JP7063759B2 - 精製装置 - Google Patents
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Description
本発明は、精製装置の技術に関する。
バイオ医薬品や、飲料品、食料品の製造工程において、微生物、細胞、菌類等の生体細胞を培養することによって、医薬品や、飲料品、食料品を得る培養法が用いられている。特に、生体細胞を用いて生産される抗体医薬品、酵素をはじめとするタンパク質はその需要が増大している。
一般に、抗体医薬品の精製には、アフィニティーリガンド（充填剤）として微生物由来のＦｃ受容体であるプロテインＡを固定化したアフィニティークロマトグラフ（プロテインＡカラム）が用いられている。
非特許文献１や、非特許文献２には抗体精製装置が記載されている。
図１５は、非特許文献１や、非特許文献２に記載されている抗体精製装置Ｚ１の模式図である。
図１５に示す抗体精製装置Ｚ１では、培養液の上清が上清送液装置Ｉ１１によってプロテインＡカラムＣ１１に流される。プロテインＡカラムＣ１１では、抗体が特異的に吸着される。その後、洗浄液送液装置Ｉ２から洗浄液が導入され、非吸着成分を洗浄、除去する。その後、溶出液送液装置Ｉ３からｐＨ３程度の溶出液が導入され、酸性条件下で吸着抗体がプロテインＡカラムＣ１１の充填剤から溶離される。このとき、回収用バルブＢ１１及び廃液用バルブＢ１２によって、ラインが廃液ラインＬ１２から回収ラインＬ１１になることにより、抗体が回収される。そして、再生液送液装置Ｉ４から再生液が導入され、平衡液送液装置Ｉ５から平衡液が導入される。上清、洗浄液、溶出液、再生液、平衡液の切り替えはバルブＢによって行われる。
図１５は、非特許文献１や、非特許文献２に記載されている抗体精製装置Ｚ１の模式図である。
図１５に示す抗体精製装置Ｚ１では、培養液の上清が上清送液装置Ｉ１１によってプロテインＡカラムＣ１１に流される。プロテインＡカラムＣ１１では、抗体が特異的に吸着される。その後、洗浄液送液装置Ｉ２から洗浄液が導入され、非吸着成分を洗浄、除去する。その後、溶出液送液装置Ｉ３からｐＨ３程度の溶出液が導入され、酸性条件下で吸着抗体がプロテインＡカラムＣ１１の充填剤から溶離される。このとき、回収用バルブＢ１１及び廃液用バルブＢ１２によって、ラインが廃液ラインＬ１２から回収ラインＬ１１になることにより、抗体が回収される。そして、再生液送液装置Ｉ４から再生液が導入され、平衡液送液装置Ｉ５から平衡液が導入される。上清、洗浄液、溶出液、再生液、平衡液の切り替えはバルブＢによって行われる。
特許文献１には、バッチ方式でのクロマトグラフィーシステムが記載されている。
図１６は、特許文献１に記載のクロマトグラフィーシステムＺ２の模式図である。
図１６に示すクロマトグラフィーシステムＺ２は、第１ガードカラムＣ２１、第１ＵＶセンサＳ１１、メインカラムＣ２２、第２ＵＶセンサＳ１２、第２ガードカラムＣ２３が直列に接続されている。上清送液装置Ｉ２１から上清が導入され、しばらくすると、メインカラムＣ２２における抗体吸着の破過が第２ＵＶセンサＳ１２で検知される。そして、この検知と同時に上清の供給が停止され、洗浄液送液装置Ｉ２２から洗浄液が流される。このようにすることで、第１ガードカラムＣ２１、メインカラムＣ２２に吸着できなかった抗体を第２ガードカラムＣ２３で回収することができる。その後、溶出液が流されることで、廃液ラインＬ１２から回収ラインＬ１１にラインが切り替えられ、抗体が回収される。
図１６は、特許文献１に記載のクロマトグラフィーシステムＺ２の模式図である。
図１６に示すクロマトグラフィーシステムＺ２は、第１ガードカラムＣ２１、第１ＵＶセンサＳ１１、メインカラムＣ２２、第２ＵＶセンサＳ１２、第２ガードカラムＣ２３が直列に接続されている。上清送液装置Ｉ２１から上清が導入され、しばらくすると、メインカラムＣ２２における抗体吸着の破過が第２ＵＶセンサＳ１２で検知される。そして、この検知と同時に上清の供給が停止され、洗浄液送液装置Ｉ２２から洗浄液が流される。このようにすることで、第１ガードカラムＣ２１、メインカラムＣ２２に吸着できなかった抗体を第２ガードカラムＣ２３で回収することができる。その後、溶出液が流されることで、廃液ラインＬ１２から回収ラインＬ１１にラインが切り替えられ、抗体が回収される。
近年、抗体医薬品の製造プロセスは、従来のバッチ方式から連続方式への転換が検討されている。特許文献２には、このような連続方式の抗体医薬品の製造プロセスが記載されている。
図１７は、特許文献２に記載の連続逆流多カラム疑似移動床クロマトグラフィー（以下、多カラムクロマトグラフィーＺ３と称する）の操作プロセスを示す図である。
図１７に示す多カラムクロマトグラフィーＺ３は、複数本のカラムＣ３１が複数のバルブＢを介して連結されている。そして、これらのバルブＢが切り替えられることにより、移動相の流れ方向に供給口、抜取口が切り替えられていく。つまり、バルブＢが順次切り替えられることで、それぞれのカラムＣ３１に流れる液（培養液、洗浄液等）が、順次切り替えられる。
すなわち、図１７に示すように、あるカラムＣ３１である第１のカラムＣ３１ａ吸着できなかった抗体が、大きさの等しい別の第２のカラムＣ３１ｂで回収されるる。次に、第１のカラムＣ３１ａにのみ洗浄液が流される。同時に、第２のカラムＣ３１ｂに上清が流され、第２のカラムＣ３１ｂで吸着できなかった抗体が、次の第３のカラムＣ３１ｃで吸着される。
特許文献２に記載の技術では、これを繰り返していくことでカラムＣ３１の利用効率をほぼ１００％とすることができる。
図１７は、特許文献２に記載の連続逆流多カラム疑似移動床クロマトグラフィー（以下、多カラムクロマトグラフィーＺ３と称する）の操作プロセスを示す図である。
図１７に示す多カラムクロマトグラフィーＺ３は、複数本のカラムＣ３１が複数のバルブＢを介して連結されている。そして、これらのバルブＢが切り替えられることにより、移動相の流れ方向に供給口、抜取口が切り替えられていく。つまり、バルブＢが順次切り替えられることで、それぞれのカラムＣ３１に流れる液（培養液、洗浄液等）が、順次切り替えられる。
すなわち、図１７に示すように、あるカラムＣ３１である第１のカラムＣ３１ａ吸着できなかった抗体が、大きさの等しい別の第２のカラムＣ３１ｂで回収されるる。次に、第１のカラムＣ３１ａにのみ洗浄液が流される。同時に、第２のカラムＣ３１ｂに上清が流され、第２のカラムＣ３１ｂで吸着できなかった抗体が、次の第３のカラムＣ３１ｃで吸着される。
特許文献２に記載の技術では、これを繰り返していくことでカラムＣ３１の利用効率をほぼ１００％とすることができる。
図１７に示すように、擬似的に固定相を移動相の流れに対して逆方向に移動させ目的成分を連続的に分離するシステム（擬似移動床法：ＳＭＢ（Simulated Moving Bed）法）が、開発され利用されている。
日本ＰＤＡ製薬学会 バイオウイルス委員会編、バイオ医薬品ハンドブック、２０１６／１０出版
Ganapathy Subramanian, Continuous Processing in Pharmaceutical Manufacturing,Wiley-VCH,43-49(2015)
一般に抗体は高価である。非特許文献１及び非特許文献２に記載の技術では、このように高価な抗体の回収率を上げるために、充填剤における動的吸着容量の７０％に相当する抗体量を含む上清を流す。図１５に示す抗体精製装置Ｚ１において、動的吸着容量の７０％以上の上清が流されると、プロテインＡカラムＣ１１の充填剤に吸着されずにプロテインＡカラムＣ１１から漏出する抗体がでてくる（破過）。このような破過が生じると、漏出した抗体が無駄になる。そのため、一般的に破過が生じない限界に近い、充填剤の動的吸着容量の７０％に相当する抗体量を含む上清がプロテインＡカラムＣ１１に導入される。
しかし、上記の手法では、逆に高価な充填剤の３０％が利用されないことになる。このことは、薬価増大の要因となっており、充填剤の利用効率の向上が求められている。
また、プロテインＡカラムＣ１１では、導入側から導出側にかけて抗体の吸着率の勾配ができている。つまり、導入側：吸着率高→導出側：吸着率低となっている。
つまり、プロテインＡカラムＣ１１の導出側では抗体が吸着されていない充填剤が存在する半面、導入側は抗体が過剰な状態となっており、充填剤に吸着されずに浮遊している。このようなプロテインＡカラムＣ１１に洗浄液が導入されると、充填剤に吸着されずに浮遊している抗体も、洗浄液の洗浄対象であるＤＮＡ片や、細胞片とともに洗い流されてしまう。
また、プロテインＡカラムＣ１１では、導入側から導出側にかけて抗体の吸着率の勾配ができている。つまり、導入側：吸着率高→導出側：吸着率低となっている。
つまり、プロテインＡカラムＣ１１の導出側では抗体が吸着されていない充填剤が存在する半面、導入側は抗体が過剰な状態となっており、充填剤に吸着されずに浮遊している。このようなプロテインＡカラムＣ１１に洗浄液が導入されると、充填剤に吸着されずに浮遊している抗体も、洗浄液の洗浄対象であるＤＮＡ片や、細胞片とともに洗い流されてしまう。
特許文献１に記載の技術は、破過によって漏出した抗体を吸着することができるが、メインカラムＣ２２における充填剤の吸着率の課題については解決されていない。
そして、特許文献２に記載の技術は、前記したようにカラムＣ３１の利用効率をほぼ１００％とすることができる。また、特許文献２に記載の技術は連続処理であるため、処理速度が高い。しかし、その反面、図１７に示す通り、複数本のカラムＣ３１への送液を多数のバルブＢで制御するため、バルブＢや、流路構造が複雑になる。このため、圧力損失が高くなり、安価なチューブポンプを使用することができないという課題がある。
このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、効率的なカラムの使用を実現することを課題とする。
前記した課題を解決するため、本発明は、所定の物質を含む第１液体が流されることで、前記所定の物質を特異的に吸着する第１カラムと、前記第１液体及び前記所定の物質以外の物質を前記第１カラムから洗い流す第２液体を切り替える第１バルブと、前記第１カラムに前記第１液体及び前記第２液体を含む液体を送液するポンプと、前記第１カラムの後段に備えられる、前記第１カラムからの前記所定の物質の流出量を検知する第１物質検知部と、制御部と、を有し、前記制御部は、前記第１物質検知部により、前記第１カラムからの前記所定の物質の流出量が第１の値以上と検知されることにより、前記第１バルブを前記第１液体から前記第２液体に切り替え、前記ポンプの流量を低下させることを特徴とする。
その他の解決手段は後記して説明する。
その他の解決手段は後記して説明する。
本発明によれば、効率的なカラムの使用を実現することができる。
次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るバッチ式の精製装置１を示す図である。
精製装置１は、上清送液装置Ｉ１、上清タンクＴ１、上清用バルブ（第１バルブ）Ｂ１が上清用配管によって接続されている。このラインをラインＬ１と称する。また、洗浄液送液装置Ｉ２、洗浄液タンクＴ２、洗浄液用バルブ（第１バルブ、第２バルブ）Ｂ２が洗浄液用配管によって接続されている。このラインをラインＬ２と称する。そして、溶出液送液装置Ｉ３、溶出液タンクＴ３、溶出液用バルブ（第２バルブ）Ｂ３が溶出液用配管によって接続されている。このラインをラインＬ３と称する。また、再生液送液装置Ｉ４、再生液タンクＴ４、再生液用バルブＢ４が再生液用配管によって接続されている。このラインをラインＬ４と称する。さらに、平衡液送液装置Ｉ５、平衡液タンクＴ５、平衡液用バルブＢ５が平衡液用配管によって接続されている。このラインをラインＬ５と称する。なお、上清、洗浄液、溶出液、再生液、平衡液については後記する。
図１は、第１実施形態に係るバッチ式の精製装置１を示す図である。
精製装置１は、上清送液装置Ｉ１、上清タンクＴ１、上清用バルブ（第１バルブ）Ｂ１が上清用配管によって接続されている。このラインをラインＬ１と称する。また、洗浄液送液装置Ｉ２、洗浄液タンクＴ２、洗浄液用バルブ（第１バルブ、第２バルブ）Ｂ２が洗浄液用配管によって接続されている。このラインをラインＬ２と称する。そして、溶出液送液装置Ｉ３、溶出液タンクＴ３、溶出液用バルブ（第２バルブ）Ｂ３が溶出液用配管によって接続されている。このラインをラインＬ３と称する。また、再生液送液装置Ｉ４、再生液タンクＴ４、再生液用バルブＢ４が再生液用配管によって接続されている。このラインをラインＬ４と称する。さらに、平衡液送液装置Ｉ５、平衡液タンクＴ５、平衡液用バルブＢ５が平衡液用配管によって接続されている。このラインをラインＬ５と称する。なお、上清、洗浄液、溶出液、再生液、平衡液については後記する。
そして、それぞれのバルブＢ１～Ｂ５の後段において、ラインＬ１～Ｌ５は合流し、ラインＬ１０となる。ラインＬ１０は、送液ポンプ（ポンプ）Ｐを介してプロテインＡカラムである第１カラムＣ１に接続する。送液ポンプＰは、ポンプ制御装置１０２によって制御される。
また、送液ポンプＰと第１カラムＣ１との間には第１ＵＶセンサＳ１が設けられている。第１ＵＶセンサＳ１は、第１カラムＣ１に導入される液に含まれる抗体量を検出する。すなわち、液に含まれる抗体量が多ければ多いほど、第１ＵＶセンサＳ１から出力される信号強度が大きくなる。
また、送液ポンプＰと第１カラムＣ１との間には第１ＵＶセンサＳ１が設けられている。第１ＵＶセンサＳ１は、第１カラムＣ１に導入される液に含まれる抗体量を検出する。すなわち、液に含まれる抗体量が多ければ多いほど、第１ＵＶセンサＳ１から出力される信号強度が大きくなる。
第１カラムＣ１には充填剤が充填されており、液に含まれる抗体が、この充填剤に特異的に吸着される。
第１カラムＣ１の後段には、配管が設けられ、この配管が２つに分けられる（ラインＬ１１，Ｌ１２）。回収ライン（回収流路）Ｌ１１には、回収用バルブ（第３バルブ）Ｂ１１及び抗体回収装置Ｕ１１が設けられている。また、廃液ライン（廃液流路）Ｌ１２には、廃液用バルブ（第３バルブ）Ｂ１２及び廃液回収装置Ｕ１２が設けられている。回収用バルブＢ１１、廃液用バルブＢ１２の動作については後記する。
また、第１カラムＣ１と、回収用バルブＢ１１及び廃液用バルブＢ１２との間には第２ＵＶセンサ（第１物質検知部）Ｓ２が設けられている。第２ＵＶセンサＳ２は第１ＵＶセンサＳ１と同様の構成を有するものである。
第１カラムＣ１の後段には、配管が設けられ、この配管が２つに分けられる（ラインＬ１１，Ｌ１２）。回収ライン（回収流路）Ｌ１１には、回収用バルブ（第３バルブ）Ｂ１１及び抗体回収装置Ｕ１１が設けられている。また、廃液ライン（廃液流路）Ｌ１２には、廃液用バルブ（第３バルブ）Ｂ１２及び廃液回収装置Ｕ１２が設けられている。回収用バルブＢ１１、廃液用バルブＢ１２の動作については後記する。
また、第１カラムＣ１と、回収用バルブＢ１１及び廃液用バルブＢ１２との間には第２ＵＶセンサ（第１物質検知部）Ｓ２が設けられている。第２ＵＶセンサＳ２は第１ＵＶセンサＳ１と同様の構成を有するものである。
制御装置（制御部）１０１は、第１ＵＶセンサＳ１、第２ＵＶセンサＳ２における吸光度を基に、バルブＢ１～Ｂ５，Ｂ１１，Ｂ１２を制御する。なお、図が煩雑になるのを避けるため、制御装置１０１と、バルブＢ１～Ｂ５，Ｂ１１，Ｂ１２との間の制御線は図示省略している。また、制御装置１０１は、第２ＵＶセンサＳ２における吸光度を基に、ポンプ制御装置１０２に制御指示を送信する。ポンプ制御装置１０２は、送信された制御指示に基づいて送液ポンプＰを制御する。このように、送液ポンプＰは、制御装置１０１から制御指示を受信したポンプ制御装置１０２によって制御されるが、煩雑になるのを避けるため、本実施形態では制御装置１０１が送液ポンプＰを制御すると記載する。
ここで、上清は、培養槽から送られる動物細胞が培養されている液のうちの上清である。
洗浄液は、第１カラムＣ１から上清に含まれている、不要な細胞片や、ＤＮＡ片を除去するために第１カラムＣ１に流される液である。
溶出液は、酸性の液であり、第１カラムＣ１の充填剤に吸着している抗体を溶出する。
再生液は、アルカリ性の液であり、第１カラムＣ１において非特異的に吸着したタンパク質等の不純物を洗浄する。
平衡液は、中性の液であり、第１カラムＣ１の体積の３～５倍程度流されることで、配管内の再生液を洗い流す。
精製装置１の動作については後記する。
ちなみに、第１ＵＶセンサＳ１は省略可能である。
洗浄液は、第１カラムＣ１から上清に含まれている、不要な細胞片や、ＤＮＡ片を除去するために第１カラムＣ１に流される液である。
溶出液は、酸性の液であり、第１カラムＣ１の充填剤に吸着している抗体を溶出する。
再生液は、アルカリ性の液であり、第１カラムＣ１において非特異的に吸着したタンパク質等の不純物を洗浄する。
平衡液は、中性の液であり、第１カラムＣ１の体積の３～５倍程度流されることで、配管内の再生液を洗い流す。
精製装置１の動作については後記する。
ちなみに、第１ＵＶセンサＳ１は省略可能である。
（動作タイミング）
図２は、第１実施形態に係る精製装置１の各部における動作タイミングを示す図である。適宜、図１を参照する。
図２は、上から順に第１ＵＶセンサＳ１の吸光度、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度、送液ポンプＰによる送液流量、回収用バルブＢ１１の開閉状態、廃液用バルブＢ１２の開閉状態を示している。
また、図２の最上段に記載されている「上清」は上清用バルブＢ１が開状態であり、その他のバルブＢ２～Ｂ５が閉状態であることを示す。そして、「洗浄」は洗浄液用バルブＢ２が開状態であり、その他のバルブＢ１，Ｂ３～Ｂ５が閉状態であることを示す。また、「溶出」は溶出液用バルブＢ３が開状態であり、その他のバルブＢ１～Ｂ２，Ｂ４～Ｂ５が閉状態であることを示す。そして、「再生」は再生液用バルブＢ４が開状態であり、その他のバルブＢ１～Ｂ３，Ｂ５が閉状態であることを示す。さらに、「平衡化」は平衡液用バルブＢ５が開状態であり、その他のバルブＢ１～Ｂ４が閉状態であることを示す。
図２は、第１実施形態に係る精製装置１の各部における動作タイミングを示す図である。適宜、図１を参照する。
図２は、上から順に第１ＵＶセンサＳ１の吸光度、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度、送液ポンプＰによる送液流量、回収用バルブＢ１１の開閉状態、廃液用バルブＢ１２の開閉状態を示している。
また、図２の最上段に記載されている「上清」は上清用バルブＢ１が開状態であり、その他のバルブＢ２～Ｂ５が閉状態であることを示す。そして、「洗浄」は洗浄液用バルブＢ２が開状態であり、その他のバルブＢ１，Ｂ３～Ｂ５が閉状態であることを示す。また、「溶出」は溶出液用バルブＢ３が開状態であり、その他のバルブＢ１～Ｂ２，Ｂ４～Ｂ５が閉状態であることを示す。そして、「再生」は再生液用バルブＢ４が開状態であり、その他のバルブＢ１～Ｂ３，Ｂ５が閉状態であることを示す。さらに、「平衡化」は平衡液用バルブＢ５が開状態であり、その他のバルブＢ１～Ｂ４が閉状態であることを示す。
