KR20160075707A - 생물학적 또는 화학적 변환을 위한 반응기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 적어도 하나의 고체 반응 멤버를 사용하여, 생물학적 또는 화학적 변환, 또는 유동성의 매체로부터의 물리적 또는 화학적 포획 또는 유동성의 매체로의 제제들의 릴리즈를 수행하기 위한 새로운 반응기와 관련되고, 반응기는 유체의 전단 응력을 높이기 위한 수단을 포함하는 반응기 용기와 상기 반응기 용기 내에 동작적으로 장착되는 변환 디바이스로 구성된다. 본 발명은 또한 유체의 전단 응력을 높이기 위한 수단을 포함하는 반응기 용기와 변환 디바이스를 포함하는 부품들의 키트를 제공한다. 마지막으로, 본 발명은 적어도 하나의 고체 반응 멤버를 사용하여, 생물학적 또는 화학적 변환, 또는 유동성의 매체로부터의 물리적 또는 화학적 포획 또는 유동성의 매체로의 제제들의 릴리즈를 위해 상기 반응기 및/또는 상기 부품들의 키트를 사용하는 방법을 제공한다.

Description

생물학적 또는 화학적 변환을 위한 반응기{A REACTOR FOR BIOLOGICAL OR CHEMICAL TRANSFORMATION}
본 발명은, 적어도 하나의 고체 반응 멤버를 사용하여, 생물학적 또는 화학적 변환, 또는 유동성의 매체로부터의 물리적 또는 화학적 포획 또는 유동성의 매체로의 제제들의 릴리즈를 수행하기 위한 새로운 반응기와 관련되고, 반응기는 특정한 내부 설계를 갖는 반응기 용기와, 상기 반응기 용기 내에 동작적으로 장착되는 변환 디바이스로 구성된다. 본 발명은 또한 상기 특정한 내부 설계를 갖는 반응기 용기와 변환 디바이스를 포함하는 부품들의 키트를 제공한다. 마지막으로, 본 발명은 적어도 하나의 고체 반응 멤버를 사용하여, 생물학적 또는 화학적 변환, 또는 유동성의 매체로부터의 물리적 또는 화학적 포획 또는 유동성의 매체로의 제제들의 릴리즈를 위해 상기 반응기 및/또는 상기 부품들의 키트를 사용하는 방법을 제공한다.
화학 및 생물 공학에 있어서의 이종의 공정들은, 반응물들 또는 다른 제제들을, 샘플 용질(solute)들 및/또는 고체 멤버(들)로의 유체-운반된 제제(들)의 대화식 처리(interactive processing)의 생성물들을 운반하는 유동성의 매체와 접촉하는 고체 멤버(고정화된 화학적 시약(immobilized chemical reagent)들, 촉매들, 스캐빈저(scavenger)들, 반응 지지물(reaction support)들, 포획 흡수제(sorbent)들, 또는 효소들 또는 세포들 또는 이들의 조각(fragment)들과 같은 고정된 생물학적 물질들을 포함하지만 여기에 제한되지는 않음)를 포괄하는, 단위 동작(operation)들 이다. 대부분의 이러한 이종의 공정들은 유체 및 고체의 상태들 간의 필요한 물질 이동(mass transfer)을 이루기 위한 유동성의 매체의 전달성의 흐름(convective flow)에 크게 의존한다. 결과적으로, 고체/유체 이종의 시스템들은 따라서, 적합한(suitable) 설계로 채워진 전통적인 컬럼(conventional packed column)이 종종 반응 매체에 의해 전이되거나(transited) 침출되는(percolated) 고체 멤버를 캡슐화하기(encapsulating) 위한 바람직한 포맷(format)이 되는 경우의, 모드를 통해 종종 연속적인 흐름으로 동작된다. 다수의 공정들은 그러나, 연속적인 공정에 적합하지 않다. 이는 특히, 고체 멤버가, 채워진 컬럼 베드(packed column bed) 내에서, 제제들의 순차적인 첨가 및/또는 부산물(by-products) 또는 소기의 생성물들의 제거가 요구되거나, 물리적 또는 화학적 조건들이 그렇지 않으면 고체 멤버를 사용하는 공정의 과정 동안 변경되어야 하는 변환 스킴들에서 붕괴하기 쉬운, 연성이고(soft) 압축 가능한 겔인 공정들에서 적용된다. 이러한 경우들에서, 일괄 처리 방식의 공정 모델(batch-wise processing model)이 종종 바람직하다. 이러한 일괄 처리 방식의 이종의 공정은 유체 매체에 교반(agitation) 하에서 미립자(particulate) 물질 고체 멤버를 직접적으로 부유시키는 것(suspending)에 의해 또한(either) 수행될 수 있고, 공정이 끝난 후 일반적으로 상을 분리하기 위해 여과(filtration) 또는 침전 단계를 요구하는 공정이다. 대안적으로, 유동성의 매체는, 변환이 수행되기 위해 요구되는 전달성의 물질 이동을 달성하기 위해, 펌프들 및/또는 밸브들 또는 이와 유사한 것을 포함하는 특별하게 설계된 흐름 시스템을 사용하여 고체 멤버를 포함하는 채워진 저장소(packed reservoir)를 통해 배치(batch) 반응기로부터 순환될 수 있다. 이러한 반응기들은 종종 꽤 복잡하게 되고, 정기적으로 현장에 설치되어야 하고 특정한 목적을 위해 조정되어야 한다.
고체 및 유체 상들 간에 효율적인 전달성의 물질 이동을 이루기 위한 과제는 다양한 방식들로 다루어 졌다. 몇몇의 흥미로운 대안들이 WO 2011/098570에서 설명되고, 이는 고체 반응 멤버를 사용하여, 생물학적 또는 화학적 변환, 또는 유동성의 매체로부터의 물리적 또는 화학적 포획 또는 유동성의 매체로의 제제들의 릴리즈를 수행하기 위한 디바이스들과 관련된다. 이러한 디바이스들은 유체 매체 입구, 유체 매체 배출구, 제제들의 상기 변환, 포획 또는 릴리즈가 수행되는 적어도 하나의 밀폐부 및 흐름 분배기를 회전시키거나, 흔들거나(rocking, wagging), 또는 진동시키는(oscillating) 수단을 갖는 흐름 분배기로 구성되고, 그로 인해 잠겨지는(submerged) 유동성의 매체는 흐름 분배기 내에 포함된 고체 멤버의 베드를 통해 펌프된다.
