600L/m2。
在某些实施方案中，体积吞吐量为约400至约450、约450至约500、约500至约550或约550至约600L/m2。
在一个实施方案中，质量吞吐量为约1至约10kg/m2，并且更具体而言，为约3至约5kg。
在某些实施方案中，对于高达40kg，处理时间为约8小时或更少。例如，约8小时，约7小时，约6小时，约5小时，约4小时，约3小时，约2小时或约1小时或更少。
在某些实施方案中，对于约15kg，处理时间为约8小时或更少。例如，约8小时，约7小时，约6小时，约5小时，约4小时，约3小时，约2小时或约1小时或更少。
SPTFF-DF组件作为系统的最终纯化部件，由一个或多个SPTFF膜、DF混合罐、DF膜、传感器和泵构成。该第二滑动装置提供有浓缩缓冲液，该浓缩缓冲液用水内联稀释以节省空间。
在一个实施方案中，该组件包括断裂罐、渗滤(DF)缓冲液浓缩物、注射用水(WFI)、SPTFF-DF滑动装置、UF/DF池供应管和UFDF池罐。
根据该实施方案，断裂罐被设计为在病毒过滤滑动装置与SPTFF-DF滑动装置之间的流速不完全匹配的情况下提供压断和安全性。在一个实施方案中，断裂罐的容量为约20升至约100升。断裂罐连接到VRF滑动装置和SPTFF-DF滑动装置。
渗滤(DF)缓冲液浓缩物和WFI被设计为混合在一起，使得DF缓冲液浓缩物被稀释到用于缓冲剂交换的适当浓度。
WFI被设计为提供水以用于冲洗下游设备和用于将DF缓冲液浓缩物的浓度调节至将在该过程中使用的适当浓度/强度。
SPTFF-DF滑动装置是预先安装在滑动装置上并方便运输的滑动单元，其具有多个无菌连接，以用于将SPTFF-DF滑动装置流体联接到病毒过滤滑动装置下游的其它设备。在一个实施方案中，SPTFF-DF滑动装置包括SPTFF泵、SPTFF 1膜、DF池1罐、DF池2罐、DF缓冲泵、WFI泵、内联混合器、DF池1泵、DF池2泵、DF膜和任选的SPTFF 2膜。在不脱离示例性实施方案的范围和精神的情况下，可以使用附加设备。进一步，某些设备可以被组合，但是在不脱离示例性实施方案的范围和精神的情况下，组合的设备可以保留相同或相似的功能。
在一个实施方案中，在第一罐填充浓缩产品之后，材料开始通过传统TFF膜进行渗滤，而SPTFF过程继续填充第二罐。在一个实施方案中，在第二池开始渗滤(即，模式1)之前，不需要完成将第一池排空和/或浓缩成最终UFDF池。在另一个实施方案中，当第一罐完成(材料渗滤并排空/浓缩至最终UFDF池)且第二罐填满时，第二罐开始渗滤(即，模式2)。有利地，这将所需的时间减少了几乎一半以在12小时窗口内完成操作。在某些实施方案中，与常规操作相比，UF/DF时间减少了约50％，从而允许该操作在相同的时间范围内处理更多的材料。它还有利地减少了在任何给定时间对泵的需求，从而允许对于相同总量的材料使用更小的泵送系统。另外，一次性流动路径的使用减少了在操作完成之后清洁系统所需的时间和资源。
系统可以以两种模式中的一种操作，(i)手动/部分自动模式或(ii)完全自动模式。在两种操作模式中，VRF以相同的自动化运行，唯一的差别是流速和膜面积。
根据装载体积和膜容量，可设置一个以上的VRF膜用于在过滤歧管中操作，并根据需要切换。
现在参考图1-3，用于进行集成的病毒过滤、浓缩和渗滤过程105的集成一次性系统100包括初始纯化系统200和最终纯化系统300。
初始纯化系统200包括蛋白质池罐210、病毒清除过滤器(VRF)洗液220、注射用水(WFI)罐230、病毒过滤滑动装置240和断裂罐供应管290。虽然在本文中已经包括了某些设备作为初始纯化系统200的一部分，但是在不脱离示例性实施方案的范围和精神的情况下，可以使用另外的设备，或者可以组合设备。
蛋白质池罐210是被设计为容纳纯化且精制的蛋白质并且根据一些示例性实施方案具有500升至约5000升的容量的罐；然而，在其它实施方案中，蛋白质收集罐210的容量可以不同。蛋白质池罐210存储约5千克至约40千克的纯化且精制的mAB，并且是一次性混合器。蛋白质池罐210中的蛋白质为5克/升至约15克/升，并且优选约10克/升。蛋白质池罐210经由蛋白质池罐排放管线212流体联接到病毒过滤滑动装置240，蛋白质池罐排放管线212在蛋白质池罐无菌连接241处连接到病毒过滤滑动装置240。
VRF洗液220被设计为冲洗集成一次性系统100，特别是病毒过滤器270和病毒过滤滑动装置240。VRF洗液220经由VRF洗液排放管线222流体联接到病毒过滤滑动装置240，VRF洗液排放管线222在VRF洗液无菌连接244处连接到病毒过滤滑动装置240。
WFI 230被设计为根据需要提供水来冲洗过滤器，以用于冲洗病毒过滤器或预过滤器。WFI 230经由WFI排放管线232流体联接到病毒过滤滑动装置240，WFI排放管线232在WFI无菌连接247处连接到病毒过滤滑动装置240。
病毒过滤滑动装置240是预先安装在滑动装置上的滑动单元，便于运输，并且具有多个无菌连接以用于将病毒过滤滑动装置240流体联接到其它设备。病毒过滤滑动装置240包括VRF泵250、VRF预过滤器260和任选地放置在VRF歧管271中的一个或多个VRF膜270。虽然在本文中已经包括了某些设备作为病毒过滤滑动装置240的一部分，但是在不脱离示例性实施方案的范围和精神的情况下，可以使用另外的设备，或者可以组合设备。
VRF泵250经由VRF泵抽吸管线242流体联接到蛋白质池罐无菌连接241，VRF泵抽吸管线242包括位于VRF泵250与蛋白质池罐无菌连接241之间的VRF泵抽吸管线控制阀243。VRF泵250还经由从VRF洗液无菌连接244延伸到VRF泵抽吸管接头251的VRF洗液供应管线245流体联接到VRF洗液无菌连接244，VRF洗液供应管线245位于VRF泵抽吸管线控制阀243与VRF泵250之间，并且包括位于VRF泵抽吸管接头251与VRF洗液无菌连接244之间的VRF洗液供应管线控制阀246。另外，VRF泵250经由WFI供应管线248流体联接到WFI无菌连接247，WFI供应管线248从WFI无菌连接247延伸到VRF泵抽吸管接头251，并且包括位于VRF泵抽吸管接头251与WFI无菌连接247之间的WFI供应管线控制阀249。VRF泵是集成到流动路径中的一次性泵头。根据一些示例性实施方案，VRF泵250是进料流量为80升/小时至680升/小时(操作范围为10升/小时至1200升/小时)的QF1200SU Quattroflow低剪切泵或进料流量为约480升/小时(操作范围为5升/小时至950升/小时)的Watson Marlow600泵；然而，其它实施方案可以使用其它类型的泵。
VRF预过滤器260经由VRF泵排放管线254流体联接到VRF泵250。
