TW202402372A - 層析法裝置 - Google Patents

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Abstract

整合層析法單元具有一入口與一出口，且包括可插在該入口與出口之間的該單元的內部體積的一個以上的薄膜。在特定實施例中，該等薄膜的每一者被分配在該單元內的適當空間以藉由一個以上的間隔件的置放而膨脹。經由一流體入口進入該單元的流體在經由一流體出口離開該單元前通過該(該等)組件與間隔件。

Description

層析法裝置
[相關申請案]
本申請案主張2020年6月10日申請的美國臨時申請案No. 63/037,262的優先權，以參照方式將其全部內容併入至本文中。
一般而言，本揭示係針對層析法單元，特別係針對透過薄膜的可拋式或單次使用的層析法裝置，其應用包括薄膜系結合/溶析層析法。
優良製造施行與政府規章係許多生技藥品製造程序的核心。此等製造程序常須歷經強制的，通常是冗長且昂貴的驗證程序，舉例來說，用於生技藥品的分離與純化的設備顯然須滿足嚴格的清潔要求。對於單件設備，單次清潔驗證的相關和重複成本可能很容易超過數千美元。為了減少清潔驗證的成本及費用及/或減少需要或必要清潔的機會，藥學與生技產業漸漸增加探索預先驗證的模組化的可拋式解決方案。
沿此等思路，最近人們對開發用於工業、實驗室與臨床量的原始藥物合成流體(例如細胞培養物)的初級及/或次級澄清的可拋式解決方案產生了極大的興趣。此等程序的高體積、高流通量需求的一般偏好使用昂貴的、安裝好的不鏽鋼設備，其中可置換的卡帶或卡匣(例如通常包括透鏡狀過濾器元件的堆疊)係安裝在不鏽鋼外殼或類似容器內。在過濾操作結束並移除用過的卡帶或卡匣後，在下次使用前須耗費相當大的成本與精力清潔及驗證該裝置。
設計用於生技藥品加工業的薄膜系裝置(membrane based devices)通常由全熱塑性部件組成。此係所期望的，因為所選擇的熱塑性塑膠(例如聚丙烯、聚乙烯、聚醚碸)在它們所接觸的化學物與環境中是穩定的。在製造期間使用二次成型操作的所有熱塑性裝置的負面影響是收縮。當熱塑性塑料冷卻時，它會收縮，從而使薄膜翹曲並在薄膜中產生非所期望的空隙。
可能會使用縮小模型在過濾操作的驗證，諸如病毒過濾操作。舉例來說，可以在樣本中加入已知數量的病毒以模擬污染，然後再用縮小裝置將之去除。可測量裝置性能以確定其病毒清除能力。
此類裝置一般由熱塑性塑膠製成，並使用包覆成型步驟製造，其中，熱塑性塑膠(通常為聚丙烯)的「窗框」在矩形薄膜或介質件的周圍噴射成型，然後用結合步驟(振動、電爐等)來附接子組件。在分離機制是尺寸排除或基於電荷的流通應用中，裝置內部因冷卻收縮(並使薄膜或介質起皺)而產生的額外空隙不會對裝置性能產生負面影響。然而，在用於層析法序列捕捉的結合和溶析模式應用中，由起皺的薄膜產生的任何額外空隙都會減損裝置性能。此性能減損可從穿透曲線的銳度與溶析效率中看出。
此外，即使使用濕薄膜或半濕薄膜，在裝置中形成薄膜的整體密封也很重要。
因此，期望有一個過濾裝置，諸如結合與溶析層析法裝置，使用一個以上與所期望的配體(例如，蛋白A配體)耦合的薄膜，這些薄膜保持平坦、無空隙並密封在裝置中。
為了進一步了解本發明的本質以及這些和其他目的，應結合附圖參考以下描述。
先前技術的問題已由本文揭示的實施例解決，這些實施例係關於具有入口與出口的整合層析法單元，並包括位於出入口之間的單元區域中的一個以上的薄膜。在薄膜之間提供足夠的空間以允許薄膜膨脹。在一些實施例中，通過入口進入單元的流體在通過與入口間隔開的出口離開單元之前通過了一個或多個薄膜。