이러한 펌핑 동작의 결과로서, WO 2011/098570에서 개시된 디바이스들의 사용은 증가된 전달성의 물질 전달로 이어지고, 따라서 대부분의 이종의 변환 스킴들의 개선된 퍼포먼스로 이어진다. 이러한 개선된 전달성의 물질 이동 특성들의 이유들 중 하나는 중심의 입구(들)를 통해 유체를 끌어당기고 이를 외주의 배출구들을 통해 배출하기 위해 원심력(centrifugal force) 및 유체 역학의 조합을 사용하는 흐름 분배기의 능력에 있고, 디바이스의 바닥에서 배치된 더 큰 중심의 입구로부터 유체를 우세하게 끌어당기는 펌핑 동작을 결과로서 낳는다.
그러나, 고체 반응 멤버를 사용하여, 생물학적 및 화학적 변환, 제제들의 물리적 및 화학적 포획 및 릴리즈를 개선하기 위해, 더 증가된 전달성의 물질 이동과 고체 시약 및 유동성의 반응 매체 간의 증가된 비율을 제공할 수 있는 디바이스들에 대한 수요가 여전히 존재한다. 원통형의 반응기 내에서 WO 2011/098570에서 개시된 흐름 분배기 디바이스들의 효율적인 사용을 방해하는 요인들은, 흐름 분배기로의, 제거되기 어려울 수 있는, 기체들의 흡입(suction)에 의해 수반되는, 고형 회전(solid body rotation) 및 플러그홀 소용돌이들(plughole vortices)의 형성에 있다. 표준적인 추진기-교반되는(impeller-stirred) 배치 반응기(도 1)에 대해 고형 회전 및 소용돌이 형성의 문제를 해결하기 위한 전통적인 방법은 방해판들(baffles) 10의 세트를 갖는 용기를 비치함으로써(furnishing) 반응기 내에서 회전 흐름을 방해하는 것이고(H. A. 야콥센, "화학적 반응기 모델링: 다상의 반응의 흐름들", 스프링저 벌라크: 베를린/하이델베르크, 2008; 페이지 679-684), 방해판들은 보통 몇 개의 (일반적으로는 4개) 비 교반된 유체 포켓(unstirred fluid pocket)들의 형성을 회피하기 위해 반응기의 내측 벽부로부터 약간의 거리에서 배치되는 수직의 흐름-방해(interrupting) 요소들로서 구현된다. 그러나, 도 1로부터 명백한 것처럼, 전통적인 방해판들의 세트의 포함은 반응기의 전체적인 유체 부피의 상당한 증가를 결과로서 낳는다. 이러한 초과 부피는, 고체 반응 멤버 및 유동성의 상 간의 높은 부피 비의 사용을 방해할 것이므로, 또한 의도된 변환들의 속도(kinetics)에 대해서도 종종 해롭다. 유체 상에서 동일하게 충전된(charged) 반응물의 양에 대해, 농도가 이로 인해 더 낮아지게 될 것이고, 이는 대부분의 경우들에서 반응 속도에 부정적인 영향을 미친다. 전통적인 방해판들은 또한 작은 스케일의 실험실 반응기들로 구현되기에는 비실용적이다.
종래 기술에 비해, 이종의 변환 스킴들의 전달성의 물질 이동을 본질적으로 증가시키면서, 동시에, 유동성의 매체의 부피를 감소시킴으로써 반응 속도를 개선시키고, 따라서, 생물학적 및 화학적 변환들과 이러한 스킴들에 의해 처리되는 유동성의 매체로부터의 물리적 및 화학적 포획 또는 이러한 유동성의 매체로의 제제들의 릴리즈의 퍼포먼스를 개선하도록 하는 반응기를 생성하는 것이 가능하게 됨이 이제 알려진다.
제1 측면에서, 본 발명은 적어도 하나의 고체 반응 멤버(solid reaction member)(들)를 사용하여, 생물학적 또는 화학적 변환(transformation), 또는 유동성의 매체(fluidic media)로부터의 물리적 또는 화학적 포획(trapping) 또는 유동성의 매체로의 제제들의 릴리즈(release)를 수행하기 위한 반응기에 있어서, 상기 반응기는 제1 단부, 제2 단부 및 이러한 단부들 간의 내측 벽부를 갖는 원통형의 반응기 용기(vessel)를 포함하고, 반응기 용기 내에서 변환 디바이스가 장착되고, 상기 변환 디바이스는
흐름 분배기(flow distributor) - 본질적으로(essentially) 원통형의 형상과, 제1 본질적으로 평평한 표면, 제2 본질적으로 평평한 표면 및 본질적으로 원형의 단면을 갖는 외주 벽부(peripheral wall)를 가지고, 상기 제1 및/또는 제2 표면의 중심의 근처에(in vicinity of) 위치된, 유체 매체를 받아들이기 위해 조절되고(adapted) 선택적으로 최초로 부유된(suspended) 고체 반응 멤버(들)를 받아들이기 위해 조절되는 유체 매체 입구(inlet), 상기 유체 매체에 대해서는 투과 가능(permeable)하게 되지만 고체 반응 멤버(들)에 대해서는 투과 불가능하게 되는, 적어도 하나의 유체 매체 배출구(outlet) - 상기 배출구(들)는 상기 외주 벽부 상에 위치됨 -, 상기 흐름 분배기의 회전 또는 진동(oscillation)을 가능하게 하기 위한 상기 제1 표면 상에 위치되는 구동 샤프트 및 상기 고체 반응 멤버들이 포획될 수 있고 상기 변환이 수행되는 적어도 하나의 밀폐부(confinement)를 가짐 -와
상기 디바이스를 회전 및/또는 진동시키기 위한 수단을 포함하고, 상기 반응기 용기의 상기 내측 벽부는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부의 사이에서 상기 내측 벽부를 따르는 2개의 회전 방향(rotary direction)들 중 어느 것에서 유체의 전단 응력(fluidic shear stress) 높이기 위한(enhancing) 수단을 포함하는, 반응기를 제공한다.