VRF膜270经由VRF预过滤器排放管线262流体联接到VRF预过滤器260。根据一些示例性实施方案，多个VRF膜270A、270B、270C(或更多)彼此并联地流体联接到VRF预过滤器260，并任选地放置在VRF歧管271中。VRF膜270的尺寸范围为1平方米至4×4平方米(16平方米)。在某些实施方案中，VRF膜270是通量范围分别为20LMH至70LMH、35LMH至170LMH或100至350LMH的Planova 20N、Planova BioEX或Viresolve Pro。VRF膜270经由VRF膜排放管线276流体联接到断裂罐无菌连接278，VRF膜排放管线276包括位于VRF膜270与断裂罐无菌连接278之间的VRF膜排放管线控制阀277。VRF废物排放管线273在VRF膜排放管接头272处联接到VRF膜排放管线276，VRF膜排放管接头272位于VRF膜排放管线控制阀277与VRF膜270之间，并且包括位于VRF膜排放管接头272与废物280之间的VRF废物排放管线控制阀274。
病毒过滤滑动装置240完成初始纯化系统200。断裂罐无菌连接278经由断裂罐供应管290流体联接到最终纯化系统300。根据一些示例性实施方案，该断裂罐供应管290穿过壁(未示出)中的鼠洞(mousehole)，该鼠洞将初始纯化套件200与最终纯化套件300分开。
最终纯化系统300包括断裂罐310、渗滤(DF)缓冲液浓缩物320、注射用水(WFI)330、单程切向流过滤和渗滤(SPTFF-DF)滑动装置340、UFDF池供应管390和UFDF池罐395。虽然在本文中已经包括了某些设备作为最终纯化系统300的一部分，但是在不脱离示例性实施方案的范围和精神的情况下，可以使用另外的设备，或者可以组合设备。
断裂罐310是这样的罐，其被设计为在病毒过滤滑动装置240(图2)与SPTFF-DF滑动装置340之间的流速不完全匹配的情况下提供压断和安全性。根据一些示例性实施方案，断裂罐具有20升至约100升的容量；然而，在其它实施方案中，断裂罐310的容量可以不同。断裂罐310经由断裂罐供应管290流体联接到病毒过滤滑动装置240(图2)。断裂罐310还经由断裂罐排放管线312流体联接到SPTFF-DF滑动装置340，断裂罐排放管线312在断裂罐无菌连接341处连接到SPTFF-DF滑动装置340。
渗滤(DF)缓冲液浓缩物320和WFI 330被设计为混合在一起，使得DF缓冲液浓缩物320被稀释到适当浓度。DF缓冲液浓缩物320经由DF缓冲液浓缩物排放管线322流体联接到SPTFF-DF滑动装置340，DF缓冲液浓缩物排放管线322在DF缓冲液浓缩物无菌连接344处连接到SPTFF-DF滑动装置340。
WFI 330被设计为提供水以用于冲洗下游设备和用于将DF缓冲液浓缩物320的浓度调节至适当浓度。WFI 330经由WFI排放管线332流体联接到SPTFF-DF滑动装置340，WFI排放管线332在WFI无菌连接347处连接到SPTFF-DF滑动装置340。
SPTFF-DF滑动装置340是预先安装在滑动装置上并方便运输的滑动单元，其具有多个无菌连接，以用于将SPTFF-DF滑动装置340流体联接到病毒过滤滑动装置240下游的其它设备。SPTFF-DF滑动装置340包括SPTFF泵3000、SPTFF 1膜3010、DF池1罐3020、DF池2罐3030、DF缓冲泵3040、WFI泵3050、内联混合器3060、DF池1泵3070、DF池2泵3080、DF膜3090和任选的SPTFF 2膜3100。虽然在本文中已经包括了某些设备作为SPTFF-DF滑动装置340的一部分，但是在不脱离示例性实施方案的范围和精神的情况下，可以使用另外的设备，或者可以组合设备。
SPTFF泵3000经由SPTFF泵抽吸管线342流体联接到断裂罐无菌连接341，SPTFF泵抽吸管线342包括位于SPTFF泵3000与断裂罐无菌连接341之间的SPTFF泵抽吸管线控制阀343。SPTFF泵3000是集成到流动路径中的一次性泵头。根据一些示例性实施方案，SPTFF泵3000是进料流量范围在20升/小时至1200升/小时之间的QF1200SU quattroflow低剪切泵。
DF缓冲泵3040经由DF缓冲泵抽吸管线345流体联接到DF缓冲液浓缩物无菌连接344，DF缓冲泵抽吸管线345包括位于DF缓冲泵3040与DF缓冲液浓缩物无菌连接344之间的DF缓冲泵抽吸管线控制阀346。DF缓冲泵3040是集成到流动路径中的一次性泵头。根据一些示例性实施方案，DF缓冲泵3040是操作范围在20升/小时至1200升/小时之间的QF1200SUQuattroflow低剪切泵。
WFI泵3050经由WFI泵抽吸管线348流体联接到WFI无菌连接347，WFI泵抽吸管线348包括位于WFI泵3050与WFI无菌连接347之间的WFI泵抽吸管线控制阀349。WFI泵3050是集成到流动路径中的一次性泵头。根据一些示例性实施方案，WFI泵3050是操作范围在20升/小时至1200升/小时之间的QF1200SU Quattroflow低剪切泵。
内联混合器3060经由DF缓冲泵排放管线3042流体联接到DF缓冲泵3040。内联混合器3060还经由从WFI泵3050延伸到WFI泵排放管接头3041的WFI泵排放管线3052流体联接到WFI泵3050，WFI泵排放管线3052沿着DF缓冲泵排放管线3042位于内联混合器3060与DF缓冲泵3040之间。内联混合器3060是使用WFI 330的DF缓冲液浓缩物320的内联稀释系统，并且包括螺旋内联混合器。
SPTFF 1膜3010经由SPTFF泵排放管线3002流体联接到SPTFF泵3000。SPTFF 1膜3010还经由从内联混合器3060延伸到SPTFF泵排放管接头3001的SPTFF 1膜冲洗管线3062流体联接到内联混合器3060，SPTFF 1膜冲洗管线3062沿着SPTFF泵排放管线3002位于SPTFF泵3000与SPTFF 1膜3010之间，且包括SPTFF 1膜冲洗控制阀3063。根据一些示例性实施方案，SPTFF 1单元3010由尺寸容量为约0.9平方米至约20平方米的一系列膜(例如，堆叠在Centrastak 100中的Centrasette盒)构成。根据一些示例性实施方案，SPTFF 1单元3010被设置为9串联构造。当被设计用于通过集成一次性系统100的40千克产品时，SPTFF 1膜3010的尺寸高达20平方米。SPTFF 1膜3010经由SPTFF渗透物废物管线3011流体联接到废物396，SPTFF渗透物废物管线3011包括SPTFF渗透物废物控制阀3012以用于控制渗透物从SPTFF 1膜3010到废物396的流动。
