用于从色谱柱中去除压力和空气的方法和系统技术方案

描述了用于去除在预装色谱系统(柱加上附接的管和阀组)的灭菌(例如，伽马辐照)过程中形成的气体和/或压力的方法和系统。所述方法包括通过专门设计的管和阀组冲洗所述气体和/或压力，而不会破坏所述预装灭菌色谱系统的灭菌性。所述系统包括灭菌或无菌预装色谱柱，所述色谱柱包括具有入口和出口的柱；附接到所述入口和所述出口的管和阀组；以及泵，所述泵被配置成沿着所述管和阀组从流体源泵送灭菌或无菌液体，沿着第一流动路径泵送到柱管入口中并从柱管出口泵送出，从而从腔室中去除任何夹带的气体和/或压力。

Methods and systems for pressure and air removal from chromatographic columns

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从色谱柱中去除压力和空气的方法和系统优先权的要求本申请要求2017年9月21日提交的美国临时申请号62/561,575的权益。前述申请的全部内容以引用方式并入本文。
本专利技术涉及用于建立色谱柱的无菌连接同时提供去除截留在柱内的任何压力和空气的能力的方法和系统。
技术介绍
柱色谱法是分离和/或纯化技术，其中装填介质的固定“床”容纳在刚性管内。装填介质可以呈固体颗粒(“固定相”)或涂覆有液体固定相的固体支撑材料的形式。无论哪种方式，装填介质通常填充柱管的内部容积。在分离色谱中，当液体样品(“流动相”)通过柱时，样品中的不同化合物可以与固定相(例如，装填介质)不同程度地缔合，以使得它们相对于流动相变慢并以不同的速度移动通过柱。因此，与固定相更多缔合的那些化合物比较少缔合的那些化合物更慢地移动通过柱，并且这种速度差导致化合物在它们通过色谱柱时彼此分离。促进差异缔合的固定相的特征可以是例如离子电荷(离子交换色谱)、疏水性(疏水相互作用色谱)和孔隙率(尺寸排阻色谱)。在另一种类型的柱色谱法：亲和色谱法中，装填介质包括与液体样品中的一种或多种所需化合物或分子特定结合的结合剂，诸如抗原、抗体或配体。因此，当液体样品流过装填介质时，只有所需的化合物或分子保留在柱中。洗脱液通过装填介质的随后流将所需的化合物或分子与附着到装填介质的结合剂分离，或将结合剂与装填介质分离。无论哪种方式，都将所需的化合物或分子从柱中冲洗出并收集在洗脱液中。亲和色谱法可以用于许多应用，包括核酸纯化、从无细胞提取物中纯化蛋白质以及从血液中纯化。色谱柱的主要部件是通常由金属、玻璃或高刚性塑性材料制成的管和一对流动分配器，所述一对流动分配器通常插入管的两端中以在流动分配器之间的管中形成空间或腔室，装填介质装载到所述空间或腔室中。流动分配器被设计成具有集成的多孔表面，诸如保留色谱介质的筛网、筛孔或熔块(frits)。根据用于发展和商业生物工艺制造的需求，色谱柱可以被预装(pre-packed)并使用。这些柱被生产并以床高固定，以使得流动分配器在色谱管内不可逆地对准。生物工艺的新发展，诸如连续工艺或多产品设施，要求对微生物的控制更加严格。从细胞培养到下游纯化的无菌连接策略和流路对于降低污染风险至关重要。蒸汽和辐射灭菌已应用于一次性生物反应器、流路和最近用于生物制剂纯化的色谱柱。然而，在某些情况下，装填介质溶液的放气可能在伽马辐照过程中发生，从而在柱的装填床内形成气穴和加压。在这种情况下，装填床可能对流体流动动力学产生负面影响。因此，需要设计预装色谱柱，其无菌或灭菌且无气体，并且其不会损害柱的分离性能或增加在柱的正常使用期间增加不必要的生物负担的风险。
技术实现思路
本专利技术至少部分地基于以下发现：如果将如本文所指定的管和阀系统连接到预装色谱柱以创建封闭系统，则随后可以例如利用伽马辐照对封闭系统进行灭菌，并且然后使用管和阀系统来简单且容易地冲洗(purge)在灭菌过程中在封闭系统内部可能已形成的任何气泡和/或压力，并且维持封闭系统的灭菌性。因此，新的系统和方法可以维持装填柱的性能，并且避免在使用过程中由于在辐照期间和在使用前由柱内的放气所形成的气泡和/或压力而中断色谱流路。柱可以装填有各种类型的色谱介质，并且可以用于制造生物制剂。根据本专利技术制备的预装柱可以通过大于或等于8kGy的伽马辐射剂量灭菌。伽马辐照后的功能流体分布(例如，通过理论塔板高度(HETP)或HETP和不对称性测试测量)与去除气体后的原始值相似。本公开描述所连接的管线的有效灌注并且随后将回流、也称为向上流动(例如，与柱使用期间典型的向前流动方向相反的流动，而不必具有能够反向流动的色谱系统)提供到柱以去除夹带的空气并恢复装填床的功能。排出(effluent)流可以经由出口离开，其可以经由连接到灭菌或无菌过滤器的流路离开，或者其可以收集在为此目的而附接的膨胀袋中。还可以结合灭菌级疏水性通气过滤器，以减轻压力积聚或排泄截留的气体。与止回阀结合的该通气过滤器会确保在一个方向上通气而不会回流到系统中。在一个方面，本公开提供从预装色谱柱中去除夹带的气体、压力或气体和压力两者的方法，所述色谱柱包括具有柱管入口和柱管出口的柱管以及布置在所述柱管内以形成填充有装填介质的腔室的第一流动分配器和第二流动分配器。