제2 측면에서, 본 발명은 적어도 하나의 고체 반응 멤버를 사용하여, 생물학적 또는 화학적 변환, 또는 유동성의 매체로부터의 물리적 또는 화학적 포획 또는 유동성의 매체로의 제제들의 릴리즈를 수행하기 위한 키트에 있어서,
a) 제1 단부, 제2 단부 및 이러한 단부들 간의 내측 벽부를 갖는 원통형의 반응기 용기(vessel) - 상기 내측 벽부는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부의 사이에서 상기 내측 벽부를 따르는 2개의 회전 방향들 중 어느 것에서 유체의 전단 응력 높이기 위한 수단을 포함함 -; 및
b) 흐름 분배기 - 본질적으로 원통형의 형상과, 제1 본질적으로 평평한 표면, 제2 본질적으로 평평한 표면 및 본질적으로 원형의 단면을 갖는 외주 벽부를 가지고, 유체 매체를 받아들이기 위해 조절되고 선택적으로 최초로 부유된 고체 반응 멤버들을 받아들이기 위해 조절되고, 상기 제1 및/또는 제2 표면의 중심에서 위치된 적어도 하나의 유체 매체 입구, 상기 유체 매체에 대해서는 투과 가능하게 되지만 고체 반응 멤버들에 대해서는 투과 불가능하게 되는 적어도 하나의 유체 매체 배출구 - 상기 배출구는 상기 외주 벽부 상에 위치됨 -, 상기 흐름 분배기의 회전 또는 진동을 가능하게 하기 위한 상기 제1 표면 상에 위치되는 구동 샤프트 및 상기 고체 반응 멤버들이 포획될 수 있고 상기 변환이 수행되는 적어도 하나의 밀폐부를 가짐 -를 포함하는, 키트를 제공한다.
제3 측면에서, 본 발명은 적어도 하나의 고체 반응 멤버를 사용하여, 생물학적 또는 화학적 변환, 또는 유동성의 매체 내로부터의 물리적 또는 화학적 포획 또는 유동성의 매체로의 제제들의 릴리즈를 수행하기 위한, 제1 측면에 따른 반응기를 사용하는 방법을 제공한다.
본 발명은 이제 첨부된 도면들을 참조하여 다음과 같이 더 개시된다.
도 1은 적어도 하나의 고체 반응 멤버를 사용하여, 생물학적 또는 화학적 변환, 또는 유동성의 매체로부터의 물리적 또는 화학적 포획 또는 유동성의 매체로의 제제들의 릴리즈를 수행하기 위한 전통적인 반응기 셋-업의 측면도를 나타낸다;
도 2는 변환 디바이스의 실시예의 측면도를 나타낸다;
도 3은 흐름 분배기의 실시예의 제2 표면의 윤곽이다;
도 4는 도 2에서의 변환 디바이스의 흐름 분배기의 실시예의 제1 표면의 뷰를 개시한다;
도 5는 도 2에서 도시된 변환 디바이스의 실시예의 선 A-B를 따른 아래로부터의 수평의 단면도를 나타낸다;
도 6은 변환 디바이스 및 반응기의 내측 벽에서의 반-타원형-향상의 그로브를 포함하는 반응기의 수평의 단면을 나타낸다;
도 7은 변환 디바이스 및 반응기의 내측 벽 상의 튜브들을 포함하는 반응기의 수평의 단면도를 개시한다;
도 8은 변환 디바이스 및 반응기의 내측 벽 상의 직사각형의 채널들을 포함하는 반응기의 수평의 단면을 설명한다;
도 9는 변환 디바이스 및 반응기의 내측 벽 상의 반-타원형의 채널들을 포함하는 반응기의 수평의 단면을 설명한다;
도 10은 변환 디바이스 및 반응기의 내측 벽 상의 삼각형의 채널들을 포함하는 반응기의 수평의 단면의 윤곽이다;
도 11은 변환 디바이스와 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 사이의 상기 내측 벽부를 따르는 2개의 회전 방향들 중 어느 것에서 유체의 전단 응력 높이기 위한 수단을 포함하는 반응기의 측면도를 나타낸다;
도 12는 이러한 응용(application)의 실험적인 일부의 실험적인 셋-업들을 나타내는 사진들을 나타낸다.
따라서, 본 발명의 제1 측면은, 적어도 하나의 고체 반응 멤버(들)를 사용하여, 생물학적 또는 화학적 변환(transformation), 또는 유동성의 매체(fluidic media)로부터의 물리적 또는 화학적 포획(trapping) 또는 유동성의 매체로의 제제들의 릴리즈(release)를 수행하기 위한 반응기를 제공하고, 상기 반응기는 제1 단부, 제2 단부 및 이러한 단부들 간의 내측 벽부를 갖는 원통형의 반응기 용기(vessel)를 포함하고, 반응기 용기 내에서 변환 디바이스가 장착되고, 상기 변환 디바이스는 흐름 분배기(flow distributor) - 본질적으로(essentially) 원통형의 형상과, 제1 본질적으로 평평한 표면, 제2 본질적으로 평평한 표면 및 본질적으로 원형의 단면을 갖는 외주 벽부(peripheral wall)를 가지고, 상기 제1 및/또는 제2 표면의 중심의 근처에(in vicinity of) 위치된 유체 매체를 받아들이기 위해 조절되고(adapted) 선택적으로 최초로 부유된(suspended) 고체 반응 멤버(들)를 받아들이기 위해 조절되는 적어도 하나의 유체 매체 입구(inlet), 상기 유체 매체에 대해서는 투과 가능(permeable)하게 되지만 고체 반응 멤버(들)에 대해서는 투과 불가하게 되는 적어도 하나의 유체 매체 배출구(outlet) - 상기 배출구는 상기 외주 벽부 상에 위치됨 - 상기 흐름 분배기의 회전 또는 진동(oscillation)을 가능하게 하기 위한 상기 제1 표면 상에 위치되는 구동 샤프트, 및 상기 고체 반응 멤버들이 포획될 수 있고 상기 변환이 수행되는 적어도 하나의 밀폐부(confinement)를 가짐 -와
상기 디바이스를 회전 및/또는 진동시키기 위한 수단을 포함하고; 상기 반응기 용기의 상기 내측 벽부는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부의 사이에서 상기 내측 벽부 따르는 2개의 회전 방향(rotary direction)들 중 어느 것에서 유체의 전단 응력(fluidic shear stress) 높이기 위한(enhancing) 수단을 포함한다.
흐름 분배기 및 디바이스를 회전 및/또는 진동시키는 수단을 포함하는 변환 디바이스들은 WO 2011/098570에서 설명되었다.
여기에서, 용어 "유체의 전단 응력을 높이기 위한 수단"은 흐름 분배기의 회전의 이동에 의해 야기되는 반응기 용기의 내측 벽부와 가까운 유동성의 매체 흐름 내에서 동요(perturbation)를 야기할 수 있는 몇몇의 상이한 타입들의 구조들과 관련된다. 이러한 수단은 일반적으로 작은 부피를 갖고, 본 발명에 따른 반응기 내에서 이러한 수단의 총 부피는 일반적으로 반응기 용기의 총 부피의 10% 보다 더 작게 된다. 몇몇의 실시예들에서, 이러한 수단의 총 부피는 반응기 용기의 총 부피의 8%, 6%, 5%, 4%, 3% 또는 2% 보다, 각각, 더 작게 된다. 반-타원형의 형상의 그로브들이 도 6에서 주어지고, 반원통형, 원통형, 직사각형, 및 삼각형의 형상들의 예시들이 도 7, 8, 9 및 10에서 주어지지만, 본 발명은 이러한 구체적으로 예시된 실시예들로 제한되지 않고; 대신에, 중공 채널들을 갖거나 갖지 않는, 많은 다른 형상들이 생각될 수 있고, 난류(turbulent flow)를 유도하기 위한 전단층(shear layer)의 충분한 동요를 야기하는, 숫자 및 높이의 변화에 있어서, 본 발명에 따른 작업 디바이스의 기준을 만족할 것이고, 이러한 개시에서 주어진 예시들에 기반하여, 숙련된 작업자는 본 발명의 범위에 속하는 대안적인 동요 기하들을(perturbating geometries) 알아낼 수 있어야 한다.
