[發明專利]用于過濾器和過濾過程的過程控制系統和方法

在審

• 申請號: 202011074313.3
• 申請日: 2015-05-13
• 公開（公告）號: CN112588116A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: E·格夫羅;R·W·施維卡特;K·佩蒂;G·弗蘭克;C·薩爾斯特倫特普斯馬;A·C·赫維希三世;J·E·舒爾茨
• 申請（專利權）人: 美國安進公司
• 主分類號: B01D61/14
• 分類號: B01D61/14;B01D61/18;B01D61/22;C07K1/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 初明明;黃希貴

本發明提供用于控制切向流過濾的系統和方法，包含結合其中層析處理單元等上游處理單元與切向流過濾處理單元流體連通的連接系統使用的控制系統和方法。還包含使用具有滲透液流速控制的單程切向流過濾執行連續濃縮的控制系統和方法。

本申請是申請日為2015年5月13日，中國國家申請號為201580024939.4，發明名稱為“用于過濾器和過濾過程的過程控制系統和方法”的發明申請的分案申請。

交叉參考

本發明主張2014年5月13日提交的第61/992,595號美國臨時申請案的優先權，并且所述美國臨時申請案的全部內容并入本文中。

技術領域

本專利涉及過程控制系統和方法，并且具體來說，涉及用于過濾器和過濾過程的過程控制系統和方法。

背景技術

許多產品，例如抗體，更具體地說單克隆抗體，源于細胞。為了制備源于細胞的產品，可以執行一個或多個初始單元操作以去除細胞和任何相關聯的細胞碎片從而實現純化。在純化之后，可以執行一個或多個后續單元操作以制備用于給藥的產品。初始和后續單元操作中均可包含過濾，如下文將在制備源于細胞的產品的整體過程的一般描述的上下文中所闡述。

參考可以用于制備抗體或免疫球蛋白等醫用級細胞外表達產品的商業規模的單元操作，可以使用離心或過濾等初始分離操作來去除細胞和細胞碎片。離心涉及對液體溶液或懸浮液應用離心力(相對于軸線)，以使溶液或懸浮液的較稠密的組分更遠離軸線轉移，而溶液或懸浮液的不那么稠密的組分朝向軸線轉移(或至少遠離軸線轉移得不如稠密的組分那么遠)。過濾是壓力驅動的過程，根據組分之間的大小差異使用薄膜來分離液體溶液或懸浮液中的組分。當在細胞分離采集應用中使用時，過濾可以被稱為微濾。取決于溶液或懸浮液中最初的細胞和/或細胞碎片的量，或取決于離心或初級過濾過程已經分離開細胞和/或細胞碎片的程度，上文提及的離心或過濾中的任一者可以前接或后接一個或多個(額外)過濾單元操作。

一旦已經令人滿意地去除了細胞和細胞碎片，就可以使用被稱為層析的過程在一個或多個裝置(所述裝置可以呈一列或多列的形式)中執行純化。層析包括在被稱為流動相的第一相與被稱為固定相的第二相之間的相互作用。時常，流動相中的所關注產品結合到固定相，且接著使用溶劑(被稱為洗脫液)將產品從固定相分離。其它時候，所關注產品在流動相中流過，而污染物結合到固定相。

流動相與固定相之間的相互作用的確切性質與所使用的層析類型不同。離子交換層析依靠所關注產品的帶電分子(或污染物)與帶反向電荷的固相之間的吸引力。例如，在陽離子交換層析中，帶正電分子附著到帶負電固相。親和性層析包括使用特異性結合到產品(即，靶分子)或污染物的配體。關于所關注的抗體或免疫球蛋白產品，配體可以是相關聯抗原。

一旦已經完成純化，就可以在將從層析裝置洗脫的產品給藥至患者之前輸送進行進一步處理，包含例如以藥學上可接受的賦形劑形式配制蛋白和/或執行過濾。例如，可以執行過濾以去除存在的任何病毒，從而確保源于生物技術的治療劑的病毒安全性。另外，可以對產品執行過濾以將產品濃縮成醫用等級并將產品脫鹽。雖然過濾的目的仍舊是分離較大組分與較小組分，但是與所執行的用于從產品中去除細胞和細胞碎片的預純化過濾不同，后純化過濾從產品中去除小型肽和鹽以便增加產品的濃度。還可以使用此過濾將產品脫鹽，或引入穩定的藥物配方用于在填充之前存儲產品(即，緩沖液更換或替換)。當在此背景中使用時，過濾可以被稱為超過濾。

上文描述的過濾可以是死端過程或交叉流或切向流過程。在死端過濾器中，待分離的液體溶液或懸浮液(或供液)的流動垂直于薄膜。交叉流過濾器中的大多數供液流動與薄膜表面相切或跨過所述表面。

切向流過濾(或TFF)相對于死端過濾具有某些優點。具體來說，在切向流過濾期間薄膜表面上積聚的材料(也被稱為滯留膜層)減到最少，從而增加了過濾器可以運作的時間長度。因此，切向流過濾可以應用于連續過程應用，原因在于供液可以被連續地供應到過濾器中并通過過濾器。