まず、時刻ｔ０において、上清用バルブＢ１が開状態となり、バルブＢ２～Ｂ５が閉状態となる。このとき、第１カラムＣ１の充填剤には、上清に含まれる抗体が特異的に吸着され、抗体以外の不純物は吸着しない。
そして、時刻ｔ０から時間Ｔ１後に第１ＵＶセンサＳ１の吸光度が上昇する（時刻ｔ１）。すなわち、送液された上清が第１ＵＶセンサＳ１に到達する。なお、時間Ｔ１は、上清が上清用バルブＢ１から第１ＵＶセンサＳ１の設置箇所までに到達する時間である。
そして、時刻ｔ０から時間Ｔ１後に第１ＵＶセンサＳ１の吸光度が上昇する（時刻ｔ１）。すなわち、送液された上清が第１ＵＶセンサＳ１に到達する。なお、時間Ｔ１は、上清が上清用バルブＢ１から第１ＵＶセンサＳ１の設置箇所までに到達する時間である。
前記したように、時刻ｔ１において、第１ＵＶセンサＳ１の吸光度が上昇するが、第１カラムＣ１の吸着容量を超過して抗体が送液されると、抗体の破過が始まる。つまり、第１カラムＣ１からの抗体の漏出が始まる。この結果、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度が上昇し始める（時刻ｔ２）。
その後、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度が所定の吸光度（ΔＵＶ１（第１の値）に到達すると（時刻ｔ３）、制御装置１０１は洗浄液用バルブＢ２を開状態とし、その他のバルブＢ１，Ｂ３～Ｂ５を閉状態とする。これにより、送液流体が上清から洗浄液に切り替えられる。
その後、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度が所定の吸光度（ΔＵＶ１（第１の値）に到達すると（時刻ｔ３）、制御装置１０１は洗浄液用バルブＢ２を開状態とし、その他のバルブＢ１，Ｂ３～Ｂ５を閉状態とする。これにより、送液流体が上清から洗浄液に切り替えられる。
また、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度が所定の吸光度（ΔＵＶ１）に到達したタイミング（時刻ｔ３）で、制御装置１０１は、送液ポンプＰの送液流量を低下させる。すなわち、制御装置１０１は、送液ポンプＰにおける送液流体（ここでは洗浄液）の送液流量を高送液流量Ｑ１から低送液流量Ｑ２（Ｑ１＞Ｑ２）に変化させる。これにより、第１カラムＣ１に導入される送液流体の流速が遅くなる。
なお、低送液流量Ｑ２は、高送液流量Ｑ１の５～１０％が望ましい。
なお、低送液流量Ｑ２は、高送液流量Ｑ１の５～１０％が望ましい。
図３に第１カラムＣ１であるプロテインＡカラムの動的吸着容量の流速依存性を示す図である。
動的吸着容量とは、プロテインＡカラムに送液流体を流し続けた状態におけるプロテインＡカラムでの吸着容量のことである。
図３は、横軸が流速（ｃｍ／ｈ）、縦軸が動的吸着容量（ｍｇ／ｍＬ）を示している。ちなみに、図３において、横軸の流速が「０」の状態での吸着容量が静的吸着容量に相当する。
なお、図３では３種類の充填剤に関する結果が示されている。
図３に示すように、動的吸着容量は流速の低下とともに増加する。これにより、抗体の破過が検出された場合、流速が低下することで、さらなる抗体の破過を抑制することができる。このため、抗体の回収率及びカラムの利用効率を向上することができる。
動的吸着容量とは、プロテインＡカラムに送液流体を流し続けた状態におけるプロテインＡカラムでの吸着容量のことである。
図３は、横軸が流速（ｃｍ／ｈ）、縦軸が動的吸着容量（ｍｇ／ｍＬ）を示している。ちなみに、図３において、横軸の流速が「０」の状態での吸着容量が静的吸着容量に相当する。
なお、図３では３種類の充填剤に関する結果が示されている。
図３に示すように、動的吸着容量は流速の低下とともに増加する。これにより、抗体の破過が検出された場合、流速が低下することで、さらなる抗体の破過を抑制することができる。このため、抗体の回収率及びカラムの利用効率を向上することができる。
すなわち、図２の時刻ｔ３の時点において、プロテインＡカラム（第１カラムＣ１）では、第１ＵＶセンサＳ１側（以降、導入側と称する）において、抗体の吸着容量が大きい。反対に、第２ＵＶセンサＳ２側（以降、導出側と称する）において、抗体の吸着容量が小さい。
すなわち、プロテインＡカラムでは、導入側に近いほど抗体の吸着率が高くなり、導出側に近いほど抗体の吸着率が低くなる。また、導出側では、抗体が吸着していない充填剤が多数存在する。逆に、導入側では、抗体が過剰状態となっており、すべての充填剤に抗体が吸着した状態、かつ、充填剤に吸着できなかった抗体が浮遊状態で存在する。
なお、破過によってプロテインＡカラムから漏出した抗体は、どの充填剤にも吸着されずにプロテインＡカラムを通過してしまった抗体である。
これは、図３に示すように、流速が速い（送液ポンプＰの送液流量が大きい）と、どの充填剤にも吸着されずにプロテインＡカラムを通過してしまう抗体が生じる。
すなわち、プロテインＡカラムでは、導入側に近いほど抗体の吸着率が高くなり、導出側に近いほど抗体の吸着率が低くなる。また、導出側では、抗体が吸着していない充填剤が多数存在する。逆に、導入側では、抗体が過剰状態となっており、すべての充填剤に抗体が吸着した状態、かつ、充填剤に吸着できなかった抗体が浮遊状態で存在する。
なお、破過によってプロテインＡカラムから漏出した抗体は、どの充填剤にも吸着されずにプロテインＡカラムを通過してしまった抗体である。
これは、図３に示すように、流速が速い（送液ポンプＰの送液流量が大きい）と、どの充填剤にも吸着されずにプロテインＡカラムを通過してしまう抗体が生じる。
そこで、図２の時刻ｔ３に示すように、抗体の破過を検出すると同時に、制御装置１０１は、送液ポンプＰの送液流量を低くする。すなわち、第１カラムＣ１に導入される送液流体（ここでは、洗浄液）の流速を遅くする。
すると、プロテインＡカラムの導入側で、浮遊状態にある抗体がゆっくりと導出側へ移動し、導出側に存在する抗体が吸着していない充填剤に抗体が吸着される。
すると、プロテインＡカラムの導入側で、浮遊状態にある抗体がゆっくりと導出側へ移動し、導出側に存在する抗体が吸着していない充填剤に抗体が吸着される。
かりに、洗浄液の流速を遅くしないと、プロテインＡカラムの導入側で浮遊状態にある抗体が、導出側に存在する抗体が吸着していない充填剤に抗体が吸着されることなく押し流されてしまう。すると、次の溶出の段階で溶出される抗体の量、すなわち、回収される抗体の量が減少してしまう。
また、時刻ｔ０の時点から送液流体の流速を遅くすると、上清を流す時間が長くなってしまい、精製処理全体にかかる時間が長くなってしまう。
また、時刻ｔ０の時点から送液流体の流速を遅くすると、上清を流す時間が長くなってしまい、精製処理全体にかかる時間が長くなってしまう。
このように、プロテインＡカラムからの抗体の破過が検出されるとともに、上清から洗浄液に送液流体を切り替えるとともに、送液流体の流速を低下させる。このようにすることで、精製処理にかかる時間を大幅に長くすることなく、プロテインＡカラムを効率的に使用することができる。
図２の説明に戻る。
時刻ｔ３の後、第１カラムＣ１のカラム体積と同量の洗浄液が送液される（時間Ｔ２）。この間に、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度は元に戻る（時刻ｔ３～ｔ４）。つまり、破過が収まる。
そして、第１カラムＣ１のカラム体積と同量の洗浄液が送液された後（時刻ｔ５）、制御装置１０１は、送液流量を初期の高送液流量Ｑ１に戻す。これによって、第１カラムＣ１の充填剤の洗浄が行われる。なお、時刻ｔ５は時刻ｔ４に洗浄液用バルブＢ２から導入された洗浄液が第２ＵＶセンサＳ２に到達する時刻である。
なお、このタイミングで送液流量（流速）を基に戻さないと、洗浄が終了するまでの時間が長くなってしまい、精製処理にかかる時間が大幅に増大してしまう。
このように、第１カラムＣ１のカラム体積と同量の洗浄液が送液された後、流速が元に戻されることで、精製処理にかかる時間が大幅に増大することを防ぐことができる。
時刻ｔ３の後、第１カラムＣ１のカラム体積と同量の洗浄液が送液される（時間Ｔ２）。この間に、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度は元に戻る（時刻ｔ３～ｔ４）。つまり、破過が収まる。
そして、第１カラムＣ１のカラム体積と同量の洗浄液が送液された後（時刻ｔ５）、制御装置１０１は、送液流量を初期の高送液流量Ｑ１に戻す。これによって、第１カラムＣ１の充填剤の洗浄が行われる。なお、時刻ｔ５は時刻ｔ４に洗浄液用バルブＢ２から導入された洗浄液が第２ＵＶセンサＳ２に到達する時刻である。
なお、このタイミングで送液流量（流速）を基に戻さないと、洗浄が終了するまでの時間が長くなってしまい、精製処理にかかる時間が大幅に増大してしまう。
このように、第１カラムＣ１のカラム体積と同量の洗浄液が送液された後、流速が元に戻されることで、精製処理にかかる時間が大幅に増大することを防ぐことができる。
そして、所定時間が経過し、洗浄が十分に行われた後、制御装置１０１は、溶出液用バルブＢ３を開状態とし、その他のバルブＢ１～Ｂ２，Ｂ４～Ｂ５を閉状態とする（時刻ｔ６）。洗浄が十分に行われたか否かは、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度が所定値以下になるかや、所定の時間、洗浄液が所定時間、送液されたかで判定される。これにより、送液流体が洗浄液からｐＨ３程度の溶出液に切り替えられる。
