DE19901030A1

DE19901030A1 - Apparatus purifying proteins by interaction with chromatographic sorbent, comprises sample columns fed simultaneously from common tank, keeping supply pressures equal and avoiding separate pipetting operations

Info

Publication number: DE19901030A1
Application number: DE1999101030
Authority: DE
Inventors: Claudia Gottstein; Richard Forde
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-01-14
Filing date: 1999-01-14
Publication date: 2000-07-20

Abstract

apparatus for purifying proteins, is new. Each sample-containing column (3) is fed by a gas-tight flexible tube (12) from a common reservoir (6) containing chromatography solution (7). Liquid is supplied at the same pressure to each.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Protein reinigung, insbesondere zur Elution von mit einem chroma tographischen Sorbens in Wechselwirkung getretenen Prote inen, mit einer Vielzahl von mit dem Sorbens befüllbaren Probenbehältern, wie Chromatographiesäulen, sowie einer entsprechenden Anzahl von unterhalb einer Auslaßöffnung jedes Probenbehälters angeordneter Auffangbehälter.The invention relates to a device for protein cleaning, especially for the elution of with a chroma graphic sorbent interacting protein with a variety of fillable sorbents Sample containers, such as chromatography columns, and one corresponding number from below an outlet opening collecting container arranged in each sample container.

Zur Isolierung oder Anreicherung bestimmter Proteine aus komplexen biologischen Materialien werden in der Regel chromatographische Verfahren, wie die Affinitäts-, Ionen austausch- oder Gelchromatographie verwendet.To isolate or enrich certain proteins complex biological materials are usually chromatographic methods, such as affinity, ions exchange or gel chromatography used.

Die Affinitätschromatographie beruht auf der Fähigkeit bestimmter zusammengehöriger Partner, wie Antigen-Anti körper, Enzym-Substrat, Receptor-Hormon, Kohlehydrat- Lectin oder Nucleinsäure-komplementäre Nucleinsäure, sich gegenseitig zu erkennen und miteinander in Wechselwirkung zu treten. Hierbei wird die biospezifische Affinität eines Partners genützt, der - als reaktiver Ligand oder Effektor an ein chromatographisches Sorbens als Träger matrix fixiert - aus einem aufgebrachten Gemisch die spezifisch passende Komponente bindet, während die übri gen Komponenten nicht mit dem Sorbens in Wechselwirkung treten und beispielsweise eine mit dem Sorbens befüllte Chromatographiesäule unverändert passieren.Affinity chromatography is based on ability certain related partners, such as antigen-anti body, enzyme substrate, receptor hormone, carbohydrate Lectin or nucleic acid complementary nucleic acid, itself to recognize each other and interact with each other to kick. Here, the biospecific affinity of a partner who - as a reactive ligand or Effector to a chromatographic sorbent as a carrier matrix fixed - from an applied mixture specific component binds, while the rest components do not interact with the sorbent kick and, for example, one filled with the sorbent Pass the chromatography column unchanged.

Die Elution der mit dem chromatographischen Sorbens in Wechselwirkung getretenen Proteine bzw. der spezifisch gebundenen Komponenten erfolgt mit einem Elutionsmittel, beispielsweise durch Änderung des pH-Werts, der Ionen stärke oder biospezifisch mit einem kompetitiven lösli chen Inhibitor oder Liganden-Analogen. Mit der Affini tätschromatographie können sowohl einzelne Proteine als auch ganze Proteinfamilien isoliert werden.Elution of the with the chromatographic sorbent in Interacted proteins or the specific bound components is done with an eluent, for example by changing the pH, the ions starch or bio-specific with a competitive solution Chen inhibitor or ligand analogs. With the Affini chromatography can use both single proteins and whole protein families can also be isolated.

