自动确定至少两个不同过程参数的装置制造方法及图纸

自动确定至少两个不同过程参数的装置。本发明专利技术涉及一种用于自动确定过程尤其是生物过程的过程液体的至少两个不同过程参数的装置，包括：第一测量元件，所述第一测量元件被实现以提供依赖于过程液体的第一样品的第一过程参数的第一测量信号；第二测量元件，所述第二测量元件被实现以提供依赖于过程液体的第二样品的第二过程参数的第二测量信号；控制和评估系统，所述控制和评估系统用于监视和/或控制过程，并且被实现来接收和处理第一和第二测量信号，尤其是基于第一检测信号来确定第一过程参数的测量值以及基于第二测量信号来确定第二过程参数的测量值；其中，第一测量信号和第二测量信号在过程的监视和/或控制的环境中用于不同的功能。第一过程参数是过程的控制参数(关键过程参数CPP)，第二过程参数是过程的产品质量参数(关键质量属性CQA)。

【技术实现步骤摘要】
自动确定至少两个不同过程参数的装置
本专利技术涉及一种自动确定过程的过程液体的样品中的至少两个不同过程参数的装置及方法。所述过程可以是生物过程。特别地，本专利技术涉及一种自动确定过程液体的样品的例如代谢物含量的控制参数和例如靶蛋白含量的产品质量参数的装置和方法。
技术介绍
在FDA(美国食品和药品监督管理局)的PAT指南的背景下，(生物)过程分析的首要目标是持续改进的生产率，同时在努力缩短产品引入时间的情况下获得恒定质量。缩略词PAT代表“过程分析技术(ProcessAnalyticalTechnology)”。PAT指南是由FDA建立的，用于促进和帮助药物生产过程的优化、分析和控制。对应于该指南，影响关键质量特性的生物药品生产过程的关键过程参数都应被分析和控制。关键过程参数(根据PAT指南，缩写CPP)是过程的控制变量，其被代入用于过程控制的相应控制算法。在下文中，这些参数被称为控制参数。需要与之区分的是有关产品质量的参数(PAT指南中被称为关键质量属性，缩写CQA)。这些参数作为用于产品质量的度量，但是目前没有被用作生产过程的控制参数。控制参数能够影响有关产品质量的参数。重组蛋白的生产提供了生物过程控制的重要性的示例。只有达到特定的细胞密度以后才能诱导异源基因的表达。因此，在两阶段培养过程中，细胞的生长还有在产品形成发生的代谢阶段的变化都必须被精确地监视和控制。在不能直接过程依赖地彼此相关的细胞生长和产品生产两者之间，必须通过优化培养条件来确定鲁棒的、可再生的过程方法/体系。如在论文“Rodrigues，M.E.，Costa，A.R.，Henriques，M.Azeredo，J.，Oliveira，R.(2010).Technologicalprogressesinmonoclonalantibodyproductionsystems.BiotechnoloProg，26(2)，Pgs.332-351”中解释的，一种途径是营养供应的优化。对比营养尤其是代谢离析物，首先是葡萄糖、谷氨酰胺以及代谢产品，例如乳酸、谷氨酸，因此通常是代谢物，被可靠的确定(Rodrigues等，第343页左栏第4段)。术语“代谢物”在此处以及下文中不仅指代谢作用的产品或中间产品，而且可替代的，通常指参与所有代谢作用的材料，尤其是代谢离析物，代谢作用的中间产品和代谢作用的产品。然而，代谢物浓度无论过高还是过低(毒性产品的形成增加)都可以导致细胞生长和/或生产率的降低。已形成的产品的直接监视将对于细胞株的筛选和培养参数的优化是相当有价值和重要的(Rodrigues等，第343页右栏第4段)。在同一个过程连接的自动化平台内能够精确确定多个关键过程参数的系统会变得更加有帮助，所述过程参数一方面来自于代谢物组，另一方面来自于特定的产品组。支撑PAT指南的概念致力于通过定义合适的控制参数来控制过程，参数是可以在线记录的，并且由此以更有效率的方式达到期望的产品质量。因此，从PAT指南的意义上说，生物过程控制需要合适的在线可用的传感器技术的出现以及相应的开发，即传感器和连接到过程的分析测量技术。典型的控制参数，尤其是还对于生物过程的控制，通常包括化学的/物理的状态变量，诸如温度、pH值、CO2含量、O2含量，这些变量的确定被建立或至少可能利用联机传感器技术。利用基于生物传感器的测量系统，其它的控制参数可以被确定，而这些参数无法利用常规建立的测量方法取得。由于生物组成的不稳定性，这样的系统还没有证明它们自身足够用于日常联机使用，因此对于基于生物传感器的测量系统，样品的获取并将其递送至测量元件(measuringcell)是必要的。为了调整至要求质量的产品制造的优化条件，生物传感器确定的控制参数例如包括代谢物，即代谢作用的营养物或产物，其含量曲线在生物过程期间对过程的控制具有直接影响。产品质量参数CQA的确定，传送了关于产品是否具有在设立的容差范围内的、尤其是由相关政府主管部门对于制药生产所限定的容差范围内的要求特性的直接信息。目前对于CQA的确定，随着一段时间在实验室中检测从过程中每天手动获取的样品，在这种情况下，多种产品质量参数利用相应的实验室分析设备被确定。通常情况下，只有在过程结束后所有的样品才一起被检测。样品的测试需要专门的人员执行所涉及的任务并解释结果。在这样的流程的情况下，对于失败的反应/处理以达到所期望的产品特性是不可能的。从现有技术中已经获知用于确定个别的CQA和CPP的一些方法，以及用于执行这些方法的市售的分析设备。这些在后面的表I中阐述。为了使这些设备能够以自动化方式在用于监视或用于生产过程的控制的过程测量技术中应用，需要过程连接器，通过过程连接器它们能与过程相连接，以执行测量或把样品从测量过程中移出。表I示出了各种分析设备是否利用了过程连接器。表I：从EP1698891A1中已知一种用于减少测量电流的生物传感器的测量误差的方法。该文献涉及当电介体被用作分析物的实际氧化还原反应的传输介质时，以电位修正操作。首先，在存储之后以及应用之前的反应起始阶段，称作背景电流的系统误差据说通过利用要求保护的方法而减小。DE3406223A1和US3655958中所描述的是一种用于自动执行标准加入法的分析设备，其中美国专利指的是分光光度计。US2007/0224702A1中所描述的是一种用于在一个或多个样品中确定多种分析物的方法，其中每种分析物利用其自身的亲和化验被检测。DE19612766A1描述了一种用于复杂生物体系的分析的方法，在这种情况下，基于取自发酵罐中的样品借助于配体-受体相互作用确定的代谢作用参数。过程的控制通过设置在发酵罐中的传感器发生。根据DE102010064391A1获知一种用于自动确定液体样品中分析物含量的方法和分析设备。这种方法还基本允许来自过程液体的样品中多种不同的分析物的检测，样品一个接一个地被供应给测量元件。US2005/0208473A1中描述的是一种用于生物过程控制的方法，在这种情况下，由设置在生物反应器中的传感器，尤其是酶电极，记录不同的控制参数。从US2007/0292958A1获知一种装置，在该情况下，过程液体通过微透析探针从发酵过程中被除去，并被输入至用于确定代谢物浓度的分析装置。US2008/0241966A1中描述的是一种适于自动确定液体样品中多种代谢物的方法和装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种本专利
的装置或方法，用于避免现有技术中已知分析设备和方法的缺陷。尤其地，根据PAT指南中以尽可能节约能源和资源的方式，装置和方法应当能够监视和控制过程，尤其是生物过程。该目的通过如权利要求1所述的装置和权利要求12所述的方法实现。从属权利要求阐明了优选的实施例。本专利技术中用于自动确定过程——尤其是生物过程——的过程介质的至少两个不同过程参数的装置，包括：-第一测量元件，所述第一测量元件被实现以提供第一测量信号，该第一测量信号依赖于过程液体的第一样品的第一过程参数；-第二测量元件，所述第二测量元件被实现以提供第二测量信号，该第二测量信号依赖于过程液体的第二样品的第二过程参数；-控制和评估系统，所述控制和评估系统用于监视和/或控制过程，并且被实现以接收和处理第一测量信号和第二测量信号，尤其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于自动确定过程——尤其是生物过程——的过程液体的至少两个不同过程参数的装置，包括：‑第一测量元件，所述第一测量元件被实现以提供第一测量信号，该第一测量信号依赖于所述过程液体的第一样品的第一过程参数；‑第二测量元件，所述第二测量元件被实现以提供第二测量信号，该第二测量信号依赖于所述过程液体的第二样品的第二过程参数；‑控制和评估系统，所述控制和评估系统用于监视和/或控制所述过程，并且所述控制和评估系统被实现以用来接收和处理所述第一测量信号和所述第二测量信号，尤其是基于所述第一测量信号来确定所述第一过程参数的测量值以及基于所述第二测量信号来确定所述第二过程参数的测量值；其中，所述第一测量信号和所述第二测量信号在所述过程的监视和/或控制的环境中用于不同的功能。