在各實施例中揭示一種層析法裝置，其包括一外殼，其具有一流體入口及與該流體入口隔開的一流體出口；在該流體入口與該流體出口之間的一區域中的一內部體積；至少第一與第二薄膜，其配置於該外殼的該內部體積中；及至少一個間隔件，其配置於該第一與第二薄膜之間。所得的通過薄膜或多個薄膜(與間隔件)的流動路徑促進用於層析法應用的單元的使用，包含例如生技藥品流體的結合/溶析層析法操作。
在一些實施例中，該至少一個間隔件係呈環帶的形狀；例如墊圈或甜甜圈形組件。在一些實施例中，在該內部體積內具有由該至少第一與第二薄膜的該活化薄膜區界定的一過濾區，及該環帶具有配置於該過濾區內的一開口區。
在一些實施例中，在該層析法裝置的操作期間，該第一薄膜在流體流動方向上係配置於該第二薄膜的上游，及一間隔件係配置於該第一與第二薄膜間。在一些實施例中，該層析法裝置進一步包括配置在該流體入口與該第一薄膜之間的一多孔燒結。在一些實施例中，可有配置於第一流體出口與第二薄膜間的一多孔燒結，在該層析法裝置的操作期間，該第二薄膜在流體流動方向上係配置於該第一薄膜的下游。在一些實施例中，燒結可配置於流體入口與第一薄膜間及流體出口與第二薄膜間。
亦揭示製造此層析法單元的方法。
藉由提供適當配置一個以上的間隔件於外殼的內部體積內，提供用於一個以上的薄膜在外殼中膨脹或擴張的空間，因薄膜不均勻或皺掉造成裝置性能減損的問題可降至最低或是獲得解決。
因此，揭示的是一種薄膜系的結合與溶析層析法單元或裝置，其中單一薄膜或複數個薄膜在裝置中保持平坦與均勻使得間隙最小化，藉此使得裝置的活化薄膜區最大化。
在特定實施例中，揭示的是一種過濾裝置，其具有入口與出口，該裝置包括具有過濾區的聚合物框架及一個以上的薄膜，其接合或黏著至聚合物框架，過濾區具有與裝置中的薄膜隔開的一個以上的間隔件。
在特定實施例中，複數個薄膜內的每一薄膜相同，例如每一薄膜均具有相同的化學物及性能特性或評價。在特定實施例中，複數個薄膜內的每一薄膜隨著不同的化學物或性能特性而變化，以獲得用於所得過濾器單元的特定性能特性。
在一些實施例中，揭示的是一整合單元，其具有入口與出口，且包括至少一薄膜，其中經由入口進入該可拋至單元的流體在經由出口離開該單元前通過至少一組件。一個以上的間隔件配置於整合單元中，較佳呈墊圈或環帶形式，提供該一個以上的薄膜在單元內的擴張區。該單元極適於藉由快速循環的細胞培養物澄清的單株抗體(mAbs)的高效層析法捕捉。其可在遠高於傳統蛋白質A樹脂的流速下操作。
參考隨附圖式可獲得對本文揭示的組件、處理與裝置的更完整了解。圖式僅係基於便利與易於展示本揭示而概略呈現，因此非欲限定或限制示範性實施例的範疇。
雖然為明晰而於下列說明中採用特定術語，但這些術語僅係針對用以闡釋圖式所選實施例的特定結構，非欲限定或限制本揭示之範疇。在圖式及下列說明中，了解到類似代號係指類似功能組件。
除有明定，單數形式「一(a)」、「一(an)」與「該(the)」包含複數。
說明書中採用的各種裝置與零件可稱之為「包括」其他組件。本文採用的術語「包括(comprise(s))」、「包含(include(s))」、「具有(having)」、「具(has)」、「可(can)」、「含有(contain(s))」及其他變體，係指不排除額外組件的可能性的開放性過渡片語、術語或用字。
習知已以單一步驟模製操作製造尺寸按比例縮減之過濾裝置。單一薄膜層或多層堆疊於兩塑膠組件(及一入口與一出口)之間，置於其中組件與薄膜機械壓縮在一起的熱塑性模具中，及熔融的熱塑膠被射入周邊產生自頂部塑膠組件至底部塑膠組件的密封。可採用接觸或熱板焊接操作。在單一或多薄膜與裝置間形成一體密封如同裝置外殼的整體焊接。配置於每一薄膜下方的薄膜絲網可包含於裝置中。適當的絲網包含由聚丙烯、聚乙烯與尼龍製成者。一種適當的絲網係出自DelStar Technologies的Naltex擠壓網，厚度0.010吋，股數(入)為13.5 SPI，股數(出)為13.5 SPI，支撐角為60度，及基重為5.50 Oz/10 Ft。用絲網分隔薄膜可降低溶析壓力及減少變異性。在一些實施例中，一個以上的間隔件22可具有位於間隔件22的內徑內的薄膜絲網25(圖3)，諸如藉由壓配合或用黏著劑耦合。
但薄膜一般係需要膨脹(例如一般膨脹5與30%之間)以達成最佳功能的多孔水凝膠。此膨脹可造成較低的動態結合容量及較高的壓降性能。本文揭示的實施例可容納膨脹及改善裝置性能。
現翻至圖1，顯示過濾單元10包含外殼12，其具有流體入口13及與入口13間隔的流體出口14。流體入口13與流體出口14可包含適當的路厄(luer)連接器，便於連接至管路或類似物。外殼係由單一或多個不透流體壁界定。在流體入口13及/或流體出口14處的外殼12內表面可具有柵格狀表面8，以提升在外殼中的流體分布(僅顯示於圖1中的流體出口13處)。柵格狀表面8可與外殼整合或可為連接至外殼的單獨件。
在所示實施例中，有複數個薄膜15a、15b、15c、15d與15e配置於單元10中。雖然在本實施例中顯示5個薄膜，熟諳此藝者了解採用較少或較多薄膜均可。薄膜15a配置為上游薄膜。在自入口13至出口14的流體流動方向上，薄膜15b配置於薄膜15a下游；在自入口13至出口14的流體流動方向上，薄膜15c配置於薄膜15b下游；在自入口13至出口14的流體流動方向上，薄膜15d配置於薄膜15c下游；及在自入口13至出口14的流體流動方向上，薄膜15e配置於薄膜15d下游。較佳係薄膜15各被密封至外殼12的不透流體壁的表面，諸如藉由覆模處理(overmolding process)。覆模材料可與外殼材料相同，例如聚乙烯。因此，外殼頂部與底部、及薄膜、可選的絲網與墊圈係位於模製機中，且該模製機壓縮堆疊及將熔融的例如聚丙烯射入周邊的周圍以焊接頂部、底部、薄膜/絲網/墊圈堆疊在一起。一旦組裝完成後，各薄膜15即具有一活化區，亦即可用於樣本流動的薄膜區域；及一薄膜非活化區，亦即被密封至外殼且因而不可用於樣本流動的區域(一般在薄膜周邊的周圍)。在一些實施例中，多孔燒結17可選擇性的位於流體入口13與位於最上游的薄膜(圖1實施例中的薄膜15a)間，及/或流體出口14與位於最下游的薄膜(圖1實施例中的薄膜15e)間。在一些實施例中，多孔燒結17可位於單元的流體入口13及/或流體出口14中，示如圖3。亦即燒結17可被壓配合於流體入口13及/或流體出口14的內徑內而非如圖1實施例所示般被覆模至單元的外殼。因此，如此位於圖3所示入口或出口中的燒結外徑小於如圖1所示定位的燒結的外徑。適當的燒結材料包含聚烯烴，尤其是聚乙烯。適當的燒結厚度範圍自約0.03吋至約0.06吋。較佳者係燒結厚度均勻。
適當的薄膜包含適於結合/溶析層析法者且包含與其連接的配體如蛋白A配體。在特定實施例中，薄膜15可為不可乾燥的濕薄膜如多孔水凝膠。適當的薄膜包含美國專利號7,316,919；8,206,958；8,383,782；8,367,809；8,206,982；8,652,849；8,211,682；8,192,971；與8,187,880中揭示者，其等揭示以參照方式併入本文。此等薄膜包含合成材料，其包括支撐構件，其具有延伸穿越支撐構件的複數個孔，及位於支撐構件的孔中且基本上填充支撐構件的孔的巨型孔交聯膠。在一些實施例中，所採用的巨型孔膠回應於環境條件以提供回應性合成材料。在其他實施例中，聚孔膠用以促進微生物或細胞的化學合成或支持成長。
在特定實施例中，單一或多個薄膜15被黏合與密封至外殼12，其較佳係由聚合材料如熱塑膠製成。適當的熱塑膠包含聚烯烴如聚丙烯與聚乙烯、其混合物，與聚醚碸。外殼12中的薄膜15的配置與密封較佳使得進入裝置10的流體入口13的所有流體在抵達裝置10的流體出口14前須通過單一或多個薄膜15的活化區。
在各實施例中，配置於一個以上的薄膜15間的是間隔件或墊圈20(圖2)。在一些實施例中，間隔件或墊圈20係由框架22或周邊界定，周邊可係環狀周邊且可係連續或不連續。在具有5個薄膜15的圖1的實施例中可具有4個墊圈20。因此，墊圈20a係配置在薄膜15a與15b之間；墊圈20b係配置在薄膜15b與15c之間；墊圈20c係配置在薄膜15c與15d之間；及墊圈20d係配置在薄膜15d與15e之間。墊圈20具適當厚度以提供足夠空間供各薄膜15在外殼中膨脹或擴張而具最小或無皺摺或翹曲。適當的墊圈厚度包含0.010吋、0.015吋、0.020吋與0.030吋。可視所期望的單一或多個薄膜15的擴張空間，採用其它厚度的墊圈20。在特定實施例中，墊圈20的外徑與薄膜15的外徑相同或大體上相同。在特定實施例中，墊圈20的外徑足以使其附接與密封至外殼12。
在裝置10中有複數個墊圈的特定實施例中，各墊圈20大小相同。在特定實施例中，各墊圈20具有開口區21，其在組合情況下與薄膜15的活化薄膜區流體連通。較佳者係各墊圈的開口區21配置於裝置10的過濾區中，過濾區係外殼12內部體積中包含活化薄膜區的區域(亦即可供外殼12內過濾之用的薄膜區)。如此一來，墊圈20即不妨礙流體流入及通過裝置10的流動或過濾。在特定實施例中，開口區21與薄膜15的活化區對齊。各墊圈20的框架22的周邊可係非多孔的且可用於密封至外殼12的內壁。墊圈20用的適當材料包含聚酯、聚烯烴如聚丙烯與聚乙烯及聚碸。
裝置可以相當低成本施行。裝置10可係可再使用或製成「單次使用」品項，亦即完成所期望的(或預定的)操作下的「單次使用」，裝置可係可拋式(例如有時因法律規定在過濾特定環境管制物質後)或部分或完全可再活化或回收(例如在過濾非管制物質後)。在裝置中存在一個以上的墊圈可消除變動性；亦即減少在10%穿透下測量溶析壓力對動態結合容量時與測量溶析體積對溶析延遲時的數據分散。 實例
連結內含1mL薄膜的蛋白質A薄膜裝置
具有分段收集器(亦即ÄKTA TMAvant 25或ÄKTA TMPure 25)的適當尺寸的層析系統灌注具有流速10 mL/min的平衡緩衝液，直到280nm處的UV吸收率(UV280)、pH、壓力及傳導率偵測器已達到定值。適當的管路附接至裝置入口與出口，及利用零體積路厄(Luer)連接器連接入口管路至出口管路。該管路被流速10 mL/min的平衡緩衝液沖洗，直到UV280、pH、壓力及傳導率偵測器已達到定值。流動停止且移除零體積路厄連接器。出口連接至具有路厄配件的出口管路，同時避免空氣引進裝置中。平衡緩衝液在反向上以流速1 mL/min(出口-à入口)移除任何氣泡，且入口經由路厄配件連接至入口管路。
裝置定向使得出口在頂部且出口蓋被移除。出口連接接至帶有路厄配置件的出口管路，同時避免空氣引進裝置中。平衡緩衝液在反向上以流速1 mL/min(出口-à入口)移除任何氣泡，且入口經由路厄配件連接至入口管路。平衡緩衝液在反向上以流速1 mL/min通過裝置。該流速漸增至10 mL/min且監視跨裝置的壓降(DeltaC壓力)。持續以10 mL/min流速流動直到壓力穩定為止。壓降(DeltaC壓力)應不超過100 psi。
50MV的平衡緩衝液在順向上以10 mL/min流速流動通過裝置。此流動持續直到UV280、pH、壓力及傳導率偵測器已達到定值。