送液流体が溶出液に切り替えられることによって、第１カラムＣ１の充填剤に吸着されていた抗体が溶出する。そして、溶出した抗体が第２ＵＶセンサＳ２によって検出される。つまり、溶出した抗体濃度が増加するにつれて、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度が上昇する。そして、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度が所定の吸光度（ΔＵＶ２（第２の値））に到達すると（時刻ｔ７）、廃液用バルブＢ１２を閉状態とし、回収用バルブＢ１１を開状態とする。これにより、回収ラインＬ１１から抗体が回収される。
なお、図２の例では、ΔＵＶ１＝ΔＵＶ２となっているが、ΔＵＶ１≠ΔＵＶ２であってもよい。
なお、図２の例では、ΔＵＶ１＝ΔＵＶ２となっているが、ΔＵＶ１≠ΔＵＶ２であってもよい。
なお、図２の例では、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度が所定の吸光度（ΔＵＶ２）に到達した時刻ｔ７から時間Ｔ３が経過した後（時刻ｔ８）に、廃液用バルブＢ１２が閉状態となり、回収用バルブＢ１１が開状態となっている。この時間Ｔ３は、第２ＵＶセンサＳ２から、廃液用バルブＢ１２、回収用バルブＢ１１に送液流体が到達する時間である。ここで、制御装置１０１は、流量及び配管体積を基に、第２ＵＶセンサＳ２から回収用バルブＢ１１、廃液用バルブＢ１２に送液流体が到達する時間Ｔ３を算出しておく。そして、制御装置１０１は、自身が有しているタイマ機能によって第２ＵＶセンサＳ２の吸光度がΔＵＶ２に到達してから、時間Ｔ３が経過すると、廃液用バルブＢ１２を閉状態とし、回収用バルブＢ１１を開状態とする。
このようにすることで、抗体を効率的回収することができる。
このようにすることで、抗体を効率的回収することができる。
その後、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度が所定の吸光度（図１７の例ではΔＵＶ３）より低下すると（時刻ｔ９）、制御装置１０１は、廃液用バルブＢ１２を開状態とし、回収用バルブＢ１１を閉状態とする（時刻ｔ１０）。これにより、回収ラインＬ１１から廃液ラインＬ１２にラインが切り替えられる。なお、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度が所定の吸光度（ΔＵＶ３）より低下した時刻ｔ９から時間Ｔ３が経過した後（時刻ｔ１０）に、廃液用バルブＢ１２が開状態となり、回収用バルブＢ１１が閉状態となっている。この時間Ｔ３は、第２ＵＶセンサＳ２から、廃液用バルブＢ１２、回収用バルブＢ１１に送液流体が到達する時間である。なお、制御装置１０１は、自身が有しているタイマ機能によって第２ＵＶセンサＳ２の吸光度がΔＵＶ３より低下してから、時間Ｔ３が経過した後に、廃液用バルブＢ１２を開状態とし、回収用バルブＢ１１を閉状態とする。
なお、図２の例では、ΔＵＶ２＝ΔＵＶ３となっているが、ΔＵＶ２≠ΔＵＶ３であってもよい。
なお、図２の例では、ΔＵＶ２＝ΔＵＶ３となっているが、ΔＵＶ２≠ΔＵＶ３であってもよい。
そして、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度が「０」になった時点（時刻ｔ１１）で、制御装置１０１は、再生液用バルブＢ４を開状態とし、バルブＢ１～Ｂ３，Ｂ５を閉状態とする。これにより、送液流体が溶出液から再生液に切り替えられる。
さらに、時刻ｔ１２で制御装置１０１は、平衡液用バルブＢ５を開状態とし、バルブＢ１～Ｂ４を閉状態とする。これにより、送液流体が再生液から平衡液に切り替えられる。
その後、時刻ｔ１３で、制御装置１０１は、送液流体を平衡液から上清に切り替える。
なお、実際には、アルカリ性の再生液が流される前に、中性の再生液が配管体積の３～５倍程度流されるが、図２では図示省略してある。アルカリ性の再生液を流すことから、配管内の溶出液（ｐＨ３）を洗浄するためである。
さらに、時刻ｔ１２で制御装置１０１は、平衡液用バルブＢ５を開状態とし、バルブＢ１～Ｂ４を閉状態とする。これにより、送液流体が再生液から平衡液に切り替えられる。
その後、時刻ｔ１３で、制御装置１０１は、送液流体を平衡液から上清に切り替える。
なお、実際には、アルカリ性の再生液が流される前に、中性の再生液が配管体積の３～５倍程度流されるが、図２では図示省略してある。アルカリ性の再生液を流すことから、配管内の溶出液（ｐＨ３）を洗浄するためである。
第１実施形態によれば、第１カラムＣ１からの破過が検出されると、送液ポンプＰの送液流量を低くする（流速を遅くする）ことで、第１カラムＣ１の吸着率を向上させることができる。
＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態に係る精製装置１ａの構成例を示す図である。
図４では、図１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略し、図１と異なる点について説明する。
図４に示す精製装置１ａでは、図１の第２ＵＶセンサＳ２と、回収用バルブＢ１１及び廃液用バルブＢ１２との間に第２カラムＣ２が設置されている。また、第２カラムＣ２と、回収用バルブＢ１１及び廃液用バルブＢ１２との間に第３ＵＶセンサ（第２物質検知部）Ｓ３が設置されている。ここで、第２カラムＣ２はプロテインＡカラムである。
図４は、第２実施形態に係る精製装置１ａの構成例を示す図である。
図４では、図１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略し、図１と異なる点について説明する。
図４に示す精製装置１ａでは、図１の第２ＵＶセンサＳ２と、回収用バルブＢ１１及び廃液用バルブＢ１２との間に第２カラムＣ２が設置されている。また、第２カラムＣ２と、回収用バルブＢ１１及び廃液用バルブＢ１２との間に第３ＵＶセンサ（第２物質検知部）Ｓ３が設置されている。ここで、第２カラムＣ２はプロテインＡカラムである。
ここで、第２カラムＣ２の大きさは、第１カラムＣ１の体積値の５～１０％の体積値であることが望ましい。この５～１０％の体積値は、第１カラムＣ１から破過によって漏出した上清に含まれる抗体を吸着するのに十分な大きさである。つまり、第１カラムＣ１から破過によって漏出した上清に含まれる抗体を吸着するのに十分な大きさであれば、第２カラムＣ２の大きさは第１カラムＣ１の大きさの５～１０％の体積値に限らない。
図５は、第２実施形態に係る精製装置１ａの各部における動作タイミングを示す図である。適宜、図４を参照する。
なお、図５において、図２と同様の動作については説明を省略する。
図５では、図２の第１ＵＶセンサＳ１の吸光度の時間変化が省略され、代わりに、第３ＵＶセンサＳ３の吸光度の時間変化（上から２番目）が追加されている。
また、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度の時間変化及び送液ポンプＰによる送液流量は図２の動作と同様であるため、説明を省略する。
なお、図５において、図２と同様の動作については説明を省略する。
図５では、図２の第１ＵＶセンサＳ１の吸光度の時間変化が省略され、代わりに、第３ＵＶセンサＳ３の吸光度の時間変化（上から２番目）が追加されている。
また、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度の時間変化及び送液ポンプＰによる送液流量は図２の動作と同様であるため、説明を省略する。
図５に示すように「溶出」の段階で、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度の変化から、やや遅れて第３ＵＶセンサＳ３の吸光度が変化する。ここで、「溶出」における第２ＵＶセンサＳ２と、第３ＵＶセンサＳ３の吸光度変化は、第３ＵＶセンサＳ３の変化が時間的に若干遅れる以外は、ほぼ同じ変化を示す。
ちなみに、洗浄が十分に行われたか否かは、第３ＵＶセンサＳ３の吸光度が所定値以下になるかや、所定の時間、洗浄液が所定時間、送液されたかで判定される。これにより、送液流体が洗浄液からｐＨ３程度の溶出液に切り替えられる。
ちなみに、洗浄が十分に行われたか否かは、第３ＵＶセンサＳ３の吸光度が所定値以下になるかや、所定の時間、洗浄液が所定時間、送液されたかで判定される。これにより、送液流体が洗浄液からｐＨ３程度の溶出液に切り替えられる。
送液流体が溶出液に切り替えられることによって、第１カラムＣ１及び第２カラムＣ２の充填剤に吸着されていた抗体が溶出する。そして、溶出した抗体が第２ＵＶセンサＳ２及び第３ＵＶセンサＳ３によって検出される。
つまり、溶出した抗体濃度が増加するにつれて、第２ＵＶセンサＳ２及び第３ＵＶセンサＳ３の吸光度が上昇する。そして、第３ＵＶセンサＳ３の吸光度が所定の吸光度（ΔＵＶ１１（第３の値））に到達すると（時刻ｔ２１）、制御装置１０１は、廃液用バルブＢ１２を閉状態とし、回収用バルブＢ１１を開状態とする。これにより、抗体を含む液が回収される。なお、図５の例では、時刻ｔ２１から時間Ｔ３ａが経過した後（時刻ｔ２２）に、廃液用バルブＢ１２が閉状態となり、回収用バルブＢ１１が開状態となっている。この時間Ｔ３ａは、第３ＵＶセンサＳ３から、廃液用バルブＢ１２、回収用バルブＢ１１に送液流体が到達する時間である。
なお、第３ＵＶセンサＳ３の吸光度のピークは第２ＵＶセンサＳ２の吸光度のピークより若干（第２カラムＣ２に吸着されている抗体の分だけ）高くなるが、図５の例では同じピークの高さとしている。