Bei der Ionenaustauschchromatographie, die sowohl in der analytischen Chemie als auch in der Biochemie zur präpa rativen Trennung und Reinigung von homogenen Gemischen Verwendung findet, beruht die Wechselwirkung zwischen den einzelnen Komponenten und dem chromatographischen Sorbens auf der unterschiedlichen Affinität ionogener Komponenten zum jeweiligen Sorbens, beispielsweise auf Kieselgelba sis. Die Elution erfolgt mit solchen Chromatographielö sungen, die mit dem chromatographischen Sorbens stärkere ionische Wechselwirkungen eingehen und die adsorbierten ionogenen Komponenten dadurch verdrängen.In ion exchange chromatography, both in the analytical chemistry as well as in biochemistry for prep relative separation and purification of homogeneous mixtures Is used, the interaction between the individual components and the chromatographic sorbent on the different affinity of ionogenic components to the respective sorbent, for example on Kieselgelba sis. The elution is carried out with such chromatography solution solutions that are stronger with the chromatographic sorbent enter into ionic interactions and the adsorbed This displaces ionic components.

Bei der Gelchromätographie besteht das Sorbens aus Perlen mit einem heteroporösen gequollenen Netzwerk, dessen Porengrößenverteilung über mehrere Größenordnungen vari iert, so daß eine Fraktionierung nach Molekülgröße er folgt. Wird beispielsweise eine flüssige Phase mit ge lösten Proteinen unterschiedlicher Kettenlänge auf das Gel aufgegeben, diffundieren die Moleküle in alle Teile des Netzwerks, die ihnen aufgrund ihrer Größe versperrt sind. Folglich dringen die kleineren Moleküle tiefer ein und werden länger vom Gel zurückgehalten als die größeren Moleküle. Moleküle, die größer sind als die größten Poren des gequollenen Gels, können die Gelkörner nicht durch dringen und wandern an diesen vorbei; sie verlassen die Säule folglich zuerst. Die Moleküle erscheinen daher im Eluat in der Reihenfolge abnehmender Molekülgröße.In gel chromatography, the sorbent consists of pearls with a heteroporous swollen network whose Pore size distribution varies over several orders of magnitude iert, so that he fractionation according to molecular size follows. For example, a liquid phase with ge dissolved proteins of different chain lengths on the Applied in gel, the molecules diffuse into all parts of the network that blocks them due to their size are. As a result, the smaller molecules penetrate deeper and are held back by the gel longer than the larger ones Molecules. Molecules that are larger than the largest pores of the swollen gel, the gel grains cannot pass through penetrate and wander past them; they leave the Hence pillar first. The molecules therefore appear in the Eluate in order of decreasing molecular size.

Zur Proteinreinigung werden in der Regel kommerziell erhältliche Chromatographiesäulen aus Glas oder Kunst stoff verwendet, die entweder schon herstellerseitig mit einem chromatographischen Sorbens befüllt sind oder - als Mehrwegprodukte - mit geeigneten Sorbentien befüllbar sind, wobei das Sorbens meist zwischen zwei Fritten angeordnet ist, um einen Austrag aus der Säule beider Anreicherung bzw. bei der Elution zu verhindern. Zur Elution derartiger, mit einem Sorbens befüllter Chromato graphiesäulen sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, die insbesondere den Nachteil aufweisen, daß bei der Elution einer großen Anzahl von Säulen, z. B. bei der Aufreinigung einer großen Anzahl von Proteinproben, eine geeignete Chromatographielösung manuell auf die einzelnen Säulen aufgegeben, z. B. pipettiert, werden muß. Dies stellt insbesondere bei Optimierungsexperimenten, bei denen z. B. zur rekombinanten Herstellung von Proteinen mittels Genexpression zahlreiche Proteine unter variablen Bedingungen hergestellt, gereinigt und hinsichtlich ihrer Funktion zur Optimierung getestet werden, einen erhebli chen Zeitaufwand dar.Protein purification are usually commercial Available chromatography columns made of glass or art fabric used, either with the manufacturer a chromatographic sorbent are filled or - as Reusable products - can be filled with suitable sorbents are, with the sorbent usually between two frits is arranged to discharge from the column of both Prevent enrichment or elution. For Elution of such chromato filled with a sorbent various devices are known, which in particular have the disadvantage that the Elution of a large number of columns, e.g. B. at the Purification of a large number of protein samples, one suitable chromatography solution manually on each Abandoned columns, e.g. B. pipetted, must be. This contributes in particular to optimization experiments which z. B. for recombinant production of proteins numerous proteins under variable expression by means of gene expression Made, cleaned and in terms of their conditions Function to be tested for optimization, a hehebli chen expenditure of time.

