[go: up one dir, main page]

RU2824133C2 - Apparatus for treating liquid containing target substance - Google Patents

Apparatus for treating liquid containing target substance Download PDF

Info

Publication number
RU2824133C2
RU2824133C2 RU2020130056A RU2020130056A RU2824133C2 RU 2824133 C2 RU2824133 C2 RU 2824133C2 RU 2020130056 A RU2020130056 A RU 2020130056A RU 2020130056 A RU2020130056 A RU 2020130056A RU 2824133 C2 RU2824133 C2 RU 2824133C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flow
outlet
inlet
liquid
liquids
Prior art date
Application number
RU2020130056A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020130056A (en
Inventor
Чарльз ХИЗ
Джонатан ХЭЙГ
Тайбор НЕЙДЖИ
Джеймс ПУЛЛЕН
Эндрю ТОППИНГ
Original Assignee
ФУДЖИФИЛМ ДИОСИНТ БАЙОТЕКНОЛОДЖИЗ ЮКей ЛИМИТЕД
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GBGB1802593.2A external-priority patent/GB201802593D0/en
Application filed by ФУДЖИФИЛМ ДИОСИНТ БАЙОТЕКНОЛОДЖИЗ ЮКей ЛИМИТЕД filed Critical ФУДЖИФИЛМ ДИОСИНТ БАЙОТЕКНОЛОДЖИЗ ЮКей ЛИМИТЕД
Publication of RU2020130056A publication Critical patent/RU2020130056A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2824133C2 publication Critical patent/RU2824133C2/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: group of inventions relates to treatment of liquids containing a target substance, namely liquids containing a biomolecule, for example, a recombinant polypeptide. Invention discloses an apparatus for treating a liquid, an apparatus for preparing a liquid mixture, a method for preparing a buffer solution and a method for producing a biomolecule. Liquid treatment apparatus includes one pump located below the liquid connection between the connection between the starting material and an outlet from the flow controller for imparting flow through the flow rate controller and from the liquid feed system through the processing device through the inlet of the device.
EFFECT: simplifying the design of the liquid treatment apparatus and performing several different stages of treatment using a common flow line.
11 cl, 4 dwg, 1 tbl

Description

Настоящее изобретение относится к способам и к аппарату для обработки жидкостей, содержащих целевое вещество, в частности жидкостей, содержащих биомолекулу и особенно рекомбинантные полипептиды.The present invention relates to methods and apparatus for processing liquids containing a target substance, in particular liquids containing a biomolecule and especially recombinant polypeptides.

Многие биомолекулы, особенно рекомбинантные полипептиды и нуклеиновые кислоты, такие как плазмиды (пДНК), привлекли большое внимание, в частности, для терапевтического применения. Такие биомолекулы обычно получают путем культивирования рекомбинантных клеток-хозяев, которые были сконструированы для экспрессии желаемой биомолекулы. Затем биомолекулу извлекают из культуральной среды способами, обычно включающими ряд типовых процессов. Эти типовые процессы обычно включают одну или более хроматографических очисток, вирусную инактивацию, фильтрацию (включая вирусную, глубинную и абсолютную фильтрацию), рефолдинг и ультрафильтрацию/диафильтрацию.Many biomolecules, especially recombinant polypeptides and nucleic acids such as plasmids (pDNA), have attracted much attention, particularly for therapeutic applications. Such biomolecules are typically produced by culturing recombinant host cells that have been engineered to express the desired biomolecule. The biomolecule is then recovered from the culture medium by methods typically involving a number of unit processes. These unit processes typically include one or more of chromatographic purifications, viral inactivation, filtration (including viral, depth, and absolute filtration), refolding, and ultrafiltration/diafiltration.

Аппарат для обработки раствора, содержащего целевое вещество, известен в данной области. Однако аппарат для использования в промышленном производстве таких соединений является чрезвычайно громоздким и требует большой площади и инфраструктуры. Кроме того, хотя некоторая унификация аппарата может быть достигнута для нескольких операций аппарата, конструкции аппарата для определенных операций аппарата, таких как вирусная инактивация и/или ультрафильтрация, существенно отличаются от таковых, например, для хроматографической очистки. Это означает, что либо требуется больше места для размещения двух или более наборов аппаратов, либо что функциональная совместимость и управление аппаратом на стадиях чрезмерно сложны. Кроме того, требуется обучение операторов на каждом из различных типов используемых аппаратов. Соответственно, было бы желательно иметь упрощенный и широко применяемый аппарат. Также было бы желательно идентифицировать аппарат, позволяющий выполнять несколько стадий обработки с использованием общей поточной линии.An apparatus for processing a solution containing a target substance is known in the art. However, an apparatus for use in industrial production of such compounds is extremely cumbersome and requires a large area and infrastructure. In addition, although some unification of the apparatus can be achieved for several apparatus operations, the apparatus designs for certain apparatus operations, such as viral inactivation and/or ultrafiltration, differ significantly from those for, for example, chromatographic purification. This means that either more space is required to accommodate two or more sets of apparatus, or that the interoperability and control of the apparatus at the stages is excessively complex. In addition, training of operators on each of the different types of apparatus used is required. Accordingly, it would be desirable to have a simplified and widely applicable apparatus. It would also be desirable to identify an apparatus that allows several processing steps to be performed using a common flow line.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложен аппарат для обработки жидкости, содержащей целевое вещество, причем указанный аппарат содержит, по меньшей мере, первое и второе приспособление для выполнения типового процесса, причем каждое приспособление для выполнения типового процесса содержит:According to a first aspect of the present invention, an apparatus for processing a liquid containing a target substance is proposed, wherein said apparatus comprises at least a first and a second device for performing a standard process, wherein each device for performing a standard process comprises:

(i) систему подачи жидкости в жидкостное соединение с помощью впускного отверстия регулятора расхода, содержащего впускной клапан с переменным потоком и выпускное отверстие, где, по меньшей мере, одно из приспособлений для выполнения типового процесса включает системы подачи, по меньшей мере, двух жидкостей, причем системы подачи находятся в жидкостном соединении с использованием впускных отверстий регулятора расхода с несколькими впускными отверстиями, содержащего два или более впускных клапанов с переменным потоком для дозирования, по меньшей мере, двух жидкостей, причем регулятор расхода также содержит выпускное отверстие;(i) a system for supplying a liquid to a liquid connection using an inlet of a flow regulator comprising an inlet valve with a variable flow and an outlet, where at least one of the means for performing a unit process includes systems for supplying at least two liquids, wherein the supply systems are in a liquid connection using inlets of a flow regulator with multiple inlets comprising two or more inlet valves with a variable flow for dosing at least two liquids, wherein the flow regulator also comprises an outlet;

(ii) систему подачи жидкого исходного материала, содержащего целевое вещество, в жидкостном соединении с выпускным отверстием из регулятора расхода, тем самым позволяя объединить систему подачи жидкости, содержащей целевое вещество, со смешанными жидкостями для биообработки, с получением системы подачи устройства;(ii) a feed system for a liquid feedstock containing a target substance in fluid communication with an outlet from the flow regulator, thereby allowing the feed system for the liquid containing the target substance to be combined with the mixed bioprocessing fluids to form a feed system for the device;

(iii) устройство для выполнения процесса обработки, содержащее впускное отверстие устройства и выпускное отверстие устройства, причем впускное отверстие устройства находится в жидкостном соединении с устройством подачи; и(iii) a device for performing a treatment process, comprising a device inlet and a device outlet, wherein the device inlet is in fluid communication with the feed device; and

(iv) приспособление для сообщения движения потоку через регулятор расхода и из подачи жидкого исходного материала через устройство обработки через впускное отверстие устройства;(iv) a means for imparting a flow motion through the flow controller and from the feed of liquid feedstock through the treatment device via an inlet of the device;

где система подача жидкого исходного материала, содержащего целевое вещество, для второго приспособления для выполнения типового процесса, содержит выпускное отверстие из первого приспособления для выполнения типового процесса.wherein the system for supplying a liquid feedstock containing a target substance to the second device for performing a standard process comprises an outlet from the first device for performing a standard process.

В некоторых вариантах осуществления аппарат содержит два приспособления для выполнения типового процесса. В других вариантах осуществления аппарат содержит три, четыре, пять, шесть, семь, восемь, девять или более приспособлений для выполнения типового процесса, предпочтительно каждое имеет признаки, описанные выше для первого и второго приспособлений. Во многих предпочтительных вариантах осуществления приспособления для выполнения типового процесса соединены последовательно с системой подачи жидкого исходного материала, содержащего целевое вещество, для последующего приспособления для выполнения типового процесса, содержащего выпускное отверстие из предыдущего приспособления для выполнения типового процесса. Во многих крайне предпочтительных вариантах осуществления каждый типовой процесс отличается от других типовых процессов.In some embodiments, the apparatus comprises two devices for performing a unit process. In other embodiments, the apparatus comprises three, four, five, six, seven, eight, nine or more devices for performing a unit process, preferably each having the features described above for the first and second devices. In many preferred embodiments, the devices for performing a unit process are connected in series with a supply system for a liquid feedstock containing a target substance for a subsequent device for performing a unit process, comprising an outlet from the previous device for performing a unit process. In many highly preferred embodiments, each unit process is different from the other unit processes.

В некоторых вариантах осуществления каждое приспособление для выполнения типового процесса содержит по существу одну и ту же поточную линию. In some embodiments, each device for performing a unit process comprises substantially the same flow line.

Приспособления для системы подачи жидкостей хорошо известны в данной области и включают в себя приложение давления газа к жидкости, особенно инертного газа, такого как азот или гелий. Предпочтительно приспособление для сообщения движения потоку жидкости содержит один или более насосов. Насосы, которые можно использовать, включают в себя перистальтические, мембранные, лопастные и центробежные насосы. Можно использовать как одноразовые, так и многоразовые насосы. Во многих предпочтительных вариантах осуществления для каждого приспособления выполнения типового процесса используется один насос, расположенный ниже от жидкостного соединения между соединением между исходным материалом и выпускным отверстием регулятора расхода. Наиболее предпочтительно насос расположен выше от устройства биологической обработки. Тип и размер выбранного насоса обычно зависят от пропускной способности и профиля давления, соответствующего масштабу и конструктивным параметрам устройства. В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления насос представляет собой четвертичный мембранный насос.Devices for a liquid supply system are well known in the art and include applying gas pressure to a liquid, especially an inert gas such as nitrogen or helium. Preferably, the device for imparting movement to the liquid flow comprises one or more pumps. Pumps that can be used include peristaltic, diaphragm, vane and centrifugal pumps. Both single-use and reusable pumps can be used. In many preferred embodiments, one pump is used for each device for performing a unit process, located downstream of the fluid connection between the connection between the feedstock and the outlet of the flow controller. Most preferably, the pump is located upstream of the biological treatment device. The type and size of the pump selected typically depends on the throughput and pressure profile corresponding to the scale and design parameters of the device. In some particularly preferred embodiments, the pump is a quaternary membrane pump.

