JP2011518314A - クロマトグラフィーカラムの性能を監視するための自動化システムおよび方法、ならびにその応用 - Google Patents
クロマトグラフィーカラムの性能を監視するための自動化システムおよび方法、ならびにその応用 Download PDFInfo
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Abstract
【選択図】図1
Description
N=VR 2/σ2 (1)、および、
HETP=L/N (2)
式中、VRは保持容積であり、これは、半分の標本質量がカラムに加えられる時間から、半分の標本質量がカラムから抜け出した時間までに送り出される容積として定義され、σ2は出口容積の分布の変数であって、Nは無次元数である。Lはカラムの長さ(または高さ)である。
σ=W1/2/2(2ln2)1/2 (3)。
必然的に、Nの計算結果は下記式によって得られる:
N=VR 2/(W1/2/2(2ln2)1/2)2 (4)、
N=VR 2/(W1/2 2/4(2ln2)) (5)、
N=5.545(VR/W1/2)2 (6)。
C正規化=(C−Cmin)/(Cmax−Cmin) (7)
式中、C正規化は正規化工程値(例えば、伝導度)を表し、Cはこれから正規化されるデータ値を表し、Cminは正規化されている値の群の最小の検出値を表し、Cmaxは正規化されている値の群の最大の検出値を表す。
タンパク質/ポリペプチド/ペプチド(例えば、組み換え型タンパク質、組み換え型融合タンパク質、抗体/免疫グロブリン、糖タンパク質、ペプチドホルモン、補体タンパク質、凝固因子タンパク質、酵素タンパク質、受容体タンパク質、タンパク質配位子、構造タンパク質、金属タンパク質があるが、これらに限定されない)、
核酸/ポリヌクレオチド(例えば、DNAとRNAの一重らせん構造形態、二重らせん構造形態、三重らせん構造形態、および四重らせん構造形態を含むが、これらに限定されないデオキシリボ核酸(DNA)分子およびリボ核酸(RNA)分子があるが、これらに限定されず、ならびに、例えば、核酸分子のA−DNA形態、B−DNA形態、およびZ−DNA形態があるが、これらに限定されない)、
炭水化物/多糖類(例えば、単糖類、二糖類、オリゴ糖類、多糖類があるが、これらに限定されない)、
脂質(例えば、脂肪、油、蝋、コレステロール、ステロール、脂溶性ビタミン(ビタミンA、ビタミンD、ビタミンE、ビタミンK等)、モノグリセリド、ジグリセリド、リン脂質、脂肪酸エステル、脂肪酸アシル、グリセロ脂質、グリセロリン脂質、スフィンゴ脂質、ステロール脂質、プレノール脂質、糖脂質、ポリケチドを含むが、これらに限定されない)、
他の小分子、有機化合物、および薬理活性分子(例えば、アミノ酸、ステロイドホルモン、アミン由来ホルモンがあるが、これらに限定されない)、および、
上の何れかの混成物および変異体(例えば、共有結合した核酸/ポリペプチドの混成物、ならびに、例えば、標識または「タグ」付けされた化合物等(毒性成分または他の治療成分と結合した、放射性同位体で標識付けされた1つまたは複数の化合物(例えば、ペグ化化合物)等)の、上の化合物の任意の他の組み合わせまたは変異)。
Claims (31)
- クロマトグラフィーカラムの性能を監視するための方法であって、
(1)第1の移動相液体と第2の移動相液体との間におけるクロマトグラフィーの段階遷移の最中に検出器を用いて、複数の工程値を生成するステップと、
(2)前記複数の工程値を変換し、複数の変換された工程値を生成し、そこで、前記変換が前記複数の工程値に存在するノイズを抑圧するステップと、
(3)前記複数の変換された工程値に基づいて性能パラメーターを計算するステップと、
(4)前記クロマトグラフィーカラムを通じた前記第2の移動相液体の移動の最中に、前記(3)で計算された性能パラメーターを表示するステップと、
(5)前記クロマトグラフィーカラムの充填品質に関して、前記(4)で表示された性能パラメーターに基づいて決定を下すステップと、
を含む方法。 - 前記(1)が、
a)伝導率値、
b)pH値、
c)塩濃度値、
d)光吸収値、
e)適切な波長の光で励起した後の蛍光値、
f)屈折率値、
g)電気化学応答値、および、