바람직한 일 실시예에서, 유체의 전단 응력을 높이기 위한 상기 수단은 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부로의 방향으로 연장하는 상기 내측 벽부 내의 적어도 하나의 반-타원형의-형상의 그로브(grove)이다. 일 실시예에서, 반응기 용기의 내측 벽부는 복수의 이러한 반-타원형-형상의 그로브들을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 그로브들은 서로 인접하게 배치된다. 일 실시예에서, 상기 그로브들의 깊이는 그로브들의 폭의 10-50%에 해당한다.
바람직한 일 실시예에서, 유체의 전단 응력을 높이기 위한 상기 수단은 상기 벽부 내의 적어도 하나의 중공 구조이고, 상기 중공 구조는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부로의 방향으로 연장하고, 상기 중공 구조는 상기 흐름 분배기의 위 및 아래에서 개방된 단부들 및 그 사이에서 관통하는(through-going) 채널을 갖고, 이로 인해 흐름 분배기의 위와 아래에서의 상기 유동성의 매체 간의 연통을 용이하게 한다.
바람직한 일 실시예에서, 채널은 삼각형, 타원형 또는 반-타원형의 단면을 갖는다. 중공 구조의 내부 채널의 단면은 그 안으로 유동성의 매체의 흐름을 허용하기 위해 충분히 크다. 일 실시예에서, 중공 구조의 내측 단면은 적어도 0.25 cm2의 내부 면적을 갖는다.
바람직한 일 실시예에서, 반응기는 2 내지 30개의 유체의 전단 응력을 높이기 위한 상기 수단을 포함한다. 다른 실시예들에서, 반응기는 3 내지 30개, 4 내지 30개, 5 내지 30개, 6 내지 30개 또는 8 내지 25개의 상기 수단을 포함한다.
제2 측면에 있어서, 본 발명은 고체 반응 멤버를 사용하여, 생물학적 또는 화학적 변환, 또는 유동성의 매체로부터의 물리적 또는 화학적 포획 또는 유동성의 매체로의 제제들의 릴리즈를 수행하기 위한 키트를 제공하고, 상기 키트는:
a) 제1 단부, 제2 단부 및 이러한 단부들 간의 내측 벽부를 갖는 원통형의 반응기 용기(vessel) - 상기 내측 벽부는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부의 사이에서 상기 내측 벽부를 따르는 2개의 회전 방향들 중 어느 것에서 유체의 전단 응력 높이기 위한 수단을 포함함 -; 및
b) 흐름 분배기 - 본질적으로 원통형의 형상과, 제1 본질적으로 평평한 표면, 제2 본질적으로 평평한 표면 및 본질적으로 원형의 단면을 갖는 외주 벽부를 가지고, 제1 및/또는 제2 표면의 중심에서 인접하여 위치되고 유체 매체를 받아들이기 위해 조절되고 선택적으로 최초로 부유된 고체 반응 멤버(들)를 받아들이기 위해 조절되는 적어도 하나의 유체 매체 입구, 상기 유체 매체에 대해서는 투과 가능하게 되지만 고체 반응 멤버(들)에 대해서는 투과 불가능하게 되는 적어도 하나의 유체 매체 배출구 - 상기 배출구는 상기 외주 벽부 상에 위치됨 -, 상기 흐름 분배기의 회전 또는 진동을 가능하게 하기 위한 상기 제1 표면 상에 위치되는 구동 샤프트 및 상기 고체 반응 멤버(들)가 포획될 수 있고 상기 변환이 수행되는 적어도 하나의 밀폐부를 가짐 -를 포함한다.
일 실시예에서 유체의 전단 응력을 높이기 위한 상기 수단은 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부로의 방향으로 연장하는 상기 내측 벽부 내의 적어도 하나의 반-타원형의-형상의 그로브이다.
추가적인 일 실시예에서, 유체의 전단 응력을 높이기 위한 상기 수단은 상기 벽부 내의 적어도 하나의 중공 구조이고, 상기 중공 구조는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부로의 방향으로 연장하고, 상기 중공 구조는 개방된 단부들 및 그 사이에서 관통하는 채널을 갖고, 이로 인해 반응기 용기의 상부 및 하부에서 유동성의 매체의 연통을 용이하게 한다.
추가적인 일 실시예에서, 채널은 삼각형, 타원형 또는 반-타원형의 단면을 갖는다.
추가적인 일 실시예에서, 반응기는 2 내지 30개의 유체의 전단 응력을 높이기 위한 상기 수단을 포함한다.
제3 측면에서, 본 발명은 고체 반응 멤버를 사용하여, 생물학적 또는 화학적 변환, 또는 유동성의 매체로부터의 물리적 또는 화학적 포획 또는 유동성의 매체로의 제제들의 릴리즈를 수행하기 위한 여하한 제1 측면에 따른 반응기를 사용하는 방법을 제공한다.
첨부된 도면들로 돌아오면, 도 1은 고체 반응 멤버를 사용하여, 생물학적 또는 화학적 변환, 또는 유동성의 매체로부터의 물리적 또는 화학적 포획 또는 유동성의 매체로의 제제들의 릴리즈를 수행하기 위한 최신에 따른 전통적인 반응기 셋-업(10)의 측면도를 나타낸다. 셋-업(10)은, 반응기 용기(12) - 폐쇄 수단(20)을 갖는 리드(lid)(18) 상으로 갖추어진(fitted) 스톱퍼(stopper)들(16)을 가지는 2개의 입구 개구부들(14)과 폐쇄 수단(24)을 갖는 배출구 개구부(22)를 가짐 -로 구성된다. 반응기 용기(12)는 구동 샤프트(28)를 통해 전기식으로, 공압식으로(pneumatically) 또는 유압식으로(hydraulically) 구동되는 모터(30)에 의해 동력이 공급되는 교반(stirring) 수단(26)을 더 포함한다. 반응기 용기(12)는 또한 2개의 링-형상의 연결(joining) 멤버들(38, 40)에 의해 연결되는 몇몇의 다량의(voluminous) 방해판들(32, 34, 36)을 포함한다. 이러한 전통적인 셋-업은 배경 기술 부분에서 전술된 문제들과 연관된다.