Im Bereich der Wasseranalytik sind weiterhin Vorrich tungen bekannt, mit denen bis zu sechs Wasserproben gleichzeitig an bis zu sechs mit einem chromatographi schen Sorbens befüllbaren Chromatographiesäulen angerei chert, die Sorbentien getrocknet und mit bis zu fünf verschiedenen Elutionsmitteln eluiert werden können. Derartige Vorrichtungen sind einerseits teuer, anderer seits nicht zur simultanen Aufreinigung einer großen Anzahl von Proteinproben geeignet, da nur sechs Proben gleichzeitig behandelt werden können.Vorrich are still in the field of water analysis known with which up to six water samples up to six simultaneously with one chromatograph Add chromatography columns that can be filled with sorbent chert, the sorbents dried and with up to five different eluents can be eluted. Such devices are expensive, on the one hand, and others not for the simultaneous purification of a large one Number of protein samples suitable as only six samples can be treated at the same time.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kosten günstige Vorrichtung der eingangs genannten Art zur simultanen Proteinreinigung einer großen Anzahl von Proben vorzuschlagen.The invention has for its object a cost cheap device of the type mentioned simultaneous protein purification of a large number of Propose samples.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß sämtliche Probenbehälter mittels Schläuchen mit einem gemeinsamen Reservoir zur Aufnahme einer Chromatographielösung gas dicht verbindbar sind, aus dem den Probenbehältern die Chromatographielösung unter für alle Probenbehälter gleichem Druck zuführbar ist.According to the invention, this object is achieved with a device of the type mentioned in that all Sample container using tubing with a common Reservoir for holding a gas chromatography solution Are tightly connectable, from which the sample containers Chromatography solution under for all sample containers same pressure can be supplied.

Das den Probenbehältern, insbesondere Chromatographiesäu len, gemeinsame Reservoir ermöglicht die simultane Auf reinigung einer großen Anzahl von Proteinproben, ohne daß eine geeignete Chromatographielösung einzeln aufgegeben, beispielsweise pipettiert werden muß. Erfindungsgemäß wird lediglich das Reservoir mit der Chromatographielö sung befüllt und mittels der erfindungsgemäßen Vorrich tung von diesem über die einzelnen Chromatographiesäulen geleitet. Die gasdichte Schlauchverbindung der Probenbe hälter mit dem Reservoir gewährleistet für alle Protein proben identische Elutionsbedingungen bezüglich der Durchflußgeschwindigkeit der Chromatographielösung, falls für jede Charge gleiche Säulen mit gleicher Sorbensbefül lung und somit gleichem Druckverlust verwendet werden. Als Chromatographielösung können z. B. in Abfolge jeweils unterschiedliche Pufferlösungen, wie Lade-, Wasch- oder Glutionspufferlösungen, eingesetzt werden, die für den jeweiligen Prozeßabschnitt geeignet sind.The the sample containers, in particular Chromatographiesäu len, common reservoir enables simultaneous opening purification of a large number of protein samples without a suitable chromatography solution is added individually, for example, must be pipetted. According to the invention only the reservoir with the chromatography solution solution filled and by means of the device according to the invention processing of this via the individual chromatography columns headed. The gas-tight hose connection of the sample container with the reservoir ensures all protein sample identical elution conditions with respect to the Flow rate of the chromatography solution, if same columns with the same sorbent filling for each batch tion and thus the same pressure loss can be used. As a chromatography solution, e.g. B. in succession different buffer solutions, such as loading, washing or Glution buffer solutions, which are used for the respective process section are suitable.