Регулятор расхода содержит переменный поток, предпочтительно прерывистый поток, впускные клапаны, которые регулируют поток жидкости через регулятор расхода. Регулятор расхода с несколькими впускными отверстиями содержит по меньшей мере 2 впускных клапана и во многих случаях включает до 8, например 3, 4, 5, 6 или 7 впускных клапанов. Каждый из впускных клапанов может иметь одинаковые размеры, или один или более впускных клапанов могут иметь разные размеры. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления объем, измеряемый от каждого впускного клапана до выпускного отверстия регулятора расхода, является одинаковым для каждого впускного отверстия, и очень предпочтительно, чтобы как объем, так и длина пути, измеряемые от каждого впускного клапана до выпускного отверстия регулятора расхода были одинаковыми для каждого впускного отверстия. Во многих вариантах осуществления каждое приспособление для выполнения типового процесса предпочтительно содержит регулятор расхода с несколькими впускными отверстиями.The flow regulator comprises variable flow, preferably intermittent flow, inlet valves that regulate the flow of liquid through the flow regulator. The flow regulator with multiple inlets comprises at least 2 inlet valves and in many cases includes up to 8, such as 3, 4, 5, 6 or 7 inlet valves. Each of the inlet valves may have the same dimensions, or one or more inlet valves may have different dimensions. In some preferred embodiments, the volume measured from each inlet valve to the outlet of the flow regulator is the same for each inlet, and it is highly preferred that both the volume and the path length measured from each inlet valve to the outlet of the flow regulator are the same for each inlet. In many embodiments, each device for performing a unit process preferably comprises a flow regulator with multiple inlets.

Регулятор расхода, используемый в настоящем изобретении, также содержит, по меньшей мере, одно выпускное отверстие, и хотя могут присутствовать два или более выпускных отверстия, предпочтительно использовать одно выпускное отверстие.The flow regulator used in the present invention also comprises at least one outlet, and although two or more outlets may be present, it is preferable to use one outlet.

Клапаны с переменным потоком могут регулировать поток между первой, относительно низкой скоростью потока, при которой жидкость остается способной течь, и, по меньшей мере, второй, более высокой скоростью потока. В предпочтительных вариантах осуществления клапан с переменным потоком представляет собой клапан с прерывистым потоком, который предотвращает поток в первом положении, но позволяет потоку течь, по меньшей мере, во втором положении. Наиболее предпочтительно, все клапаны являются клапанами с прерывистым потоком. Клапаны могут содержать исполнительные механизмы, известные в данной области техники, такие как пневматические или, предпочтительно, соленоидные исполнительные механизмы.Variable flow valves can regulate the flow between a first, relatively low flow rate, at which the fluid remains able to flow, and at least a second, higher flow rate. In preferred embodiments, the variable flow valve is an intermittent flow valve that prevents flow in the first position, but allows flow in at least the second position. Most preferably, all valves are intermittent flow valves. The valves can comprise actuators known in the art, such as pneumatic or, preferably, solenoid actuators.

Предпочтительно, клапаны с переменным потоком управляются, наиболее предпочтительно, программируемым блоком управления, чтобы регулировать открытие и закрытие клапанов, чтобы достигать требуемых относительных количеств жидкостей на входе, протекающих через регулятор расхода с несколькими впускными отверстиями. Это предпочтительно достигается за счет циклического повторения, с заранее заданным периодом времени или скоростью цикла, через впускные клапаны в регуляторе потока и регулирования открытия или закрытия клапана в соответствии с требуемой пропорцией времени цикла для создания желаемой композиции. Скорость цикла может быть постоянной или различной. Наиболее предпочтительно использовать клапаны с прерывистым потоком и управлять ими так, чтобы при работе только один клапан был открыт в любой момент времени. Во многих вариантах осуществления скорость цикла регулятора расхода с несколькими впускными отверстиями поддерживается постоянной, и желательные относительные количества входных жидкостей остаются постоянными. Preferably, the variable flow valves are controlled, most preferably by a programmable control unit, to regulate the opening and closing of the valves to achieve the desired relative quantities of the inlet liquids flowing through the flow controller with several inlets. This is preferably achieved by cyclically repeating, with a predetermined period of time or cycle rate, through the inlet valves in the flow controller and regulating the opening or closing of the valve in accordance with the desired proportion of the cycle time to create the desired composition. The cycle rate can be constant or variable. Most preferably, intermittent flow valves are used and controlled so that during operation only one valve is open at any one time. In many embodiments, the cycle rate of the flow controller with several inlets is maintained constant and the desired relative quantities of the inlet liquids remain constant.

Во многих вариантах осуществления используется несколько циклов. Количество используемых циклов будет зависеть от множества факторов, таких как продолжительность процесса, объем обрабатываемой жидкости, скорость потока и максимальное рабочее давление аппарата. В некоторых вариантах осуществления можно использовать по меньшей мере 10 циклов, как например, по меньшей мере 50, 100, 500, 750, 1000, 1500, 2000, 3000, 5000, 7500, 10000 или более циклов.In many embodiments, multiple cycles are used. The number of cycles used will depend on many factors, such as the duration of the process, the volume of liquid being processed, the flow rate, and the maximum operating pressure of the apparatus. In some embodiments, at least 10 cycles can be used, such as at least 50, 100, 500, 750, 1000, 1500, 2000, 3000, 5000, 7500, 10000 or more cycles.

Понятно, что может использоваться диапазон частот цикла. Во многих случаях частота составляет менее чем 100 Гц, обычно менее чем 50 Гц, обычно менее чем 10 Гц и предпочтительно менее чем 5 Гц. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления частота составляет 2 Гц или менее, наиболее предпочтительно 1 Гц или менее, например от 0,05 до 0,5 Гц. It is understood that a range of cycle frequencies can be used. In many cases, the frequency is less than 100 Hz, typically less than 50 Hz, typically less than 10 Hz, and preferably less than 5 Hz. In some preferred embodiments, the frequency is 2 Hz or less, most preferably 1 Hz or less, such as from 0.05 to 0.5 Hz.

Хотя смешивание может быть достигнуто простым объединением потоков целевой системы подачи и выпускного отверстия регулятора расхода, необязательно в комбинации с действием насоса, во многих предпочтительных вариантах осуществления аппарат дополнительно содержит встроенный смеситель, предпочтительно камеру смешивания, предпочтительно содержит статический смеситель, наиболее предпочтительно статический смеситель с разделенным потоком с задержкой по времени. Во многих вариантах осуществления встроенный смеситель расположен ниже от насоса и выше от устройства для выполнения процесса биообработки. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления встроенный смеситель также содержит пузырьковую ловушку.Although mixing can be achieved by simply combining the flows of the target feed system and the outlet of the flow controller, optionally in combination with the action of a pump, in many preferred embodiments the apparatus further comprises an in-line mixer, preferably a mixing chamber, preferably comprises a static mixer, most preferably a static mixer with a split flow with a time delay. In many embodiments, the in-line mixer is located downstream of the pump and upstream of the device for performing the bioprocessing process. In some preferred embodiments, the in-line mixer also comprises a bubble trap.

Типовые процессы, которые могут быть выполнены устройством для выполнения операции обработки, наиболее предпочтительно представляют собой операции биообработки. Операции биообработки включают хроматографию, вирусную инактивацию, фильтрацию, рефолдинг, ультрафильтрацию, диафильтрацию, микрофильтрацию, встроенное кондиционирование и рефолдинг.Typical processes that can be performed by the device for performing the processing operation are most preferably bioprocessing operations. Bioprocessing operations include chromatography, viral inactivation, filtration, refolding, ultrafiltration, diafiltration, microfiltration, in-line conditioning, and refolding.

Хроматографические операции, которые могут быть выполнены с использованием устройства по настоящему изобретению, включают аффинную хроматографию, ионообменную (либо анионную, либо катионообменную) хроматографию, хроматографию гидрофобного взаимодействия (HIC), хроматографию с обращенной фазой, хроматографию с расширенным слоем, смешанную хроматографию, мембранную хроматографию и эксклюзионную хроматографию (SEC). Во многих вариантах осуществления аффинная хроматография с протеином А включает, по меньшей мере, один из типовых процессов. Устройства для выполнения хроматографических операций включают соответствующий хроматографический аппарат, такой как мембрана, волоконная подложка или колонка. Количество и последовательность типовых процессов хроматографии будут выбраны в соответствии с природой целевой биомолекулы.Chromatographic operations that can be performed using the device of the present invention include affinity chromatography, ion exchange (either anion or cation exchange) chromatography, hydrophobic interaction chromatography (HIC), reverse phase chromatography, expanded bed chromatography, mixed chromatography, membrane chromatography and size exclusion chromatography (SEC). In many embodiments, protein A affinity chromatography includes at least one of the unit processes. Devices for performing chromatographic operations include an appropriate chromatographic apparatus, such as a membrane, a fiber support or a column. The number and sequence of unit chromatographic processes will be selected in accordance with the nature of the target biomolecule.