DF池1罐3020经由渗余物池1管线3014流体联接到SPTFF 1膜3010，渗余物池1管线3014包括位于SPTFF 1膜3010与DF池1罐3020之间的渗余物池1管线控制阀3015。DF池1罐3020能够以第一模式和第二模式操作，这将结合集成一次性系统100的操作进行更详细的描述。根据一些示例性实施方案，DF池1罐3020具有20至100升的罐容量。在某些实施方案中，SKIDS的连接是无菌的。DF池1罐3020还经由DF缓冲池1管线3064流体联接到内联混合器3060，DF缓冲池1管线3064从DF池1罐3020延伸到位于内联混合器3060与SPTFF 1膜冲洗控制阀3063之间的内联混合器排放管接头3061，并且包括邻近内联混合器排放管接头3061的DF池罐控制阀3065和邻近DF池1罐3020的DF池1罐控制阀3066。
DF池2罐3030还经由渗余物池2管线3016流体联接到SPTFF 1膜3010，渗余物池2管线3016从DF池2罐3030延伸到沿着渗余物池1管线3014位于SPTFF 1膜3010与渗余物池1管线控制阀3015之间的渗余物池1管接头3013，并且包括位于渗余物池1管接头3013与DF池2罐3030之间的渗余物池2管线控制阀3017。DF池2罐3030能够以第一模式和第二模式操作，这将结合集成一次性系统100的操作进行更详细的描述。根据示例性实施方案，DF池2罐3030类似于DF池1罐3020。另外，SPTFF 1膜渗余物废物管线3018从渗余物池1管接头3013延伸到废物396，并且包括SPTFF 1膜渗余物废物管线控制阀3019以用于控制进入废物396的渗余物的流动。DF池2罐3030还经由DF缓冲池2管线3067流体联接到内联混合器3060，DF缓冲池2管线3067从位于DF池罐控制阀3065与DF池1罐控制阀3066之间的DF缓冲池1管接头3068延伸到位于DF池2罐3030与渗余物池2管线控制阀3017之间的DF缓冲池2管接头3069，并且包括DF池2罐控制阀3160。
DF池1泵3070经由DF池1泵抽吸管线3022流体联接到DF池1罐3020。DF池1泵3070是集成到流动路径中的一次性泵头。根据一些示例性实施方案，DF池1泵3070是操作范围在150升/小时至5000升/小时之间的QF4400SU Quattroflow低剪切泵、操作范围在50升/小时至5000升/小时之间的QF5050SU、或根据实施方案具有适当容量的某一其它泵。DF池2泵3080经由DF池2泵抽吸管线3032流体联接到DF池2罐3030。DF池2泵3080是集成到流动路径中的一次性泵头。根据一些示例性实施方案，DF池2泵3080与DF池1泵3070相同或相似。
DF膜3090经由DF池1泵排放管线3072流体联接到DF池1泵3070，并包括DF池1泵控制阀3073。DF膜3090还经由DF池2泵排放管线3082流体联接到DF池2泵3080，DF池2泵排放管线3082从DF池2泵3080延伸到位于DF膜3090与DF池1泵控制阀3073之间的DF膜池泵管接头3074，并包括DF池2泵控制阀3083。DF膜3090还经由DF膜冲洗管线3161流体联接到内联混合器3060，DF膜冲洗管线3161从内联混合器排放管接头3061延伸到沿着DF池1泵排放管线3072位于DF膜泵池泵管接头3074与DF膜3090之间的DF膜冲洗管接头3162，并且包括DF膜冲洗控制阀3163。DF膜3090能够以第一模式和第二模式操作，这将结合集成一次性系统100的操作进行更详细的描述。根据一些示例性实施方案，DF膜3090是尺寸容量为0.9平方米至20平方米的Centrastak 100膜。DF膜3090经由DF渗透物废物管线3091流体联接到废物397，DF渗透物废物管线3091包括DF渗透物废物控制阀3092以用于控制渗透物从DF膜3090到废物397的流动。
DF膜3090经由DF池1渗余物再循环管线3093流体联接到DF池1罐3020，DF池1渗余物再循环管线3093从DF膜3090延伸到DF池1罐3020，并且包括DF池1渗余物再循环控制阀3094。DF膜3090还经由DF池2渗余物再循环管线3095流体联接到DF池2罐3030，DF池2渗余物再循环管线3095从沿着DF池1渗余物再循环管线3093位于DF膜3090与DF池1渗余物再循环控制阀3094之间的DF池罐渗余物管接头3096延伸到DF池2罐3030，并且包括DF池2渗余物再循环控制阀3097。DF膜3090的渗余物部分经由DF膜渗余物废物管线3098流体联接到废物397，DF膜渗余物废物管线3098从DF池罐渗余物管接头3096延伸到废物397，并且包括DF膜渗余物废物控制阀3099以用于控制渗余物从DF膜3090到废物397的流动。根据一些实施方案，DF膜渗余物废物管线3098直接流动到废物397，或可替代地，可以与另一废物管线(诸如DF渗透物废物管线3091)组合。
SPTFF 2膜3100经由SPTFF 2膜池1供应管线3076流体联接到DF池1泵3070，SPTFF2膜池1供应管线3076从SPTFF 2膜3100延伸到沿着DF池1泵排放管线3072位于DF池1泵3070与DF池1泵控制阀3073之间的SPTFF 2膜池1供应管接头3075，并且包括SPTFF 2膜池1供应管线控制阀3077。SPTFF 2膜3100还经由SPTFF 2膜池2供应管线3086流体联接到DF池2泵3080，SPTFF 2膜池2供应管线3086从沿着DF池2泵排放管线3082位于DF池2泵3080与DF池2泵控制阀3083之间的SPTFF 2膜池2供应管接头3085延伸到沿着SPTFF 2膜池1供应管线3076位于SPTFF 2膜3100与SPFF 2膜池1供应管线控制阀3077之间的第二SPTFF 2膜池2供应管接头3087，并且包括SPTFF 2膜池2供应管线控制阀3088。SPTFF 2膜3100还经由SPTFF2膜冲洗管线3164流体联接到内联混合器3060，SPTFF 2膜冲洗管线3164从内联混合器排放管接头3061延伸到SPTFF 2膜冲洗管接头3087，并且包括SPTFF 2膜冲洗控制阀3165。SPTFF2膜3100是可选的。根据一些实施方案，SPTFF 2膜3100类似于SPTFF 1膜3010。SPTFF 2膜3100经由SPTFF 2渗透物废物管线3101流体联接到废物397，SPTFF 2渗透物废物管线3101包括SPTFF 2渗透物废物控制阀3102以用于控制渗透物从SPTFF 2膜3100到废物397的流动。
SPTFF 2膜3100经由SPTFF 2渗余物管线3105流体联接到UFDF池罐无菌连接380，SPTFF 2渗余物管线3105从SPTFF 2膜3100延伸到UFDF池罐无菌连接380，并且包括SPTFF 2渗余物控制阀3106。SPTFF 2膜3100的渗余物部分经由SPTFF 2渗余物废物管线3107流体联接到废物397，SPTFF 2渗余物废物管线3107从沿着SPTFF 2渗余物管线3105位于SPTFF 2膜3100与SPTFF 2渗余物控制阀3106之间的SPTFF 2膜渗余物管接头3108延伸到废物397，并且包括SPTFF 2膜渗余物废物控制阀3109。根据一些实施方案，SPTFF 2渗余物废物管线3107直接流动到废物397，或可替代地，可以与另一废物管线(诸如DF渗透物废物管线3091或SPTFF 2渗透物废物管线3101)组合。