つまり、溶出した抗体濃度が増加するにつれて、第２ＵＶセンサＳ２及び第３ＵＶセンサＳ３の吸光度が上昇する。そして、第３ＵＶセンサＳ３の吸光度が所定の吸光度（ΔＵＶ１１（第３の値））に到達すると（時刻ｔ２１）、制御装置１０１は、廃液用バルブＢ１２を閉状態とし、回収用バルブＢ１１を開状態とする。これにより、抗体を含む液が回収される。なお、図５の例では、時刻ｔ２１から時間Ｔ３ａが経過した後（時刻ｔ２２）に、廃液用バルブＢ１２が閉状態となり、回収用バルブＢ１１が開状態となっている。この時間Ｔ３ａは、第３ＵＶセンサＳ３から、廃液用バルブＢ１２、回収用バルブＢ１１に送液流体が到達する時間である。
なお、第３ＵＶセンサＳ３の吸光度のピークは第２ＵＶセンサＳ２の吸光度のピークより若干（第２カラムＣ２に吸着されている抗体の分だけ）高くなるが、図５の例では同じピークの高さとしている。
ちなみに、制御装置１０１は、流量及び配管体積を基に、第３ＵＶセンサＳ３から回収用バルブＢ１１、廃液用バルブＢ１２に送液流体が到達する時間Ｔ３ａを算出しておく。そして、制御装置１０１は、自身が有しているタイマ機能によって第３ＵＶセンサＳ３の吸光度がΔＵＶ１１に到達してから、時間Ｔ３ａが経過した後に、廃液用バルブＢ１２を閉状態とし、回収用バルブＢ１１を開状態とする。
このようにすることで、抗体を効率的回収することができる。
このようにすることで、抗体を効率的回収することができる。
その後、第３ＵＶセンサＳ３の吸光度が所定の吸光度（図５の例ではΔＵＶ１２）より低下すると（時刻ｔ２３）、制御装置１０１は、廃液用バルブＢ１２を開状態とし、回収用バルブＢ１１を閉状態とする（時刻ｔ２４）。これにより、送液ラインが廃液ラインＬ１２に切り替えられる。なお、第３ＵＶセンサＳ３の吸光度が所定の吸光度（ΔＵＶ１２）より低下した時刻ｔ２３から時間Ｔ３ａが経過した後（ｔ２４）に、廃液用バルブＢ１２が開状態となり、回収用バルブＢ１１が閉状態となっている。この時間Ｔ３ａは、第３ＵＶセンサＳ３から、廃液用バルブＢ１２、回収用バルブＢ１１に送液流体が到達する時間である。
ちなみに、図５の例ではΔＵＶ１１＝ΔＵＶ１２となっているが、ΔＵＶ１１≠ΔＵＶ１２であってもよい。
ちなみに、図５の例ではΔＵＶ１１＝ΔＵＶ１２となっているが、ΔＵＶ１１≠ΔＵＶ１２であってもよい。
なお、制御装置１０１は、自身が有しているタイマ機能によって第３ＵＶセンサＳ３の吸光度がΔＵＶ１２より低下してから、時間Ｔ３ａが経過した後に、廃液用バルブＢ１２を開状態とし、回収用バルブＢ１１を閉状態とする。
そして、第３ＵＶセンサＳ３の吸光度が「０」になった時点（時刻ｔ１１）で、制御装置１０１は、溶出液用バルブＢ３を閉状態とし、再生液用バルブＢ４を開状態とする。これにより、送液流体が溶出液から再生液に切り替えられる。以降の処理は図２と同様である。
なお、実際には、アルカリ性の再生液が流される前に、溶出液が配管体積の３～５倍程度流されるが、図５では図示省略してある。これは、アルカリ性の再生液を流すことから、配管内の溶出液（ｐＨ３）を洗浄するためである。
なお、実際には、アルカリ性の再生液が流される前に、溶出液が配管体積の３～５倍程度流されるが、図５では図示省略してある。これは、アルカリ性の再生液を流すことから、配管内の溶出液（ｐＨ３）を洗浄するためである。
第２実施形態によれば、第１カラムＣ１の破過によって第１カラムＣ１から漏出した抗体を第２カラムＣ２で吸着することができる。これにより、第２実施形態の精製装置１ａは、第１実施形態の精製装置１より効率的に抗体を捕捉することができる。
ちなみに、第１カラムＣ１及び第２カラムＣ２の長さは１０～３０ｃｍが望ましい。
また、高送液流量Ｑ１時の第１カラムＣ１内の流速、及び低速流量時の第２カラムＣ２内の流量は１００－３００ｃｍ／ｈが望ましい。また、図５に示すように、第２実施形態では第２カラムＣ２の後段に設置された第３ＵＶセンサＳ３の吸光度変化を用いて回収用バルブＢ１１、廃液用バルブＢ１２の切り替えが実行される。
また、高送液流量Ｑ１時の第１カラムＣ１内の流速、及び低速流量時の第２カラムＣ２内の流量は１００－３００ｃｍ／ｈが望ましい。また、図５に示すように、第２実施形態では第２カラムＣ２の後段に設置された第３ＵＶセンサＳ３の吸光度変化を用いて回収用バルブＢ１１、廃液用バルブＢ１２の切り替えが実行される。
＜第３実施形態＞
図６は、第３実施形態に係る精製装置１ｂ（連続式）を示す図である。図１、図４と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
図６に示す精製装置１ｂでは、第１カラムＣ１ａ及び第１カラムＣ１ｂの２台が並列に設置されている。それぞれの第１カラムＣ１ａ，Ｃ１ｂの前段には、第１ＵＶセンサＳ１ａ，Ｓ１ｂが設けられている。第１カラムＣ１ａの系統をラインＬＡ、第１カラムＣ１ｂの系統をラインＬＢと称する。
図６は、第３実施形態に係る精製装置１ｂ（連続式）を示す図である。図１、図４と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
図６に示す精製装置１ｂでは、第１カラムＣ１ａ及び第１カラムＣ１ｂの２台が並列に設置されている。それぞれの第１カラムＣ１ａ，Ｃ１ｂの前段には、第１ＵＶセンサＳ１ａ，Ｓ１ｂが設けられている。第１カラムＣ１ａの系統をラインＬＡ、第１カラムＣ１ｂの系統をラインＬＢと称する。
また、図１、図４とは異なり、上清が流れるラインＬ１ａがその他のラインＬ２～Ｌ５とは独立している。ラインＬ１ａには上清用バルブＢ１の後段に送液ポンプＰ１が接続されている。
また、第１カラムＣ１ａ，Ｃ１ｂの前段には、接続口を４つ有するロータリバルブ（第４バルブ）ＲＢ１が接続されている。ロータリバルブＲＢ１は、各接続口を２通りのパターンで接続する。Ａ接続では、ロータリバルブＲＢ１の破線で結ばれた接続口が接続され、Ｂ接続では実線で結ばれた接続口が接続される。
また、第１カラムＣ１ａ，Ｃ１ｂの前段には、接続口を４つ有するロータリバルブ（第４バルブ）ＲＢ１が接続されている。ロータリバルブＲＢ１は、各接続口を２通りのパターンで接続する。Ａ接続では、ロータリバルブＲＢ１の破線で結ばれた接続口が接続され、Ｂ接続では実線で結ばれた接続口が接続される。
ロータリバルブＲＢ１の各接続口には、ラインＬ１ａ、送液ポンプＰを有するラインＬ１０ａ、ラインＬＡ、ラインＬＢが接続されている。ここで、Ａ接続ではラインＬ１ａとラインＬＡとが接続し、ラインＬ１０ａとラインＬＢとが接続する。また、Ｂ接続ではラインＬ１０ａとラインＬＡとが接続し、ラインＬ１ａとラインＬＢとが接続する。
また、第１カラムＣ１ａ，Ｃ１ｂの後段には、接続口を４つ有するロータリバルブＲＢ２が接続されている。ロータリバルブＲＢ２の構成はロータリバルブＲＢ１と同様である。
そして、ロータリバルブＲＢ２の後段には、ラインＬ３１及びラインＬ３２が接続されている。
ここで、ラインＬ３１は、回収用バルブＢ１１及び抗体回収装置Ｕ１１を備える回収ラインＬ１１と、廃液用バルブＢ１２及び廃液回収装置Ｕ１２を備える廃液ラインＬ１２とを有する。また、回収ラインＬ１１と廃液ラインＬ１２との分岐点の前段には第４ＵＶセンサ（第２物質検知部）Ｓ４が設置されている。
また、ラインＬ３２は、廃液回収装置Ｕ１３を有する。また、ラインＬ３２において、ロータリバルブＲＢ２と、廃液回収装置Ｕ１３との間に第５ＵＶセンサ（第１物質検知部）Ｓ５が設置されている。
そして、ロータリバルブＲＢ２の後段には、ラインＬ３１及びラインＬ３２が接続されている。
ここで、ラインＬ３１は、回収用バルブＢ１１及び抗体回収装置Ｕ１１を備える回収ラインＬ１１と、廃液用バルブＢ１２及び廃液回収装置Ｕ１２を備える廃液ラインＬ１２とを有する。また、回収ラインＬ１１と廃液ラインＬ１２との分岐点の前段には第４ＵＶセンサ（第２物質検知部）Ｓ４が設置されている。
また、ラインＬ３２は、廃液回収装置Ｕ１３を有する。また、ラインＬ３２において、ロータリバルブＲＢ２と、廃液回収装置Ｕ１３との間に第５ＵＶセンサ（第１物質検知部）Ｓ５が設置されている。
なお、図が煩雑になるのを避けるため、制御線を省略しているがロータリバルブＲＢ１，ＲＢ２は制御装置１０１によって接続が制御される。
図７は、ラインＬＡと、ラインＬＢとの処理タイミングについて説明する図である。
まず、ラインＬＡの第１カラムＣ１ａにおいて、上清に含まれる抗体の吸着が行われる（「上清（吸着）」）。この時間と同一時刻において、抗体がすでに吸着している第１カラムＣ１ｂを有するラインＬＢでは洗浄、溶出、再生及び平衡化の各工程が行われる。
そして、ラインＬＡにおける上清（吸着）の工程が終了すると、同時にラインＬＢにおける平衡化の工程が終了する。すると、ラインＬＡでは、洗浄、溶出、再生及び平衡化の各工程が行われ、ラインＬＢでは上清に含まれる抗体の吸着（「上清（吸着）」）が行われる。
このように、ラインＬＡと、ラインＬＢとで上清（吸着）の工程と、洗浄、溶出、再生及び平衡化の各工程とが切り替えられる。
一般に、洗浄、溶出、再生、平衡化の各工程における通液量の合計は、上清の通液量よりも大きい。そのため、各工程を通じて同一の流量を流すと、前者の時間の方が長くなる。このため、洗浄、溶出、再生、平衡化の各工程における流量の運転可能範囲が事前実験により求められている。そして、上清における抗体の吸着時間と洗浄、溶出、再生、平衡化の各工程の合計時間とが等しくなるように流量を最適化しておくことが望ましい。
まず、ラインＬＡの第１カラムＣ１ａにおいて、上清に含まれる抗体の吸着が行われる（「上清（吸着）」）。この時間と同一時刻において、抗体がすでに吸着している第１カラムＣ１ｂを有するラインＬＢでは洗浄、溶出、再生及び平衡化の各工程が行われる。
そして、ラインＬＡにおける上清（吸着）の工程が終了すると、同時にラインＬＢにおける平衡化の工程が終了する。すると、ラインＬＡでは、洗浄、溶出、再生及び平衡化の各工程が行われ、ラインＬＢでは上清に含まれる抗体の吸着（「上清（吸着）」）が行われる。