Операции с блоком вирусной инактивации, которые могут быть выполнены с использованием устройства по настоящему изобретению, обычно включают резервуар для хранения, в котором жидкость, содержащая целевую биомолекулу, может храниться в условиях, где время пребывания является достаточным, чтобы инактивировать вирусы. В некоторых вариантах осуществления выпускное и впускное отверстия устройства могут находиться в жидкостном соединении для создания контура рециркуляции. В одном таком варианте осуществления устройство снабжено емкостью или пакетом, находящимся в жидкостном соединении между впускным отверстием «устройства» и выпускным отверстием «устройства», и одно из выпускных отверстий устройства находится в жидкостном соединении с одним из впускных отверстий регулятора расхода с несколькими впускными отверстиями. Емкость или пакет между «впускным» и «выпускным отверстием» устройства, которые находятся в жидкостном соединении с впускным отверстием жидкого исходного материала, заполняются с помощью приспособления для сообщения движения потоку, обычно насоса, или кондиционируются, по меньшей мере, одной другой жидкостью, по меньшей мере, через одно из других впускных отверстий регулятора расхода с несколькими впускными отверстиями. В определенных вариантах осуществления емкость или пакет представляют собой емкость или пакет для смешивания. Технологическая жидкость рециркулирует через впускное отверстие регулятора расхода с несколькими впускными отверстиями в емкость или пакет и обратно к впускному отверстию регулятора расхода с несколькими впускными отверстиями, поскольку раствор, содержащий целевое вещество, кондиционируется, по меньшей мере, одной дополнительной жидкостью в жидкостном соединении с по меньшей мере одним другим впускным отверстием на регуляторе потока с несколькими впускными отверстиями.The operations with the viral inactivation unit that can be performed using the device of the present invention typically include a storage tank in which the liquid containing the target biomolecule can be stored under conditions where the residence time is sufficient to inactivate viruses. In some embodiments, the outlet and inlet openings of the device can be in fluid communication to create a recirculation loop. In one such embodiment, the device is provided with a container or bag that is in fluid communication between the inlet opening of the "device" and the outlet opening of the "device", and one of the outlet openings of the device is in fluid communication with one of the inlets of the flow regulator with several inlets. A container or a bag between the "inlet" and "outlet" of the device, which are in fluid communication with the inlet of the liquid feedstock, are filled with a means for communicating the flow, typically a pump, or are conditioned with at least one other liquid through at least one of the other inlets of the flow controller with multiple inlets. In certain embodiments, the container or bag is a mixing container or bag. The process liquid is recirculated through the inlet of the flow controller with multiple inlets into the container or bag and back to the inlet of the flow controller with multiple inlets, since the solution containing the target substance is conditioned with at least one additional liquid in fluid communication with at least one other inlet on the flow controller with multiple inlets.

Типовые процессы фильтрации, которые могут быть выполнены, включают вирусную, глубинную и абсолютную фильтрацию, ультрафильтрацию, диафильтрацию и микрофильтрацию. Во многих вариантах осуществления типовой процесс фильтрации содержит модуль фильтра между впускным отверстием устройства и выпускным отверстием устройства. Модуль фильтрации промывается и вытесняется с использованием, по меньшей мере, двух систем подачи жидкости, прикрепленных к впускным отверстиям регулятора расхода с несколькими впускными отверстиями, и раствора, содержащего целевую молекулу, который находится в жидкостном соединении с впускным отверстием исходного материала. Обработка жидкости через фильтр достигается с помощью приспособления для сообщения движения потоку, которое находится в жидкостном соединении и расположено ниже от выпускного отверстия регулятора расхода с несколькими впускными отверстиями и впускного отверстия для исходного материала, и выше от модуля фильтра. Модули фильтров обычно используют конфигурации, которые хорошо известны в области биообработки.Typical filtration processes that can be performed include viral, depth and absolute filtration, ultrafiltration, diafiltration and microfiltration. In many embodiments, a typical filtration process comprises a filter module between an inlet of the device and an outlet of the device. The filtration module is flushed and displaced using at least two fluid delivery systems attached to the inlets of a flow controller with multiple inlets and a solution containing a target molecule, which is in fluid communication with the feed inlet. Processing of the fluid through the filter is achieved using a flow imparting device, which is in fluid communication and is located downstream of the outlet of the flow controller with multiple inlets and the feed inlet, and upstream of the filter module. Filter modules typically use configurations that are well known in the field of bioprocessing.

Вирусная фильтрация, глубинная фильтрация и абсолютная фильтрация являются типовыми процессами, которые хорошо известны в данной области техники и могут выполняться с использованием аппарата по настоящему изобретению, обычно с использованием фильтрующих устройств, которые хорошо известны в области биообработки. Во многих вариантах осуществления фильтрующее устройство или устройства размещаются между впускным и выпускным отверстием устройства, чтобы выполнять конкретный типовой процесс. В других вариантах осуществления фильтрующее устройство расположено ниже от выпускного отверстия аппарата, что в некоторых вариантах осуществления позволяет аппарату выполнять основной типовой процесс, такой как хроматография, вирусная инактивация, тангенциальная поточная фильтрация, вирусная фильтрация или глубинная фильтрация, с последующей операцией вторичной фильтрации.Viral filtration, depth filtration and absolute filtration are unit processes that are well known in the art and can be performed using the apparatus of the present invention, typically using filter devices that are well known in the field of bioprocessing. In many embodiments, the filter device or devices are located between the inlet and outlet of the device to perform a particular unit process. In other embodiments, the filter device is located downstream of the outlet of the apparatus, which in some embodiments allows the apparatus to perform a primary unit process such as chromatography, viral inactivation, tangential flow filtration, viral filtration or depth filtration, followed by a secondary filtration operation.

Типовые процессы тангенциальной поточной фильтрации («TFF»), которые могут быть выполнены с использованием аппарата по настоящему изобретению, включают в себя обычную TFF с рециркуляцией и однопроходную TFF. В некоторых вариантах осуществления выпускное и впускное отверстия аппарата могут находиться в жидкостном соединении для создания контура рециркуляции, примером которого является тангенциальная поточная фильтрация с рециркуляцией. В одном варианте осуществления, как известно в данной области техники, аппарат оснащен модулем TFF, содержащим мембраны из плоского листа, полого волокна или спиралевидные мембраны между впускным отверстием устройства и выпускным отверстием устройства, и ретентат из модуля TFF направляется от одного из выпускных отверстий устройства к впускному отверстию в жидкостном соединении на емкости или пакете, содержащем, по меньшей мере, одно впускное отверстие и одно выпускное отверстие. Выпускное отверстие емкости или пакета находятся в жидкостном соединении с впускным отверстием для жидкого исходного материала. Емкость или пакет поддерживаются на постоянном уровне с помощью вспомогательных приспособлений для подачи исходного материала или жидкости в емкость или пакет путем жидкостного соединения со вторым впускным отверстием на емкости или в пакете. В другом варианте осуществления аппарат оснащен модулем TFF, содержащим либо мембраны в виде плоских листов, полых волокон или спиралевидные мембраны между впускным отверстием устройства и выпускным отверстием устройства, и ретентат из модуля TFF находится в жидкостном соединении от одного из выпускных отверстий аппарата обратно до одного из впускных клапанов регулятора расхода с несколькими впускными отверстиями. В некоторых вариантах осуществления контур рециркуляции от выпускного отверстия устройства до его впускного отверстия содержит разделительные емкость или пакет. Раствор, содержащий целевое вещество или жидкость, втягивается в контур рециркуляции через впускное отверстие для жидкого исходного материала с помощью приспособления для сообщения движения потоку, обычно насоса. Ретентат рециркулирует через модуль TFF, предпочтительно через одно из впускных отверстий регулятора расхода с несколькими впускными отверстиями. Для смешивания ретентата, по меньшей мере, с одной другой жидкостью можно использовать регулятор расхода с несколькими впускными отверстиями. Процесс TFF с рециркуляцией хорошо известен в данной области техники и регулируется путем установки скорости поперечного потока и трансмембранного давления.Typical tangential flow filtration ("TFF") processes that can be performed using the apparatus of the present invention include conventional TFF with recirculation and single-pass TFF. In some embodiments, the outlet and inlet ports of the apparatus may be in fluid communication to create a recirculation loop, an example of which is tangential flow filtration with recirculation. In one embodiment, as known in the art, the apparatus is equipped with a TFF module containing membranes of a flat sheet, hollow fiber or spiral membranes between the inlet port of the device and the outlet port of the device, and the retentate from the TFF module is directed from one of the outlet ports of the device to the inlet port in a fluid communication on a container or package containing at least one inlet port and one outlet port. The outlet port of the container or package is in fluid communication with the inlet port for the liquid feedstock. The container or the bag is maintained at a constant level by means of auxiliary means for feeding the feedstock or liquid into the container or the bag by means of a liquid connection with a second inlet on the container or in the bag. In another embodiment, the apparatus is equipped with a TFF module comprising either membranes in the form of flat sheets, hollow fibers or spiral membranes between the inlet of the device and the outlet of the device, and the retentate from the TFF module is in a liquid connection from one of the outlets of the apparatus back to one of the inlet valves of the flow controller with several inlets. In some embodiments, the recirculation loop from the outlet of the device to its inlet comprises a separating container or bag. The solution containing the target substance or liquid is drawn into the recirculation loop through the inlet for the liquid feedstock by means of a means for communicating the flow motion, usually a pump. The retentate is recirculated through the TFF module, preferably through one of the inlets of the flow controller with several inlets. A flow controller with multiple inlets may be used to mix the retentate with at least one other liquid. The TFF process with recirculation is well known in the art and is controlled by setting the cross-flow rate and the transmembrane pressure.

В некоторых вариантах осуществления однопроходная TFF может быть сконфигурирована с модулем TFF, содержащим, например, мембрану из плоского листа, полого волокна или спиралевидную мембрану между впускным отверстием устройства и выпускным отверстием устройства, как в случае однопроходной TFF, описанной в WO2017/118835.In some embodiments, the single-pass TFF may be configured with a TFF module comprising, for example, a flat sheet, hollow fiber, or helical membrane between the device inlet and the device outlet, as in the case of the single-pass TFF described in WO2017/118835.

В некоторых вариантах осуществления может быть использован гибрид однопроходной и рециркулирующей TFF, где ретентат, генерируемый с использованием клапана с переменным потоком ниже от модуля TFF, возвращается в емкость подачи.In some embodiments, a hybrid of single-pass and recirculating TFF may be used, where retentate generated using a variable flow valve downstream of the TFF module is returned to a feed tank.

Аппарат в соответствии с настоящим изобретением обычно дополнительно содержит одну или более пузырьковых ловушек, датчиков давления, датчиков температуры, датчиков pH, датчиков расхода, датчиков проводимости, датчиков воздуха и датчиков ультрафиолетового излучения, таких как многоволновой датчик уф/видимого света. Могут присутствовать один или более датчиков из вышеперечисленных.The apparatus according to the present invention typically further comprises one or more bubble traps, pressure sensors, temperature sensors, pH sensors, flow sensors, conductivity sensors, air sensors and ultraviolet radiation sensors, such as a multi-wavelength UV/visible light sensor. One or more of the above sensors may be present.