UFDF池罐395经由UFDF池供应管390流体联接到UFDF池罐无菌连接380。UFDF池罐395被设计为具有100升至500升的容量。UFDF池罐395从SPTFF 2膜3100(如果包括的话)接收浓缩材料，或者在DF膜3090已经将渗余物分别再循环回到DF池1罐3020和DF池2罐3030之后从DF池1罐3020和DF池2罐3030接收浓缩材料。在UFDF池罐395接收浓缩材料之后，浓缩材料将根据本文未描述的已知过程和程序进行最终过滤和最终配制。
现在已经描述了图1至3的示意图，现在描述集成一次性系统100的操作。根据集成一次性系统100的简要概述，集成一次性系统100被设计成在少于12小时(包括非操作设置和拆卸时间)内在单个批次中(i)通过由病毒过滤滑动装置200执行的病毒清除过滤(VRF)以及随后(ii)通过由单程切向流过滤(SPTFF)进行的浓缩、由渗滤(DF)进行的缓冲剂交换、由SPTFF进行的任选的第二浓缩来将5-40kg的单克隆抗体(mAb)的单个精制池带到最终前过滤(UFDF)池，这些均由SPTFF-DF滑动装置300执行。该集成一次性系统100可以以如下两种模式中的一种操作：可以在单个12小时批次中处理高达15千克的手动/部分自动模式，被称为模式1或第一模式；或可以在单个12小时批次中处理高达40千克的完全自动模式，被称为模式2或第二模式。所有流动路径、膜、泵头和连接器均由无菌一次性材料制成。
下述操作估计了在12小时时间段内在5千克至40千克抗体之间用于处理的操作范围；然而，本领域技术人员可以修改这些操作范围以在12小时的时间段内处理多于或少于5千克至40千克的抗体或调整时间段。在开始操作之前，使用VRF洗液220和/或WFI 230和/或DF缓冲液和/或WFI 330来冲洗和灌注VRF膜270、SPTFF 1膜3010、SPTFF 2膜3100(如果使用的话)和DF膜3090以及相关联的管线和罐。
在两种操作模式(模式1或模式2)中，病毒过滤滑动装置240以相同的自动化运行，唯一的区别是流动参数和膜面积。根据装载体积和膜容量，可设置一个以上的VRF膜270用于在VRF歧管271中操作，彼此并联，并根据需要切换。
在初始纯化200中，根据示例性实施方案，将5千克至40千克纯化且精制的mAb以大约10g/L(7-13g/L)存储在蛋白质池罐210中，蛋白质池罐210是200-5000L一次性混合器(SUM)或存储罐。VRF泵250以80-680升/小时的进料流量将材料从蛋白质池罐泵送到VRF预过滤器260，然后泵送到VRF膜270。VRF泵250是具有集成到流动路径中的一次性泵头的QF1200SU Quattroflow低剪切泵，其操作范围在20升/小时至1200升/小时之间。使用0.9平方米至8平方米的VRF膜270，并装载达到385升/平方米的容量，其可以达到600升/平方米，目标通量为64LMH，其可以达到300LMH。流通物继续从VRF膜270到断裂罐310，断裂罐310是作为最终纯化300的一部分的20升至100升的罐。初始纯化200连续运行6小时或直到存储在蛋白质池罐210内的所有起始材料被处理并开始填充断裂罐310。在初始纯化200的操作期间，VRF泵抽吸管线控制阀243和VRF膜排放管线控制阀277处于打开位置以允许流动通过其中，而VRF洗液供应管线控制阀246、WFI供应管线控制阀249和VRF废物排放管线控制阀274处于关闭位置以防止流动通过其中。
在某些实施方案中，在所有进料已经装载之后，用10升/平方米的VRF洗液220冲洗VRF膜270。在初始纯化200的操作之前和之后，当对初始纯化200执行洗涤时，VRF泵抽吸管线控制阀243和WFI供应管线控制阀249被放置在关闭位置以防止流动通过其中，而VRF洗液供应管线控制阀246和VRF膜排放管线控制阀277被放置在打开位置以允许流动通过其中。洗涤流体离开初始纯化200到断裂罐310。
当断裂罐310开始填充时，SPTFF-DF滑动装置340上的SPTFF泵3000开始以等于VRF泵250的进料流量从断裂罐310泵送材料通过SPTFF 1膜3010，进料流量在80升/小时至680升/小时之间。
SPTFF-DF滑动装置340的操作基于操作是在模式1中还是在模式2中而从该步骤向前改变，在模式1中与在模式2中操作是完全不同的。当SPTFF-DF滑动装置340以较低自动化模式1操作时，SPTFF-DF滑动装置340可处理高达15千克的蛋白质并将蛋白质池罐210中的材料分成两个连续的DF池罐3020、3030，它们是DF池1罐3020和DF池2罐3030。当处理超过15千克的蛋白质时，SPTFF-DF滑动装置340以模式2操作，其中SPTFF-DF滑动装置340通过在DF池1罐3020与DF池2罐3030中的处理材料之间来回切换来执行许多较短的渗滤(DF)步骤。
现在描述SPTFF-DF滑动装置340在模式1中的操作。SPTFF 1膜3010被设置为9串联构造。在其它实施方案中，串联可以是4串联、5串联、6串联、7串联、8串联或9串联。SPTFF-DF滑动装置340的操作使用QF1200SU Quattroflow低剪切泵，其具有集成到流动路径中的一次性泵头，并且操作范围在20升/小时至1200升/小时之间。当处理15千克蛋白质时，SPTFF1膜3010具有约9平方米的膜面积，其在操作上介于3平方米与20平方米之间。将恒定通量(其可以在10LMH与50LMH之间)作为目标，以便获得一致的体积浓度因子(变量)，如果渗透物通量在操作过程中降低，则可以改变进料通量以保持恒定的VCF。例如，对于分子1，使用4串联膜构造，以10g/L的起始浓度，将25.5LMH的进料流量作为目标以实现8X VCF和80克/升的目标浓度。目标浓度、通量和膜面积要求应在开发操作之前通过通量偏移实验确定，分别如图5A、图5B和图5C中的分子1、2和3所示。SPTFF 1膜3010的膜面积可以根据分子的特定性质而增加或减少，以便保持与VRF流速一致的相对恒定的通量。膜保持器是Centrastak100，其可容纳0.9平方米至20平方米的膜面积。SPTFF 1膜3010的浓缩材料或渗余物流出SPTFF 1膜3010到将用于渗滤的DF池1罐3020，DF池1罐3020是高达100升的一次性混合罐。在此期间，渗余物池1管线控制阀3015处于打开位置，而渗余物池2管线控制阀3017和SPTFF1膜渗余物废物管线控制阀3019处于关闭位置。在SPTFF 1膜3010内处理来自初始纯化200的材料的中途，渗余物池1管线控制阀3015切换到关闭位置，而渗余物池2管线控制阀3017切换到打开位置，以停止装载DF池1罐3020并开始装载DF池2罐3030。根据一些示例性实施方案，DF池2罐3030是大小与DF池1罐3020相似或相同的一次性混合罐。一旦断裂罐310排空，用2x膜滞留体积的洗涤缓冲液冲洗SPTFF 1膜3010，该洗涤缓冲液是DF缓冲液浓缩物320与WFI洗液330的混合物。