도 2는 본 발명의 일부인 변환 디바이스(100)의 실시예의 측면도를 나타낸다. 변환 디바이스는 흐름 분배기(102) 및 회전 및/또는 진동 수단(116) - 일반적으로 구동 샤프트(114)에 의해 흐름 분패기(102)에 연결되고, 전기식으로, 공압식으로(pneumatically) 또는 유압식으로(hydraulically) 구동됨 -을 포함한다. 흐름 분배기(102)는 제1 표면(104), 제2 표면(106) 및 외주 벽부(108)를 갖는다. 흐름 분배기(102)는 본질적으로 원통형의 형상을 갖고 외주 벽부(108)은 본질적으로 원형의 단면을 갖는다. 제1(104) 또는 제2(106) 표면 상에서, 또는 선택적으로 두 상기 표면들 모두 상에서 유체 매체 입구들(110)이 존재한다. 또한 외주 벽부(108) 상에서 유체 매체 출구들(112)이 존재한다. 구동 샤프트(114)는 제1 표면(104)의 상단에(on top of) 중심에서 장착된다.
도 3은 흐름 분배기(102)의 제1 표면(104)의 뷰를 나타낸다. 선택적으로 또는 필수적으로 도 4에서는 제2 표면(106) 상에 유체 입구들이 존재하지 않으면, 구동 샤프트(114)의 부착 위치에 가깝게(in close proximity to) 제1 표면(104) 상에서, 다시 말해, 제2 표면(104)의 회전의 의도된 축에 인접하게 적어도 하나의 유체 매체 입구(110)가 존재한다.
도 4는 흐름 분배기(102)의 제2 표면(106)의 뷰를 나타낸다. 선택적으로 또는 필수적으로 도 3에서는 제1 표면(104) 상에 유체 입구들이 존재하지 않으면, 제2 표면(106)의 회전의 의도된 축에서 및/또는 거기에 인접하게 적어도 하나의 유체 매체 입구(110)가 존재한다.
도 5는 A로부터 B에 따른 방사상의 평면(radial plane)을 따르는 도 2에서 도시된 흐름 분배기(102)의 실시예의 제1 표면으로부터의 단면도를 개시한다. 도시된 일 실시예에서, 분리된 벽부들(132)에 의해 서로로부터 분리된 복수의 밀폐부들(130)이 존재한다. 밀폐부들(130)은 서로로부터 완전히 또는 부분적으로 분리될 수 있다. 도시된 일 실시예에서, 모든 밀폐부들에 공통인 중심의 유체 매체 입구(110)가 존재한다. 완전히 분리된 밀폐부들을 포함하는 다른 실시예들에서, 각 밀폐부에 대해 적어도 하나의 유체 매체 입구가 존재한다. 도 2에서 이미 도시된 것처럼, 각 밀폐부(130)로부터 적어도 하나의 이러한 배출구(112)가 존재하게 되는 방식으로 외주 벽부(108) 내에 배치된 유체 매체 배출구(112)가 존재한다. 도 5에서 도시된 실시예에서 외주 벽부(108)의 내측 표면을 따르는 외주 리테이닝 메시(retaining mesh)(134)가 또한 존재한다. 외주 리테이닝 메시(134)는 유체 반응 매체에 대해 투과 가능하게 되지만 고체 반응 멤버들에 대해서는 그러하지 않다. 도시된 일 실시예에서, 또한, 선택적으로 및 메시 리테이너(retainer)(136) 상에서 매달리는(suspended), 또한, 유체 반응 매체에 대해서는 투과 가능하게 되지만 고체 반응 멤버들에 대해서는 그러하지 아니한, 내측 리테이닝 메시(138)가 존재한다. 고체 반응 멤버(들)가 시작으로부터 바로(right from the start) 흐름 분배기의 밀폐부(130) 내에 배치되는 상황들에서, 이러한 내측 리테이닝 메시는 유체 매체 입구(110)를 통해 고체 반응 멤버들이 탈출하는(escaping) 것을 방지하기 위해 포함될 것이다.
그러나, 고체 반응 멤버(들)가 유체 매체에 첨가되고 유체 매체 내에서 부유된 실시예들에서, 이러한 내측 리테이닝 메시는 고체 반응 멤버(들)가 흐름 분배기(102)의 회전/진동 시 그 흡입력에 의해 효과적으로 흐름 분배기(102)로 끌어 당겨지고(drawn into) 거기에서 포획될 것이므로 포함되지 않아야 한다.
도 6은 변환 디바이스의 흐름 분배기(102) 및 반-타원형의-형상의 그로브들(122)을 포함하는 반응기(120)의 수평의 단면을 나타낸다. 거리 V-V는 2개의 반대 측의 그로브들(또는 밸리(valley)들)의 최심점(deepest point)들 간의 거리를 참조하고, V-V는 2개의 반대 측의 리지(ridge)들 간의 거리를 참조한다. 일반적으로, 거리(R-R)는 거리(V-V)의 70-95%이다. 일반적으로, 그로브들은 총 10 내지 25개이다.
도 7은 외주 벽부(148)의 내측 상에서 조정된(adapted) 튜브들(124)의 세트를 포함하는 반응기(120) 내에 내장된 변환 디바이스의 흐름 분배기(102)의 수평의 단면을 개시한다. 전통적인 방해판들의 세트와 유사한 방식으로, 이러한 튜브들(124)은 반응기(120) 내부에서 회전하는 흐름 분배기(102)에 대해 동요(perturbations) 및 높아진 유체의 전단 응력을 야기할 것이고, 추가적으로 흐름 분배기(102)의 위 및 아래에서 유체 부피(volume)들 간에, 이러한 유체 부피들의 섞임(mixing)을 향상시키기 위해, 흐름 경로들을 제공하고, 유체 부피들은, 다르게는, 흐름 분배기(102)의 외주 배출구들로부터 배출하는 유체에 의해 생성된 방사상의 흐름 커튼(radial flow curtain)에 의해 효과적으로 분리된다.