В одном конкретном варианте осуществления настоящего изобретения предложен аппарат для обработки жидкости, содержащей целевое вещество, причем указанный аппарат содержит:In one particular embodiment of the present invention, an apparatus for processing a liquid containing a target substance is provided, said apparatus comprising:

(i) системы подачи по меньшей мере двух жидкостей; (i) systems for supplying at least two liquids;

(ii) регулятор расхода с несколькими впускными отверстиями, содержащий два или более впускных клапана с переменным потоком для смешивания, по меньшей мере, двух жидкостей, причем регулятор расхода также содержит одно выпускное отверстие; (ii) a flow controller with multiple inlets comprising two or more variable flow inlet valves for mixing at least two fluids, wherein the flow controller also comprises one outlet;

(iii) систему подачи жидкого исходного материала, содержащего целевое вещество, в жидкостном соединении с помощью выпускного отверстия из регулятора расхода;(iii) a system for feeding a liquid feedstock containing the target substance into the liquid connection via an outlet from the flow controller;

(iv) приспособление для сообщения движения потоку, обычно посредством использования насоса, через регулятор расхода и из системы подачи для жидкого исходного материала через аппарат обработки посредством впускных отверстий системы подачи;(iv) a means for imparting a flow, typically by use of a pump, through a flow controller and from a feed system for liquid feed material through the treatment apparatus by means of inlets of the feed system;

(v) устройство для смешивания по меньшей мере двух жидкостей; (v) a device for mixing at least two liquids;

(vii) устройство для улавливания пузырьков воздуха из технологических жидкостей;(vii) a device for trapping air bubbles from process liquids;

(vii) общую поточную линию для выполнения процесса обработки, содержащую впускное отверстие устройства и выпускное отверстие устройства, причем впускное отверстие устройства находится в жидкостном соединении с впускными отверстиями системы подачи;(vii) a common flow line for performing the processing process, comprising an inlet opening of the device and an outlet opening of the device, wherein the inlet opening of the device is in fluid communication with the inlets of the feed system;

(viii) впускное и выпускное отверстия устройства находятся в жидкостном соединении с модулями, используемыми для хроматографии, фильтрации (включая вирусную фильтрацию), тангенциальной поточной фильтрации, однопроходной тангенциальной поточной фильтрации, рефолдинга и вирусной инактивации;(viii) the inlet and outlet ports of the device are in fluid communication with modules used for chromatography, filtration (including viral filtration), tangential flow filtration, single-pass tangential flow filtration, refolding, and viral inactivation;

(ix) приспособление для обхода впускного и выпускного отверстия устройства;(ix) a device for bypassing the inlet and outlet opening of the device;

(х) приспособление ниже от выпускного отверстия устройства для регуляции давления;(x) a device downstream of the outlet of the pressure regulating device;

(xi) ряд датчиков, подходящих для мониторинга операции обработки выше и ниже впускного отверстия и выпускного отверстия устройства; и(xi) a series of sensors suitable for monitoring the processing operation above and below the inlet and outlet of the device; and

(xii) по меньшей мере, одно выпускное отверстие в жидкостном соединении с впускными отверстиями системы подачи.(xii) at least one outlet in fluid communication with the inlet openings of the feed system.

Аппарат согласно настоящему изобретению предпочтительно содержит приспособление для дополнительного повышения давления устройства обработки, расположенного ниже от устройства. Приспособления для создания давления известны в данной области техники и включают запорные клапаны, мембранные клапаны, особенно мембранные клапаны с переменным положением.The apparatus according to the present invention preferably comprises a device for further increasing the pressure of the processing device located downstream of the device. Devices for creating pressure are known in the art and include shut-off valves, diaphragm valves, especially diaphragm valves with variable position.

Во многих вариантах осуществления устройство для смешивания жидкостей и устройство для улавливания пузырьков воздуха включает одно устройство. In many embodiments, the liquid mixing device and the air bubble trapping device include a single device.

В некоторых вариантах осуществления аппарат содержит универсальную поточную линию, сконструированный из материалов, таких как нержавеющая сталь, которые допускают значительное количество повторных использований, прежде чем потребуется замена.In some embodiments, the apparatus comprises a universal flow line constructed from materials, such as stainless steel, that allow for a significant number of reuses before requiring replacement.

В некоторых вариантах осуществления аппарат содержит поточную линию одноразового использования, изготовленную из материалов, таких как пластмассы, которые имеют ограниченный срок службы и используются в качестве расходных материалов одноразового использования.In some embodiments, the apparatus comprises a disposable flow line made from materials, such as plastics, that have a limited life and are used as disposable consumables.

Во многих вариантах осуществления каждый типовой процесс выполняется под управлением программируемого блока управления, предпочтительно компьютера. В некоторых вариантах осуществления один блок управления управляет двумя или более типовыми процессами. В других вариантах осуществления каждый типовой процесс находится под управлением отдельного блока управления. В этих других вариантах осуществления предпочтительно каждый блок управления использует общий язык программирования, который обеспечивает упрощенную связь между блоками управления.In many embodiments, each typical process is performed under the control of a programmable control unit, preferably a computer. In some embodiments, one control unit controls two or more typical processes. In other embodiments, each typical process is under the control of a separate control unit. In these other embodiments, preferably, each control unit uses a common programming language that provides simplified communication between control units.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложен аппарат для приготовления жидкой смеси, причем указанный аппарат содержит:According to a second aspect of the present invention, an apparatus for preparing a liquid mixture is provided, said apparatus comprising:

(i) системы подачи по меньшей мере двух жидкостей; (i) systems for supplying at least two liquids;

(ii) регулятор расхода с несколькими впускными отверстиями, содержащий два или более впускных клапанов с переменным потоком для дозирования, по меньшей мере, двух жидкостей, причем регулятор расхода также содержит выпускное отверстие;(ii) a flow regulator with multiple inlets comprising two or more variable flow inlet valves for metering at least two fluids, wherein the flow regulator also comprises an outlet;

(iii) насос для сообщения движения потоку через регулятор расхода и из системы подачи для жидкого исходного материала через устройство биообработки через впускные отверстия системы подачи;(iii) a pump for imparting flow through the flow controller and from the feed system for liquid feedstock through the bioprocessing device through the feed system inlets;

(iv) статический смеситель для встроенного смешивания, по меньшей мере, двух жидкостей; и(iv) a static mixer for in-line mixing of at least two liquids; and

(v) выпускное отверстие для жидкой смеси;(v) outlet for liquid mixture;

где насос расположен выше от устройства для встроенного смешивания, а насос и устройство для встроенного смешивания расположены ниже от нескольких впускных отверстий потоков.where the pump is located upstream of the inline mixing device and the pump and inline mixing device are located downstream of the plurality of flow inlets.

Устройства подачи жидкостей, регуляторы потока с несколькими входными отверстиями, насосы и статические смесители, которые могут использоваться во втором аспекте, являются такими, как описано выше в отношении первого аспекта настоящего изобретения. Liquid feed devices, multi-inlet flow controllers, pumps and static mixers that can be used in the second aspect are as described above in relation to the first aspect of the present invention.

Аппарат по второму аспекту может быть использовано для приготовления жидких смесей, предпочтительно растворов, таких как буферные растворы, например, путем смешивания кислотных и/или солевых растворов, обычно для использования в процессах обработки, и особенно в процессах биообработки. Растворы могут храниться перед использованием, например, в процессе обработки, особенно в процессе биообработки, или могут использоваться непосредственно, например, посредством жидкостного соединения выпускного отверстия для жидкой смеси с устройством, использующим смесь.The apparatus according to the second aspect can be used for preparing liquid mixtures, preferably solutions, such as buffer solutions, for example by mixing acid and/or salt solutions, typically for use in treatment processes, and especially in biotreatment processes. The solutions can be stored before use, for example during a treatment process, especially in a biotreatment process, or can be used directly, for example by liquidly connecting the outlet for the liquid mixture to a device using the mixture.

Аппарат по второму аспекту настоящего изобретения может содержать дополнительные элементы, как описано выше для первого аспекта настоящего изобретения, в частности одну или более пузырьковых ловушек, датчики давления, датчики температуры, датчики pH, датчики расхода, датчики проводимости, воздушные датчики и датчики УФ, такие как многоволновой датчик уф/видимого света. Могут присутствовать один или более датчиков из вышеперечисленных.The apparatus of the second aspect of the present invention may comprise additional elements as described above for the first aspect of the present invention, in particular one or more bubble traps, pressure sensors, temperature sensors, pH sensors, flow sensors, conductivity sensors, air sensors and UV sensors, such as a multi-wavelength UV/visible light sensor. One or more of the above sensors may be present.

Аппарат по второму аспекту настоящего изобретения предпочтительно содержит один насос. В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления насос представляет собой четвертичный мембранный насос.The apparatus of the second aspect of the present invention preferably comprises one pump. In some particularly preferred embodiments, the pump is a quaternary membrane pump.

Статический смеситель, используемый в аппарате по второму аспекту настоящего изобретения, предпочтительно представляет собой статический смеситель с разделенным потоком с задержкой по времени.The static mixer used in the apparatus according to the second aspect of the present invention is preferably a split-flow static mixer with a time delay.

Во многих вариантах осуществления аппарат по второму аспекту настоящего изобретения работает под управлением программируемого блока управления, предпочтительно компьютера. In many embodiments, the apparatus according to the second aspect of the present invention is operated under the control of a programmable control unit, preferably a computer.

Аппарат второго аспекта настоящего изобретения может преимущественно работать без необходимости включать сложные механизмы обратной связи для регуляции состава производимой жидкости.The apparatus of the second aspect of the present invention can advantageously operate without the need to include complex feedback mechanisms to regulate the composition of the liquid produced.

Жидкости, которые можно использовать с аппаратом по настоящему изобретению, включают жидкости, известные в данной области техники, для выполнения соответствующего типового процесса. Примеры включают кислые, нейтральные и основные растворы, такие как растворы, имеющие рН в диапазоне от 2,5 до 14, например растворы гидроксида натрия, калия или аммония, растворы фосфорной, серной, соляной или уксусной кислоты; солевые растворы, такие как растворы, имеющие концентрацию соли примерно до 3 М, включая соли натрия, кальция, калия и аммония, например, фосфатные, хлоридные, ацетатные, цитратные и сульфатные соли; буферные растворы, примеры которых хорошо известны в данной области; восстановители (например, DTT и TCEP); аминокислоты (например, гистидин, аргинин, глицин); детергенты (например, Tween 20, Triton-X100) и водорастворимые растворители, такие как полиолы, например, глицерин и ПЭГ; и смеси одного или более из вышеперечисленных.Liquids that can be used with the apparatus of the present invention include those known in the art for carrying out the corresponding unit process. Examples include acidic, neutral and basic solutions, such as solutions having a pH in the range from 2.5 to 14, for example sodium, potassium or ammonium hydroxide solutions, phosphoric, sulfuric, hydrochloric or acetic acid solutions; salt solutions, such as solutions having a salt concentration of up to about 3 M, including sodium, calcium, potassium and ammonium salts, for example phosphate, chloride, acetate, citrate and sulfate salts; buffer solutions, examples of which are well known in the art; reducing agents (for example DTT and TCEP); amino acids (for example histidine, arginine, glycine); detergents (for example Tween 20, Triton-X100) and water-soluble solvents such as polyols, for example glycerol and PEG; and mixtures of one or more of the above.