在SPTFF 1膜3010的操作中途，一旦渗余物池1管线控制阀3015切换到关闭位置并且渗余物池2管线控制阀3017切换到打开位置，DF池1罐3020开始进行渗滤。DF池1泵3070开始从DF池1罐3020泵送材料，并使材料以800升/小时至7000升/小时或360LMH的目标进料流量通过DF膜3090，根据一些示例性实施方案，DF膜3090的面积在2平方米至20平方米之间。DF膜3090的操作要求DF池1泵3070是比SPTFF进料泵更大尺寸的泵。根据一些示例性实施方案，DF池1泵是QF4400SU quattroflow低剪切泵，其是集成到流动路径中的一次性泵头，并且具有150升/小时至5000升/小时的操作范围。与SPTFF 1膜3010的面积一样，DF膜3090的面积可在分子特异性基础上调节。膜保持器是Centrastak 100，其可容纳0.90平方米到20平方米。在80克/升的流量下，预期渗滤具有平均10％的转换率，或36LMH的通量。将渗滤缓冲液浓缩物320与WFI 330内联混合，并将所得混合物以与通过DF渗透物废物管线3091离开DF膜3090的渗透物流速自动匹配的速率加入DF池1罐3020中。在将7－10渗滤体积(DV)的混合物加入DF池1罐3020后，应对材料进行适当的缓冲剂交换，这可通过一个或多个罐中/内联传感器(未示出)检测。对于所加入的8DV的混合物，使用DF池1罐3020和DF膜3090的这个过程预期花费大约3小时。DF膜3090的渗余物通过DF池1渗余物再循环管线3093再循环回到DF池1罐3020。在完成将DF缓冲液浓缩物320和WFI 330的混合物加入DF池1罐3020中并适当地完成缓冲剂交换后，在SPTFF 1膜3010完成第二半操作之后，用DF池2罐3030重复类似的过程。
任选的SPTFF 2膜3100可用于实现最终目标浓度(最终所需的浓度将决定该浓缩步骤所需的路径长度/膜面积)。缓冲后留在DF池1罐3020中的材料通过DF池1泵3070经由SPTFF 2膜池1供应管线3076泵送到SPTFF 2膜3100。在材料流动通过SPTFF 2膜3100时，在最终过滤和最终配制之前，渗余物浓缩材料流动到UFDF池罐395，其为100升至500升的罐。一旦来自DF池1罐3020的材料通过SPTFF 2膜3090被处理，利用留在DF池2罐3030内的材料来重复通过SPTFF 2膜3100的类似过程。在SPTFF 2膜3100不存在的替代实施方案中，DF池1罐3020和DF池2罐3030内的缓冲材料顺序地从相应的罐3020、3030转移到UFDF池罐395。
可替代地，SPTFF-DF滑动装置340可以在模式2下操作，现在将在下面进行描述。以模式2操作的SPTFF-DF滑动装置340的一般操作原理与当SPTFF-DF滑动装置340以模式1操作时相同；然而，不是完全填充DF池1罐3020和在从蛋白质池罐210发送材料来填充DF池2罐3030的中途切换，而是在SPTFF-DF滑动装置340以模式2的整个操作中将DF池1罐3020和DF池2罐3030的填充切换许多次，因此许多较少填充的DF池罐3020、3030被重复地来回处理。当DF池1罐3020和DF池2罐3030中的一个罐通过DF膜3090DF进行渗滤，然后将材料发送到SPTFF 2膜3100(或直接发送到UFDF池罐395)时，另一个罐被填充。切换越频繁，可以在相同时间段内处理的材料越多。这种模式2将需要额外自动化以使阀在DF池1罐3020与DF池2罐3030之间切换流体流动(阀切换)，同时监测体积总量、pH、电导率、浓度和流速并对其作出反应。
一旦根据所选择的操作SPTFF-DF滑动装置340的模式完成模式1或模式2操作，则冲洗集成一次性系统100并丢弃一次性流动路径。
图4示出了根据示例性实施方案的模式1和模式2的图示时间表示400，其比较了当在模式1 410或模式2 450中操作时集成一次性系统的操作时间。参考图4，模式1 410以最低的自动化操作并处理高达15千克的材料，而模式2以额外的自动化操作并处理高达40千克的材料。模式1 410包括病毒过滤滑动装置240中的病毒清除过滤(VRF)415、SPTFF-DF滑动装置340的一部分中的单程切向流过滤(SPTFF)425和SPTFF-DF滑动装置340的一部分中的渗滤(DF)435的操作。VRF 415、SPTFF 425和DF 435共同形成集成一次性系统100(图1)的整个过程。因此，VRF 415开始该过程并且在模式1 410中花费5.8小时来完成，其用于高达15千克的材料。模式1 410的SPTFF 425在VRF 415开始之后不久开始，并花费6小时完成。DF435在SPTFF 415的中途点开始并花费6小时完成，3小时用于DF池1罐3020(图3)并且3小时用于DF池2罐3030(图3)。因此，以模式1 410操作的集成一次性系统100(图1)的整个过程花费少于10小时来完成对高达15千克的材料的处理，这对于解决临床需求是足够的量。
模式2 450包括病毒过滤滑动装置240中的病毒清除过滤(VRF)455、SPTFF-DF滑动装置340的一部分中的单程切向流过滤(SPTFF)465和SPTFF-DF滑动装置340的一部分中的渗滤(DF)475的操作。VRF 455、SPTFF 465和DF 475共同形成集成一次性系统100(图1)的整个过程。因此，VRF 455开始该过程并且在模式2 450中花费8.5小时来完成，其用于高达40千克的材料。由于将要以相同方式处理的材料的数量增加，模式2 450的VRF 455比模式1410的VRF 415花费更多时间。模式2 450的SPTFF 465在VRF 455开始之后不久开始，并花费9小时完成。DF 475在SPTFF 465开始后不久开始，并花费约9小时完成，每个DF池1罐3020(图3)和DF池2罐3030(图3)的10个循环，其中每个循环少于55分钟。因此，以模式2 450操作的集成一次性系统100(图1)的整个过程花费少于10小时来完成对高达40千克的材料的处理，这对于解决临床需求和解决商业需求是足够的量。模式2 450比模式1 410能够处理多得多的材料，因为DF 475能够在SPTFF 465开始之后不久开始，并且在DF池1罐3020(图3)与DF池2罐3030(图3)之间的短迭代循环中操作。
