用于分离生物分子的方法技术

本公开针对用于从流体(2)中分离生物分子的方法(100)，其中生物分子由灌注生物反应器(3)中的生物细胞产生，该方法包括：在生物反应器产物输出时间段期间，从灌注生物反应器(3)转运(110)包括生物分子和生物细胞的产物流体；在构成第一分离循环时间段的第一部分的第一分离装载时间段期间，利用在步骤(110)中获得的产物流体装载(210)第一分离设备(4)；在生物反应器非产物输出时间段期间，暂停(130)产物流体从灌注生物反应器的转运；以及在第一分离循环时间段的第二部分期间，暂停(220)第一分离设备(4)的装载。还公开了由控制器执行的计算机实施的方法，该控制器配置成控制生物分子从流体(2)中的分离，并且进一步公开了控制器、计算机程序和计算机程序产品。计算机程序和计算机程序产品。计算机程序和计算机程序产品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分离生物分子的方法


[0001]本公开涉及生物分子的分离的领域，并且特别地针对一种用于从流体中分离生物分子的方法，更特别地其中，生物分子由灌注生物反应器中的生物细胞产生。进一步公开了一种由配置成控制用于从流体中分离生物分子的方法的控制器执行的计算机实施的方法，以及一种操作来执行所公开的方法的步骤中的任何的控制器、一种计算机程序和一种计算机程序产品。

技术介绍

[0002]通过使用灌注生物反应器在生物宿主细胞中产生生物分子是本领域中已知的。与分批/供给分批相比，灌注模式的主要优点是在相对小尺寸的生物反应器中的高细胞数量和高生产率。用于在细胞中产生目标生物分子的灌注过程的特征包括培养基被连续地供给到生物反应器，以及收获物被连续地从生物反应器中去除，同时细胞被保留在生物反应器内部。生物反应器具有两个输出通道，第一个用于通过所谓的泄放(bleed)从生物反应器中去除多余的细胞，并且第二个用于从生物反应器中去除收获物。执行泄放以保持生物反应器内部的细胞的稳定浓度，以便将生物量保持在系统的容量内，并且因此保持细胞活力。联接到第二流出通道的细胞保留设备在将收获流送至诸如色谱柱的分离设备之前澄清收获流，即从收获流中去除细胞(Bielser等人，Biotechnology Advances, 2018, 36: 1328
‑
1340)。
[0003]尽管是高产的，但是来自灌注生物反应器的恒定、缓慢、低滴度的输出典型地对专用于生物反应器的标准分批色谱系统没有生产率挑战。然而，为了处理来自生物反应器的连续产物流，在初始色谱步骤之前将需要缓冲罐，以便在色谱操作的非装载步骤期间收集产物，从而增加过程复杂性以及还有监测和验证需求。备选地，下游处理步骤可以以连续模式执行，目的是减小色谱系统尺寸并避免对缓冲罐的需求。多柱系统可提供连续装载的益处，这有可能排除对反应器和色谱系统之间的缓冲罐的需要，并且还可允许更紧凑的色谱系统。然而，多柱系统也增加过程的复杂性，并且使用比对应的分批系统中更多数量的柱(尽管尺寸更小)。此外，Mothes等人描述了一种备选的连续纯化策略，其涉及连续地执行的色谱步骤，而没有中间保持时间或过程流体调整(Mothes等人，BioProcess International, 2016, 14(5): 34
‑
43, 58)。
[0004]然而，本领域中持续需要用于分离生物分子的改进方法，其包括与现有技术方法相比简化的灌注生物反应器过程。