Insbesondere ist vorgesehen, daß die Schläuche auf glei chem Höhenniveau im unteren Bereich des Reservoirs an dieses anschließbar sind. Diese Anordnung gewährleistet für jeden über jeweils einen Schlauch mit dem Reservoir verbundenen Probenbehälter den gleichen hydrostatischen Druck der im Reservoir bevorrateten Chromatographielö sung.In particular, it is provided that the hoses on the same chem level at the bottom of the reservoir this can be connected. This arrangement ensures for each via a hose with the reservoir connected sample container the same hydrostatic Pressure of the chromatography oil stored in the reservoir solution.

Das Reservoir kann von beliebiger Form, beispielsweise zylindrisch sein, wobei die Anschlüsse für die Schläuche am Umfang des Reservoirs im wesentlichen radial ange ordnet sind, um den Boden freizuhalten und das Reservoir beliebig aufstellen zu können.The reservoir can be of any shape, for example be cylindrical, with the connections for the hoses on the circumference of the reservoir substantially radially are arranged to keep the ground clear and the reservoir to be able to set up anywhere.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß das Reservoir gegenüber den Probenbehäl tern höhenverstellbar angeordnet ist, so daß der hydro statische Druck der Chromatographielösung in den Proben behältern durch die Höhenlage des Reservoirs steuerbar ist. Derart kann die Durchflußmenge der Chromatographie lösung auf einfache Weise dadurch vergrößert werden, daß das Reservoir höher angeordnet und somit der hydrostati sche Druck der Chromatographielösung erhöht wird. Umge kehrt kann durch Absenken des Reservoirs die Durchfluß menge reduziert werden. An embodiment of the device according to the invention provides that the reservoir is opposite the sample container tern is vertically adjustable so that the hydro static pressure of the chromatography solution in the samples containers controllable by the height of the reservoir is. Such can the flow rate of the chromatography solution can be easily enlarged in that the reservoir is placed higher and thus the hydrostati pressure of the chromatography solution is increased. Vice the flow can be reversed by lowering the reservoir quantity can be reduced.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor richtung sieht vor, daß das Reservoir geschlossen und mittels einer insbesondere regelbaren Pumpe, wie einer Ballpumpe, Membranpumpe oder dgl., zur Steuerung des Drucks der Chromatographielösung in den Probenbehältern mit Überdruck beaufschlagbar ist. Die Pumpe kann hierbei beispielsweise mit einem unter Umgebungsdruck stehenden Vorratsbehälter verbunden sein, aus dem sie die Chromato graphielösung entnimmt und dem Reservoir unter einem vorgegebenen, variablen Druck zuführt.Another embodiment of the invention direction provides that the reservoir is closed and by means of a particularly controllable pump, such as one Ball pump, diaphragm pump or the like, for controlling the Pressure of the chromatography solution in the sample containers can be pressurized. The pump can do this for example with one that is under ambient pressure Be connected to the storage container from which they are the Chromato takes the graphics solution and the reservoir under one supplies predetermined, variable pressure.

Das Reservoir besteht vorzugsweise aus einem im wesent lichen inerten Material, wie Polymethacrylat, Glas oder dgl. Die Schläuche bestehen ebenfalls vorzugsweise aus einem im wesentlichen inerten Material, wie Polytetra fluorethen (PTFE), Silikon oder dgl., welches insbeson dere auch elastisch ist, um eine flexible Verbindung des Reservoirs mit den Probenbehältern zu gewährleisten.The reservoir preferably consists essentially of one Lichen inert material such as polymethacrylate, glass or The hoses are also preferably made of an essentially inert material such as Polytetra fluorethene (PTFE), silicone or the like, which in particular which is also elastic to allow a flexible connection of the Ensure reservoirs with the sample containers.