도 8은 반응기(120)의 외주 벽부(148)의 내측 상에 조정된 중공 직사각형의 채널들(126)의 세트를 포함하는 반응기(120) 내에 내재된 변환 디바이스의 흐름 분배기(102)의 수평의 단면을 개시하고, 채널들(126)의 그 양 단부들은 개방되고 그 길이들은 흐름 분배기(102)의 전체의 높이를 적어도 따라서 연장한다. 전통적인 방해판들의 세트와 유사하게, 이러한 채널들(126)은 반응기(120) 내부에서 회전하는 흐름 분배기(102)에 대해 동요(perturbations) 및 높아진 유체의 전단 응력을 야기할 것이고, 추가적으로 흐름 분배기(102)의 위 및 아래에서 유체 부피(volume)들 간에, 이러한 유체 부피들의 섞임을 향상시키기 위해, 흐름 경로들을 제공하고, 유체 부피들은, 다르게는, 흐름 분배기(102)의 외주 배출구들로부터 배출하는 유체에 의해 생성된 방사상의 흐름 커튼에 의해 효과적으로 분리된다.
도 9는 반응기(120)의 외주 벽부(148)의 내측 상의 채널들을 형성하는 반-타원형의 튜브들(128)의 세트를 포함하는 반응기(120) 내에 내재된 변환 디바이스의 흐름 분배기(102)의 수평의 단면을 개시하고, 채널들(128)의 그 양 단부들은 개방되고 그 길이들은 흐름 분배기(102)의 전체의 높이를 적어도 따라서 연장한다. 전통적인 방해판들의 세트와 유사하게, 이러한 채널들(128)은 반응기(120) 내부에서 회전하는 흐름 분배기(102)에 대해 동요(perturbations) 및 높아진 유체의 전단 응력을 야기할 것이고, 추가적으로 흐름 분배기(102)의 위 및 아래에서 유체 부피(volume)들 간에, 이러한 유체 부피들의 섞임을 향상시키기 위해, 흐름 경로들을 제공하고, 유체 부피들은, 다르게는, 흐름 분배기(102)의 외주 배출구들로부터 배출하는 유체에 의해 생성된 방사상의 흐름 커튼에 의해 효과적으로 분리된다.
도 10은 반응기(120)의 외주 벽부(148)의 내측 상에 삼각형의 채널들(140)의 세트를 포함하는 반응기(120) 내에 내재된 변환 디바이스의 흐름 분배기(102)의 수평의 단면의 윤곽이고, 채널들(140)의 그 양 단부들은 개방되고 그 길이들은 흐름 분배기(102)의 전체의 높이를 적어도 따라서 연장한다. 이러한 삼각형의 채널들은 반응기(120) 내부에서 회전하는 흐름 분배기(102)에 대해 동요(perturbations) 및 높아진 유체의 전단 응력을 야기할 것이고, 추가적으로 흐름 분배기(102)의 위 및 아래에서 유체 부피(volume)들 간에, 이러한 유체 부피들의 섞임을 향상시키기 위해, 흐름 경로들을 제공하고, 유체 부피들은, 다르게는, 흐름 분배기(102)의 외주 배출구들로부터 배출하는 유체에 의해 생성된 방사상의 흐름 커튼에 의해 효과적으로 분리된다.
도 11은 제1 단부(250) 및 제2 단부(260)를 포함하고, 변환 디바이스 - 흐름 분배기(212), 전기식으로, 공압식으로 또는 유압식으로 구동되는 모터(214), 폐쇄 수단을 갖는 리드(228) 및 구동 샤프트(226)를 포함함 -, 스톱퍼들(236)을 갖는 입구 개구부들(234)과 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부의 사이의 상기 내측 벽부를 따르는 2개의 방향들 중 어느 것에서 유체의 전단 응력을 높이기 위한 다수의 수단(232)을 더 포함하고, 도 6, 7, 8, 9 또는 10에서 설명된 원리들 중 어느 것에 따라 구축된, 본 발명에 따른 반응기(230)의 측면도를 나타낸다. 반응기(230)는, 또한, 용액을 필터(filter)해야 하는 것 없이, 변환의 완료 후에 반응기의 유체 내용물을 비우기 위해 사용될 수 있는 배출구 수단(244)을 또한 포함한다. 흐름 분배기(212) 내에서 고체 멤버에 의해 포획된 틈새의(Interstitial) 유체는 이후 원심력에 의해, 간단하게 흐름 분배기(212)가 비우기 단계(emptying step) 동안 그 회전의 이동을 계속하도록 허용함으로써, 반응기로 쉽게 비워질 수 있다.
도 12는 실험 섹션에서 사용된 반응 셋-업들을 나타내고 해당 섹션에서 더 설명될 것이다.
실험 섹션
본 발명은 이제, 설명의 목적들을 위해 제공되고 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않는, 다음의 예시들에서 더 설명된다.
예시 1
도 2 내지 5에 따라 본질적으로 구축된, 외측 직경 45mm 및 높이 30mm를 갖는 본 발명의 흐름 분배기가, 전기식으로 제어되는 회전 속도로 교반되는 전기식 천정(overhead)과 결합하여, 실험에서 사용되었다. 60mm 내측 직경의 표준 250mL 글라스 비커가, 고형 회전 및 소용돌이 형성을 감소시키기 위한 여하한 방해 수단의 사용 없이, 반응기 용기로서 사용되었다. 용기는 물 150ml로 채워졌고, 흐름 분배기가 놓여졌고, 27ml의 물-세척된 활성탄(water-washed active carbon)(12/40 메시)이 선택적인 내측 리테이닝 메시 및 외주 리테이닝 메시 사이의 공간 내에 미리 채워졌다. 이러한 단계에서, 디소듐 6-히드록시-5-((2-메톡시-5-메틸-4-술포페닐)아조)-2-나프타-레네술포네이트(disodium 6-hydroxy-5-((2-methoxy-5-methyl-4-sulfophenyl)azo)-2-naphtha-lenesulfonate) 1%(w/v) 용액 0.435ml, 또한, 알루라 적색, C. I. 16035, FD&C 적색 40, 및 E129로서 알려진 적색 식품 염료(red foodstuff dye)가 물에 첨가되었다. 흐름 분배기는 즉각적으로 그 후에 500RPM으로 회전하도록 설정되었고, 탈색 실험은 용액이 완전히 무색이 될 때까지 계속되었다. 도 12A의 사진으로부터 분명하게, 잘 발달된 소용돌이의 형성에 의해 수반되는 강한 고형 회전이 존재했고, 용액의 완전한 탈색에 요구되는 시간은 510초 였다.
예시 2
예시 1에서와 동일한 셋-업 및 물 부피가 사용되었고, 전통적인 비커가 본 발명의 반응기 용기(60mm 외측 직경) - 도 6에서와 같이 18개의 물결 모양(undulation)들을 가지고, 상기 도면에서 도시된 표시에 따른, 리지-리지(R-R) 직경은 49.5mm이고 밸리-밸리(V-V) 직경은 54.3mm임 -로 대체된 점이 상이하다. 도 12B의 사진으로부터 분명하게, 본질적으로 고형 회전은 보여지지 않았고 수반하는 소용돌이 또한 형성되지 않았다. 500RPM의 회전 속도에서 용액의 완전한 탈색에 요구되는 시간은 360초 였고, 예시 1에 비해 물질 이동에 상당한 증가가 확인되었다.