技术实现思路

[0005]本公开的目的是提供一种改进的方法，其用于周期性地从生物反应器中去除收获物并用于分离，该方法解决或至少减轻了上文描述的问题。所述目的通过本文中所描述的主题来实现，该主题涉及一种用于通过使用来自灌注生物反应器的产物流体的优化或调节的转运来分离生物分子的方法，特别是通过在第一分离设备处于非装载模式的时间期间暂
停来自反应器的产物流，该模式与用于缓慢低滴度灌注收获的装载模式相比典型地相对短。因此，在分批捕获步骤中使用传统的单个色谱柱(或其它分离设备)而无需在生物反应器后的缓冲罐来实现简化但高效且经济的过程设计。此外，由经调节的输出产生的相对长的捕获循环时间支持使用具有随后的病毒灭活步骤以及任何进一步的分离步骤(备选地称为精制步骤)的简单且稳健的传统设计。对来自生物反应器的产物流体的控制将允许下游过程的所有方面中的改进。
[0006]更特别地，本公开的第一方面针对一种用于从流体2中分离生物分子的方法100，其中生物分子由灌注生物反应器3中的生物细胞产生，该方法包括：
‑ꢀ
在构成生物反应器循环时间段t
BR
的第一部分的生物反应器产物输出时间段t
BRp
期间，从灌注生物反应器3转运(110)包括生物分子和生物细胞的产物流体；
‑ꢀ
在构成第一分离循环时间段t
S1
的第一部分的第一分离装载时间段t
S1l
期间，利用在步骤110中获得的产物流体装载(210)第一分离设备4；
‑ꢀ
在构成生物反应器循环时间段的第二部分的生物反应器非产物输出时间段t
BRn
期间，暂停(130)产物流体从灌注生物反应器的转运；和
‑ꢀ
在第一分离循环时间段的第二部分期间，暂停(220)第一分离设备(4)的装载，所述第二部分包括：
‑ꢀ
任选地，第一分离洗涤时间段t
S1w
，
‑ꢀ
第一分离产物洗脱时间段t
S1p
，和
‑ꢀ
第一分离再生时间段t
S1r
；其中t
BR = t
BRp + t
BRn
，t
S1 >= t
S1l + t
S1w + t
S1p + t
S1r
，并且t
BRn >= t
S1w + t
S1p + t
S1r
；将步骤110、210、130和220重复(150) n次，其中n是完成生产运行所需的次数。
[0007]根据第二方面，本公开提供一种由控制器执行的计算机实施的方法600，该控制器配置成控制生物分子从流体2中的分离，其中生物分子由灌注生物反应器3中的生物细胞产生，该方法600包括：
‑ꢀ
通过以下步骤获得(610)测量结果(i) 执行(610a)流体2的化学、生物化学和/或物理分析，和/或(ii) 测量(610b)执行用于分离生物分子的方法的至少部分的时间段，诸如测量生物反应器循环的至少部分的时间段或第一分离循环的至少部分的时间段，
‑ꢀ
基于测量结果和模型生成(620)控制参数，和
‑ꢀ
使用生成的控制参数控制(630)生物分子从流体2中的分离。
[0008]根据第三方面，本公开针对一种控制器15，控制器15包括：处理电路系统16，和存储器17，所述存储器17包含能够由所述处理电路系统16执行的指令，由此所述控制器15操作来执行根据本公开的方法的步骤中的任何。
[0009]根据第四方面，本公开针对包括计算机可执行指令的计算机程序，其用于当计算机可执行指令在控制器15中包括的处理电路系统16上执行时使控制器15执行根据本公开的方法的步骤中的任何。
[0010]根据第五方面，本公开针对一种包括计算机可读存储介质的计算机程序产品，计算机可读存储介质具有体现在其中的根据本公开的计算机程序。
[0011]本公开的优选方面在下文在详细描述中和从属权利要求中描述。
附图说明
[0012]图1是根据本公开的用于分离生物分子的方法的流程图。
[0013]图2示意性地示出适合于在用于分离生物分子的目前所公开的方法中使用的生物处理系统。
[0014]图3是由控制器执行的计算机实施的方法的流程图，该控制器配置成控制根据本公开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于从流体(2)中分离生物分子的方法(100)，其中，所述生物分子由灌注生物反应器(3)中的生物细胞产生，所述方法包括：
‑ꢀ
在构成生物反应器循环时间段t
BR
的第一部分的生物反应器产物输出时间段t
BRp
期间，从所述灌注生物反应器(3)转运(110)包括所述生物分子和生物细胞的产物流体；
‑ꢀ
在构成第一分离循环时间段t
S1
的第一部分的第一分离装载时间段t
S1l
期间，利用在步骤110中获得的所述产物流体装载(210)第一分离设备(4)；
‑ꢀ
在构成所述生物反应器循环时间段的第二部分的生物反应器非产物输出时间段t
BRn
期间，暂停(130)所述产物流体从所述灌注生物反应器的所述转运；和
‑ꢀ
在所述第一分离循环时间段的第二部分期间，暂停(220)所述第一分离设备(4)的所述装载，所述第二部分包括：
‑ꢀ
任选地，第一分离洗涤时间段t
S1w
，
‑ꢀ
第一分离产物洗脱时间段t
S1p
，和
‑ꢀ
第一分离再生时间段t
S1r
；其中t
BR = t
BRp + t
BRn
，t
S1 >= t
S1l + t
S1w + t
S1p + t
S1r
，并且t
BRn >= t
S1w + t
S1p + t
S1r
；将步骤110、210、130和220重复(150) n次，其中n是完成生产运行所需的次数。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述产物流体从所述灌注生物反应器的所述转运(110)和利用所述产物流体对所述第一分离设备(4)的所述装载(210)基本上同时执行。3.根据任何前述权利要求所述的方法，其中，所述第一分离循环时间段的所述第二部分包括：