Die Verbindung der Schläuche mit dem Reservoir kann auf bekannte Weise beispielsweise dadurch verwirklicht sein, daß die Auslaßöffnungen des Reservoirs mit einem An schlußstück versehen sind, an das der Schlauch mit einer entsprechenden Armatur anschließbar ist. Die Verbindung zwischen Schlauch und Chromatographiesäule ist vorzugs weise lösbar, so daß der Schlauch jederzeit von der Chromatographiesäule entfernt werden kann, um beispiels weise eine eluierte Chromatographiesäule durch eine Chromatographiesäule, deren Sorbens frisch mit Proteinen beaufschlagt wurde, zu ersetzen. Hierfür eignen sich z. B. sogenannte "Luer-Verschlüsse", die insbesondere aus dem Bereich der Biomedizin bekannt sind.The tubing can be connected to the reservoir known manner, for example, that the outlet openings of the reservoir with an are provided to which the hose with a corresponding fitting can be connected. The connection between the tube and the chromatography column is preferred wise detachable, so that the hose at any time from the Chromatography column can be removed, for example assign an eluted chromatography column through a Chromatography column, whose sorbent is fresh with proteins was charged to replace. For this, z. B. So-called "Luer closures", which are particularly from the Are known in the field of biomedicine.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß jeder Schlauch mittels einer Schließeinrichtung, z. B. einem Hahn, einer Klemme oder dgl., separat verschließbar ist. Somit können einzelne Chromatographiesäulen ge schlossen bzw. vom Reservoir entkoppelt werden, wenn weniger als die maximal mögliche Anzahl an Proben bear beitet werden soll. Desweiteren können die Schließein richtungen verschlossen werden, um den Chromatographie vorgang z. B. während eines Wechsels der Chromatographie lösung im Reservoir zu unterbrechen.A preferred embodiment of the invention provides that each hose by means of a closing device, e.g. B. a tap, a clamp or the like, separately lockable is. Thus, individual chromatography columns can be used be closed or decoupled from the reservoir if Bear less than the maximum possible number of samples to be processed. Furthermore, the locks directions are closed to the chromatography operation z. B. during a change of chromatography interrupt the solution in the reservoir.

In weiterhin bevorzugter Ausführung ist eine automati sierte Niveauerkennung vorgesehen, die bei einer vorgege benen Chromatographielösungsmenge im Auffangbehälter die mit einem Stellantrieb versehene Schließeinrichtung in dem zum entsprechenden Probenbehälter führenden Schlauch zusteuert. Die automatische Niveauerkennung kann bei spielsweise optisch, insbesondere mittels Lichtschranken, über die Füllhöhe des Eluates im Auffangbehälter, gravi metrisch über das Füllgewicht des Auffangbehälters, oder kapazitiv, beispielsweise über die Änderung der Dielek trizitätskonstanten von den Auffangbehältern zugeordneten Kondensatoren, erfolgen.In a further preferred embodiment, an automatic based level detection provided in a pre- the amount of chromatography solution in the collection container locking device provided with an actuator in the hose leading to the corresponding sample container controls. The automatic level detection can be used for for example optically, in particular by means of light barriers, about the level of the eluate in the collection container, gravi metric over the filling weight of the collecting container, or capacitive, for example by changing the Dielek Tricity constants assigned by the collecting containers Capacitors.

Eine weiterhin bevorzugte Ausführung sieht eine Meßein richtung, wie ein UV-Spektrometer oder dgl., zur Analyse der Proteinlösung vor, die eine automatisierte Absorp tionsmessung eines Eluates ermöglicht, um Informationen über das Elutionsprofil eines gereinigten Proteins zu erhalten. Die Meßeinrichtung kann z. B. auf bekannte Weise mit einem Schreiber und/oder einem Rechner verbunden sein.A further preferred embodiment sees a measurement direction, such as a UV spectrometer or the like, for analysis the protein solution, which is an automated Absorp tion measurement of an eluate allows for information via the elution profile of a purified protein receive. The measuring device can, for. B. in a known manner connected to a recorder and / or a computer his.

Nachstehend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbei spielen im einzelnen erläutert. Es zeigen: The invention is illustrated below play explained in detail. Show it:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Ausfüh rungsbeispiels mit einstellbarem hydrosta tischen Druck der Chromatographielösung; Fig. 1 is a schematic view of an exemplary embodiment with adjustable hydrostatic pressure of the chromatography solution;

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Ausfüh rungsbeispiels mit steuerbarem Druck der Chromatographielösung; Fig. 2 is a schematic view of an exemplary embodiment with controllable pressure of the chromatography solution;

Fig. 3 eine Detailansicht eines Reservoirs gemäß Fig. 2 und, Fig. 3 is a detail view of a reservoir according to FIG. 2, and,