壓力流動特性
標的壓降
較佳調整流速至達成2 bar的操作差量管柱壓力(delta column pressure)。觀察到的壓力將視所選擇的緩衝溶液而定。為了識別最佳流速，可在7、8、9與10MV/min流速下空白運行。在空白運行期間，mAb溶液未裝載至裝置上。其餘步驟相同。
空白運行法 1.所有的緩衝液連接通過系統泵A或系統泵B。平衡緩衝液以10 mL/min流速流動在柱旁路(column bypass)上，直到UV280、pH、壓力及傳導率偵測器已達到定值。UV280信號設定為0。 2.選擇標的流速(7、8、9或10MV/min)。 3.用以調查操作流速的下列步驟亦顯示於下表1。 a. 步驟 P1：用10mL泵沖洗灌注平衡緩衝液。裝置在標的流速下與10MV的平衡緩衝液平衡。 b. 步驟 P2：用10mL泵洗灌注高鹽緩衝液。裝置在標的流速下被10MV的高鹽緩衝液沖洗。 c. 步驟 P3：用10mL泵洗灌注高鹽緩衝液。裝置在標的流速下與10MV的平衡緩衝液平衡。 d. 步驟 P4：用10mL泵洗灌注溶析緩衝液。裝置在標的流速下流動15MV的溶析緩衝液。 e. 步驟 P5：用10mL泵洗灌注CIP溶液。裝置在標的流速下被10MV的CIP溶液清洗。 f. 步驟 P6：用10mL泵洗灌注平衡緩衝液。裝置在標的流速下與10MV的平衡緩衝液平衡或直到UV280、pH、壓力及傳導率偵測器達到定值。 4.視需要以範圍在7-10MV/min的剩餘流速重複步驟D1至D6。 5.若裝置將不在同一期用於快速循環研究，則將之自層析系統移除，重安裝入口/出口蓋，且將之儲存於冰箱中。 6.下個段落描述用於判定適當操作流速的程序。
步驟 說明 緩衝液 駐留時間 (sec) 流速 (mL/min) 體積 (mL)
P1 泵洗 平衡緩衝液 - 20 10
平衡 8.6-7.5-6.7-6 7-8-9-10 10
P2 泵洗 高鹽緩衝液 - 20 10
洗 2 8.6-7.5-6.7-6 7-8-9-10 10
P3 泵洗 平衡緩衝液 - 20 10
洗 1 8.6-7.5-6.7-6 7-8-9-10 10
P4 泵洗 溶析緩衝液 - 20 10
溶析 8.6-7.5-6.7-6 7-8-9-10 15
P5 泵洗 CIP溶液 - 20 10
CIP 8.6-7.5-6.7-6 7-8-9-10 10
P6 泵洗 平衡緩衝液 - 20 10
平衡 8.6-7.5-6.7-6 7-8-9-10 10
表1.用以測量1mL裝置的裝置壓力對流動率的建議條件
流速判定
為了最佳化流速，首先針對各流速判定最大操作壓力。此一般係在CIP期間發生且將產生類似於圖4所示之壓力流動曲線。
接著可藉由線性內插判定最佳流速，如以下方程式所示： 其中Q op係所判定的操作流速，P op係2 bar的標的操作差量管柱壓力降，P 1與P 2係兩個觀察到的壓力，接近2 bar，Q 1及Q 2與係對應流速。
建議在該流速下執行後續實驗。
系統滯留體積
系統滯留體積的說明
系統滯留體積係注射閥與偵測器之間的體積(圖5)。此可藉由平衡裝置與平衡緩衝液且接著注射示跡溶液脈衝(2%丙酮、高鹽溶液)而判定。所觀察峰值的保留體積為系統滯留體積。
系統滯留體積的測量 1.平衡緩衝液係以標的流速通過裝置且監視UV280或傳導率偵測器以建立基線信號。 2.示跡溶液被載入100µL樣本迴圈。 3.注射示跡溶液，同時繼續以標的流速流動平衡緩衝液。在此注射事件時將時間/體積設定為0。 4.若峰值分裂或嚴重失真，則裝置可能無法整合且應中斷評估。 5.所觀察的峰值最大體積為系統滯留體積。在測量1mL裝置的系統滯留體積期間產生的層析係例示如圖6。 6.系統滯留體積通常為2至6mL的範圍。裝置與層析系統將各貢獻1-3mL。若所測量的系統滯留體積明顯較大，則可藉由以零體積連接器取代裝置而單獨測量層析系統的滯留體積。