所述方法包括：(a)获得包括管和至少一个阀的管和阀组，所述至少一个阀被配置成限定通过所述管的至少两个不同流路；(b)：(i)将所述管和阀组的管附接到所述柱管入口和所述柱管出口，并且随后对连接的所述预装色谱柱以及所述管和阀组进行灭菌，或者(ii)独立地对所述预装色谱柱以及所述管和阀组进行灭菌，并且随后以维持所述柱以及所述管和阀组两者的灭菌性的方式将所述管和阀组的灭菌管附接到灭菌柱管入口和灭菌柱管出口；(c)将灭菌管和阀组附接到灭菌或无菌流体源和流体出口；以及(d)沿着其中所述至少一个阀处于第一位置的所述管和阀组从所述灭菌或无菌流体源泵送灭菌或无菌液体，沿着第一流路泵送到所述柱管入口中并从所述柱管出口泵送出，从而沿着所述第一流路从所述腔室、所述管和所述至少一个阀中去除任何夹带的气体、压力或气体和压力两者，而不会破坏所述预装色谱柱以及所述管和阀组的所述灭菌性。在这些方法中，以灭菌的方式将所述管和阀组的灭菌管附接到灭菌柱管入口和灭菌柱管出口可以包括使用无菌或灭菌连接器或可焊接管。在这些方法中，灭菌可以通过辐照(例如，通过伽马辐射)来实现。例如，通过施加至少8kGy的伽马辐射剂量。在一些实施例中，将管附接到所述柱管入口和所述柱管出口包括将所述管的端部连接到固定到所述柱管入口的连接器和固定到所述柱管出口的连接器。例如，可以将所述连接器旋拧到所述柱管入口和所述柱管出口中、夹紧到所述柱管入口和所述柱管出口上或焊接到所述柱管入口和所述柱管出口。在某些实施方式中，所述方法还可以包括使所述至少一个阀从所述第一位置移动到第二位置，以沿着第二流路引导所述灭菌或无菌液体。在其他实施方式中，所述方法还包括使所述至少一个阀从所述第一位置移动到第二位置，并且将灭菌或无菌液体从所述灭菌或无菌液体源泵送到所述柱管出口，通过所述预装柱管，并且从所述柱入口泵送出。例如，这些方法可以包括泵送等于腔室的0.1、0.2、0.3、0.4、0.5或更多倍容积的一定体积的灭菌或无菌液体。在一些实施例中，所述方法还包括将所述管附接到灭菌或无菌过滤器，并且将灭菌或无菌液体泵送通过所述灭菌或无菌过滤器。在一些实施方式中，所述方法还可以包括收集泵送通过所述灭菌或无菌过滤器的所述灭菌或无菌液体，并且测试所述灭菌或无菌液体的一种或多种性质。在一些实施方式中，所述方法可以包括利用通气过滤器从所述管和阀组排放压力。在一些实施方式中，所述方法还包括将来自所述管和阀组的管附接到膨胀袋。在一些实施例中，所述方法与被预装以用于单次使用并且是一次性的柱管一起使用。通常，所述方法可以在所述预装色谱柱以及所述管和阀组连接到色谱系统时使用。在另一方面，本公开的特征在于用于生物分子的无菌纯化的系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从预装色谱柱中去除夹带的气体、压力或气体和压力两者的方法，所述色谱柱包括具有柱管入口和柱管出口的柱管以及布置在所述柱管内以形成填充有装填介质的腔室的第一流动分配器和第二流动分配器，所述方法包括：/n(a)获得包括管和至少一个阀的管和阀组，所述至少一个阀被配置成限定通过所述管的至少两个不同流路；/n(b)：/n(i)将所述管和阀组的管附接到所述柱管入口和所述柱管出口，并且随后对连接的所述预装色谱柱以及所述管和阀组进行灭菌，或者/n(ii)独立地对所述预装色谱柱以及所述管和阀组进行灭菌，并且随后以维持所述柱以及所述管和阀组两者的灭菌性的方式将所述管和阀组的灭菌管附接到灭菌柱管入口和灭菌柱管出口；/n(c)将灭菌管和阀组附接到灭菌或无菌流体源和流体出口；以及/n(d)沿着其中所述至少一个阀处于第一位置的所述管和阀组从所述灭菌或无菌流体源泵送灭菌或无菌液体，沿着第一流路泵送到所述柱管入口中并从所述柱管出口泵送出，从而沿着所述第一流路从所述腔室、所述管和所述至少一个阀中去除任何夹带的气体、压力或气体和压力两者，而不会破坏所述预装色谱柱以及所述管和阀组的所述灭菌性。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170921 US 62/561,5751.一种从预装色谱柱中去除夹带的气体、压力或气体和压力两者的方法，所述色谱柱包括具有柱管入口和柱管出口的柱管以及布置在所述柱管内以形成填充有装填介质的腔室的第一流动分配器和第二流动分配器，所述方法包括：
(a)获得包括管和至少一个阀的管和阀组，所述至少一个阀被配置成限定通过所述管的至少两个不同流路；
(b)：
(i)将所述管和阀组的管附接到所述柱管入口和所述柱管出口，并且随后对连接的所述预装色谱柱以及所述管和阀组进行灭菌，或者
(ii)独立地对所述预装色谱柱以及所述管和阀组进行灭菌，并且随后以维持所述柱以及所述管和阀组两者的灭菌性的方式将所述管和阀组的灭菌管附接到灭菌柱管入口和灭菌柱管出口；
(c)将灭菌管和阀组附接到灭菌或无菌流体源和流体出口；以及
(d)沿着其中所述至少一个阀处于第一位置的所述管和阀组从所述灭菌或无菌流体源泵送灭菌或无菌液体，沿着第一流路泵送到所述柱管入口中并从所述柱管出口泵送出，从而沿着所述第一流路从所述腔室、所述管和所述至少一个阀中去除任何夹带的气体、压力或气体和压力两者，而不会破坏所述预装色谱柱以及所述管和阀组的所述灭菌性。


2.根据权利要求1所述的方法，其包括将所述管和阀组的管附接到所述柱管入口和所述柱管出口，并且随后对连接的所述预装色谱柱以及所述管和阀组进行灭菌。


3.根据权利要求1所述的方法，其包括独立地对所述预装色谱柱以及所述管和阀组进行灭菌，并且随后将所述管和阀组的灭菌管附接到灭菌柱管入口和灭菌柱管出口。


4.根据权利要求3所述的方法，其中以灭菌的方式将所述管和阀组的灭菌管附接到灭菌柱管入口和灭菌柱管出口包括使用无菌或灭菌连接器或可焊接管。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中灭菌包括用伽马辐射进行辐照。


6.根据权利要求5所述的方法，其中灭菌包括施加至少8kGy的伽马辐射剂量。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中将管附接到所述柱管入口和所述柱管出口包括将所述管的端部连接到固定到所述柱管入口的连接器和固定到所述柱管出口的连接器。


8.根据权利要求7所述的方法，其中所述连接器旋拧到所述柱管入口和所述柱管出口中、夹紧到所述柱管入口和所述柱管出口上或焊接到所述柱管入口和所述柱管出口。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其还包括使所述至少一个阀从所述第一位置移动到第二位置，以沿着第二流路引导所述灭菌或无菌液体。


10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其还包括使所述至少一个阀从所述第一位置移动到第二位置，并且将灭菌或无菌液体从所述灭菌或无菌液体源泵送到所述柱管出口，通过所述预装柱管，并且从所述柱入口泵送出。


11.根据权利要求10所述的方法，其还包括泵送等于所述腔室的0.1或更多倍容积的一定体积的灭菌或无菌液体。


12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其还包括将所述管附接到灭菌或无菌过滤器，并且将灭菌或无菌液体泵送通过所述灭菌或无菌过滤器。


13.根据权利要求12所述的方法，其还包括收集泵送通过所述灭菌或无菌过滤器的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·K·H·陈，J·R·佩泽，
申请(专利权)人：瑞普利金公司，
类型：发明
国别省市：美国;US