Биомолекулы, которые могут быть обработаны с использованием настоящего изобретения, включают, например, пДНК; клеточную терапию, вакцины, такие как вирусные вакцины, продукты генной терапии, сахара, тельца включения, в частности тельца включения, содержащие полипептиды; и особенно рекомбинантные полипептиды.Biomolecules that can be processed using the present invention include, for example, pDNA; cell therapy, vaccines such as viral vaccines, gene therapy products, sugars, inclusion bodies, in particular inclusion bodies containing polypeptides; and especially recombinant polypeptides.

пДНК может быть представлена в одной или более из множества форм, таких как изоформы в виде суперскрученной, линейной и развернутой циклической (то есть с одиночным разрезом или в свободной форме) ДНК. Изоформа суперскрученной пДНК имеет ковалентно замкнутую кольцевую форму, и пДНК отрицательно суперскручивается в клетке-хозяине под действием ферментных систем хозяина. В развернутой циклической изоформе одна нить дуплекса пДНК разрывается в одном или нескольких местах. pDNA may exist in one or more of a variety of forms, such as supercoiled, linear, and uncoiled circular (i.e., single-cut or free-form) DNA isoforms. The supercoiled pDNA isoform has a covalently closed circular form, and the pDNA is negatively supercoiled in the host cell by the action of host enzymatic systems. In the uncoiled circular isoform, one strand of the pDNA duplex is nicked at one or more sites.

Способы получения пДНК хорошо известны в данной области. пДНК может быть природной или искусственной, например, клонирующими векторами, несущими чужеродные вставки ДНК. Во многих вариантах осуществления пДНК имеет размер в диапазоне от 1 до 50 т.п.о. Например, пДНК, кодирующая экспрессированную интерферирующую РНК, обычно находится в диапазоне размеров от 3 до 4 т.п.о. Methods for producing pDNA are well known in the art. The pDNA may be natural or artificial, such as cloning vectors carrying foreign DNA inserts. In many embodiments, the pDNA is in the range of 1 to 50 kb in size. For example, the pDNA encoding the expressed interfering RNA is typically in the range of 3 to 4 kb in size.

Полипептиды, особенно рекомбинантные полипептиды, включают терапевтические белки и пептиды, включая цитокины, факторы роста, антитела, фрагменты антител, иммуноглобулиноподобные полипептиды, ферменты, вакцины, пептидные гормоны, хемокины, рецепторы, фрагменты рецепторов, киназы, фосфатазы, изомеразы, гидролазы, транскрипцию факторы и слитые полипептиды.Polypeptides, especially recombinant polypeptides, include therapeutic proteins and peptides, including cytokines, growth factors, antibodies, antibody fragments, immunoglobulin-like polypeptides, enzymes, vaccines, peptide hormones, chemokines, receptors, receptor fragments, kinases, phosphatases, isomerases, hydrolases, transcription factors, and fusion polypeptides.

Антитела включают моноклональные антитела, поликлональные антитела и фрагменты антител, обладающие биологической активностью, включая поливалентные и/или полиспецифичные формы любых из вышеперечисленных. Antibodies include monoclonal antibodies, polyclonal antibodies, and antibody fragments having biological activity, including polyvalent and/or polyspecific forms of any of the above.

Природные антитела, как правило, включают четыре полипептидные цепи, две идентичные тяжелые (H) и две идентичные легкие (L) цепи, связанные между собой дисульфидными связями. Каждая тяжелая цепь содержит вариабельную область (VH) и константную область (CH), причем область CH содержит в своей нативной форме три домена, CH1, CH2 и CH3. Каждая легкая цепь содержит вариабельную область (VL) и константную область, содержащую один домен, CL.Natural antibodies typically comprise four polypeptide chains, two identical heavy (H) and two identical light (L) chains, linked together by disulfide bonds. Each heavy chain contains a variable region (VH) and a constant region (CH), the CH region containing in its native form three domains, CH1, CH2, and CH3. Each light chain contains a variable region (VL) and a constant region containing a single domain, CL.

Области VH и VL могут быть далее разделены на области гипервариабельности, называемыми областями, определяющими комплементарность (CDR), перемежаются областями, которые являются более консервативными, называемыми каркасными областями (FR). Каждая VH и VL состоит из трех CDR и четырех FR, расположенных от аминоконца до карбоксиконца в следующем порядке: FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4.The VH and VL regions can be further divided into regions of hypervariability, called complementarity determining regions (CDRs), interspersed with regions that are more conserved, called framework regions (FRs). Each VH and VL consists of three CDRs and four FRs, arranged from amino terminus to carboxyl terminus in the following order: FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4.

Антительные фрагменты, которые могут экспрессироваться, включают часть интактного антитела, причем указанная часть обладает целевой биологической активностью. Антительные фрагменты, как правило, включают, по меньшей мере, один антиген-связывающий сайт. Примеры фрагментов антител включают: (i) Fab-фрагменты, имеющие домены VL, CL, VH и CH1; (ii) производные Fab, такие как Fab'-фрагмент, имеющий один или более остатков цистеина на С-конце домена СН1, которые могут образовывать двухвалентные фрагменты путем дисульфидного мостика между двумя производными Fab; (iii) Fd-фрагмент, имеющий домены VH и CH1; (iv) производные Fd, такие как производные Fd, имеющие один или более остатков цистеина на С-конце домена СН1; (v) Fv-фрагменты, имеющие домены VL и VH одного плеча антитела; (vi) одноцепочечные молекулы антител, такие как одноцепочечные антитела Fv (scFv), в которых домены VL и VH ковалентно связаны; (vii) полипептид с доменом VH или VL без доменов константной области, связанных с другим вариабельным доменом (полипептид с доменом VH или VL), то есть с доменами константной области или без них (например, VH-VH, VH-VL или VL-VL) (viii) фрагменты антитела домена, такие как фрагменты, состоящие из домена VH или домена VL, и антигенсвязывающие фрагменты доменов VH или VL, такие как выделенные области CDR; (ix) так называемые «диатела», содержащие два антигенсвязывающих сайта, например вариабельный домен тяжелой цепи (VH), связанный с вариабельным доменом легкой цепи (VL), в одной и той же полипептидной цепи; и (x) так называемые линейные антитела, содержащие пару тандемных сегментов Fd, которые вместе с комплементарными полипептидами легкой цепи образуют пару антигенсвязывающих областей.Antibody fragments that can be expressed comprise a portion of an intact antibody, wherein the portion has a target biological activity. Antibody fragments typically comprise at least one antigen-binding site. Examples of antibody fragments include: (i) Fab fragments having VL, CL, VH, and CH1 domains; (ii) Fab derivatives, such as a Fab' fragment having one or more cysteine residues at the C-terminus of the CH1 domain, which can form divalent fragments by a disulfide bridge between two Fab derivatives; (iii) an Fd fragment having VH and CH1 domains; (iv) Fd derivatives, such as Fd derivatives having one or more cysteine residues at the C-terminus of the CH1 domain; (v) Fv fragments having the VL and VH domains of one arm of an antibody; (vi) single-chain antibody molecules, such as single-chain Fv antibodies (scFv), in which the VL and VH domains are covalently linked; (vii) a VH or VL domain polypeptide without constant region domains linked to another variable domain (VH or VL domain polypeptide), i.e. with or without constant region domains (e.g. VH-VH, VH-VL or VL-VL) (viii) domain antibody fragments, such as those consisting of a VH domain or a VL domain, and antigen-binding fragments of the VH or VL domains, such as isolated CDR regions; (ix) so-called "diabodies" comprising two antigen-binding sites, such as a heavy chain variable domain (VH) linked to a light chain variable domain (VL), in the same polypeptide chain; and (x) so-called linear antibodies, which contain a pair of tandem Fd segments that, together with complementary light chain polypeptides, form a pair of antigen-binding regions.

Тельца включения включают нерастворимые агрегаты, образующиеся в цитоплазме бактериальных клеток, таких как E. coli, чаще всего включающие полипептид и особенно рекомбинантный полипептид.Inclusion bodies include insoluble aggregates formed in the cytoplasm of bacterial cells such as E. coli, most often containing a polypeptide and especially a recombinant polypeptide.

Способы обработки биомолекулы, такой как рекомбинантный полипептид, и, наиболее предпочтительно, очистки или выделения рекомбинантного полипептида, составляют дополнительные аспекты настоящего изобретения.Methods for processing a biomolecule, such as a recombinant polypeptide, and most preferably purifying or isolating the recombinant polypeptide, constitute further aspects of the present invention.