Fig. 4 eine Detailansicht eines Ausführungsbei spiels mit einer Meßeinrichtung. Fig. 4 is a detailed view of a game Ausführungsbei with a measuring device.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 1 weist eine Halteeinrichtung 2 zur Aufnahme mehrerer Probenbehälter in Form von mit einem chromatographischen Sorbens befüll ten Chromatographiesäulen 3 sowie unterhalb der Auslaß öffnung 4 jeder Chromatographiesäule 3, angeordnete Auf fangbehälter 5 in Form von Vials auf. Sie weist weiterhin ein den Chromatographiesäulen 3 gemeinsames Reservoir 6 zur Aufnahme einer Chromatographielösung 7, z. B. einer Pufferlösung, auf, welches beispielsweise auf einer Standplatte 8 aufgestellt ist, die an einer Stativstange 9 höhenverstellbar geführt und mittels einer Klemmein richtung 10 festsetzbar ist. Das Reservoir 6 kann natür lich auf einem beliebigen höhenverstellbaren Mittel oberhalb der Chromatographiesäulen 3 angeordnet sein.The device 1 shown in Fig. 1 comprises a holding device 2 for receiving several sample containers in the form of filling th with a chromatographic sorbent chromatography columns 3 and below the outlet opening 4 of each chromatography column 3, arranged on collecting container 5 in the form of vials on. It also has a common to the chromatography columns 3 reservoir 6 for receiving a chromatography solution 7 , z. B. a buffer solution, which is set up, for example, on a base plate 8, which is height-adjustable on a stand rod 9 and can be fixed by means of a clamping device 10 . The reservoir 6 can of course be arranged on any height-adjustable means above the chromatography columns 3 .

Die Chromatographiesäulen 3 sind über vorzugsweise aus PTFE, Silikon oder dgl. bestehende Schläuche 12 gasdicht mit dem Reservoir 6 verbunden. Bei dem dargestellten zylindrischen Reservoir 6 sind im unteren Bereich am Umfang und auf gleicher Höhe Anschlußstücke 14 für die Schläuche 12 vorgesehen. Für den gasdichten Anschluß können beliebige herkömmliche Mittel eingesetzt werden. Aufgrund dieser Anordnung und der gasdichten Schlauchver bindung der Chromatographiesäulen 3 mit dem Reservoir 6 ist der von der Höhe zwischen der Oberfläche des Elu tionsmittels 7 im Reservoir 6 und einem chromatographi schen Sorbens in den Chromatographiesäulen 3 abhängige hydrostatische Druck und somit die Durchflußmenge der Chromatographielösung 7 durch die Säulen 3 variierbar, wobei die Verwendung von Säulen 3 gleicher Länge, glei chen Querschnitts, gleicher Sorbensbefüllung und somit gleichen Durckverlusts eine konstante Durchflußrate der Chromatographielösung 7 durch sämtliche Säulen 3 garan tiert.The chromatography columns 3 are connected to the reservoir 6 in a gastight manner via tubes 12, preferably made of PTFE, silicone or the like. In the cylindrical reservoir 6 shown , connecting pieces 14 for the hoses 12 are provided in the lower region on the circumference and at the same height. Any conventional means can be used for the gas-tight connection. Due to this arrangement and the gas-tight Schlauchver the chromatography columns 3 bond with the reservoir 6 which is of the height between the surface of Elu tion means 7 in the reservoir 6 and a chromatographic rule sorbent in chromatographic columns 3 dependent hydrostatic pressure and thus the flow rate of the chromatography solution 7 by the columns 3 variable, the use of columns 3 of the same length, the same cross-section, the same sorbent filling and thus the same pressure loss guarantees a constant flow rate of the chromatography solution 7 through all the columns 3 .

Die gasdichte Verbindung zwischen Schläuchen 12 und. Chromatographiesäulen 3 kann auf jede bekannte Weise erfolgen. Sie ist lösbar, um einzelne Säulen 3 der Vor richtung 1 entnehmen zu können.The gas-tight connection between tubes 12 and. Chromatography columns 3 can be carried out in any known manner. It is detachable so that individual columns 3 can be removed from the device 1 .