图5A示出了体积转换因子(VCF)Pall 4串联通量偏移(分子1)的图500，其示出了根据示例性实施方案，对于单程切向流过滤(SPTFF)1膜3010(图3)，使用Pall 4串联膜在各种起始浓度下分子1的体积转换因子(VCF)510与进料通量520的关系。从该图500基本上可以看出，在高起始浓度下，最大潜在转换因子降低，而且较低的通量具有更大的影响。如果以高浓度材料开始，则通量越低，得到的浓度越高。如果以较低浓度的材料开始，较低的通量对转换因子的影响较小。这些实验可以在进行产品的大规模浓缩之前进行，以确定给定分子的最佳通量以用于所需转换因子和最终浓度。因此，在蛋白质池罐210的起始浓度(～10克/升)下，通量必须相当低(～10LMH)以便浓缩到所希望的80克/升。为了以期望的通量运行集成一次性系统100(图1)或VFTFF系统，将需要9串联(或在某些实施方案中，小于9串联，例如4串联或更大但小于9)或大于9串联的SPTFF 1膜3010(图3)构造。
图5B示出了体积转换因子(VCF)Pall 9串联(分子2)通量偏移的图540，其示出了根据示例性实施方案，对于SPTFF 1膜(图3)，使用Pall 9串联膜在各种起始浓度下分子2的体积转换因子(VCF)550与进料通量560的关系。参考图5B，可以看出，在高起始浓度下，最大潜在转换因子降低，而且较低的通量具有更大的影响。9串联SPTFF能够以与4串联类似的通量实现更高的浓度，从而允许其更容易地与较慢的VF系统配对，使其成为VF-TFF系统中的SPTFF布置的理想候选。一个限制在于在较高的进料浓度下，由于压力阈值，系统的最大进料通量较低。如果这无法适应附加的膜面积，则作为替代可以使用较小的(例如，7串联或4串联)系统，特别是如果DF步骤需要较小的浓度。这组通量偏移表明，集成一次性系统100(图1)或VFTFF系统的操作范围内的进料通量可以在合理的进料通量下实现所需的浓度因子。
图5C示出了体积转换因子(VCF)Pall 9串联(分子3)通量偏移的图570，其示出了根据示例性实施方案，对于SPTFF 1膜(图3)，使用Pall 9串联膜在各种起始浓度下分子3的体积转换因子(VCF)580与进料通量590的关系。参考图5C，可以看出，在高起始浓度下，最大潜在转换因子降低，而且较低的通量具有更大的影响。9串联SPTFF能够以与4串联类似的通量实现更高的浓度，从而允许其更容易地与较慢的VF系统配对，使其成为VF-TFF系统中的SPTFF布置的理想候选。如果使用较高的VF流量或具有较高的进料浓度，则作为替代可以使用较小的(例如，7串联或4串联)系统，尤其是如果DF步骤需要较小的浓度。这组通量偏移表明，集成一次性系统100(图1)或VFTFF系统的操作范围内的进料通量可以在合理的进料通量下实现所需的浓度因子。考虑到前述内容，当通过过滤过程处理生物制品(例如，蛋白质)时，集成一次性系统100提供了去风险、节省空间和节省时间中的至少一个。
关于去风险，该系统的原理之一在于它可以在单个批次中处理所有材料。通过同时进行病毒过滤，与连续或周期性地相反，病毒突破的风险被最小化，如由于流量或压力变化引起的操作问题。这也避免了对批次定义的监管问题，因为没有“子批次”。
关于节省空间，以匹配的流速一前一后地执行SPTFF和VRF减少了容纳病毒过滤材料所需的空间，从而仅需要容量在20升至100升之间的小的断裂罐。还通过将高初始浓度因子(在一些示例性实施方案中为8倍，使VRF池从10克/升达到80克/升)作为目标而将渗滤(DF)所需的罐的尺寸最小化。在具体实施方案中，罐为约350L。根据一些示例性实施方案，经由螺旋内联混合器使用DF缓冲液的内联稀释系统也实现了空间节省。
在特定实施方案中，系统以模式1运行，并且DF罐的尺寸比起始罐小至少约6倍。例如，与2000L起始罐相比，约350L×2罐。
在特定实施方案中，系统以模式2运行，并且DF所需的罐的尺寸比起始罐小至少约8倍、至少约10倍、至少约12倍、至少约14倍、至少约16倍或至少约20倍。
关于节省时间，通过使VRF与SPTFF一前一后地运行，存在至少一天的自动节省时间，因为这些过程传统上在分开的日子运行，VRF在第一天运行而UFDF在第二天运行。此外，通过使用双罐DF系统也实现了节省时间。在第一DF罐填充浓缩产品之后，材料开始通过传统TFF膜渗滤，而SPTFF过程继续填充第二DF罐。当第一DF罐完成(材料渗滤并排空)且第二罐充满时，第二DF罐开始渗滤。当以模式2操作时，该过程可将UF/DF时间几乎减半，以便在12小时窗口内完成操作(图4)。
另一个好处是该系统在任何给定时间减少了对泵的需求，从而允许更小的泵送系统，由此降低成本。另外，一次性流动路径的使用减少了在操作完成之后清洁系统所需的时间和资源。
III.方法
本文还公开了一种以集成的连续的方式通过过滤去除病毒和浓缩/缓冲剂交换生物制品(例如，蛋白质)的方法。
在一个实施方案中，方法包括(i)提供溶液形式的生物制品；以及(ii)使溶液经受(a)病毒清除过滤(VRF)，(b)通过单程切向流过滤(SPTFF)进行浓缩，(c)通过渗滤(DF)进行缓冲剂交换，和(d)任选地，通过SPTFF进行第二浓缩。
如上所述，过滤可能存在于包括用于生物制药产品的生物制品的组合物中的病毒是质量控制的重要方面。生物制品可以是例如蛋白质、核酸、碳水化合物、脂质或生物材料等物质。蛋白质可以是例如治疗性蛋白质，诸如抗体、抗体片段、抗体衍生物、细胞因子、生长因子、激素、酶或凝血因子等，或疫苗蛋白质，诸如抗原性蛋白质等。生物制品可以由活的系统产生，诸如细胞、组织或生物体，例如哺乳动物细胞、植物细胞或细菌细胞等。生物制品可以通过均相过程(例如，基于使用搅拌罐生物反应器、气升式生物反应器或波生物反应器的悬浮培养)或非均相过程(例如，根据基于微载体的系统、填充床生物反应器或中空纤维生物反应器的贴壁培养)生产，其以不连续模式(例如，分批培养或分批进料培养)进行，或以连续模式(例如，连续灌注培养)进行，并且以任何合适的规模(例如，实验室、试验或生产规模)进行。病毒可以是能够感染细菌的病毒(即“噬菌体”)，或感染人和/或动物(例如，旨在施用生物制品的个人或动物)的病毒。病毒可能已经从外源来源(例如，通过无意中不能保持无菌性)或从内源来源(例如，用于制备生物制品的活系统)引入到包含生物制品的组合物中。
该方法可用于确保去除或消除例如基于病毒污染在生物制品的制造过程中可能存在的病毒。就可能存在多种不同类型的病毒和/或给定类型病毒的多种活性颗粒而言，该方法可用于去除多种不同类型和/或给定类型的多种活性颗粒。因此，例如，该方法可用于确保最终包含生物制品的生物制药产品不包含超过可接受限度的任何量的任何类型的病毒活性颗粒，例如生物制药产品不含病毒活性颗粒。
在某些实施方案中，该方法包括在少于12小时(包括非操作性设置和拆卸时间)内的单个批次中的病毒过滤、浓缩和渗滤。在一个实施方案中，该方法花费少于12小时、少于11小时、少于10小时、少于9小时、少于8小时、少于7小时、少于6小时或5小时或更少。
在一个实施方案中，(i)提供溶液形式的生物制品包括提供约5至约40kg的纯化且精制的单克隆抗体(mAb)，其以约10g/L(5-15g/L)存储在500-2000L一次性混合器(SUM)或存储罐中。