Один вариант осуществления аппарата согласно настоящему изобретению описан со ссылкой на Фиг. 1. Первое устройство для выполнения процесса биообработки содержит систему подачи жидкости, содержащей целевую биомолекулу, 1, и системы подачи для шести различных буферов, 2a-2f, также предусмотрена вода для инъекций 2 g. Каждая система подачи снабжено клапаном, таким как мембранный клапан прямого действия, 3 и 3a-3g, чтобы можно было включать или выключать поток. В показанном варианте осуществления системы подачи буфера 2a и 2b, 2c и 2b и 2d и 2e объединяются ниже от клапанов, 3a-3f соответственно, для образования трех буферных линий подачи, которые находятся в жидкостном соединении наряду с системой подачей воды для инъекции, 2g, с различными впускными отверстиями на регуляторе потока с несколькими впускными отверстиями, 4, содержащем четырехклапанный распределитель с одним выпускным отверстием, имеющим быстродействующий соленоидный исполнительный механизм. Благодаря этой конфигурации и соответствующему открытию и закрытию клапанов 3a и 3b, 3c и 3d, а также 3e и 3f есть возможность выбирать между буферами 2a и 2b, 2c и 2d или 2e и 2f, тем самым повышая гибкость работы устройства. Выпускное отверстие из регулятора расхода 4 с несколькими впускными отверстиями находится в жидкостном соединении с системой подачи жидкости, содержащей целевую биомолекулу, 1, 5, выше насоса 6, который сообщает движение потоку объединенных систем подачи через статический смеситель, снабженный пузырьковой ловушкой, 8, и к впускному отверстию первой хроматографической колонки, 12. Линия подачи на выходе из насоса 6 в хроматографическую колонку 12, снабжена датчиком давления 7, датчиком воздуха 9, расходомером 10, таким как ультразвуковой расходомер и объединенный датчик температуры и проводимости, 11. В некоторых вариантах осуществления насос 6 управляется через программируемый блок управления в ответ на сигнал обратной связи 29 от расходомера 10. В некоторых вариантах осуществления, необязательно, регулятор расхода 4 с несколькими впускными отверстиями управляется через программируемый блок управления в ответ на сигнал обратной связи 28 от датчика 11 проводимости и температуры. Выпускная линия из хроматографической колонки 12 снабжена датчиком давления 13, объединенным датчиком температуры и проводимости 14, УФ-детектором, таким как детектор УФ/видимой области, 15, рН-метром, 16, и клапаном 30 с переменным положением, который можно использовать для регуляции давления и для создания противодавления, если это необходимо. Предпочтительно, работа насоса 6 и клапана 30 с переменным положением и, следовательно, регуляция давления в устройстве управляются через программируемый блок управления в ответ на сигналы обратной связи 26 и 27 от датчиков давления 7 и 13. Выпускная линия проходит через ряд клапанов 17, 19 и 20, которые позволяют регулировать поток между выпускной линией подачи 18, линией подачи на сброс 21 или выпускной системой подачи 22, например, для возможности сбора или отбора проб. Устройство дополнительно снабжено клапанами 23а и 23b, которые позволяют отводить поток в обход колонки 12, если это требуется во время работы, и дополнительными клапанами 24 и 25, которые позволяют остановить поток через колонку. Выпускную систему подачи 18 можно затем использовать в качестве системы подачи, содержащей целевую биомолекулу, во втором устройстве для выполнения процесса биообработки, сконфигурированной, как показано на Фиг. 1, но где предпочтительно хроматографическая колонка 12 заменяется другим приспособлением для выполнения типового процесса, такого как другой тип хроматографии или нехроматографический типовой процесс, и где во втором устройстве для выполнения типового процесса система подачи 1 содержит выпускную систему подачи 18 из первого приспособления для выполнения типового процесса.One embodiment of an apparatus according to the present invention is described with reference to Fig. 1. A first device for performing a bioprocessing process comprises a supply system for a liquid containing a target biomolecule, 1, and supply systems for six different buffers, 2a-2f, and water for injection 2g is also provided. Each supply system is provided with a valve, such as a direct-acting diaphragm valve, 3 and 3a-3g, so that the flow can be turned on or off. In the embodiment shown, the buffer supply systems 2a and 2b, 2c and 2b and 2d and 2e are combined downstream of the valves, 3a-3f respectively, to form three buffer supply lines that are in fluid communication with the supply system for water for injection, 2g, with different inlets on a flow regulator with several inlets, 4, comprising a four-valve distributor with one outlet, having a fast-acting solenoid actuator. Thanks to this configuration and the corresponding opening and closing of valves 3a and 3b, 3c and 3d, as well as 3e and 3f, it is possible to choose between buffers 2a and 2b, 2c and 2d or 2e and 2f, thereby increasing the flexibility of the device. The outlet of the flow controller 4 with multiple inlets is in fluid communication with the feed system of the liquid containing the target biomolecule, 1, 5, above the pump 6, which imparts movement to the flow of the combined feed systems through the static mixer equipped with a bubble trap, 8, and to the inlet of the first chromatographic column, 12. The feed line at the outlet of the pump 6 to the chromatographic column 12 is equipped with a pressure sensor 7, an air sensor 9, a flow meter 10, such as an ultrasonic flow meter and a combined temperature and conductivity sensor, 11. In some embodiments, the pump 6 is controlled via a programmable control unit in response to a feedback signal 29 from the flow meter 10. In some embodiments, optionally, the flow controller 4 with multiple inlets is controlled via a programmable control unit in response to a feedback signal 28 from the conductivity and temperature sensor 11. The outlet line from the chromatographic column 12 is provided with a pressure sensor 13, a combined temperature and conductivity sensor 14, a UV detector, such as a UV/visible detector, 15, a pH meter, 16, and a variable position valve 30, which can be used to regulate the pressure and to create a back pressure, if necessary. Preferably, the operation of the pump 6 and the variable position valve 30 and, therefore, the regulation of the pressure in the device are controlled via a programmable control unit in response to feedback signals 26 and 27 from the pressure sensors 7 and 13. The outlet line passes through a series of valves 17, 19 and 20, which allow the flow to be regulated between the outlet feed line 18, the waste feed line 21 or the outlet feed system 22, for example, to allow collection or sampling. The device is further provided with valves 23a and 23b, which allow the flow to be diverted around the column 12, if this is required during operation, and additional valves 24 and 25, which allow the flow through the column to be stopped. The outlet feed system 18 can then be used as a feed system containing the target biomolecule in a second device for performing a bioprocessing process, configured as shown in Fig. 1, but where preferably the chromatographic column 12 is replaced by another device for performing a unit process, such as another type of chromatography or a non-chromatographic unit process, and where in the second device for performing a unit process the feed system 1 comprises the outlet feed system 18 from the first device for performing a unit process.

В одном из способов процесса клапан 3 открывается, тогда как клапаны 3a-3g закрыты, и жидкость, содержащая биомолекулу, подается насосом 6 в колонку 12 для загрузки колонки биомолекулой, например, где биомолекула представляет собой моноклональное антитело, колонка, содержащая аффинную смолу с протеином А, так что моноклональное антитело селективно связывается со смолой с протеином А. По завершении требуемой загрузки клапан 3 закрывается, и один или более клапанов 3a-3g открываются, чтобы позволить одной или более жидкостям 2a-2g биологической обработки прокачиваться через колонку 12. В некоторых вариантах осуществления первоначально открывается только клапан 3а, и клапан 4 с несколькими впускными клапанами работает так, чтобы открывать впускной клапан, в который подается буфер 2а, который может быть промывочным буфером, так что загруженная колонка промывается буфером, 2а. По завершении желаемой стадии промывки один или более клапанов 3b-3g могут быть открыты, при этом клапан 3a остается либо открытым, либо закрытым. Впускные клапаны на клапане 4 с несколькими впускными отверстиями открываются, чтобы позволить жидкостям 2b-2g биообработки или их смесям прокачиваться через колонку 12. Посредством управления открытием и закрытием клапанов на клапане 4 с несколькими впускными отверстиями и/или клапанах 3a-3g состав жидкости биообработки, подаваемой в колонну, может изменяться и контролироваться по необходимости. Например, когда клапаны 3b, 3с и 3е открыты, изменение впускного клапана, который открыт в регуляторе потока 4 с несколькими впускными отверстиями, и закрытие остальных, позволяет ступенчато изменять состав подаваемой жидкости. В другом примере два или более впускных клапана регулятора расхода 4 с несколькими впускными отверстиями могут открываться и закрываться с заданной частотой и в течение выбранного периода времени, чтобы обеспечить возможность подачи данной смеси жидкостей для биообработки в колонку, 12. Регулировка времени и/или частоты того, что впускные клапаны на клапане 4 с несколькими впускными отверстиями открыты или закрыты, позволяет изменять состав жидкости, подаваемой в колонку. Когда время и/или частота изменяются ступенчато, состав также изменяется ступенчато. Если время и/или частота изменяются постепенно в течение определенного периода времени, состав также постепенно изменяется, что позволяет применять градиент к колонке 12. В соответствии с любым желаемым способом состав жидкости, подаваемой в колонку, изменяется на состав, который заставляет биомолекулу элюироваться из колонки. Перед элюцией жидкости, выходящие из колонки 12, либо собираются через выпускное отверстие 22, либо направляются на сброс 21, а клапаны 17, 19 и 20 устанавливаются соответствующим образом. Для элюции биомолекулы клапаны 19 и 20 закрыты, а клапан 17 открыт, что позволяет биомолекуле перейти ко второму типовому процессу 18.In one method of the process, valve 3 is opened while valves 3a-3g are closed and a liquid containing a biomolecule is fed by pump 6 to column 12 to load the column with the biomolecule, for example, where the biomolecule is a monoclonal antibody, a column containing a protein A affinity resin, so that the monoclonal antibody selectively binds to the protein A resin. Upon completion of the required loading, valve 3 is closed and one or more valves 3a-3g are opened to allow one or more biological treatment liquids 2a-2g to be pumped through column 12. In some embodiments, only valve 3a is initially opened and valve 4 with multiple inlet valves is operated to open an inlet valve into which buffer 2a is fed, which may be a wash buffer, so that the loaded column is washed with buffer, 2a. Upon completion of the desired washing step, one or more valves 3b-3g may be opened, with valve 3a remaining either open or closed. The inlet valves on the multi-inlet valve 4 are opened to allow the biotreatment fluids 2b-2g or mixtures thereof to be pumped through the column 12. By controlling the opening and closing of the valves on the multi-inlet valve 4 and/or the valves 3a-3g, the composition of the biotreatment fluid fed to the column may be varied and controlled as needed. For example, when valves 3b, 3c and 3e are open, changing the inlet valve that is open in the multi-inlet flow controller 4 and closing the others allows for a stepwise change in the composition of the feed fluid. In another example, two or more inlet valves of the flow controller 4 with multiple inlets may be opened and closed at a given frequency and for a selected period of time to allow a given mixture of bioprocessing fluids to be fed to the column 12. Adjusting the time and/or frequency that the inlet valves on the valve 4 with multiple inlets are opened or closed allows the composition of the fluid fed to the column to be changed. When the time and/or frequency are changed in steps, the composition also changes in steps. If the time and/or frequency are changed gradually over a period of time, the composition also changes gradually, allowing a gradient to be applied to the column 12. In any desired manner, the composition of the fluid fed to the column is changed to a composition that causes the biomolecule to elute from the column. Before elution, the liquids leaving the column 12 are either collected through the outlet 22 or sent to the discharge 21, and the valves 17, 19 and 20 are set accordingly. For the elution of the biomolecule, the valves 19 and 20 are closed, and the valve 17 is open, which allows the biomolecule to proceed to the second typical process 18.

Работа второго приспособления для выполнения типового процесса может быть по существу такой же, как описано выше относительно первого типового процесса. Следует понимать, что биомолекула, выходящая из второго приспособления для выполнения типового процесса через линию выхода, эквивалентную линии выхода первого приспособления для выполнения типового процесса 18, может быть либо восстановлена и использована как есть, либо может подвергаться одному или более дополнительным типовым процессам. В таких дополнительных типовых процессах может использоваться обычное устройство или дополнительное устройство в соответствии с конфигурацией, показанной на Фиг. 1, или иным образом в соответствии с настоящим изобретением.The operation of the second unit process device may be substantially the same as described above with respect to the first unit process. It should be understood that the biomolecule exiting the second unit process device via an exit line equivalent to the exit line of the first unit process device 18 may either be recovered and used as is, or may be subjected to one or more additional unit processes. Such additional unit processes may use a conventional device or an additional device in accordance with the configuration shown in Fig. 1, or otherwise in accordance with the present invention.