예시 3
예시 1에서와 동일한 셋-업이 사용되었고, 단지 60ml의 물이 본 발명의 흐름 분배기 및 방해판 없는 비커와 함께 사용된 점이 상이하다. 도 12C의 사진으로부터 분명하게, 흐름 분배기의 전체의 상부 표면을 본질적으로 가로질러 연장하는 잘 발달된 소용돌이의 형성에 의해 수반되는 강한 고형 회전이 존재했다. 500RPM의 회전 속도에서 용액의 완전한 탈색에 요구되는 시간은 225초 였다.
예시 4
예시 3에서와 동일한 셋-업 및 물 부피가 사용되었고, 본 발명의 흐름 분배기 및 반응기 용기가 함께 사용된 점이 상이하다. 도 12D의 사진으로부터 분명하게, 매우 제한된 고형 회전이 관찰되었고 소용돌이는 거의 형성되지 않았다. 500RPM의 회전 속도에서 용액의 완전한 탈색에 요구되는 시간은 195초 였다. 본 발명의 반응기 용기는 예시 3에 비해 소용돌이 형성의 실질적인 완전한 방지와 물질 이동의 약간의 증가를 달성했다.
예시 5
예시 1에서와 동일한 셋-업이 사용되었고, 본 발명의 흐름 분배기가 77mm의 내측 직경을 갖는 400mL의 방해판 없는 비커와 함께 사용된 점이 상이하다. 도 12E의 사진으로부터 분명하게, 흐름 분배기의 상부 입구들에 대해 아래로 연장하는 강한 소용돌이가, 원치 않는 공기의 흡입의 결과로서, 형성되었다. 500RPM의 회전 속도에서 용액의 완전한 탈색에 요구되는 시간은 600초 였다.
예시 6
예시 5에서와 동일한 셋-업이 사용되었고, 종래 기술에 따라, 폴리(테트라플루오로에텐)(poly(tetrafluoroethene))으로 형성된 3개의 전통적인 방해판들이 갖춰진 400mL의 비커(80mm의 외측 직경)가 현재 구비된 점이 상이하다. 도 12F의 사진으로부터 분명하게, 소용돌이는 관찰되지 않았고 편향된 레벨의 물 표면은 방해판들 사이에서 압력 증가(build-up)로 이어지는 전통적인 방해판들의 동작을 나타낸다. 500RPM의 회전 속도에서 용액의 완전한 탈색에 요구되는 시간은 420초 였고, 전통적인 방해판들은 방해판이 없는 비커에 비해 증가된 물질 이동으로 이어지는 것이 확인되었다.
예시 7
예시 5에서와 동일한 셋-업이 사용되었고, 비커가 본 발명의 반응기 용기(80mm 외측 직경) - 도 6에서와 같이 18개의 물결 모양들을 가지고, 상기 도면에서 도시된 표시에 따른, 리지-리지(R-R) 직경은 69.6mm이고 밸리-밸리(V-V) 직경은 74.3mm임 -로 대체된 점이 상이하다. 도 12G의 사진으로부터 분명하게, 소용돌이 형성에 의해 수반된 고형 회전의 경향은 관찰되지 않았다. 500RPM의 회전 속도에서 용액의 완전한 탈색에 요구되는 시간은 270초 였고, 예시 6에서 사용된 전통적인 방해판들에 비해, 물질 이동의 상당한 증가가 명백하다.
예시 8
예시 5에서와 동일한 셋-업이 사용되었고, 본 발명에 따른 흐름 분배기가, 직경 65mm 및 높이 30mm로 더 크게 되고, 알루라 적색1%(w/v) 용액 0.645ml가 첨가된, 물 부피가 300mm로 증가된 점이 상이하다. 도 12H의 사진으로부터 분명하게, 흐름 분배기의 상부 입구들에 대해 아래로 연장하는 강한 소용돌이가, 원치 않는 공기의 흡입의 결과로서, 형성되었다. 500RPM의 회전 속도에서 용액의 완전한 탈색에 요구되는 시간은 450초 였다.
예시 9
예시 8에서와 동일한 셋-업이 사용되었고, 비커가 본 발명의 반응기 용기(80mm 외측 직경) - 도 6에서와 같이 18개의 물결 모양들을 가지고, 상기 도면에서 도시된 표시에 따른, 리지-리지(R-R) 직경은 69.6mm이고 밸리-밸리(V-V) 직경은 74.3mm임 -로 대체된 점이 상이하다. 도 12I의 사진으로부터 분명하게, 소용돌이 형성에 의해 수반된 고형 회전의 경향은 관찰되지 않았다. 500RPM의 회전 속도에서 용액의 완전한 탈색에 요구되는 시간은 375초 였고, 물질 이동의 상당한 증가가 나타난다.
당해 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자는 본 발명이 결코 전술된 바람직한 실시예들로 제한되지 않는 것을 인식할 것이다. 반면에, 많은 개조들 및 변경들이 첨부된 청구항들의 범위 내에서 가능할 것이다.
추가적으로, 청구된 발명의 실시에 있어서, 도면들, 개시 및 첨부된 청구항들로부터, 개시된 실시예들의 변형들이 당업자에 의해 이해 및 발효될 수 있다. 청구항들에서, 단어 "포함"은 다른 구성요소들 및 단계들을 배제하지 않고, 부정 관사 "a(일)" 또는 "하나(an)"는 복수를 배제하지 않는다. 특정한 측정(measure)들이 상이한 종속항들에서 상호 인용되는 단순한 사실은 이러한 측정들의 조합이 이익을 얻기 위해 사용될 수 없음을 나타내는 것이 아니다.