動態結合容量
動態結合容量進料準備
較佳利用預純化mAb溶液判定動態結合容量。接著可藉由監視UV280信號來觀察mAb的貫流(breakthtough)。預純化mAb溶液應具有與將用於快速循環研究的mAb進料類似的濃度、pH與傳導率。裝置應負載至約50g/L以充分觀察貫流行為。
若純化mAb溶液不可得，則亦可利用澄清(clarified)的mAb進料判定動態結合容量。由於利用澄清的細胞培養物(clarified cell culture)時，UV偵測器將在280nm處飽和，故在此情況下應採用較長波長如300nm。或可利用Swinnen等人所述程序達成較大精確度，其中收集mAb貫流體積分段及藉由分析蛋白A層析法離線測量對應的mAb濃度(J. Chromatograph. B, 848 (2007)97-107)。
動態結合容量法 1.針對動態結合容量測量準備緩衝液與mAb進料。表1給出針對裝置的單一動態結合容量測量而待準備的趨近緩衝液量。
說明 成分 Anticipated Total (L)
平衡緩衝液 PBS、TBS等 10
高鹽緩衝液 PBS、TBS等 + 1 M NaCl 5
溶析緩衝液 50 mM醋酸鹽, pH 3.0* 5
CIP溶液 100 mM氫氧化鈉 5
表1.用於單一1mL裝置的動態結合容量與快速循環實驗所需的緩衝液體積 2.mAb進料係經由樣本泵連接且所有的緩衝液均經由系統泵A或系統泵B連接。 3.平衡緩衝液以10 mL/min流速流動在柱旁路上，直到UV280/UV300、pH及傳導率偵測器已達到定值。UV280/UV300信號設定為0。 4.mAb進料以1 mL/min流速流動通過柱旁路，直到UV280/UV300信號達到一穩定值。當係100%貫流值時記錄此值且將用以計算在下一段中的DBC 10。 5.平衡緩衝液以10 mL/min流速流動在柱旁路上，直到UV280/UV300、pH及傳導率偵測器已達到定值。UV280/UV300信號應回到0。 6.以下用以測量動態結合容量的步驟亦顯示於表3。 a. 步驟 D1：用10mL泵洗灌注平衡緩衝液。裝置在標的流速下與10MV的平衡緩衝液平衡。 b. 步驟 D2：1mL裝置以標的流速載有50mg的mAb進料。 c. 步驟 D3：在標的流速下以10MV的平衡緩衝液沖洗裝置。 d. 步驟 D4：用10mL泵洗灌注高鹽緩衝液。在標的流速下以10MV高鹽緩衝液沖洗裝置。 e. 步驟 D5：用10mL泵洗灌注平衡溶液。在標的流速下以10MV平衡緩衝液沖洗裝置。 f. 步驟 D6：用10mL泵洗灌注溶析。在標的流速下以15MV溶析緩衝液自裝置溶析mAb。 g. 步驟 D7：用10mL泵洗灌注CIP溶液。在標的流速下以10MV的CIP溶液清潔裝置。 h. 步驟 D8：用10mL泵洗灌注平衡緩衝液。裝置在標的流速下與10MV的平衡緩衝液平衡或直到UV280、pH、壓力及傳導率偵測器達到定值。 7.若裝置將不在同一期用於快速循環研究，則將之自層析系統移除，安裝入口/出口蓋，且將之儲存於冰箱中。 8.將藉由分析UV280信號的層析來計算DBC 10值，如下一段所述。
步驟 說明 緩衝液 駐留時間 (sec) 流速 (mL/min) 體積 (mL)
D1 泵洗 平衡緩衝液 - 20 10
平衡 標的流動 標的流動 10
D2 載入 mAb進料 標的流動 標的流動 50 mg/ 進料濃度