Настоящая заявка иллюстрируется без ограничения следующим примером.This application is illustrated without limitation by the following example.

В процессе хроматографии белок связывают с хроматографической смолой, промывают буферами с различной концентрацией соли и затем удаляют (элюируют) с использованием буфера с высокой концентрацией соли. В качестве примера, рекомбинантный лактоферрин связывали и элюировали из колонки с катионообменной смолой POROS-XS 2,3 л, используя буферы фосфата натрия pH 7,5 с концентрациями хлорида натрия от 0 до 1M. Это было выполнено на одном автономном устройстве с полностью одноразовой поточной линией, которая содержала элементы, описанные на Фиг. 1, за исключением того, что клапан 23b был заменен простым жидкостным соединением. Исходные растворы были присоединены к впускным отверстиям в следующем порядке: 2М хлорид натрия был присоединен к впускному отверстию 2а; 0,1 М двухосновный фосфат натрия был присоединен к впускному отверстию 2с; 0,01 М одноосновный фосфат натрия был присоединен к впускному отверстию 2е; вода была присоединена к впускному отверстию 2g; и линия подачи белка была присоединена к впускному отверстию для пробы, 1. Буферы генерировались путем пропорционального выбора каждого из исходных растворов для получения желаемого буферного состава посредством действия регулятора расхода с несколькими впускными отверстиями 4 и нижестоящего насоса 6 и статического смесителя 8. Во время создания нужного буферного состава колонку 12 обошли через клапан 23а с закрытыми клапанами 24 и 25, причем нежелательный буфер направлялся на сброс 21. Как только буфер становился гомогенным, о чем свидетельствует постоянное считывание с датчика 11 проводимости выше по потоку, буфер подавали в хроматографическую колонку 12 через открытые клапаны 24 и 25 и закрывая обходную линию на клапане 23а. Условия процесса контролировали с использованием датчиков проводимости, УФ и pH 14, 15 и 16 ниже по потоку от колонки 12. Во время кондиционирования колонки перед связыванием белка с колонкой и промыванием водой после использования жидкость направлялась на сброс, 21. После кондиционирования смолу для хроматографии загружали белком, всасываемым через впускное отверстие 1 для пробы, под действием насоса 6, проталкиваемым через статический смеситель 8 на колонку 12. Элюат из колонки собирали через выходную линию подачи 18, тогда как первый промывочный буфер с низким содержанием соли собирали через выпускную линию подачи 22, а второй промывочный буфер со средним содержанием соли собирали через выходную линию подачи 18. Наконец, белок извлекали из колонки, используя элюирующий буфер с высоким содержанием соли, и собирали через выпускную линию подачи 22.During the chromatography process, the protein is bound to the chromatography resin, washed with buffers of varying salt concentrations, and then removed (eluted) using a high salt concentration buffer. As an example, recombinant lactoferrin was bound and eluted from a 2.3 L POROS-XS cation exchange resin column using pH 7.5 sodium phosphate buffers with sodium chloride concentrations ranging from 0 to 1 M. This was accomplished on a single, self-contained unit with a completely disposable flow line that contained the elements described in Fig. 1, except that valve 23b was replaced by a simple fluid connection. The feed solutions were attached to the inlets in the following order: 2 M sodium chloride was attached to inlet 2a; 0.1 M dibasic sodium phosphate was attached to inlet 2c; 0.01 M monobasic sodium phosphate was attached to inlet 2e; water was attached to inlet 2g; and a protein feed line was attached to sample inlet 1. Buffers were generated by proportionally selecting each of the feed solutions to obtain the desired buffer composition through the action of multiple inlet flow controller 4 and downstream pump 6 and static mixer 8. During creation of the desired buffer composition, column 12 was bypassed through valve 23a with valves 24 and 25 closed, with unwanted buffer directed to waste 21. Once the buffer became homogeneous, as evidenced by a continuous reading from the upstream conductivity sensor 11, the buffer was fed to chromatography column 12 through open valves 24 and 25 and closing the bypass line at valve 23a. The process conditions were controlled using conductivity, UV and pH sensors 14, 15 and 16 downstream of the column 12. During column conditioning before protein binding to the column and washing with water after use, the liquid was sent to waste 21. After conditioning, the chromatography resin was loaded with protein aspirated through the sample inlet 1 by a pump 6, pushing it through a static mixer 8 onto the column 12. The eluate from the column was collected through the outlet feed line 18, while the first wash buffer with a low salt content was collected through the outlet feed line 22 and the second wash buffer with a medium salt content was collected through the outlet feed line 18. Finally, the protein was extracted from the column using the elution buffer with a high salt content and collected through the outlet feed line 22.

Три обрабатывающих буфера были получены из 4 маточных растворов, присоединенных к системе: 25 мМ фосфат натрия, рН 7,5 ± 0,1 (низкое содержание соли); 25 мМ фосфата натрия, 0,5 М хлорида натрия, рН 7,5 ± 0,1 (среднее содержание соли) и 25 мМ фосфата натрия, 1,0 М хлорида натрия, рН 7,5 ± 0,1 (высокое содержание соли) с использованием конкретных соотношений соли, кислоты, основания и воды, как указано в Таблице 1. Хроматографическую колонку загружали (высокое содержание соли), уравновешивали (с низким содержанием соли), промывали (с низким содержанием соли и со средним содержанием соли) и элюировали (с высоким содержанием соли) со скоростью 31 л/ч, используя четыре исходных концентрата. 3 л 0,8 г/л лактоферрина в 25 мМ фосфате натрия, рН 7,5 загружали в колонку и промывали 2 л предварительно приготовленного 25 мМ фосфата натрия при 15 л/ч. Результаты прогона показаны на Фигу. 2-4. На Фиг. 2 показаны показания датчиков для проводимости, pH и оптической плотности A280 для всего цикла, включая блоки первичного буфера, когда колонка была размещена параллельно. На Фиг. 3 показана проводимость буферов, закачанных на колонку, что указывает на успешную работу встроенного буферного кондиционирования. На Фиг. 4 показана проводимость, pH и оптическая плотность A280 после колонки. На Фиг. 4 показано, что имеется ожидаемое остаточное вымывание буфера от обходной линии к датчикам и задержка перед тем, как новый буфер пройдет через колонку, что обусловлено резким повышением проводимости и ступенчатым падением. Критической стадией является стадия элюирования, когда колонка переходит от промывки к высокому содержанию соли и успешно удаляется связанный белок. Это демонстрирует преимущество системы; она может генерировать корректные буферы с использованием встроенного кондиционирования в реальном времени из исходных растворов для подачи в типовой процесс. В этом примере система успешно выполнила типичный прогон хроматографии связывания-элюирования, используемый для очистки белков с помощью маточных растворов, без необходимости предварительного приготовления всех различных обрабатывающих буферов.Three processing buffers were prepared from four stock solutions attached to the system: 25 mM sodium phosphate, pH 7.5 ± 0.1 (low salt); 25 mM sodium phosphate, 0.5 M sodium chloride, pH 7.5 ± 0.1 (medium salt); and 25 mM sodium phosphate, 1.0 M sodium chloride, pH 7.5 ± 0.1 (high salt) using specific ratios of salt, acid, base, and water as listed in Table 1. The chromatography column was loaded (high salt), equilibrated (low salt), washed (low salt and medium salt), and eluted (high salt) at 31 L/h using the four stock concentrates. 3 L of 0.8 g/L lactoferrin in 25 mM sodium phosphate, pH 7.5 were loaded onto the column and washed with 2 L of pre-mixed 25 mM sodium phosphate at 15 L/h. The results of the run are shown in Figs. 2-4. Fig. 2 shows the sensor readings for conductivity, pH, and A280 absorbance for the entire run including the primary buffer blocks when the column was placed in parallel. Fig. 3 shows the conductivity of the buffers pumped onto the column, indicating successful operation of the in-line buffer conditioning. Fig. 4 shows the conductivity, pH, and A280 absorbance after the column. Fig. 4 shows that there is the expected residual buffer leachate from the bypass line to the sensors and a delay before new buffer passes through the column, caused by the sharp rise in conductivity and step drop. The critical step is the elution step, where the column goes from wash to high salt and successfully removes the bound protein. This demonstrates the advantage of the system; it can generate the correct buffers using on-line conditioning in real time from the feed solutions to the batch process. In this example, the system successfully performed a typical BEC run used for protein purification using stock solutions, without the need to pre-prepare all the different processing buffers.

Таблица 1. Значения проводимости и pH для встроенных кондиционированных буферовTable 1. Conductivity and pH values for built-in conditioned buffers

БуферBuffer 2 М хлорид натрия (%)2 M sodium chloride (%) 0.1 М двухосновный фосфат натрия (%)0.1 M dibasic sodium phosphate (%) 0,01 М одноосновный фосфат натрия (%)0.01 M sodium phosphate monobasic (%) Вода (%)Water (%) Проводимость (мСм/см)Conductivity (mS/cm) pHpH 25 мМ фосфат натрия pH 7,525 mM sodium phosphate pH 7.5 00 2020 5353 2727 2,52.5 7,557.55 25 мМ фосфат натрия, 0,5 М хлорид натрия рН 7,525 mM sodium phosphate, 0.5 M sodium chloride pH 7.5 2525 2323 2222 3030 37,237.2 7,487.48 25 мМ фосфат натрия, 0,5 М хлорид натрия рН 7,525 mM sodium phosphate, 0.5 M sodium chloride pH 7.5 5050 2424 1414 1212 62,362.3 7,427.42

Claims (36)

