[发明专利]用于在器皿中形成层析介质的均匀混合物的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于在器皿中形成层析介质(chromatography media)的 均匀混合物和用于将该混合物转移到另一器皿或直接转移到层析柱 (chromatography column)的方法和装置。

背景技术

层析是用于分离化学和生物物质的沿用已久且重要的技术并广 泛地用于研究和工业，在化合物制备、纯化和分析中得到许多应用。 存在许多不同形式的层析，液相层析在制药和生物工业中对于蛋白 质、肽和核酸的制备、纯化和分析特别重要。

在液相层析中所用的柱通常包括包围多孔层析介质(载液通过多 孔层析介质而流动)的管状主体，通过载液与多孔介质的固相之间的材 料收集而发生分离。在任何分离过程之前，必须从必须被引入到柱内 的粒子浆料开始制备床。通过巩固被称作“浆料”的离散粒子悬浮液 来形成填充床，浆料通常从一端被泵送或倾倒或吸入到柱内。端件或 网允许液体自柱进行流动同时保持多孔材料，并且在柱内强化来自浆 料的粒子。

柱的大小取决于所需分离规模而不同。因此，例如，研究实验室 可能只需要保持通常在100μl至1L左右的相对较小体积层析介质的 柱。相比而言，处置大量的需要纯化或制备的样品的工业实验室通常 需要具有更大容量的柱，通常远超5L且常在50L至1000L的范围。

存在用于分离、纯化和分析诸如蛋白质、肽和核酸的化学品的许 多不同形式的层析介质。举例而言，某些介质基于大小来实现分离而 其它介质则利用电荷和/或亲和力来分离所关注的分析物。

将要用于填充工业柱的层析介质常常在大容器中储存和运输到 工业实验室。可由诸如塑料或金属这样的任何合适的惰性材料制成的 这些容器通常保持超过5L的层析介质且较重并难以操纵，特别是保 持50L-100L介质的较大容器。由于它们的庞大和重量，该容器一般 在托盘上从供应商运输到工业实验室以便于机械搬运。为了防止或最 小化微生物污染，介质常储存于醇溶液或抑菌溶液中直到将要用其来 填充柱的时间。介质倾向于在储存时沉降，使得其由醇溶液或抑菌溶 液的上清液覆盖。

一旦容器到达工业实验室，其就可保持于储存装置中直到需要介 质来填充层析柱的时候。为了使用介质来填充这些柱，由于含醇的上 清液在实验室场所中会对环境和安全考虑两者造成冲击，所以通常通 过虹吸或倾注来移除上清液。合适的缓冲剂或水添加到容器中以弥补 所移除的存储溶液的体积，然后用于使介质再悬浮。然后或者通过手 动摇晃容器、利用桨叶来搅拌容器，或者从诸如托盘的载体上物理移 除容器并在地板上手动滚动它们来产生再悬浮的介质的均匀混合物。 然后，所得到的介质必须从这些容器倾注或虹吸到另一器皿中，以便 随后在填充层析柱之前与适当浓度的合适的缓冲剂进行混合。

在上文所描述的过程中遇到了很多问题，这些问题主要是由于容 器大小和重量所引起的。自容器手动地倾注上清液可造成昂贵介质的 损失。通过手动摇晃或滚动容器来在容器中制备介质的均匀混合物是 耗时且费力的任务，其需要操作者相当大的力量和灵巧性。这个程序 在从托盘移除较重容器以滚动它们从而混合介质时会对操作者造成 安全危险，这也是一个耗时的过程。混合的介质必须被持续地搅动或 搅拌以防止其在静置时沉降。而且，在将介质转移到第二器皿以形成 用于填充柱的最终浆料时也会出现问题，因为介质可能由于粘附到容 器壁上或溢出而在从滚筒(drum)对其虹吸或倾析时受到损失。在将介 质稀释到预定浓度(通常大于50％重量/体积)以用于填充层析柱时可能 会遇到另外的问题。

本发明解决了前述问题且提出了用于克服并解决这些技术困难 的方法、装置和系统。本发明的目的在于提供一种改进且更有效的方 法，以用于在大部分典型容器中形成所有类型的层析介质的均匀混合 物且用于将该混合物转移到诸如浆料槽的第二器皿或转移到层析柱 以用于填充。本发明的另一目的在于提供用来执行本发明的改进的方 法的装置和系统。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于在器皿中形成层析介质 的均匀混合物的方法；

所述介质存在于包括上清液的第一液体中，该方法包括以下步 骤：

(a)通过经由管状元件吸取上清液而从所述器皿中移除所述上清 液；

(b)作为废料丢弃上清液；

(c)利用所述管状元件向器皿中的介质添加第二液体以在其中形 成浆料；