Claims (11)

  1. 적어도 하나의 고체 반응 멤버(solid reaction member)(들)를 사용하여, 생물학적 또는 화학적 변환(transformation), 또는 유동성의 매체(fluidic media)로부터의 물리적 또는 화학적 포획(trapping) 또는 유동성의 매체로의 제제들의 릴리즈(release)를 수행하기 위한 반응기에 있어서, 상기 반응기는 제1 단부(250), 제2 단부(260) 및 이러한 단부들 간의 내측 벽부(148)를 갖는 원통형의 반응기 용기(vessel)(120, 230)를 포함하고, 반응기 용기 내에서 변환 디바이스(100)가 장착되고, 상기 변환 디바이스는
    흐름 분배기(flow distributor)(102, 212) - 본질적으로(essentially) 원통형의 형상과, 제1 본질적으로 평평한 표면(104), 제2 본질적으로 평평한 표면(106) 및 본질적으로 원형의 단면을 갖는 외주 벽부(peripheral wall)(108)를 가지고, 상기 제1 및/또는 제2 표면의 중심의 근처에(in vicinity of) 위치된 적어도 하나의 유체 매체 입구(inlet)(110) - 상기 입구(110)는 유체 매체를 받아들이기 위해 조절되고(adapted) 선택적으로 최초로 부유된(suspended) 고체 반응 멤버(들)를 받아들이기 위해 조절됨 -, 상기 유체 매체에 대해서는 투과 가능(permeable)하게 되지만 고체 반응 멤버(들)에 대해서는 투과 불가능하게 되는 적어도 하나의 유체 매체 배출구(outlet)(112) - 상기 배출구(들)는 상기 외주 벽부(108) 상에 위치됨 -, 상기 흐름 분배기(102, 212)의 회전 또는 진동(oscillation)을 가능하게 하기 위한 상기 제1 표면(104) 상에 위치되는 구동 샤프트(114, 226) 및 상기 고체 반응 멤버(들)가 포획될 수 있고 상기 변환이 수행되는 적어도 하나의 밀폐부(confinement)를 가짐 -와,
    상기 디바이스를 회전 및/또는 진동시키기 위한 수단(116, 214)을 포함하고,
    상기 반응기 용기의 상기 내측 벽부(148)는 상기 제1 단부(250) 및 상기 제2 단부(260)의 사이에서 상기 내측 벽부(148)를 따르는 2개의 회전 방향(rotary direction)들 중 어느 것에서 유체의 전단 응력(fluidic shear stress) 높이기 위한(enhancing) 수단(122, 124, 126, 128, 140, 232)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 반응기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유체의 전단 응력을 높이기 위한 상기 수단(122, 124, 126, 128, 140, 232)은 상기 제1 단부(250)로부터 상기 제2 단부(260)로의 방향으로 연장하는 상기 내측 벽부(148) 내의 적어도 하나의 반-타원형의-형상의 그로브(grove)(122)인 것을 특징으로 하는, 반응기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유체의 전단 응력을 높이기 위한 상기 수단(122, 124, 126, 128, 140, 232)은 상기 벽부(148) 내의 적어도 하나의 중공 구조(124, 126, 128, 140)이고, 상기 중공 구조(들)는 상기 제1 단부(250)로부터 상기 제2 단부(260)로의 방향으로 연장하고, 상기 중공 구조(들)(124, 126, 128, 140)는 상기 흐름 분배기(102, 214)의 위 및 아래에서 개방된 단부들 및 그 사이에서 관통하는(through-going) 채널을 갖고, 이로 인해 상기 흐름 분배기(102, 212)의 위와 아래에서의 상기 유동성의 매체 간의 연통을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는, 반응기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 채널은 직사각형, 삼각형, 타원형 또는 반-타원형의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는, 반응기.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응기는 2 내지 30개의 상기 유체의 전단 응력을 높이기 위한 상기 수단(122, 124, 126, 128, 140, 232)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 반응기.
  6. 적어도 하나의 고체 반응 멤버(들)를 사용하여, 생물학적 또는 화학적 변환, 또는 유동성의 매체로부터의 물리적 또는 화학적 포획 또는 유동성의 매체로의 제제들의 릴리즈를 수행하기 위한 키트에 있어서,
    a) 제1 단부(250), 제2 단부(260) 및 이러한 단부들 간의 내측 벽부(148)를 갖는 원통형의 반응기 용기(vessel)(120, 230) - 상기 내측 벽부(148)는 상기 제1 단부(250) 및 상기 제2 단부(260)의 사이에서 상기 내측 벽부(148)를 따르는 2개의 회전 방향들 중 어느 것에서 유체의 전단 응력 높이기 위한 수단(122, 124, 126, 128, 140, 232)을 포함함 -; 및
    흐름 분배기(102, 212) - 본질적으로 원통형의 형상과, 제1 본질적으로 평평한 표면(104), 제2 본질적으로 평평한 표면(106) 및 본질적으로 원형의 단면을 갖는 외주 벽부(108)를 가지고, 유체 매체를 받아들이기 위해 조절되고 선택적으로 최초로 부유된 고체 반응 멤버(들)를 받아들이기 위해 조절되는 적어도 하나의 유체 매체 입구(110) - 입구(110)는 상기 제1(104) 및/또는 제2(106) 표면의 중심에서 위치됨 -, 상기 유체 매체에 대해서는 투과 가능하게 되지만 고체 반응 멤버(들)에 대해서는 투과 불가능하게 되는 적어도 하나의 유체 매체 배출구(112) - 상기 배출구(들)는 상기 외주 벽부(108) 상에 위치됨 -, 상기 흐름 분배기(102, 212)의 회전 또는 진동을 가능하게 하기 위한 상기 제1 표면(104) 상에 위치되는 구동 샤프트(114, 226) 및 상기 고체 반응 멤버(들)가 포획될 수 있고 상기 변환이 수행되는 적어도 하나의 밀폐부를 가짐 -
    를 포함하는, 키트.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유체의 전단 응력을 높이기 위한 상기 수단(122, 124, 126, 128, 140, 232)은 상기 제1 단부(250)로부터 상기 제2 단부(260)로의 방향으로 연장하는 상기 내측 벽부(148) 내의 적어도 하나의 반-타원형의-형상의 그로브(122)인 것을 특징으로 하는, 키트.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 유체의 전단 응력을 높이기 위한 상기 수단(122, 124, 126, 128, 140, 232)은 상기 벽부(148) 내의 중공 구조(124, 126, 128, 140)이고, 상기 중공 구조는 상기 제1 단부(250)로부터 상기 제2 단부(260)로의 방향으로 연장하고, 상기 중공 구조(124, 126, 128, 140)는 개방된 단부(open end)들 및 그 사이에서 관통하는 채널을 갖고, 이로 인해 상기 반응기 용기의 상부 및 하부에서 상기 유동성의 매체의 연통을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는, 키트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 채널은 직사각형, 삼각형, 타원형 또는 반-타원형의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는, 키트.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응기는 2 내지 30개의 상기 유체의 전단 응력을 높이기 위한 상기 수단(122, 124, 126, 128, 140, 232)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 키트.
  11. 적어도 하나의 고체 반응 멤버(들)를 사용하여, 생물학적 또는 화학적 변환, 또는 유동성의 매체 내로부터의 물리적 또는 화학적 포획 또는 유동성의 매체로의 제제들의 릴리즈를 수행하기 위한, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 반응기를 사용하는 방법.
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