このように、ラインＬＡと、ラインＬＢとで上清（吸着）の工程と、洗浄、溶出、再生及び平衡化の各工程とが切り替えられる。
一般に、洗浄、溶出、再生、平衡化の各工程における通液量の合計は、上清の通液量よりも大きい。そのため、各工程を通じて同一の流量を流すと、前者の時間の方が長くなる。このため、洗浄、溶出、再生、平衡化の各工程における流量の運転可能範囲が事前実験により求められている。そして、上清における抗体の吸着時間と洗浄、溶出、再生、平衡化の各工程の合計時間とが等しくなるように流量を最適化しておくことが望ましい。
次に、図８Ａから図８Ｅを参照して図６における精製装置１ｂの動作を説明する。適宜、図２を参照する。
（１）まず、ロータリバルブＲＢ１及びロータリバルブＲＢ２において、Ｂ接続が行われる。この結果、図８Ａの太実線に示すようにラインＬ１ａ→ラインＬＢ→ラインＬ３２の順に送液流体が流れる。
この結果、第１カラムＣ１ｂにおける充填剤に抗体が特異的に付着していく（図２の時刻ｔ０～ｔ３に相当）。なお、このとき、第１カラムＣ１ｂにおける充填剤には抗体以外の不純物は付着しない。また不純物は、廃液ラインＬ３２から排出される。
（１）まず、ロータリバルブＲＢ１及びロータリバルブＲＢ２において、Ｂ接続が行われる。この結果、図８Ａの太実線に示すようにラインＬ１ａ→ラインＬＢ→ラインＬ３２の順に送液流体が流れる。
この結果、第１カラムＣ１ｂにおける充填剤に抗体が特異的に付着していく（図２の時刻ｔ０～ｔ３に相当）。なお、このとき、第１カラムＣ１ｂにおける充填剤には抗体以外の不純物は付着しない。また不純物は、廃液ラインＬ３２から排出される。
（２）やがて、第１カラムＣ１ｂから抗体の破過が生じ始め、第５ＵＶセンサＳ５の吸光度が上昇し始める（図２の時刻ｔ２～ｔ３に相当）。
（３）そして、第５ＵＶセンサＳ５の吸光度が所定の吸光度（ΔＵＶ１）に到達することによって、第１カラムＣ１ｂからの抗体の破過が検知される（図２の時刻ｔ３に相当）。
（４）第１カラムＣ１ｂからの破過を検知した制御装置１０１は、ロータリバルブＲＢ１及びロータリバルブＲＢ２の接続をＡ接続からＢ接続に切り替える。同時に、制御装置１０１は、洗浄液をラインＬ１０ａに送るように制御を行う。さらに、制御装置１０１は、回収用バルブＢ１１を閉状態とし、廃液用バルブＢ１２を開状態とする。また、制御装置１０１は、送液ポンプＰの送液流量を低下（図２のＱ１→Ｑ２）させる（図２の時刻ｔ８に相当）。これにより、第４ＵＶセンサＳ４が第１カラムＣ１ｂからの破過による吸光度を検出するようになる。
この結果、図８Ｂに示すように、ラインＬ１ａ→ラインＬＡ→ラインＬ３２の流れ（太実線）と、ラインＬ２→ラインＬ１０ａ→ラインＬＢ→ラインＬ３２（廃液ラインＬ１２）の流れ（太点線）が生じる。
この結果、図８Ｂに示すように、ラインＬ１ａ→ラインＬＡ→ラインＬ３２の流れ（太実線）と、ラインＬ２→ラインＬ１０ａ→ラインＬＢ→ラインＬ３２（廃液ラインＬ１２）の流れ（太点線）が生じる。
この結果、第１カラムＣ１ａの充填剤に上清の抗体が特異的に吸着されていく。
また、第１カラムＣ１ｂには流速が遅い洗浄液が流れることで、第１カラムＣ１ｂの導入側に浮遊している抗体が洗浄液によって押し出され、抗体が吸着されていない充填剤に吸着する。
また、第１カラムＣ１ｂには流速が遅い洗浄液が流れることで、第１カラムＣ１ｂの導入側に浮遊している抗体が洗浄液によって押し出され、抗体が吸着されていない充填剤に吸着する。
（５）第１カラムＣ１ｂおいて、第１カラムＣ１ｂのカラム体積と同程度の洗浄液が送液される（図２の時間Ｔ２）。そして、第４ＵＶセンサＳ４の吸光度は元に戻る（図２の時刻ｔ３～ｔ４～ｔ５）。
（６）その後、制御装置１０１は、送液ポンプＰの送液流量を元に戻す（図２のＱ２→Ｑ１、時刻ｔ５に相当）。同時に、制御装置１０１は、回収用バルブＢ１１を閉状態とし、廃液用バルブＢ１２を開状態とする。この結果、第１カラムＣ１ｂにおけるＤＮＡ断片や、細胞片が洗浄される。ＤＮＡ断片や、細胞片は廃液ラインＬ１２から排出される。
（６）その後、制御装置１０１は、送液ポンプＰの送液流量を元に戻す（図２のＱ２→Ｑ１、時刻ｔ５に相当）。同時に、制御装置１０１は、回収用バルブＢ１１を閉状態とし、廃液用バルブＢ１２を開状態とする。この結果、第１カラムＣ１ｂにおけるＤＮＡ断片や、細胞片が洗浄される。ＤＮＡ断片や、細胞片は廃液ラインＬ１２から排出される。
（７）制御装置１０１は、洗浄が十分に行われたと判定すると、溶出液用バルブＢ３を開状態とし、その他のバルブＢ２，Ｂ４～Ｂ５を閉状態とする（図２の時刻ｔ６に相当）。
この結果、図８Ｃに示すように、ラインＬ３→ラインＬ１０ａ→ラインＬＢ→ラインＬ３１（廃液ラインＬ１２）の流れが生じる。つまり、溶出液が第１カラムＣ１ｂに導入される。これによって、第１カラムＣ１ｂの充填剤に吸着されていた抗体が溶離し、第１カラムＣ１ｂから流出する。
ちなみに、ラインＬＡ側の流れは図８Ｂと同じである。
この結果、図８Ｃに示すように、ラインＬ３→ラインＬ１０ａ→ラインＬＢ→ラインＬ３１（廃液ラインＬ１２）の流れが生じる。つまり、溶出液が第１カラムＣ１ｂに導入される。これによって、第１カラムＣ１ｂの充填剤に吸着されていた抗体が溶離し、第１カラムＣ１ｂから流出する。
ちなみに、ラインＬＡ側の流れは図８Ｂと同じである。
（８）第１カラムＣ１ｂから流出する送液流体中の抗体濃度が上昇することによって第４ＵＶセンサＳ４の吸光度が上昇する（図２の時刻ｔ６～ｔ７に相当）。
（９）そして、第４ＵＶセンサＳ４の吸光度が所定の吸光度（図２のΔＵＶ２）に到達すると、制御装置１０１は回収用バルブＢ１１を開状態とし、廃液用バルブＢ１２を閉状態とする（図２の時刻ｔ７～ｔ８に相当）。
この結果、図８Ｄの太点線に示すように、ラインＬ３→ラインＬ１０ａ→ラインＬＢ→ラインＬ３１（回収ラインＬ１１）の流れが生じる。そして、抗体回収装置Ｕ１１に第１カラムＣ１ｂから流出した抗体が回収される。
（９）そして、第４ＵＶセンサＳ４の吸光度が所定の吸光度（図２のΔＵＶ２）に到達すると、制御装置１０１は回収用バルブＢ１１を開状態とし、廃液用バルブＢ１２を閉状態とする（図２の時刻ｔ７～ｔ８に相当）。
この結果、図８Ｄの太点線に示すように、ラインＬ３→ラインＬ１０ａ→ラインＬＢ→ラインＬ３１（回収ラインＬ１１）の流れが生じる。そして、抗体回収装置Ｕ１１に第１カラムＣ１ｂから流出した抗体が回収される。
（１０）そして、第４ＵＶセンサＳ４の吸光度が所定の吸光度（図２のΔＵＶ３）より低下すると、制御装置１０１は回収用バルブＢ１１を閉状態とし、廃液用バルブＢ１２を開状態とする（図２の時刻ｔ９～ｔ１０に相当）。
その結果、図８Ｃの状態に戻る。
（１１）その後、洗浄液、再生液、平衡液が順番に第１カラムＣ１ｂに導入される。
（１２）そして、第５ＵＶセンサＳ５の吸光度が所定の吸光度（図２のΔＵＶ１）に到達すると、制御装置１０１は、ロータリバルブＲＢ１，ＲＢ２の接続をＢ接続とする。また、制御装置１０１は、再生液がラインＬ１０ａに流れるように制御する。
この結果、図８Ｅに示すように、ラインＬ１ａ→ラインＬＢ→ラインＬ３２（太実線）の流れと、ラインＬ２→ラインＬ１０ａ→ラインＬＡ→ラインＬ３１（廃液ラインＬ１２）（太点線）の流れとなる。
以降、（５）～（１１）の処理が繰り返される。
その結果、図８Ｃの状態に戻る。
（１１）その後、洗浄液、再生液、平衡液が順番に第１カラムＣ１ｂに導入される。
（１２）そして、第５ＵＶセンサＳ５の吸光度が所定の吸光度（図２のΔＵＶ１）に到達すると、制御装置１０１は、ロータリバルブＲＢ１，ＲＢ２の接続をＢ接続とする。また、制御装置１０１は、再生液がラインＬ１０ａに流れるように制御する。
この結果、図８Ｅに示すように、ラインＬ１ａ→ラインＬＢ→ラインＬ３２（太実線）の流れと、ラインＬ２→ラインＬ１０ａ→ラインＬＡ→ラインＬ３１（廃液ラインＬ１２）（太点線）の流れとなる。
以降、（５）～（１１）の処理が繰り返される。
第３実施形態によれば、連続処理によって、一方の第１カラムＣ１で抗体の吸着が行われている間、他方の第１カラムＣ１で「洗浄」～「平衡化」の工程を行うことができる。これにより、処理効率を向上させることができる。
＜第４実施形態＞
図９は、第４実施形態に係る精製装置１ｃの構成例を示す図である。
図９において、図６と同様の構成については図６と同一の符号を付し、説明を省略する。
図９に示す精製装置１ｃでは、第１カラムＣ１ａの後段に第２カラムＣ２ａが設置され、第１カラムＣ１ｂの後段に第２カラムＣ２ｂが設置されている。
また、第１カラムＣ１ａと第２カラムＣ２ａの間に第２ＵＶセンサＳ２ａが設置され、第１カラムＣ１ｂと第２カラムＣ２ｂの間に第２ＵＶセンサＳ２ｂが設置されている。
図９は、第４実施形態に係る精製装置１ｃの構成例を示す図である。
図９において、図６と同様の構成については図６と同一の符号を付し、説明を省略する。
図９に示す精製装置１ｃでは、第１カラムＣ１ａの後段に第２カラムＣ２ａが設置され、第１カラムＣ１ｂの後段に第２カラムＣ２ｂが設置されている。
また、第１カラムＣ１ａと第２カラムＣ２ａの間に第２ＵＶセンサＳ２ａが設置され、第１カラムＣ１ｂと第２カラムＣ２ｂの間に第２ＵＶセンサＳ２ｂが設置されている。
なお、精製装置１ｃの動作は、第１カラムＣ１ａの破過が第２ＵＶセンサＳ２ａによって、第１カラムＣ１ｂの破過が第２ＵＶセンサＳ２ｂによって検知されること以外は、図７～図８Ｅで説明した動作と同様である。
第４実施形態によれば、第３実施形態の効果に加えて、破過によって第１カラムＣ１ａ，Ｃ１ｂから漏出した抗体を第２カラムＣ２ａ，Ｃ２ｂで補足することができ、抗体を効率的に回収できるという効果がある。
＜気泡除去機構＞