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform dadurch,, daß das Reservoir 6 dicht geschlossen und mittels einer steuer- oder regelbaren Pumpe 15 mit Überdruck beaufschlagbar ist. Mit der Pumpe 15 kann ein zum hydrostatischen Druck der Chromatographielösung 7 additiver Druck erzeugt werden, um z. B. bei einer hohen Befüllung der Chromato graphiesäulen 3 mit chromatographischen Sorbentien bzw. mit einer Befüllung von Sorbentien mit geringer Porosität und folglich hohem Druckverlust für eine höhere Durch flußmenge der Chromatographielösung 7 durch die Säulen 3 zu sorgen. Alternativ kann das Reservoir 6 in diesem Fall auch auf gleicher Höhe oder unterhalb der Säulen 3 ange ordnet sein. Die Pumpe 15 ist z. B. über ein Anschlußstück 16 und einen druckfesten Schlauch 17 mit dem Reservoir 6 verbunden. In der gezeigten Ausführungsform entnimmt die Pumpe 15 dar Chromatographielösung 7 aus einem z. B. unter Umgebungsdruck stehenden Vorratsbehälter 18 und fördert sie in das Reservoir 6.The embodiment according to FIG. 2 differs from the embodiment shown in FIG. 1 in that the reservoir 6 is tightly closed and an excess pressure can be applied to it by means of a controllable or adjustable pump 15 . With the pump 15 an additive to the hydrostatic pressure of the chromatography solution 7 pressure can be generated to z. B. at a high filling of the Chromato graphiesäulen 3 with chromatographic sorbents or with a filling of sorbents with low porosity and consequently high pressure loss to ensure a higher flow rate of the chromatography solution 7 through the columns 3 . Alternatively, the reservoir 6 can be arranged in this case at the same height or below the columns 3 . The pump 15 is e.g. B. connected via a connector 16 and a pressure-resistant hose 17 to the reservoir 6 . In the embodiment shown, the pump 15 removes the chromatography solution 7 from a z. B. under ambient pressure reservoir 18 and conveys it into the reservoir 6 .

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, weist jeder Schlauch 12 eine manuell oder mechanisch betätigbare, gegebenenfalls ferngesteuerte Schließeinrichtung 20, z. B. einen Hahn, eine Klemme oder dgl. auf, mittels der die Schläuche 12 separat verschlossen werden können, um den mit Pfeil 13 angedeuteten Fluß zu unterbinden. Alternativ können die Schließeinrichtungen 20 auch in die Anschlußstücke 14 des Reservoirs 6 integriert sein. Die Halteeinrichtung 2 nimmt eine der Anzahl von Chromatographiesäulen 3 ent sprechende Anzahl von Auffangbehältern 5 auf. Diese dienen z. B. während der Beladung der Säulen 3 mit Pro teinen und während der Proteinreinigung der Aufnahme des Durchflusses. Vor der Elution können die Auffangbehälter 5 durch frische Auffangbehälter ersetzt werden, um die gereinigte Proteinlösung zu empfangen. Um verschiedene Fraktionen der gereinigten Proteinlösung zu sammeln, können die Auffangbehälter 5 auch zu verschiedenen Zeit punkten während der Elution ausgetauscht werden.As can be seen from FIG. 3, each hose 12 has a manually or mechanically actuated, optionally remote-controlled closing device 20 , e.g. B. a tap, a clamp or the like. By means of which the hoses 12 can be closed separately to prevent the flow indicated by arrow 13 . Alternatively, the closing devices 20 can also be integrated into the connecting pieces 14 of the reservoir 6 . The holding device 2 receives one of the number of chromatography columns 3 ent speaking number of collecting containers 5 . These serve e.g. B. during the loading of the columns 3 with Pro and during the protein purification of the recording of the flow. Before the elution, the collecting containers 5 can be replaced by fresh collecting containers in order to receive the purified protein solution. In order to collect different fractions of the purified protein solution, the collecting containers 5 can also be exchanged at different times during the elution.

Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform weist eine Meßeinrichtung 21, wie ein UV-Spektrometer, zur Analyse der Proteinlösung auf. Die Meßeinrichtung 21 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen Chromatographie säulen 3 und Auffangbehältern 5 angeordnet und mit einem Schreiber 22 verbunden. Hierdurch können Informationen über die Elutionsprofile der gereinigten Proteine gewon nen werden. Alternativ oder zusätzlich können weitere Meßeinrichtungen, wie IR-Spektrometer, Durchfluß- oder Leitfähigkeitsmeßgeräte etc. vorgesehen sein.The embodiment shown in FIG. 4 has a measuring device 21 , such as a UV spectrometer, for analyzing the protein solution. In the exemplary embodiment shown, the measuring device 21 is arranged between chromatography columns 3 and collecting containers 5 and connected to a pen 22 . This enables information about the elution profiles of the purified proteins to be obtained. Alternatively or additionally, further measuring devices, such as IR spectrometers, flow or conductivity measuring devices, etc., can be provided.

Alternativ kann eine Halteeinrichtung 2 für die Auffang behälter 5 vorgesehen sein, die z. B. nach Art eines Autosamplers ausgebildet ist, der die Auffangbehälter 5 einer einzigen Meßeinrichtung entweder direkt zuführt oder aus den Auffangbehältern 5, z. B. mittels einer Spritze, jeweils eine Probe entnimmt, diese beispielswei se in eine Meßküvette überführt und der Meßeinrichtung übergibt.Alternatively, a holding device 2 for the collecting container 5 can be provided, the z. B. is designed in the manner of an autosampler that either directly feeds the collecting container 5 to a single measuring device or from the collecting container 5 , for. B. by means of a syringe, takes a sample, transfers it to a measuring cuvette, for example, and transfers it to the measuring device.

Claims

1. Device ( 1 ) for protein purification, in particular for the elution of proteins which have interacted with a chromatographic sorbent, with a multiplicity of sample containers which can be filled with the sorbent, such as chromatography columns ( 3 ), and a corresponding number from below an outlet opening ( 4th ) each sample container ( 3 ) arranged collecting container ( 5 ), characterized in that all sample containers ( 3 ) can be connected in a gas-tight manner by means of hoses ( 12 ) to a common reservoir ( 6 ) for receiving a chromatography solution ( 7 ) from which the sample container ( 3 ) the chromatographic solution ( 7 ) can be supplied under the same pressure for all sample containers ( 3 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the hoses ( 12 ) at the same level in the lower region of the reservoir ( 6 ) can be closed on this.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the hoses ( 12 ) on the circumference of the substantially cylindrical reservoir ( 6 ) can be connected essentially radially.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the reservoir ( 6 ) relative to the sample containers ( 3 ) is arranged such that the hydrostatic pressure of the chromatography solution ( 7 ) in the sample containers ( 3 ) by the altitude the reservoir ( 6 ) is controllable.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the reservoir ( 6 ) is closed and by means of a particularly controllable pump ( 15 ) for controlling the pressure of the chromatography solution ( 7 ) in the sample containers ( 3 ) can be acted upon with excess pressure.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the reservoir ( 6 ) consists of a substantially inert material such as polymethacrylate, glass or the like.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the hoses ( 12 ) made of an elastic, substantially inert material, such as polytetrafluoroethylene (PTFE), silicone or the like, be.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that each hose ( 12 ) by means of a locking device ( 20 ), for. B. a tap, a clamp or the like. Can be closed separately.

9. The device according to claim 8, characterized in that an automated level detection is provided which, with a predetermined amount of eluent in the collecting container ( 5 ), controls the closing device ( 20 ) provided with an actuator in the hose leading to the corresponding sample container ( 3 ).

10. The device according to claim 9, characterized in that the level detection optically, in particular by means of Light barriers.

11. The device according to claim 9, characterized in that the level detection is carried out gravimetrically.

12. The apparatus according to claim 9, characterized in that the level detection takes place capacitively.

13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that a measuring device ( 21 ), such as a UV spectrometer or the like, is provided for analyzing the protein solution.