‑ꢀ
任选地，在所述任选的第一分离洗涤时间段期间，使(230)洗涤液体穿过所述第一分离设备(4)，
‑ꢀ
在所述第一分离产物洗脱时间段期间，从所述第一分离设备(4)转运(240)产物流体，和
‑ꢀ
在所述第一分离再生时间段期间，再生(250)所述第一分离设备(4)。4.根据任何前述权利要求所述的方法，进一步包括在所述第一分离循环之后的病毒灭活循环时间段t
VI
期间执行的病毒灭活循环。5.根据前述权利要求所述的方法，其中，所述病毒灭活循环包括：
‑ꢀ
在病毒灭活填充时间段t
VIf
期间，利用从所述第一分离循环获得的所述产物流体填充(310)病毒灭活器皿(5)。6.根据前述权利要求所述的方法，其中，所述产物流体从所述第一分离设备(4)的所述转运(240)和利用所述产物流体对所述病毒灭活器皿(5)的所述填充(310)基本上同时执行。7.根据权利要求5或6中的任一项所述的方法，其中，所述病毒灭活循环进一步包括：
‑ꢀ
在病毒灭活pH降低时间段t
VId
期间，降低(320)所述pH，
‑ꢀ
在病毒灭活降低的pH保持时间段t
VIh
期间，保持(330)所述降低的pH，
‑ꢀ
在病毒灭活pH增加和缓冲物调整时间段t
VIi
期间，增加(340)所述pH并调整所述缓冲物，
‑ꢀ
在病毒灭活产物输出时间段t
VIp
期间，从所述病毒灭活器皿(5)转运(350)产物流体，和
‑ꢀ
任选地，在病毒灭活再生时间段t
VIr
期间，再生(360)所述病毒灭活器皿(5)。8. 根据前述权利要求所述的方法，其中t
VI = t
VIf + t
VId + t
VIh + t
VIi + t
VIp + 任选地t
VIr
；并且t
BR
ꢀ‑ꢀ
t
S1p >= t
VId + t
VIh + t
VIi + t
VIp + 任选地t
VIr
。9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述填充(310)包括在所述病毒灭活填充时间段t
VIf
期间利用从所述第一分离循环获得的所述产物流体交替地填充(310a)两个病毒灭活器皿(5)；其中，所述产物流体从所述第一分离设备(4)的所述转运(240)和利用所述产物流体对所述两个病毒灭活器皿(5)的所述交替填充(310a)基本上同时执行；t
VI = t
VIf + t
VId + t
VIh + t
VIi + t
VIp + 任选地t
VIr
；并且2t
BR
ꢀ‑ꢀ
t
S1p >= t
VId + t
VIh + t
VIi + t
VIp + 任选地t
VIr >= t
BR
ꢀ‑ꢀ
t
S1p
。10.根据权利要求5至9中的任一项所述的方法，其中，所述填充(310)包括在所述病毒灭活填充时间段期间利用从两次或更多次所述第一分离循环获得的产物流体填充(310b)所述病毒灭活器皿(5)。11. 根据权利要求4至10中的任一项所述的方法，进一步包括将所述病毒灭活循环重复(370) n次或更少次。12.根据任何前述权利要求所述的方法，进一步包括在所述病毒灭活循环之后的第二分离循环时间段t
S2
期间执行的第二分离循环，其中，t
BR >= t
S2
。13.根据前述权利要求所述的方法，其中，所述第二分离循环包括：
‑ꢀ
在构成所述第二分离循环时间段的第一部分的第二分离装载时间段t
S2l
期间，利用从所述病毒灭活循环获得的所述产物流体装载(410)第二分离设备(7)，其中，所述产物流体从所述病毒灭活器皿(5)的所述转运(350)和利用所述产物流体对所述第二分离设备(7)的所述装载(410)基本上同时执行。14.根据前述权利要求所述的方法，其中，在所述第二分离循环时间段的第二部分期间，所述第二分离循环包括：
‑ꢀ
任选地，在第二分离洗涤时间段t
S2w
期间，使(420)洗涤液体穿过所述第二分离设备(7)，
‑ꢀ
在第二分离产物洗脱时间段t
S2p
期间，从所述第二分离设备(7)转运(430)产物流体，和
‑ꢀ
在第二分离再生时间段t
S2r
期间，再生(440)所述第二分离设备(7)；其中，t
S2 >= t
S2l + t
S2w + t
S2p + t
S2r
。15. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述第二分离循环包括：
‑ꢀ
在第二分离流过时间段t
S2l
期间，使(450)从所述病毒灭活循环获得的所述产物流体流过所述第二分离设备(7)，和
‑ꢀ
在第二分离再生时间段t
S2r
期间，再生(440)所述第二分离设备(7)；其中，t
S2 >= t
S2l + t
S2r
，并且其中，所述产物流体从所述病毒灭活器皿(5)的所述转运(350)和所述使(450)所述产物流体流过所述第二分离设备(7)基本上同时执行。16. 根据权利要求12至15中的任一项所述的方法，进一步包括将所述第二分离循环重复(460) n次。17.根据权利要求12至16中的任一项所述的方法，进一步包括在所述第二分离循环之后的第三分离循环时间段t
S3
期间执行的第三分离循环，其中，t
BR >= t
S3
。18.根据前述权利要求所述的方法，其中，所述第三分离循环包括
...

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