h)質量分析値
から成る群から選択される複数の値を生成するステップを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記(2)が前記複数の工程値をフィルタリングするステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記(2)が前記複数の工程値を平滑化するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記(2)が前記複数の工程値に対して移動平均を計算するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記(3)が、段数(N)の値、理論段相当高さ(HETP)の値、および非対称性(As)の値のうちの1つを計算するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記(5)が、前記(4)で計算された性能パラメーターが値の特定の範囲外にある場合、前記クロマトグラフィーカラムの充填品質は許容不可能であるという決定を下すステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記決定が、自動化警告システムを起動して使用者に前記決定を通知する、請求項7に記載の方法。
- 前記(5)が、前記(4)で計算された性能パラメーターが値の特定の範囲内にある場合、前記クロマトグラフィーカラムの充填品質は許容可能であるという決定を下すステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記クロマトグラフィーカラムの性能が、生体分子化合物または薬理化合物の分離の最中に監視される、請求項1〜9の何れか一項に記載の方法。
- 前記生体分子化合物または薬理化合物が、
(a)タンパク質、
(b)核酸、
(c)炭水化物、
(d)脂質、
(e)薬理学的に活性な小分子、および、
(f)前記(a)〜(e)のうち何れか一つの混成形態または改変体形態、
から成る群から選択される、請求項10に記載の方法。 - 前記実施されるクロマトグラフィー法が、
(a)ガスクロマトグラフィー、
(b)液体クロマトグラフィー、
(c)親和性クロマトグラフィー、
(d)超臨界流体クロマトグラフィー、
(e)イオン交換クロマトグラフィー、
(f)サイズ排除クロマトグラフィー、
(g)逆相クロマトグラフィー、
(h)二次元クロマトグラフィー、
(i)高速タンパク質液体クロマトグラフィー(FPLC)、
(j)向流クロマトグラフィー、
(k)キラルクロマトグラフィー、および、
(l)水系順相(ANP)クロマトグラフィー、
から成る群から選択される、請求項1〜11の何れか一項に記載の方法。 - クロマトグラフィーカラムの性能を監視するためのシステムであって、
第1の移動相液体と第2の移動相液体との間におけるクロマトグラフィーの段階遷移に対応する工程値に作用し、フィルタリングされた工程値を出力するフィルターと、
前記フィルターから受け取った、フィルタリングされた工程値に作用し、変換された工程値を出力する平滑化モジュールと、
前記平滑化モジュールから受け取った、変換された工程値に作用し、前記クロマトグラフィーカラムの充填品質を示す性能パラメーターを出力するパラメーター計算機と、
前記性能パラメーターを表示する表示部と、
を備えるシステム。 - 検出器から工程値を受け取り、その受け取られた工程値のどれが、前記第1の移動相液体と前記第2の移動相液体との間におけるクロマトグラフィーの段階遷移に対応するかを特定するデータ収集モジュールをさらに備える、請求項13に記載のシステム。
- 前記データ収集モジュールが、前記第1の移動相液体と前記第2の移動相液体との間におけるクロマトグラフィーの段階遷移に対応する、前記受け取られた工程値の正規化された値を計算する、請求項14に記載のシステム。
- 前記フィルターが伝導率値に作用する、請求項13に記載のシステム。
- 前記平滑化モジュールが前記フィルタリングされた値の移動平均を計算する、請求項13に記載のシステム。
- 前記パラメーター計算機が、段数(N)の値、理論段相当高さ(HETP)の値、および非対称性(As)の値のうちの1つを計算する、請求項13に記載のシステム。
- 前記表示部がコンピューター用監視装置である、請求項13に記載のシステム。
- 前記表示部が、使用者がカラムの容積および床の高さのうちの1つに関する情報を入力することを可能にするグラフィカルユーザーインターフェースを含む、請求項13に記載のシステム。
- 前記クロマトグラフィーカラムの性能が、生体分子化合物または薬理化合物の分離の最中に監視される、請求項13〜20の何れか一項に記載のシステム。
- 前記生体分子化合物または薬理化合物が、
(a)タンパク質、
(b)核酸、
(c)炭水化物、
(d)脂質、
(e)薬理学的に活性な小分子、および、
(f)前記(a)〜(e)のうち何れか一つの混成形態または改変体形態、
から成る群から選択される、請求項21に記載のシステム。 - 前記実施されるクロマトグラフィー法が、
(a)ガスクロマトグラフィー、
(b)液体クロマトグラフィー、
(c)親和性クロマトグラフィー、
(d)超臨界流体クロマトグラフィー、
(e)イオン交換クロマトグラフィー、
(f)サイズ排除クロマトグラフィー、
(g)逆相クロマトグラフィー、
(h)二次元クロマトグラフィー、
(i)高速タンパク質液体クロマトグラフィー(FPLC)、
(j)向流クロマトグラフィー、
(k)キラルクロマトグラフィー、および、
(l)水系順相(ANP)クロマトグラフィー、
から成る群から選択される、請求項13〜22の何れか一項に記載のシステム。 - クロマトグラフィー工程を制御するための方法であって、
(1)第1の移動相液体と第2の移動相液体との間におけるクロマトグラフィーの段階遷移の最中に検出器を用いて、複数の工程値を生成するステップと、
(2)前記複数の工程値を変換し、複数の変換された工程値を生成し、そこで、前記変換が前記複数の工程値に存在するノイズを抑圧するステップと、
(3)クロマトグラフィーカラムを通じた前記第2の移動相液体の移動の最中に、前記複数の変換された値に基づいて性能パラメーターを計算するステップと、
(4)前記(3)で計算された性能パラメーターが値の特定の範囲内にない場合、前記クロマトグラフィーカラムを通じた前記第2の移動相液体の移動の最中に、前記クロマトグラフィー工程を停止するステップと、
を含む方法。 - 前記(1)が、
a)伝導率値、
b)pH値、
c)塩濃度値、
d)光吸収値、
e)適切な波長の光で励起した後の蛍光値、
f)屈折率値、
g)電気化学応答値、および、
h)質量分析値
から成る群から選択される複数の値を生成するステップを含む、請求項24に記載の方法。 - 前記(2)が前記複数の工程値をフィルタリングするステップを含む、請求項24に記載の方法。
- 前記(2)が前記複数の工程値に対して移動平均を計算するステップを含む、請求項24に記載の方法。
- 前記(3)が、段数(N)の値、理論段相当高さ(HETP)の値、および非対称性(As)の値のうちの1つを計算するステップを含む、請求項24に記載の方法。
- 前記クロマトグラフィーカラムの性能が、生体分子化合物または薬理化合物の分離の最中に監視される、請求項24〜28の何れか一項に記載の方法。
- 前記生体分子化合物または薬理化合物が、
(a)タンパク質、
(b)核酸、
(c)炭水化物、
(d)脂質、
(e)薬理学的に活性な小分子、および、
(f)前記(a)〜(e)のうち何れか一つの混成形態または改変体形態、
から成る群から選択される、請求項29に記載の方法。 - 前記実施されるクロマトグラフィー法が、
(a)ガスクロマトグラフィー、
(b)液体クロマトグラフィー、
(c)親和性クロマトグラフィー、
(d)超臨界流体クロマトグラフィー、
(e)イオン交換クロマトグラフィー、
(f)サイズ排除クロマトグラフィー、
(g)逆相クロマトグラフィー、
(h)二次元クロマトグラフィー、
(i)高速タンパク質液体クロマトグラフィー(FPLC)、
(j)向流クロマトグラフィー、
(k)キラルクロマトグラフィー、および、
(l)水系順相(ANP)クロマトグラフィー、
から成る群から選択される、請求項24〜30の何れか一項に記載の方法。
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