1. Аппарат для обработки жидкости, содержащей целевое вещество, причем указанный аппарат содержит, по меньшей мере, первое и второе приспособление для выполнения типового процесса, причем каждое приспособление для выполнения типового процесса включает: 1. An apparatus for processing a liquid containing a target substance, wherein said apparatus comprises at least a first and second device for performing a standard process, wherein each device for performing a standard process includes: (i) систему подачи жидкости в жидкостное соединение с помощью впускного отверстия регулятора расхода, содержащего впускной клапан с переменным потоком и выпускное отверстие, где, по меньшей мере, одно из приспособлений для выполнения типового процесса включает системы подачи, по меньшей мере, двух жидкостей, причем системы подачи находятся в жидкостном соединении с помощью впускных отверстий регулятора расхода с несколькими впускными отверстиями, содержащего два или более впускных клапанов с переменным потоком для дозирования, по меньшей мере, двух жидкостей, причем регулятор расхода также содержит выпускное отверстие;(i) a system for supplying a liquid to a liquid connection using an inlet of a flow regulator comprising an inlet valve with a variable flow and an outlet, where at least one of the means for performing a unit process includes systems for supplying at least two liquids, wherein the supply systems are in a liquid connection using inlets of a flow regulator with multiple inlets comprising two or more inlet valves with a variable flow for dosing at least two liquids, wherein the flow regulator also comprises an outlet; (ii) систему подачи жидкого исходного материала, содержащего целевое вещество, в жидкостное соединение с использованием выпускного отверстия из регулятора расхода, тем самым позволяя объединить систему подачи жидкости, содержащей целевое вещество, с жидкостными потоками, указанными в (i), с получением системы подачи устройства;(ii) a system for feeding a liquid feedstock containing a target substance into the liquid connection using an outlet from the flow regulator, thereby allowing the feed system for the liquid containing the target substance to be combined with the liquid flows specified in (i) to form the feed system of the device; (iii) устройство для выполнения процесса обработки, содержащее впускное отверстие устройства и выпускное отверстие устройства, причем впускное отверстие устройства находится в жидкостном соединении с системой подачи устройства; и(iii) a device for performing a treatment process, comprising a device inlet and a device outlet, wherein the device inlet is in fluid communication with the feed system of the device; and (iv) один насос, расположенный ниже жидкостного соединения между соединением между исходным материалом и выпускным отверстием из регулятора расхода для сообщения движения потоку через регулятор расхода и из системы подачи жидкого исходного материала через устройство обработки посредством впускного отверстия устройства;(iv) one pump located below the fluid connection between the connection between the feedstock and the outlet of the flow controller for communicating flow through the flow controller and from the feedstock liquid system through the processing device via the inlet of the device; где подача жидкого исходного материала, содержащего целевое вещество, для второго приспособления для выполнения типового процесса содержит выпускное отверстие из первого приспособления для выполнения типового процесса,wherein the supply of liquid feedstock containing the target substance to the second device for performing the unit process comprises an outlet from the first device for performing the unit process, где каждый типовой процесс отличается от других типовых процессов, иwhere each typical process differs from other typical processes, and где каждое приспособление для выполнения типового процесса содержит по существу одну и ту же поточную линию. where each fixture for performing a typical process comprises essentially the same flow line. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что типовые процессы выбраны из хроматографии, вирусной инактивации, фильтрации, ультрафильтрации, диафильтрации, микрофильтрации, поточного кондиционирования и рефолдинга, в каждом случае, когда целевое вещество содержит рекомбинантный полипептид.2. The apparatus of claim 1, wherein the typical processes are selected from chromatography, viral inactivation, filtration, ultrafiltration, diafiltration, microfiltration, in-line conditioning, and refolding, in each case where the target substance contains a recombinant polypeptide. 3. Аппарат по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что насос расположен выше от устройства для осуществления процесса биообработки.3. An apparatus according to any of the preceding paragraphs, characterized in that the pump is located above the device for carrying out the bioprocessing process. 4. Аппарат по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что приспособления для выполнения типового процесса соединены последовательно с системой подачи жидкого исходного материала, содержащего целевое вещество, для последующего приспособления для выполнения типового процесса, содержащего выпускное отверстие из предыдущего приспособления для выполнения типового процесса.4. An apparatus according to any of the preceding claims, characterized in that the devices for performing a typical process are connected in series with a system for feeding a liquid source material containing a target substance to a subsequent device for performing a typical process, containing an outlet from the previous device for performing a typical process. 5. Аппарат по п.1, содержащий: 5. The apparatus according to item 1, comprising: (i) системы подачи по меньшей мере двух жидкостей; (i) systems for supplying at least two liquids; (ii) регулятор расхода с несколькими впускными отверстиями, содержащий два или более впускных клапана с переменным потоком для смешивания, по меньшей мере, двух жидкостей, причем регулятор расхода также содержит одно выпускное отверстие; (ii) a flow controller with multiple inlets comprising two or more variable flow inlet valves for mixing at least two fluids, wherein the flow controller also comprises one outlet; (iii) систему подачи жидкого исходного материала, содержащего целевое вещество, в жидкостное соединение с использованием выпускного отверстия из регулятора расхода;(iii) a system for feeding a liquid feedstock containing the target substance into the liquid connection using an outlet from the flow controller; (iv) приспособление для сообщения движения потоку, обычно с помощью насоса, через регулятор расхода и из системы подачи для жидкого исходного материала через аппарат биообработки посредством впускных отверстий системы подачи;(iv) a means for imparting a flow, typically by means of a pump, through a flow controller and from a feed system for liquid feed material through the bioprocessing apparatus via inlets of the feed system; (v) устройство для обеспечения гомогенного смешивания, по меньшей мере, двух жидкостей;(v) a device for ensuring homogeneous mixing of at least two liquids; (vii) устройство для улавливания пузырьков воздуха из технологических жидкостей;(vii) a device for trapping air bubbles from process liquids; (vii) общую поточную линию для выполнения операции биообработки, содержащую впускное отверстие устройства и выпускное отверстие устройства, причем впускное отверстие устройства находится в жидкостном соединении с впускными отверстиями системы подачи;(vii) a common flow line for performing a bioprocessing operation, comprising an inlet port of the device and an outlet port of the device, wherein the inlet port of the device is in fluid communication with the inlets of the feed system; (viii) впускное и выпускное отверстия устройства, которые находятся в жидкостном соединении с модулями, используемыми для хроматографии, фильтрации (включая вирусную фильтрацию), тангенциальной поточной фильтрации, однопроходной тангенциальной поточной фильтрации, рефолдинга и вирусной инактивации; (viii) the inlet and outlet ports of the device that are in fluid communication with modules used for chromatography, filtration (including viral filtration), tangential flow filtration, single-pass tangential flow filtration, refolding, and viral inactivation; (ix) приспособление для обхода впускного и выпускного отверстия устройства;(ix) a device for bypassing the inlet and outlet opening of the device; (х) приспособление ниже от выпускного отверстия устройства для регуляции давления;(x) a device downstream of the outlet of the pressure regulating device; (xi) ряд датчиков, подходящих для мониторинга процесса биообработки выше и ниже впускного и выпускного отверстий устройства; и(xi) a series of sensors suitable for monitoring the bioprocessing process upstream and downstream of the inlet and outlet ports of the device; and (xii) по меньшей мере, одно выпускное отверстие в жидкостном соединении с впускными отверстиями системы подачи.(xii) at least one outlet in fluid communication with the inlet openings of the feed system. 6. Аппарат для приготовления жидкой смеси, причем указанный аппарат содержит:6. An apparatus for preparing a liquid mixture, said apparatus comprising: (i) систему подачи по меньшей мере двух жидкостей; (i) a system for supplying at least two liquids; (ii) регулятор расхода с несколькими впускными отверстиями, содержащий два или более впускных клапанов с переменным потоком для дозирования, по меньшей мере, двух жидкостей, причем регулятор расхода также содержит выпускное отверстие; (ii) a flow regulator with multiple inlets comprising two or more variable flow inlet valves for metering at least two fluids, wherein the flow regulator also comprises an outlet; (iii) один насос для сообщения движения потоку через регулятор расхода и из системы подачи жидкостей через аппарат посредством впускных отверстий системы подачи; (iii) one pump for imparting flow through the flow controller and from the liquid supply system through the apparatus via the inlet ports of the supply system; (iv) статический смеситель для встроенного смешивания, по меньшей мере, двух жидкостей; и(iv) a static mixer for in-line mixing of at least two liquids; and (v) выпускное отверстие для жидкой смеси;(v) outlet for liquid mixture; где насос расположен выше от статического смесителя, при этом насос и статический смеситель расположены ниже от регулятора расхода с несколькими впускными отверстиями, и статический смеситель также служит в качестве пузырьковой ловушки. where the pump is located upstream of the static mixer, and the pump and static mixer are located downstream of the multiple inlet flow controller, and the static mixer also serves as a bubble trap. 7. Аппарат по п.6, отличающийся тем, что статический смеситель представляет собой статический смеситель с разделенным потоком.7. The apparatus according to claim 6, characterized in that the static mixer is a static mixer with a divided flow. 8. Способ приготовления буферного раствора, который включает смешивание жидкостей с использованием аппарата по п. 6 или 7. 8. A method for preparing a buffer solution which includes mixing liquids using the apparatus according to item 6 or 7. 9. Способ по п.8, который включает смешивание жидкостей, представляющих собой кислотные и/или солевые растворы.9. The method according to claim 8, which includes mixing liquids that are acidic and/or salt solutions. 10. Способ получения биомолекулы, включающий обработку биомолекулы с использованием аппарата по любому из пп. 1-7. 10. A method for obtaining a biomolecule, including processing the biomolecule using an apparatus according to any of paragraphs 1-7. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что биомолекула представляет собой рекомбинантный полипептид.11. The method according to claim 10, characterized in that the biomolecule is a recombinant polypeptide.
RU2020130056A 2018-02-16 2019-02-11 Apparatus for treating liquid containing target substance RU2824133C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1802593.2 2018-02-16
GBGB1802593.2A GB201802593D0 (en) 2018-02-16 2018-02-16 Rig
PCT/GB2019/050351 WO2019158906A1 (en) 2018-02-16 2019-02-11 Apparatus for processing a liquid comprising a target substance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020130056A RU2020130056A (en) 2022-03-16
RU2824133C2 true RU2824133C2 (en) 2024-08-06

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2600871C2 (en) * 2012-12-14 2016-10-27 Чун ЧЖЭН Device for centrifugal filtration and cells separation system with such device for centrifugal filtration
WO2017118836A1 (en) * 2016-01-07 2017-07-13 Fujifilm Diosynth Biotechnologies Uk Limited Method for processing solutions of biomolecules

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2600871C2 (en) * 2012-12-14 2016-10-27 Чун ЧЖЭН Device for centrifugal filtration and cells separation system with such device for centrifugal filtration
WO2017118836A1 (en) * 2016-01-07 2017-07-13 Fujifilm Diosynth Biotechnologies Uk Limited Method for processing solutions of biomolecules

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12216098B2 (en) Apparatus for processing a liquid comprising a target substance
CN108883368B (en) Method for treating solutions of biomolecules
AU2016384285A1 (en) Tangential flow filtration process for concentrating biomolecule solutions
US20220275024A1 (en) Process for Purifying Monoclocal Antibodies
RU2824133C2 (en) Apparatus for treating liquid containing target substance
CN114555774A (en) Method for purifying target substance
RU2833313C2 (en) Device for purifying liquid containing target substance
US20220325231A1 (en) Apparatus for Purifying a Liquid Comprising a Target Substance