[发明专利]监测连续色谱中的性能

说明书

本发明涉及用于监测连续色谱中的操作状态的方法，所述连续色谱配置成用至少三个柱操作，所述柱适于在向所述连续色谱供给包含目标产物的样品时循环用于连续纯化目标产物。所述方法包括：检测(81)指示连续色谱中所选功能的至少一个参数，对检测的参数执行(82)实时趋势分析以确定所选功能的偏离行为，以及开始(83)用于消除或减少所确定的偏离行为的影响的措施，从而维持连续色谱的性能。

技术领域

本发明涉及连续色谱系统中的方法，所述连续色谱系统配置成用至少三个柱操作，所述柱适于在向连续色谱系统供给包含目标产物的样品时循环用于连续纯化该样品。

背景技术

过程色谱中的重要因素是色谱柱对溶质的结合容量。结合容量直接影响色谱步骤的生产率和成本。结合容量按照动态/穿透容量来定义或定义为最大结合容量。动态容量取决于溶液流过填充有色谱介质的柱的条件，并且可以表示为柱体积和进料流速之间的比率，即所谓的停留时间。如果停留时间无限长，则最大结合容量代表柱的穿透容量。

初始穿透容量定义为，在流出物中首次检测到溶质时，柱吸收的结合溶质的量。穿透容量也可以定义为在给定的穿透百分比下的容量，其中该百分比表示在来自柱的流出物中存在的结合溶质的量，以进料中存在的溶质的百分比表示。根据该定义，最大结合容量将等于100％穿透时，即，不再有溶质可以与柱结合时的穿透容量。因此，为了确定最大容量，在不同的穿透水平下测定穿透容量，其中所述水平由在样品加载期间来自柱的流出物中测定的溶质浓度水平来定义。

通常这些浓度通过连续监测通过放置在流出物管线中的检测器的流中的信号来确定。这些浓度(信号)相对于时间(或加载体积或质量)的关系图称为穿透曲线。色谱图上穿透的位置及其形状与柱能够结合多少溶质以及所有吸附位点多快地被溶质饱和有关。它还显示了在任何给定时间还可以将多少溶质结合到柱。

在杂质存在下，溶质的穿透结合容量是在开发纯化方案时最关键的优化参数之一。因为杂质通常具有与溶质类似的吸光性质，确定结合穿透容量是繁琐而费力的工作。在典型的实验中，来自柱的流出物被收集在系列级分中，随后针对所讨论产物使用高分辨率分析技术分析所述系列级分，该技术例如HPLC、生物测定、ELISA、质谱等。因此，色谱柱的结合容量的确定相当复杂，并且在进料溶液浓度在进料施加到色谱柱上期间随机变化的情况下，真正的穿透容量几乎不可能准确测定。

如果想要在最佳工艺条件下操作柱，则精确测定是重要的。例如，可以显示在某些条件下，当目标溶质在柱流出物中达到其浓度的某个值、例如其初始浓度的10％时，获得捕获色谱步骤的最大生产率。如果根据上述方法确定穿透容量，如果进料浓度或工艺条件(包括流速和/或色谱介质性质)以不可预测的方式随时间变化，则不可能以恰好10％的穿透终止柱的加载。

此外，在连续色谱的情况下，在不同工艺条件下精确确定不同穿透水平下的穿透容量也是重要的。连续色谱可以通过使用模拟移动床技术操作的系统来实现，其中改变柱之间的连接以便于将样品连续进料到系统中。然而，也可以使用移动床技术实现连续色谱，其中将柱移动以便于样品的连续进料。

在连续色谱中，几个相同或几乎相同的柱以允许柱串联和/或并联操作的排列连接，这取决于方法要求。因此，所有柱原则上可以同时运行，但是稍微改变方法步骤。可以重复该程序，以便在该过程中多次加载、洗脱和再生每个柱。与“常规”色谱(其中单个色谱循环基于几个连续步骤，例如：加载样品，洗涤，洗脱，汽提，原位清洗(CIP)和重新平衡，然后柱可用于另一批次)相比，在基于多个相同柱的连续色谱中，所有这些步骤同时但各自在不同的柱上发生。

连续色谱操作更好地利用色谱树脂，减少处理时间并减少缓冲要求，所有这些都有利于过程经济。

连续色谱是周期性逆流过程的实例，因为包括该系统的所有色谱柱周期性地同时在与样品流相反的方向上移动。通过朝向/离开柱的入口和出口流的适当重定向来实现柱的明显移动。

历史上，可靠的连续过程的必要因素是：