D3 洗 1 平衡緩衝液 標的流動 標的流動 10
D4 泵洗 高鹽緩衝液 - 20 10
洗 2 標的流動 標的流動 10
D5 泵洗 平衡緩衝液 - 20 10
洗 1 標的流動 標的流動 10
D6 泵洗 溶析緩衝液 - 20 10
溶析 標的流動 標的流動 15
D7 泵洗 CIP溶液 - 20 10
CIP 標的流動 標的流動 10
D8 泵洗 平衡緩衝液 - 20 10
平衡 標的流動 標的流動 10
表3.用於1mL裝置的動態結合容量方法
計算 DBC 10 1.藉由將UV信號除以在「動態結合容量法」的步驟4中測量的100%貫流值(breakthrough value)而將之正規化(圖7)。 2.在貫流曲線上的UV信號達到10%值所在處的負載量。 3.在10%貫流處的動態結合容量係如下計算： 其中DBC 10係在10%貫流處的動態結合容量，V 10%BT係當UV信號得到10%時的緩衝液體積，V HU係系統滯留體積，C feed係mAb進料的濃度，及V membrane係裝置中的薄膜體積。 4.例如若10%貫流係12.5mL，系統滯留體積為2.47mL，mAb進料滴度係3g/L，及薄膜體積係1mL，則DBC 10會是30.1g/L。
快速循環研究
研究時間長度
較佳以100次循環估算裝置。單一結合/溶析循環一般將視負載密度、進料濃度、操作流速與用於在LC裝置上泵洗所需時間，而需8-15分。因此，完成100次循環需要13-25小時。
計算所需 mAb 進料體積
快速循環研究所需的進料體積係以下列公式計算： 其中V feed係所需進料體積，V membrane係裝置中的薄膜體積，LD係負載密度，C feed係mAb進料濃度，及N cycles係循環數。
注意負載密度係以下列公式計算： 例如若所見裝置具有30.1g/L的DBC 10，則裝置負載會是30.1g/L x 80%或24.08g/L。在1g/L的進料濃度下，每一循環須載入24.08mL且100次循環需要2,408mL。請注意，應準備額外進料體積來灌注系統及避免進料容器見底。
快速循環法1.準備用於快速循環研究的mAb進料與緩衝液。上表1給出利用1mL裝置應準備的用於100次循環實驗的緩衝液量。 2.較佳在整個循環研究期間mAb進料保持低於10 oC。 3.mAb進料連接通過樣本泵且所有的緩衝液連接通過系統泵A或系統泵B。 4.下列步驟中描述單一結合/溶析循環且顯示於表4。應在層析系統軟體自動執行循環處理。例如在一AKTA系統上，此係藉由在設定實驗時利用「方法編輯器」中的「偵察」功能或利用「方法列」建立方法而為之。 a. 步驟 R1：用10mL泵洗灌注平衡緩衝液。裝置在標的流速下與20MV的平衡緩衝液平衡。 b. 步驟 R2：裝置載有mAb澄清的細胞培養至以上計算的負載密度(80% x DBC 10)。在開始第一個循環之前，應將進料灌注到注射閥。後續循環不需要灌注。 c. 步驟 R3：在標的流速的流速下以10MV的平衡緩衝液沖洗裝置。 d. 步驟 R4：用10mL泵洗灌注高鹽緩衝液。在標的流速下以10MV高鹽緩衝液沖洗裝置。 e. 步驟 R5：用10mL泵洗灌注平衡溶液。在標的流速下以10MV平衡緩衝液沖洗裝置。 f. 步驟 R6：用10mL泵洗灌注溶析。在標的流速下以15MV溶析緩衝液自裝置溶析mAb。較佳在UV 280溶析峰值高於100mAU時，每個第10次循環收集溶析液至15mL管中。該100mAU值可能需要針對特定進料調整。 g. 步驟 R7：用10mL泵洗灌注CIP溶液。在標的流速的下以10MV的CIP溶液清潔裝置。 5.在完成100次循環後，裝置在標的流速下與35MV的平衡緩衝液平衡或直到UV280、pH、壓力及傳導率偵測器達到定值。 6.若無法於單一期中完成整個100次循環，則以平衡緩衝液沖洗直到UV280、pH、壓力及傳導率偵測器達到定值。將裝置自層析系統移除，重安裝入口/出口蓋，且將之儲存於冰箱中。
步驟 說明 緩衝液 駐留時間 (sec) 流速 (mL/min) 體積 (mL)
R1 泵洗 平衡緩衝液 - 20 10
平衡 標的流動 標的流動 10
R2 載入 澄清的細胞培養物 - 20 80% of DBC 10
R3 洗 1 平衡緩衝液 標的流動 標的流動 10
R4 泵洗 高鹽緩衝液 - 20 10
洗 2 標的流動 標的流動 10
R5 泵洗 平衡. 緩衝液 - 20 10
洗 1 標的流動 標的流動 10
R6 泵洗 溶析緩衝液 - 20 10
溶析 標的流動 標的流動 15
R7 泵洗 CIP溶液 - 20 10
CIP 標的流動 標的流動 10
表4.用於1mL裝置的快速循環的方法
8:柵格狀表面 10:過濾單元 12:外殼 13:入口 14:出口 15:薄膜 15a:薄膜 15b:薄膜 15c:薄膜 15d:薄膜 15e:薄膜 17:多孔燒結 20:墊圈 20a:墊圈 20b:墊圈 20c:墊圈 20d:墊圈 20e:墊圈 21:開口區 22:框架 25:薄膜絲網
圖1係依特定實施例的過濾裝置的剖面圖； 圖2係依特定實施例的間隔件的透視圖； 圖3係依替代實施例的過濾裝置的剖面圖； 圖4係依特定實施例的用於1mL裝置的示範壓力流動關係圖； 圖5係依特定實施例的在注射閥與偵測器之間具有所示系統滯留體積(hold-up volume)的系統設定簡圖； 圖6係依特定實施例的顯示用以測量系統滯留體積的2%丙酮脈衝的UV280的示範層析法； 圖7係依特定實施例的顯示用於1mL裝置的在280nm處的正規化吸收率的示範性貫流層析法。
無。

Claims (8)

  1. 一種層析法裝置，其包括一外殼，其具有一流體入口及與該入口隔開的一流體出口；在該外殼中的一內部體積；至少第一與第二薄膜，其配置於該流體入口與該流體出口之間的一區域中的該外殼的該內部體積中，該第一與第二薄膜各具有一活化薄膜區，被引入該流體入口的流體可流動通過該活化薄膜區；及至少一個間隔件，其配置於該第一與第二薄膜之間，該至少一個間隔件具有與該活化薄膜區流體連通的一開口，其中該等薄膜是多孔水凝膠。
  2. 如請求項1之層析法裝置，其中該至少一個間隔件係呈環帶的形狀。
  3. 如請求項2之層析法裝置，其中在該內部體積內具有由該至少第一與第二薄膜的該活化薄膜區界定的一過濾區，及其中該至少一個間隔件的該開口配置於該過濾區內。
  4. 如請求項1之層析法裝置，其中在該層析法裝置的操作期間，該第一薄膜在流體流動方向上係配置於該第二薄膜的上游，該層析法裝置進一步包括配置在該流體入口與該第一薄膜之間的一多孔燒結(porous frit)。
  5. 如請求項3之層析法裝置，其進一步包括配置在該流體出口與該第二薄膜之間的一多孔燒結。
  6. 如請求項1之層析法裝置，其中該至少第一與第二薄膜與該至少一個間隔件係配置於該外殼，使得在該裝置的操作中，流體進入該流體入口，在經由該流體出口離開該外殼前連續通過該第一薄膜、該至少一個間隔件與該第二薄膜。
  7. 如請求項1之層析法裝置，其中至少該第一與第二薄膜在化學物及性能特性方面是相同的。
  8. 如請求項1之層析法裝置，其中至少該第一與第二薄膜在化學物及性能特性方面不同。
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