在一个实施方案中，(ii)使溶液经受(a)病毒清除过滤(VRF)包括使用QF1200SUQuattroflow低剪切泵使材料以约80至约680L/hr的进料流量通过预过滤器到达VRF膜(Planova BioEX)，该泵具有集成到流动路径中的一次性泵头(操作范围20-1200L/hr)。使用0.9-8m2的VRF膜并装载至385L/m2(高达600L/m2)的容量，目标通量为64LMH(高达150LMH)。该过程连续运行6小时或直到所有起始材料被处理。在所有进料已经装载之后，用10L/m2洗涤缓冲液冲洗膜。
在最终纯化中，流通物继续通过20-100L的分离罐。当断裂罐开始填充时，第二滑动装置上的SPTFF泵开始以等于VRF进料泵的进料流量80-680L/hr泵送物料通过SPTFF膜。
通过单程切向流过滤(SPTFF)进行(b)浓缩的方法可以变化。即，SPTFF-DF根据操作模式而不同地操作。当以较低自动化模式1操作时，其可处理高达15kg并将VRF池分成两个连续的DF池。当以模式2处理超过15kg时，其执行许多较短的DF步骤，在DF池1与DF池2之间来回切换。
模式1：SPTFF膜设置成4至9串联构造。SPTFF操作使用QF1200SU quattroflow低剪切泵，其具有集成到流动路径中的一次性泵头(操作范围20-1200L/hr)。目标浓度和通量应在开发操作之前通过与图1中相似的通量偏移实验确定。膜面积可以根据分子的特定性质而增加或减少，以便保持相对恒定的通量。膜保持器是Centrastak 100，其可容纳0.9-20m2。浓缩的材料流出SPTFF到两个100L一次性混合罐中的第一个以用于渗滤。在处理来自VRF的材料的中途，在SPTFF的出口处的阀切换以开始装载第二100L一次性混合罐。在断裂罐排空后，用2x膜滞留体积的洗涤缓冲液冲洗膜。
在SPTFF操作的中途，一旦SPTFF的出口阀切换到第二100L罐，第一罐开始进行渗滤。泵以800-7000L/hr或360LMH的目标进料流量开始使材料通过0.9-20m2的TFF膜。DF操作需要较大的QF4400SU quattroflow低剪切泵，其具有集成到流动路径中的一次性泵头(操作范围150-5000L/hr)。如同SPTFF操作一样，DF操作膜面积可在分子特异性基础上调节。膜保持器是Centrastak 100，其可容纳0.9-20m2。在80g/L时，预期渗滤具有平均10％的转换率(36LMH通量)。将渗滤缓冲液浓缩物与水内联混合，并以与渗透液流速自动匹配的速率加入混合罐中。在5－10渗滤体积(DV)后，应对材料进行适当的缓冲剂交换(通过罐内/内联传感器检测)。对于8DV，预期该过程需要大约3小时。在SPTFF过程完成后，用第二渗滤罐重复该过程。
任选的第二SPTFF膜可用于UF2实现最终目标浓度(最终所需的浓度将决定该浓缩步骤所需的路径长度)。在最终过滤和最终配制之前，该浓缩的材料流过至最终的200-500L池。
模式2：一般操作原理是相同的，但是不是完全填充DF池并且在VRF池的中途切换，而是在许多较小DF池的整个操作期间多次切换DF池。当一个罐正在进行DF并随后将材料发送至第二SPTFF(或直接发送至最终池)时，另一个罐正在填充。切换越频繁，可以在相同时间段内处理的材料越多。
然后冲洗系统，并丢弃一次性流动路径。
本文公开的系统和方法可用于提供含有任何目标生物制品(例如，蛋白质)的水性制剂。
当通过过滤过程处理生物制品(例如，蛋白质)时，该方法提供了以上关于系统所讨论的优点，即，去风险、节省空间和节省时间。
本领域已知的制造或生产目标生物制品的方法可以与本文所述的过滤流体进料的系统和方法组合使用。例如，本领域技术人员知道如何使用发酵来制造或生产诸如重组蛋白质之类的生物制品。在某些实施方案中，目标生物制品的生产包括在细胞培养物中培养表达目标生物制品的真核细胞。在细胞培养物中培养表达目标生物制品的真核细胞可以包括将真核细胞保持在合适的培养基中和在允许生长和/或蛋白质产生/表达的条件下。目标生物制品可以通过分批进料或连续细胞培养物生产。因此，真核细胞可以在分批进料或连续细胞培养物中培养，优选在连续细胞培养物中培养。
在某些实施方案中，真核宿主细胞是酵母细胞。在一个实施方案中，真核宿主细胞是哺乳动物细胞。如本文所用的哺乳动物细胞是适于生产分泌型重组治疗性蛋白质的哺乳动物细胞系，并且因此还可以被称为“宿主细胞”。在某些实施方案中，哺乳动物细胞是诸如仓鼠细胞之类的啮齿动物细胞。哺乳动物细胞是分离的细胞或细胞系。在某些实施方案中，哺乳动物细胞是转化的和/或无限增殖化的细胞系。在某些实施方案中，哺乳动物细胞适于在细胞培养物中连续传代，并且不包括原代未转化细胞或作为器官结构一部分的细胞。在某些实施方案中，哺乳动物细胞是BHK21、BHK TK-、Jurkat细胞、293细胞、HeLa细胞、CV-1细胞、3T3细胞、CHO、CHO-K1、CHO-DXB11(也被称为CHO-DUKX或DuxB11)、CHO-S细胞和CHO-DG44细胞或任何此类细胞系的衍生物/后代。在某些实施方案中，哺乳动物细胞是CHO细胞，诸如CHO-DG44、CHO-K1和BHK21，并且甚至更优选的是CHO-DG44和CHO-K1细胞。在某些实施方案中，哺乳动物细胞是CHO-DG44细胞。还包括哺乳动物细胞、特别是CHO-DG44和CHO-K1细胞的谷氨酰胺合成酶(GS)缺陷型衍生物。在一个实施方案中，哺乳动物细胞是中国仓鼠卵巢(CHO)细胞，例如CHO-DG44细胞、CHO-K1细胞、CHO DXB11细胞、CHO-S细胞、CHO GS缺陷型细胞或其衍生物。
在某些实施方案中，宿主细胞还可以包含一个或多个编码异源蛋白质(诸如治疗性蛋白质，例如重组分泌的治疗性蛋白质)的表达盒。在某些实施方案中，宿主细胞还可以是鼠细胞，诸如鼠骨髓瘤细胞，诸如NS0和Sp2/0细胞或任何这种细胞系的衍生物/后代。
目标生物制品或重组蛋白质的表达发生在包含编码目标生物制品或重组蛋白质的DNA序列的细胞中，该DNA序列被转录和翻译成包括翻译后修饰的蛋白质序列以在细胞培养物中产生目标生物制品或重组蛋白质。
本文公开了一种制造目标生物制品的方法，其包括以下步骤：
(I)在细胞培养物中培养表达目标生物制品的真核细胞；
(II)以包含目标生物制品和一种或多种杂质或缓冲剂组分的流体进料的形式从细胞培养物中收获目标生物制品；
(III)纯化包含目标生物制品和一种或多种杂质或缓冲剂组分的流体进料，以从流体进料中分离目标生物制品；以及
(IV)任选地将目标生物制品配制成适于施用的药学上可接受的制剂；并且
其中所述方法进一步包括以下步骤：使流体进料通过用于对初始生物制品进行集成连续处理的一次性系统；
其中用于对初始生物制品进行集成连续处理的一次性系统包括与单程切向流过滤(SPTFF)和渗滤(DF)单元操作联接的病毒过滤单元操作。
本文公开了一种制造目标生物制品的方法，其包括以下步骤：
(I)在细胞培养物中培养表达目标生物制品的真核细胞；
(II)以包含目标生物制品和一种或多种杂质或缓冲剂组分的流体进料的形式从细胞培养物中收获目标生物制品；