図１０は、本実施形態における気泡除去機構を示す図である。
配管内に気泡が混入してしまい、その気泡が第２ＵＶセンサＳ２の位置で留まってしまう場合がある。このような状態となると、第２ＵＶセンサＳ２の検知精度が大幅に低下してしまう。このような状態を避けるため、図１０に示すように、第２ＵＶセンサＳ２の後段に三方弁Ｂ２１が設けられている。三方弁Ｂ２１が有する３つの接続口のうち、２つは第１カラムＣ１から導出される配管に接続される。そして、残り１つの接続口は廃液ラインＬ２１に接続される。
図１０は、本実施形態における気泡除去機構を示す図である。
配管内に気泡が混入してしまい、その気泡が第２ＵＶセンサＳ２の位置で留まってしまう場合がある。このような状態となると、第２ＵＶセンサＳ２の検知精度が大幅に低下してしまう。このような状態を避けるため、図１０に示すように、第２ＵＶセンサＳ２の後段に三方弁Ｂ２１が設けられている。三方弁Ｂ２１が有する３つの接続口のうち、２つは第１カラムＣ１から導出される配管に接続される。そして、残り１つの接続口は廃液ラインＬ２１に接続される。
制御装置１０１は、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度の時間変化に異常を検知すると、三方弁Ｂ２１を第１カラムＣ１→廃液ラインＬ２１に切り替え、送液ポンプＰの送液流量を大きくする。
これにより、配管内の気泡が押し出され、廃液ラインＬ２１から排出される。
制御装置１０１は、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度の時間変化が元に戻ると、三方弁Ｂ２１の切り替えを元に戻し、送液ポンプＰの送液流量を元に戻す。
これにより、配管内の気泡が押し出され、廃液ラインＬ２１から排出される。
制御装置１０１は、第２ＵＶセンサＳ２の吸光度の時間変化が元に戻ると、三方弁Ｂ２１の切り替えを元に戻し、送液ポンプＰの送液流量を元に戻す。
なお、このような気泡除去機構は、第３ＵＶセンサＳ３の後段に設けられてもよい。
図１１及び図１２は、ラインの切り替えにロータリバルブＲＢ３が用いられる例を示す図である。
図１１は、図１、図４の精製装置１，１ａに用いられる例、図１２は図６、図９の精製装置１ｂ，１ｃに用いられる例を示している。
図１、図４に示す精製装置１，１ａでは、ラインＬ１～ラインＬ５の切り替えにダイアフラム弁や、ピンチバルブが用いられている。同様に、図６、図９に示す精製装置１ｂ，１ｃでは、ラインＬ２～Ｌ５の切り替えにダイアフラム弁や、ピンチバルブが用いられている。
図１１は、図１、図４の精製装置１，１ａに用いられる例、図１２は図６、図９の精製装置１ｂ，１ｃに用いられる例を示している。
図１、図４に示す精製装置１，１ａでは、ラインＬ１～ラインＬ５の切り替えにダイアフラム弁や、ピンチバルブが用いられている。同様に、図６、図９に示す精製装置１ｂ，１ｃでは、ラインＬ２～Ｌ５の切り替えにダイアフラム弁や、ピンチバルブが用いられている。
これに対して、図１１に示す例では、ラインＬ１～Ｌ５の切り替えにロータリバルブＲＢ３が用いられている。同様に、図１２に示す例では、ラインＬ２～Ｌ５の切り替えにロータリバルブＲＢ３が用いられている。
このように、ロータリバルブＲＢ３が使用されることで、図１、図４、図６、図９の例と比較して、バルブから第１カラムＣ１までの流路内体積を低減することができる。これにより、各送液流体の混合を抑制することができ、精製効率を向上することができる。
ここで、図１５に示す抗体精製装置Ｚ１（比較例）、図１７に示す多カラムクロマトグラフィーＺ３（比較例）、図１に示す精製装置１（第１実施形態）、図４に示す精製装置１ａ（第２実施形態）、図６に示す精製装置１ｂ（第３実施形態）、図９に示す精製装置１ｃ（第４実施形態）における抗体の回収率、カラム利用効率を評価した結果を説明する。
運転条件は、以下のように共通して設定した。
・第１カラムＣ１の体積Ｖ１： １ｍＬ
・第２カラムＣ２の体積Ｖ２： ０．１ｍＬ
・高送液流量Ｑ１： ２．０ｍＬ／ｍｉｎ
・低送液流量Ｑ２： ０．２ｍＬ／ｍｉｎ（精製装置１，１ａ～１ｃ）
・吸着時間ｔ： ２０ｍｉｎ
・抗体濃度Ｃ： １ｍｇ／ｍＬ
・第１カラムＣ１の内径Ｄ： ７ｍｍ
・第１カラムＣ１及び第２カラムＣ２の線速度ｕ： ５．２ｃｍ／ｍｉｎ（３１２ｃｍ／ｈ）
・第１カラムＣ１の体積Ｖ１： １ｍＬ
・第２カラムＣ２の体積Ｖ２： ０．１ｍＬ
・高送液流量Ｑ１： ２．０ｍＬ／ｍｉｎ
・低送液流量Ｑ２： ０．２ｍＬ／ｍｉｎ（精製装置１，１ａ～１ｃ）
・吸着時間ｔ： ２０ｍｉｎ
・抗体濃度Ｃ： １ｍｇ／ｍＬ
・第１カラムＣ１の内径Ｄ： ７ｍｍ
・第１カラムＣ１及び第２カラムＣ２の線速度ｕ： ５．２ｃｍ／ｍｉｎ（３１２ｃｍ／ｈ）
●評価結果
図１５の抗体精製装置Ｚ１（比較例、バッチ方式）：回収率：８８％ カラム利用効率：６９％
図１７の多カラムクロマトグラフィーＺ３（比較例、連続方式）：回収率：９３％ カラム利用効率：８９％
図１の精製装置１（第１実施形態）：回収率：９３％ カラム利用効率：８９％
図４の精製装置１ａ（第２実施形態）：回収率：９３％ カラム利用効率：８９％
図６の精製装置１ｂ（第３実施形態）：回収率：９３％ カラム利用効率：８９％
図９の精製装置１ｃ（第４実施形態）：回収率：９３％ カラム利用効率：８９％
図１５の抗体精製装置Ｚ１（比較例、バッチ方式）：回収率：８８％ カラム利用効率：６９％
図１７の多カラムクロマトグラフィーＺ３（比較例、連続方式）：回収率：９３％ カラム利用効率：８９％
図１の精製装置１（第１実施形態）：回収率：９３％ カラム利用効率：８９％
図４の精製装置１ａ（第２実施形態）：回収率：９３％ カラム利用効率：８９％
図６の精製装置１ｂ（第３実施形態）：回収率：９３％ カラム利用効率：８９％
図９の精製装置１ｃ（第４実施形態）：回収率：９３％ カラム利用効率：８９％
これらの結果から、本実施形態の精製装置１，１ａ～１ｃは、図１７の多カラムクロマトグラフィーＺ３のような複雑な構造を有さなくても、図１７に示す多カラムクロマトグラフィーＺ３と同等の回収率、カラム利用効率を示すことがわかった。
また、本実施形態の精製装置１，１ａ～１ｃは、図１７に示す多カラムクロマトグラフィーＺ３よりもバルブの数が少なく、装置の構成も単純なため、図１７に示す多カラムクロマトグラフィーＺ３よりも故障のリスクを少なくすることができる。
また、本実施形態の精製装置１，１ａ～１ｃは、図１７に示す多カラムクロマトグラフィーＺ３よりもバルブの数が少なく、装置の構成も単純なため、図１７に示す多カラムクロマトグラフィーＺ３よりも故障のリスクを少なくすることができる。
＜医薬品製造システム＞
図１３は、本実施形態における医薬品の製造方法の全体概念を説明するための図である。
医薬品製造装置Ｗ１において、抗体医薬品（抗体）は培養槽Ｔ１１内で動物細胞を培養して生産される。図１３に示すような、連続培養方式では培養液がラインＬ２４を介して連続的に培養槽Ｔ１１に供給される。また、培養槽Ｔ１１における培養液はポンプＰ１１によりラインＬ２２を介してクロスフローフィルタＦ１に送液される。クロスフローフィルタＦ１では、細胞が濾しとられ、培養液の上清が生成される。濾しとられた細胞はラインＬ２３を介して培養槽Ｔ１１に返送される。また、濾過された上清は精製装置１，１ａ～１ｃの上清送液装置Ｉ１（図１、図４、図６、図９参照）へ送られる。
なお、上清に固形分が含まれる場合、図１３に示すようにフィルタＦ１１を介した後、精製装置１，１ａ～１ｃの上清送液装置Ｉ１へ送られることが望ましい。
図１３は、本実施形態における医薬品の製造方法の全体概念を説明するための図である。
医薬品製造装置Ｗ１において、抗体医薬品（抗体）は培養槽Ｔ１１内で動物細胞を培養して生産される。図１３に示すような、連続培養方式では培養液がラインＬ２４を介して連続的に培養槽Ｔ１１に供給される。また、培養槽Ｔ１１における培養液はポンプＰ１１によりラインＬ２２を介してクロスフローフィルタＦ１に送液される。クロスフローフィルタＦ１では、細胞が濾しとられ、培養液の上清が生成される。濾しとられた細胞はラインＬ２３を介して培養槽Ｔ１１に返送される。また、濾過された上清は精製装置１，１ａ～１ｃの上清送液装置Ｉ１（図１、図４、図６、図９参照）へ送られる。
なお、上清に固形分が含まれる場合、図１３に示すようにフィルタＦ１１を介した後、精製装置１，１ａ～１ｃの上清送液装置Ｉ１へ送られることが望ましい。
図１３に示す手法は培養液を培養槽Ｔ１１及びクロスフローフィルタＦ１間で循環送液することで、抗体医薬品を連続的回収する手法である。
図１４は、本実施形態における図１３とは別の製造方法の全体概念を説明するための図である。
図１４に示す医薬品製造装置Ｗ１でも、図１３と同様、培養液がラインＬ２４を介して連続的に培養槽Ｔ１１に供給される。そして、抗体医薬品は培養槽Ｔ１１内で動物細胞を培養して生産される。そして、図１４に示す手法では、ダイアフラムポンプＰ１２がダイヤフラムエア駆動装置Ａによりエア駆動されることで、培養液がクロスフローフィルタＦ２で往復送液される。これにより、培養液が濾過される。ダイアフラムポンプＰ１２により培養液がクロスフローフィルタＦ２で往復送液されることで、クロスフローフィルタＦ２における目詰まりのリスクを低減することができる。
この培養液は遠心分離やフィルタＦ１２等により細胞及び大きな細胞断片等を除去された後、上清として、精製装置１，１ａ～１ｃの上清送液装置Ｉ１（図１、図４、図６、図９参照）に送液される。
また、培養が終わった培養槽Ｔ１１内の培養液は廃液ラインＬ３１を介して廃液される。
なお、上清に固形分が含まれる場合、図１４に示すようにフィルタＦ１２を介した後、精製装置１，１ａ～１ｃの上清送液装置Ｉ１へ送られることが望ましい。
