[發明專利]改良的層析裝置及其用于連續流層析的方法

有效

• 申請號: 201710594337.3
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107485891B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 唐思遠;沈克強;周偉昌;陳智勝
• 申請（專利權）人: 上海藥明生物技術有限公司;無錫藥明生物技術股份有限公司;蘇州藥明檢測檢驗有限責任公司
• 主分類號: B01D15/10
• 分類號: B01D15/10;B01D15/18;C12M1/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 鄭權

本發明公開一種改良的AKTApure層析裝置，通過在原標準AKTApure的配置上，增加三個多功能閥，增加一個第二柱位閥或一個Loop環閥，使三根柱子形成兩個流路同時運作，其中一個流路用于持續上樣，另一個流路用于上樣前處理和上樣后處理操作，可實現灌流培養料液的連續純化，可實現流加批次培養液的低成本、多循環、自動化純化，避免導致樣品的堆積和降解，有利于維持產品的穩定，且不需要額外的大體積緩沖容器，純化效率高。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，尤其是涉及一種改良的層析裝置用于灌流培養料液的連續純化和流加批次培養料液的低成本、多循環、自動化純化。

背景技術

AKTApure層析設備原本是用于普通的單柱層析，如圖1所示，為標準AKTApure層析設備的管路連接示意圖，包括系統泵(A泵、B泵)、混合池(Mixer)、樣品泵(Sample Pump)、系統泵A泵進口閥(Inlet A)、注射閥(Injection Valve)、柱位閥(Column Valve)、UV檢測器(UV)、電導檢測器(Conductivity)、pH檢測器和反壓閥(pH&Restrictor)以及出口閥(Outlet)等，其中，注射閥的Col位連接至柱位閥的In位，柱位閥的Out位和UV檢測器進口連接柱，它一次只能操作一條流路，在一根層析柱上進行純化操作。該AKTApure層析設備除了上樣步驟之外，其它步驟均無法上樣至層析柱。它在應用于灌流培養料液時，由于料液是連續地從反應器中流出，不能及時上樣至層析柱。長時間停止上樣會導致樣品的堆積和降解，不僅需要很大的緩沖容器，也不利于維持產品穩定。它在應用于普通的流加批次培養料液時，由于一個循環包括了三個步驟，每個循環的周期長，純化效率低。

連續流層析有多種操作模式，從根本上來說，就是實現兩個流路的同時運作，其中一個流路用于持續的上樣，另一個流路用于上樣前處理和上樣后處理操作。兩條流路連接兩根層析柱是最簡單的模式，該模式容易造成產品的流失；兩條流路連接三根層析柱，其中兩根用于上樣，一根用于前、后處理，是比較理想的模式；相應的，對于不同的廠商，還有4柱位、多柱位的系統，但實際上仍只有兩條(或三條，將前、后處理也進行分開)流路同時運作。現在世界上主流的連續流層析設備有以下三種：

AKTApcc是通用電氣公司推出的連續流層析設備，它支持兩條流路三根層析柱、或三條流路四根層析柱的操作模式。但它不能實現層析柱液相流向的切換，并且其價格是普通層析設備AKTApure的三倍以上。

BioSMB是Pall公司推出的連續流層析設備，它支持兩條流路多根層析柱的操作模式。但它不能實現緩沖液的梯度，不具備收集器，不能對不同層析柱的洗脫產物進行分別收集，不具備按紫外吸收值進行產物收集的功能，只有7個緩沖液和樣品的入口。

BioSC是Novasep公司推出的連續流層析設備，它支持兩條流路三根層析柱的操作模式。但它不能實現緩沖液的梯度，不具備收集器，不能對不同層析柱的洗脫產物進行分別收集，不能實現層析柱液相流向的切換，它的電氣線路和液相流路相鄰，在使用時會因為電氣設備的發熱而使得液相的緩沖液或樣品被加熱。

中國專利申請201510568307.6公開了一種層析儀改裝用于灌流培養純化的方法，它公開了一種將AKTAexplorer改裝成連續流層析設備的方案。由于AKTAexplorer自身軟件的限制，最多只能同時支持4個七通閥，但是，這其中的兩個七通閥作為擴展閥存在，并不能被軟件有效地識別，不能正確地在軟件中進行操作。因此其設計僅能停留在設計階段，并不能付諸實用。此外，AKTAexplorer是一款停廠多年的設備，早已沒有新品銷售，在實踐中發現現有的AKTAexplorer設備即使是按該專利方法改裝，受設備性能及功能的局限性的影響，完全無法勝任當前研發和生產上連續流層析動輒數月連續運行的高強度要求。AKTAexplorer與本發明的AKTApure在系統設計和功能上存在顯著差異，針對AKTAexplorer的改裝方案在本發明的AKTApure無法實施。

發明內容