[发明专利]层析系统

说明书

一种用于切向流层析和侧向流层析中的至少一者的层析系统，包括：入口；入口下游的功能化吸附层析介质；吸附层析介质下游的出口；以及流引导件，其在入口下游且在吸附层析介质上游，并且构造成将来自入口的液体流分布跨过吸附层析介质的宽度；其中流引导件包括通道图案，其提供沿吸附层析介质的宽度从入口到吸附层析介质的不同部分的流径，其中通道图案提供成以便减小跨过吸附层析介质的宽度到达吸附层析介质的液体的到达时间和/或流速的差异。

技术领域

本发明涉及一种层析系统、制造层析系统的方法、执行切向流过滤以及切向流层析和侧向流层析中的至少一者的方法，以及用于使一个或多个生物分子与移动相隔离的过程。更具体而言，本发明涉及使用可适用于使生物分子与移动相隔离的功能化的吸附层析介质的层析。

背景技术

生物技术市场是全球医疗市场内增长最快的行业，占2012年所有市场销售额的20%（1530亿美元）。从2002年的市场份额的10%的该增长在2012年到2018年间设定成增长41%，从1530亿美元到2150亿美元，并且在2016年是2000亿美元。目前市场上大约有200种单克隆抗体（MAb）产品，并且在临床试验中超过1000种产品，该领域中对技术进步的需求是显而易见的。在过去几十年中，工业环境中的生物分子的典型发酵滴定度从0.5g/L增加到现在常见的~5g/L，在一些情况下观察到高达10g/L的水平。但是，虽然下游净化过程也得到了一些研究和发展，但此领域的改进与上游的那些并不匹配。

治疗性蛋白质的制造需要在处理期间实现的高纯度，以便待施用的蛋白质基本上不包含害污染物。目前，在工业规模上，层析是用于实现高纯度蛋白质的主要方法。从经济角度来说，严重依赖于层析单元操作是生物分子的下游处理（如MAb）发展的关键。层析占生物治疗处理的高达60%（Re-use of Protein A Resin: Fouling and Economics，2015年3月1日BioPharm International，第28卷，第3期，Anurag S. Rathore、Mili Pathak、GuijunMa、Daniel G. Bracewell）。

当包含目标分子和杂质的液相与固相接触时，此层析分离涉及i）目标分子和/或ii）一种或多种杂质与固相的结合。目标分子/杂质与固相之间的相互作用可基于离子交互、疏水性、亲和性或它们的组合。

层析单元（不论它们是否用于径向流层析或侧向流层析）包括三个常见的元件，即，入口、环带和出口。入口是来自进料管或管道的到来的处理流体经历膨胀事件的位置。环带是层析介质上游和下游的通道。出口是在流体流出管或管道时存在体积减小事件的位置。

层析单元连接至截面面积/宽度/圆周小于层析介质的进料管道或管。因此，存在显著的容积膨胀事件，这可导致到来的脉冲的混合或分离。

层析介质与壳体的包围面之间的空间在层析介质上游和下游产生环带。

径向流和侧向/切向流层析单元共有的共同点在于，入口和出口遇到环带的位置在层析介质的其相应侧的最远边缘处。这样，出口与入口之间的路径长度代表穿过单元和层析介质的最长可能路径长度。这与轴向流层析不同，其中入口和出口布置成以便入口和出口定位成以便它们之间的空间代表最短可能的路径长度。

因此，实际上，在径向流中，提供给入口/出口的介质的边缘是圆周，且在侧向/切向流中，其是平面的，使得从流体流的观点且因此理想单元设计来看差别很小。最小化混合且改善跨过环带的分布的特征在入口和出口定位在环带的相对端时可应用于层析介质的两种定向。

在出口处，发生入口反向，因为离开环带的体积减小以离开单元。