【技术特征摘要】
2013.05.28 DE 102013105492.71.一种用于自动确定过程的过程液体的至少两个不同过程参数的装置，包括：-第一测量元件，所述第一测量元件被实现以提供第一测量信号，该第一测量信号依赖于所述过程液体的第一样品的第一过程参数；-第二测量元件，所述第二测量元件被实现以提供第二测量信号，该第二测量信号依赖于所述过程液体的第二样品的第二过程参数；-控制和评估系统，所述控制和评估系统用于监视和/或控制所述过程，并且所述控制和评估系统被实现以用来接收和处理所述第一测量信号和所述第二测量信号，以基于所述第一测量信号来确定所述第一过程参数的测量值以及基于所述第二测量信号来确定所述第二过程参数的测量值；其中，所述第一测量信号和所述第二测量信号在所述过程的监视和/或控制的环境中用于不同的功能，其中，所述装置被实现以在经过系统的流中测量所述第一过程参数和/或所述第二过程参数。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一过程参数是所述过程的控制参数，以及其中，所述第二过程参数是所述过程的产品质量参数。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一过程参数是所述样品的代谢物含量，或者是活细胞和/或死细胞含量。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一过程参数是所述样品的合成代谢物或分解代谢物的含量，或者是活细胞和/或死细胞含量。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二过程参数是在所述液体样品中的所述过程的产品的含量或产品活性。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置被实现以利用标准加入法确定所述第一过程参数和/或第二过程参数。7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一测量元件或者所述第二测量元件被实现来执行固相结合的免疫化验以产生它的测量信号。8.根据权利要求7所述的装置，其中，相应另外的测量元件在不执行固相结合...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·汉克，安哥拉·奥比施，
申请(专利权)人：恩德莱斯和豪瑟尔测量及调节技术分析仪表两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE