缓冲剂制备过程的控制制造技术

本发明专利技术涉及一种用于控制液体混合物的制备的计算机实现方法，所述液体混合物包括酸及其共轭碱或者碱及其共轭酸。该方法包括得到(S11)用于待制备的液体混合物的组成，并且确定(S12)用于在一个或多个自动过程中控制液体混合物的制备的多个设定。多个设定被提供(S13)给一个或多个自动过程的一个或多个控制系统。本发明专利技术还涉及配置成执行计算机实现方法的缓冲剂工具、包括缓冲剂工具的缓冲剂管理系统以及计算机可读存储介质(25)，该计算机可读存储介质(25)在其上存储计算机程序，该计算机程序在缓冲剂工具中执行时引起计算机实现方法的执行。法的执行。法的执行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】缓冲剂制备过程的控制


[0001]本公开涉及生物处理领域，以及更特别涉及例如缓冲剂（buffer）的液体混合物的控制的制备的领域。

技术介绍

[0002]在生物处理领域中，得到精确已知组成的液体在许多情况下是重要的。在许多情况下，液体的组成不仅应当在每个时刻是精确已知和控制的，而且还应当按照精确和控制方式随时间而改变。
[0003]缓冲剂溶液是一种水溶液，其包括酸、碱以及可能的盐和用于注射的水WFI的混合物。该混合物包括在控制过程中混和的弱酸及其共轭碱或者弱碱及其共轭酸。
[0004]缓冲剂的性质在于，当向缓冲剂溶液添加少量强酸或碱时，仅存在对缓冲剂溶液的pH的细微影响。因此，缓冲剂溶液可用作在大量化学应用(例如色谱或其他类型的过滤操作)中将pH保持在接近恒定值的手段。反馈控制也可被应用于保持缓冲剂溶液的预期精度。
[0005]可通过计算缓冲剂组分的必要量并且将它们混合来制备具有预期pH以及可选地具有预期离子强度的缓冲剂溶液。这些组分的混合可在用作缓冲剂厨房（buffer kitchen）或者用作色谱系统的制备系统中执行。这类系统的示例是由GE Healthcare所开发的
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KTA
TM
Avant和BioProcess Inline Conditioning(IC)系统。
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KTA
TM Avant是缓冲剂混和装置，该缓冲剂混和装置能够使用四元阀（quaternary valve）从储备（stock）溶液来制备缓冲剂溶液。IC是具有用于不同成分的若干泵的缓冲剂混和装置。用于使用酸、碱、盐和WFI的浓缩单成分储备溶液的内联缓冲剂制备的缓冲剂管理系统已经投入运行。浓缩物的使用显著减少缓冲剂体积，从而节省占用空间和储罐体积。能够从浓缩物的相同集合来制备许多不同的缓冲剂，从而流线化缓冲剂制备。为了配方的精度和制备之间的一致性，有可能选择以内置动态控制功能性为特征的不同反馈模式。这类内联缓冲剂制备系统（又称作内联调节系统）可用于缓冲剂制备，但是也用作色谱系统。
[0006]色谱是一种用于分离化学和生物物质的技术。在液相色谱中，缓冲剂溶液是该过程的必不可少成分。重要的是在色谱中采用精确已知组成和/或其他特性(例如pH、离子强度等)的液体。还可存在对于随时间而改变液体的组成的需要。可通过使用混和系统将两个或更多个液体相互混合或混和来得到这种组成及其变化。
[0007]可通过例如使用市场销售软件计算缓冲剂组分的必要量并且将它们混合来制备具有预期性质的缓冲剂溶液。缓冲剂混合装置是众所周知的，例如通过引用将其完整地结合的下列
技术介绍
专利申请/专利所公开：EP 2269055 A1、US 9446329 B2、US 2011/0039712 A1、WO 2009/131524A1、US 9327212 B2、US 2012/0217192 A1、EP 2480943 A1、WO 2011/037530A1、EP 2585887 A1、US 2013/0081703 A1和WO 2011/162666 A1。虽然
技术介绍
包括用于根据pH来计算弱酸(或碱)和弱碱(或酸)的相对简单混合物的不同成分的相对浓度的软件解决方案(例如EP 2269055 A1中所定义)，但是仍然需要控制更复杂性质的缓冲剂制备。常规软件解决方案不支持这类复杂缓冲剂(例如包括附加成分和盐的缓冲剂)的
制备。并且虽然存在能够用来使用特定运行（run）的反馈控制来得到相对浓度的缓冲剂混合装置(例如EP 2269055 A1中所定义)，但是使用这种类型的更复杂缓冲剂仍然需要工具来分析从采用相似但不同的控制参数来控制新运行的这类结果所得到的信息。这类控制参数的示例是缓冲剂浓度、盐和添加剂浓度以及储备溶液的浓度和体积。相关参数的其他示例是pH、所制备缓冲剂的流率、系统中使用的泵的流率范围或者在四元阀的情况下的阀的相对划分的范围以及如同传导率和浓度的相互关连参数之中的关键参数的选择。
[0008]因此，需要方法和工具，以用于计算必要量，并且将这些所计算设定以用于缓冲剂溶液生成，例如用于作为不同强电解质(例如盐以及完全离解的甚至强酸或碱)或者弱电解质(例如部分电离的缓冲剂物质)或者它们的组合的组合的复杂性质的缓冲剂溶液。

技术实现思路

[0009]本公开的一个目的是要减轻、缓解或消除本领域中的上述缺陷的一个或多个。
[0010]按照第一方面，这通过一种用于制备液体混合物的计算机实现方法来实现，其中液体混合物包括酸及其共轭碱或者碱及其共轭酸。
[0011]该计算机实现方法包括得到用于待制备液体混合物的组成，并且确定用于在一个或多个自动过程中控制液体混合物的制备的多个设定。多个设定被提供给一个或多个自动过程的一个或多个控制系统。
[0012]在一些实施例中，得到用于待制备液体的组成包括提示液体混合物的多个属性的信息。响应于接收多个属性的信息并且应用至少一个软件实现算法来确定用于待制备液体混合物的组成。
[0013]按照一些实施例，液体混合物的属性包括液体混合物类型、液体混合物浓度以及液体混合物密度和液体混合物传导率中的至少一个。软件实现算法可以是用于摩尔浓度（molarity）计算或摩尔质量计算的算法。
[0014]按照一些实施例，确定用于控制液体混合物的制备的多个设定包括检索一个或多个自动过程的所选自动过程的信息。可确定所选自动过程的控制系统的控制模式；自动过程使用控制模式运行。
[0015]按照一些实施例，控制模式包括流量反馈、pH反馈和传导率反馈的一个或多个。
[0016]按照一些实施例，自动过程作为缓冲剂厨房或者作为色谱系统运行。当作为色谱系统运行时，控制模式可包括色谱系统的四元阀的编程。
[0017]按照一些实施例，确定用于控制液体混合物的制备的多个设定进一步包括确定一个或多个储备浓度，并且确定用于自动过程中使用的相应泵的一个或多个泵设定。
[0018]在一些实施例中，确定用于控制液体混合物的制备的多个设定包括从一个或多个控制系统中检索相应设定的一个或多个边界条件，并且验证一个或多个边界条件的满足。边界条件可包括自动过程中使用的相应泵的最小和/或最大流率以及酸储备体积、碱储备体积的一个或多个。
[0019]按照第二方面，本公开的目的通过一种用于控制液体混合物的制备的缓冲剂工具（buffer tool）来实现，其中液体混合物包括酸及其共轭碱或者碱及其共轭酸。该缓冲剂工具包括用户界面、控制系统界面和处理电路系统。处理电路系统配置成执行按照第一方面的方法。
[0020]按照第三方面，本公开的目的通过一种计算机可读存储介质来实现，该计算机可读存储介质在其上存储计算机程序，该计算机程序在缓冲剂工具中执行时引起按照第一方面的方法的执行。
[0021]按照第四方面，本公开的目的通过一种用于控制液体混合物的制备的缓冲剂管理系统来实现，其中液体混合物包括酸及其共轭碱或者碱及其共轭酸。该缓冲剂管理系统包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制液体混合物的制备的计算机实现方法，所述液体混合物包括酸及其共轭碱或者碱及其共轭酸，所述方法包括：
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得到(S11)用于待制备的所述液体混合物的组成；
‑
确定(S12)用于控制一个或多个自动过程中的所述液体混合物的制备的多个设定；以及
‑
向所述一个或多个自动过程的一个或多个控制系统提供(S13)所述多个设定。2.如权利要求1所述的方法，其中，得到用于待制备的所述液体的组成包括：
‑
提示(S11a)所述液体混合物的多个属性的信息，以及
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响应于接收所述多个属性的信息，通过应用至少一个软件实现算法来确定(S11b)用于待制备的所述液体混合物的所述组成。3.如权利要求1所述的方法，其中，得到用于待制备的所述液体的组成包括：得到实验设计DoE数据，其中所述DoE数据指示缓冲剂组成的集合以及对应独特配方，运行实验的第一集合，得到作为来自实验的所述第一集合的输出的实验结果RoE数据，以及通过从缓冲剂组成的所述集合中选择一个缓冲剂组成来得到所述组成，所述对应缓冲剂特性优化目标函数。4.如权利要求2或3所述的方法，其中，所述属性包括液体混合物类型、液体混合物浓度以及液体混合物密度和液体混合物传导率中的至少一个，并且其中所述软件实现算法是用于摩尔浓度计算或摩尔质量计算的算法。5.如权利要求1
‑
4中的任一项所述的方法，其中，确定用于控制所述液体混合物的所述制备的多个设定包括检索所述一个或多个自动过程的所选自动过程的信息。6.如权利要求5所述的方法，其中，确定用于控制所述液体混合物的所述制备的多个设定包括确定用于所述所选自动过程的控制系统的控制模式，并且其中使用所述控制模式来运行所述自动过程。7.如权利要求6所述的方法，其中，所述控制模式包括流量反馈。8.如权利要求6或7所述的方法，其中，所述控制模式包括pH反馈。9.如权利要求6至8中的任一项所述的方法，其中，所述控制模式进一步包括传导率反馈。10.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述自动过程作为缓冲剂厨房或者作为色谱系统运行。11.如权利要求10所述的方法，其中，所述控制模式包括色谱系统的四元阀的编程。12.如权利要求5
‑
11中的任一项所述的方法，其中，确定用于控制所述液体混合物的所述制备的多个设定进一步包括：
‑
确定一个或多个储备浓度；以及
‑
确定用于所述自动过程中使用的相应泵的一个或多个泵设定。13.如权利要求12所述的方法，其中，确定用于控制所述液体混合物的所述制备的多个设定进一步包括：
‑
从所述一个或多个控制系统中检索用于相应设定的一个或多个边界条件，以及
‑ꢀ
验证所述一个或多个边界条件的满足。
14.如权利要求13所述的方法，进一步包括：
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从包括缓冲剂配方的数据库中检索用于制备相应液体混合物的一个或多个缓冲剂配方，
‑
基于所述边界条件选择一个或多个储备溶液，其中所述边界条件包括从用于基于所检索缓冲剂配方制备液体混合物的相应储备溶液所需的体积，
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对于每个所选储备溶液，确定用于所检索的一个或多个缓冲剂配方的最小数量的储备浓度，以及
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采用从所确定的最小数量的储备浓度中选取的所述储备浓度来更新所述一个或多个缓冲剂配方。15.如权利要求13或14所述的方法，其中，所述一个或多个边界条件包括所述自动过程中使用的所述相应泵的最大流率和最小流率、酸储备体积、碱储备体积的一个或多个。16.如权利要求13或14所述的方法，其中，向所述一个或多个自动过程的一个或多个控制系统提供所述多个设定包括当满足每个边界时向所述控制系统提供所述多个设定。17.如权利要求13或14所述的方法，其中，向所述一个或多个自动过程的一个或多个控制系统提供所述多个设定包括：
‑
当无法满足至少一个边界条件时确定用于控制替代液体混合物的制备的多个设定，以及
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向所述一个或多个控制系统提供所述替代液体混合物的所述多个设定。18.如前述权利要求中的任一项所述的方法，进一步包括：
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从所述一个或多个自动过程接收反馈传感器数据，
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确定用于控制一个或多个自动过程中的所述液体混合物的所述制备的至少一个调整设定；以及
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向所述一个或多个自动过程的所述一个或多个控制系统提供所调整设定。19.一种用于控制液体混合物的制备的缓冲剂工具(20)，所述液体混合物包括酸及其共轭碱或者碱及其共轭酸，所述缓冲剂工具包括：
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液体混合物组成界面(21)
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过程控制界面(22)，以及
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处理电路系统(23，912)，其配置成：得到用于待制备的所述液体混合物的组成；确定用于控制一个或多个自动过程中的所述液体混合物的所述制备的多个设定；以及向所述一个或多个自动过程的一个或多个控制系统提供所述多个设定。20.一种计算机可读存储介质(25，915)，所述计算机可读存储介质(25，915)在其上存储计算机程序，所述计算机程序在缓冲剂工具中执行时引起如权利要求1
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18中的任一项所述的方法的执行。21.一种用于控制液体混合物的制备的缓冲剂管理系统(10)，所述液体混合物包括酸及其共轭碱或者碱及其共轭酸，所述缓冲剂管理系统包括：
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用于液体混合物的制备的一个或多个自动过程布置(40)；
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一个或多个控制系统(30，CU，810，910)，其用于控制所述一个或多个自动过程；以及
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如权利要求19所述的缓冲剂工具(20)。22.如权利要求21所述的缓冲剂管理系统，其中，所述缓冲剂管理系统是色谱系统。23.一种用于确定由配置成生成缓冲剂溶液的...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：思拓凡瑞典有限公司，
类型：发明
国别省市：