図１４に示す医薬品製造装置Ｗ１でも、図１３と同様、培養液がラインＬ２４を介して連続的に培養槽Ｔ１１に供給される。そして、抗体医薬品は培養槽Ｔ１１内で動物細胞を培養して生産される。そして、図１４に示す手法では、ダイアフラムポンプＰ１２がダイヤフラムエア駆動装置Ａによりエア駆動されることで、培養液がクロスフローフィルタＦ２で往復送液される。これにより、培養液が濾過される。ダイアフラムポンプＰ１２により培養液がクロスフローフィルタＦ２で往復送液されることで、クロスフローフィルタＦ２における目詰まりのリスクを低減することができる。
この培養液は遠心分離やフィルタＦ１２等により細胞及び大きな細胞断片等を除去された後、上清として、精製装置１，１ａ～１ｃの上清送液装置Ｉ１（図１、図４、図６、図９参照）に送液される。
また、培養が終わった培養槽Ｔ１１内の培養液は廃液ラインＬ３１を介して廃液される。
なお、上清に固形分が含まれる場合、図１４に示すようにフィルタＦ１２を介した後、精製装置１，１ａ～１ｃの上清送液装置Ｉ１へ送られることが望ましい。
本実施形態の精製装置１，１ａ～１ｃは、医薬プラントへの適用を想定しているが、食品プラントや、酵素製造プラント、化学プラント等に適用されてもよい。
また、第３実施形態、第４実施形態に示すラインＬＡ，ＬＢの組み合わせを複数有するようにしてもよい。
また、第３実施形態、第４実施形態に示すラインＬＡ，ＬＢの組み合わせを複数有するようにしてもよい。
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、前記した各構成、機能、制御装置１０１、ポンプ制御装置１０２は、それらの一部またはすべてを、例えば集積回路で設計すること等によりハードウェアで実現してもよい。また、前記した各構成、機能等は、ＣＰＵ等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、ＨＤ（Hard Disk）に格納すること以外に、メモリや、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又は、ＩＣ（Integrated Circuit）カードや、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体に格納することができる。
また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。
また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。
１，１ａ～１ｃ 精製装置
１０１ 制御装置（制御部）
Ｂ１ 上清用バルブ（第１バルブ）
Ｂ２ 洗浄液用バルブ（第１バルブ、第２バルブ）
Ｂ３ 溶出液用バルブ（第２バルブ）
Ｂ１１ 回収用バルブ（第３バルブ）
Ｂ１２ 廃液用バルブ（第３バルブ）
Ｃ１，Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ 第１カラム
Ｃ２，Ｃ２ａ，Ｃ２ｂ 第２カラム
Ｌ１１ 回収ライン（回収流路）
Ｌ１２ 廃液ライン（廃液流路）
ＬＡ ライン（第１の組、第３の組）
ＬＢ ライン（第２の組、第４の組）
Ｐ，Ｐ１ 送液ポンプ（ポンプ）
ＲＢ１ ロータリバルブ（第４バルブ）
Ｓ２，Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ 第２ＵＶセンサ（第１物質検知部）
Ｓ３ 第３ＵＶセンサ（第２物質検知部）
Ｓ４ 第４ＵＶセンサ（第２物質検知部）
Ｓ５ 第５ＵＶセンサ（第１物質検知部）
１０１ 制御装置（制御部）
Ｂ１ 上清用バルブ（第１バルブ）
Ｂ２ 洗浄液用バルブ（第１バルブ、第２バルブ）
Ｂ３ 溶出液用バルブ（第２バルブ）
Ｂ１１ 回収用バルブ（第３バルブ）
Ｂ１２ 廃液用バルブ（第３バルブ）
Ｃ１，Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ 第１カラム
Ｃ２，Ｃ２ａ，Ｃ２ｂ 第２カラム
Ｌ１１ 回収ライン（回収流路）
Ｌ１２ 廃液ライン（廃液流路）
ＬＡ ライン（第１の組、第３の組）
ＬＢ ライン（第２の組、第４の組）
Ｐ，Ｐ１ 送液ポンプ（ポンプ）
ＲＢ１ ロータリバルブ（第４バルブ）
Ｓ２，Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ 第２ＵＶセンサ（第１物質検知部）
Ｓ３ 第３ＵＶセンサ（第２物質検知部）
Ｓ４ 第４ＵＶセンサ（第２物質検知部）
Ｓ５ 第５ＵＶセンサ（第１物質検知部）
Claims (12)
- 所定の物質を含む第１液体が流されることで、前記所定の物質を特異的に吸着する第１カラムと、
前記第１液体及び前記所定の物質以外の物質を前記第１カラムから洗い流す第２液体を切り替える第１バルブと、
前記第１カラムに前記第１液体及び前記第２液体を含む液体を送液するポンプと、
前記第１カラムの後段に備えられる、前記第１カラムからの前記所定の物質の流出量を検知する第１物質検知部と、
制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記第１物質検知部により、前記第１カラムからの前記所定の物質の流出量が第１の値以上と検知されることにより、前記第１バルブを前記第１液体から前記第２液体に切り替え、前記ポンプの流量を低下させる
ことを特徴とする精製装置。 - 前記第１物質検知部により、前記第１カラムからの前記所定の物質の流出量が前記第１の値以上と検知された後、前記ポンプの流量を元に戻す
ことを特徴とする請求項１に記載の精製装置。 - 前記第２液体から前記所定の物質を前記第１カラムから溶出する第３液体に切り替える第２バルブと、
前記第１物質検知部の後段に、前記所定の物質を回収する回収流路と、前記所定の物質以外の物質を排出する廃液流路と、を切り替える第３バルブを有し、
前記廃液流路に前記第１カラムから流出した液体が流れるよう前記第３バルブが切り替えられており、
前記制御部は、
前記第１カラムからの前記所定の物質の流出量が第１の値以上と検知された後、前記第１物質検知部により、前記第１カラムからの前記所定の物質の流出が止まったと検知され、さらに、所定の時間が経過した後に、前記第２液体から前記第３液体が流れるよう前記第２バルブを切り替え、
さらに、前記第１物質検知部により、前記所定の物質の流出量が第２の値以上と検知されることにより、前記廃液流路から前記回収流路へ前記第３バルブを切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の精製装置。 - 前記第１カラム及び前記第１物質検知部をそれぞれ有する第１の組及び第２の組を有し、
前記第１の組及び前記第２の組が、前記ポンプに対して並列に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の精製装置。 - 前記第１の組及び前記第２の組に流れる液体は、前記第１の組及び前記第２の組それぞれに備えられている第１カラムの前段に備えられている第４バルブによって切り替え可能である
ことを特徴とする請求項４に記載の精製装置。 - 前記制御部は、
前記第１の組及び前記第２の組の一方において、前記第１液体が流れている間、他方において前記第１液体以外の液体が流れるよう前記第４バルブを切り替える
ことを特徴とする請求項５に記載の精製装置。 - 前記第１物質検知部の後段に、前記第１物質検知部により前記第１の値が検知された量の前記所定の物質を吸着するのに十分な大きさである第２カラム
を有することを特徴とする請求項１に記載の精製装置。 - 前記第２カラムの後段に前記第２カラムからの前記所定の物質の流出量を検知する第２物質検知部と、
前記第２液体から前記所定の物質を前記第１カラムから溶出する第３液体に切り替える第２バルブと、
前記第２物質検知部の後段に、前記所定の物質を回収する回収流路と、前記所定の物質以外の物質を排出する廃液流路と、を切り替える第３バルブを有し、
前記制御部は、
前記第１カラムからの前記所定の物質の流出量が前記第１の値以上と検知された後、前記第２物質検知部により、前記第１カラム及び前記第２カラムからの前記所定の物質の流出が止まったと検知され、さらに、所定の時間が経過した後に、前記第２液体から前記第３液体が流れるよう前記第２バルブを切り替え、
さらに、前記第２物質検知部により、前記所定の物質の流出量が第３の値以上と検知されることにより、前記廃液流路から前記回収流路へ前記第３バルブを切り替える
ことを特徴とする請求項７に記載の精製装置。 - 前記第１カラム、前記第２カラム、前記第１物質検知部をそれぞれ有する第３の組及び第４の組を有し、
前記第３の組及び前記第４の組が、前記ポンプに対して並列に接続される
ことを特徴とする請求項７に記載の精製装置。 - 前記第３の組及び前記第４の組に流れる液体は、前記第３の組及び前記第４の組それぞれに備えられている第１カラムの前段に備えられている第４バルブによって切り替え可能である
ことを特徴とする請求項９に記載の精製装置。 - 前記制御部は、
前記第３の組及び前記第４の組の一方において、前記第１液体が流れている間、他方において前記第１液体以外の液体が流れるよう前記第４バルブを切り替える
ことを特徴とする請求項１０に記載の精製装置。 - 前記所定の物質は、細胞を培養することによって生産される抗体であり、
前記第１液体は、前記細胞が培養されている培養液の上清である
ことを特徴とする請求項１に記載の精製装置。
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