(III)纯化包含目标生物制品和一种或多种杂质或缓冲剂组分的流体进料，以从流体进料中分离目标生物制品；以及
(IV)任选地将目标生物制品配制成适于施用的药学上可接受的制剂；并且
其中所述方法进一步包括：
a)提供包含初始生物制品的进料流(或流体进料)；b)过滤进料流以去除病毒污染物；c)浓缩初始生物制品；以及d)进行缓冲剂交换以产生经处理的生物制品。
在某些实施方案中，目标生物制品是重组蛋白质。在某些实施方案中，在细胞培养物中培养表达目标生物制品的真核细胞的步骤是在分批进料细胞培养物中进行。在某些实施方案中，其中在细胞培养物中培养表达目标生物制品的真核细胞的步骤是在连续细胞培养物中进行。
虽然已经参考详细的实施方案对本发明作了描述，但是这些描述并不意味着在限制意义上进行解释。参考本发明的描述，所公开的实施方案的各种修改以及本发明的替代实施方案对于本领域普通技术人员将变得显而易见。本领域普通技术人员应当理解，所公开的概念和具体实施方案可以容易地用作修改或设计用于实现本发明相同目的的其它结构或方法的基础。本领域的普通技术人员还应该认识到，这种等同的结构并不偏离如所附权利要求中阐述的本发明的精神和范围。因此，预期权利要求将覆盖落入本发明范围内的任何这样的修改或实施方案。

Claims (31)

1.一种用于对初始生物制品进行集成连续处理的一次性系统，其中所述系统包括与单程切向流过滤(SPTFF)和渗滤(DF)单元操作联接的病毒过滤单元操作。
2.根据权利要求1所述的一次性系统，其中所述处理包括过滤、浓缩和缓冲剂交换。
3.根据权利要求1所述的一次性系统，其中所述生物制品是蛋白质。
4.根据权利要求1所述的一次性系统，其中所述生物制品是单克隆抗体。
5.根据权利要求1所述的一次性系统，其中所述病毒过滤单元操作包括泵、至少一个预过滤器以及一个或多个病毒清除过滤膜。
6.根据权利要求1所述的一次性系统，其中所述SPTFF-DF单元操作包括一个或多个SPTFF膜、DF混合罐、DF膜、传感器、泵或其组合。
7.根据权利要求1所述的一次性系统，还包括与所述病毒过滤单元操作联接的进料贮存器。
8.根据权利要求7所述的一次性系统，其中所述进料贮存器容纳浓度为约5至约20g/L的纯化且精制的单克隆抗体。
9.根据权利要求7所述的一次性系统，其中所述进料贮存器容纳浓度为约8至约12g/L的纯化且精制的单克隆抗体。
10.根据权利要求1所述的一次性系统，其中所述系统在约8小时的时间范围内进行集成的连续的病毒过滤、浓缩和缓冲剂交换。
11.根据权利要求1所述的一次性系统，其中所述系统在约24小时或更少的时间段内进行集成的连续的病毒过滤、浓缩和缓冲剂交换。
12.根据权利要求1所述的一次性系统，其中所述系统在约12小时或更少的时间段内进行集成的连续的病毒过滤、浓缩和缓冲剂交换。
13.根据权利要求1所述的一次性系统，其中所述系统能够使所述生物制品的浓度提高十倍。
14.一种用于提供经处理的生物制品的集成连续方法，包括：a)提供包含初始生物制品的进料流；b)过滤所述进料流以去除病毒污染物；c)浓缩所述初始生物制品；以及d)进行缓冲剂交换以产生经处理的生物制品，其中所述步骤b)至d)通过与单程切向流过滤(SPTFF)和渗滤(DF)单元操作联接的病毒过滤单元操作进行。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述病毒过滤单元操作包括泵、至少一个预过滤器以及一个或多个病毒清除过滤膜。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述SPTFF-DF单元操作包括一个或多个SPTFF膜、DF混合罐、DF膜、传感器、泵或其组合。
17.根据权利要求14所述的方法，其中所述初始生物制品是蛋白质。
18.根据权利要求14所述的方法，其中所述初始生物制品是单克隆抗体。
19.根据权利要求14所述的方法，其中所述方法在与常规方法相比减少约50％的时间范围内进行集成的连续的病毒过滤、浓缩和缓冲剂交换。
20.根据权利要求14所述的系统，其中所述系统在约24小时或更少的时间段内进行集成的连续的病毒过滤、浓缩和缓冲剂交换。
21.根据权利要求14所述的系统，其中所述系统在约12小时或更少的时间段内进行集成的连续的病毒过滤、浓缩和缓冲剂交换。
22.根据权利要求15所述的系统，其中所述系统使所述初始生物制品的浓度提高十倍。
23.一种制造目标生物制品的方法，包括以下步骤：
(I)在细胞培养物中培养表达目标生物制品的真核细胞；
(II)以包含目标生物制品和一种或多种杂质或缓冲剂组分的流体进料的形式从所述细胞培养物中收获所述目标生物制品；
(III)纯化包含目标生物制品和一种或多种杂质或缓冲剂组分的所述流体进料，以从所述流体进料中分离所述目标生物制品；以及
(IV)任选地将所述目标生物制品配制成适于施用的药学上可接受的制剂；
其中所述方法的步骤IV进一步包括以下步骤：使所述流体进料通过用于对初始生物制品进行集成连续处理的一次性系统；
其中用于对初始生物制品进行集成连续处理的所述一次性系统包括与单程切向流过滤(SPTFF)和渗滤(DF)单元操作联接的病毒过滤单元操作。
24.根据权利要求24所述的方法，其中所述目标生物制品是重组蛋白质。
25.根据权利要求24所述的方法，其中在细胞培养物中培养表达所述目标生物制品的真核细胞的所述步骤是在分批进料细胞培养物中进行。
26.根据权利要求24所述的方法，其中在细胞培养物中培养表达所述目标生物制品的真核细胞的所述步骤是在连续细胞培养物中进行。
27.一种制造目标生物制品的方法，包括以下步骤：
(I)在细胞培养物中培养表达所述目标生物制品的真核细胞；
(II)以包含目标生物制品和一种或多种杂质或缓冲剂组分的流体进料的形式从所述细胞培养物中收获所述目标生物制品；
(III)纯化包含目标生物制品和一种或多种杂质或缓冲剂组分的所述流体进料，以从所述流体进料中分离所述目标生物制品；以及
(IV)任选地将所述目标生物制品配制成适于施用的药学上可接受的制剂；并且
其中所述方法的步骤IV进一步包括：
a)提供包含初始生物制品的进料流；b)过滤所述进料流以去除病毒污染物；c)浓缩所述初始生物制品；以及d)进行缓冲剂交换以产生经处理的生物制品。
28.根据权利要求28所述的方法，其中所述目标生物制品是重组蛋白质。
29.根据权利要求28所述的方法，其中在细胞培养物中培养表达所述目标生物制品的真核细胞的所述步骤是在分批进料细胞培养物中进行。
30.根据权利要求28所述的方法，其中在细胞培养物中培养表达所述目标生物制品的真核细胞的所述步骤是在连续细胞培养物中进行。
31.根据权利要求1所述的一次性系统，其中所述系统在约8小时或更少的时间范围内进行集成的连续的病毒过滤、浓缩和缓冲剂交换。
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