[发明专利]连续流层析装置和方法

说明书

本申请公开了连续流层析装置和方法。该装置包括进料装置、第一流路切换阀、第二流路切换阀、第三流路切换阀、第四流路切换阀、第五流路切换阀、第六流路切换阀、第一柱、第二柱、第三柱、第四柱、出口阀、检测装置和收集装置。

技术领域

本发明涉及一种层析装置和方法，特别是涉及一种连续流层析装置和方法。

背景技术

在生物制药领域，目前主要采用单柱层析设备对发酵收获液进行批次纯化，即在一根层析柱上一条流路进行纯化。但是在灌流培养模式中，发酵液会从发酵罐中连续产生，采用批次的单流路单柱层析设备，不能实现发酵收获液的连续纯化，需要将发酵收获液暂存于缓存容器中，不利于维持产品的稳定。

连续流层析可以有效解决上述问题。主要原理是利用多个阀门、多个层析柱，通过切换阀门连接方式使得不同层析柱同时上样或洗脱，从而实现对发酵收获液的连续纯化。其基本原理就是实现可以同时存在两个流路，一个流路进行样品上样，另一个流路进行上样前平衡以及上样后淋洗、洗脱和再生。当前有以下几种连续流层析装置：

Cadence BioSMB PD/Process是Pall公司的连续流层析设备，它支持8根或16根层析柱，采用一次性流路可以应用于GMP生产，以及预设好的切换时间。但是它不具备收集器，并且无法进行实时动态控制。BioSC是Novasep公司的连续流层析设备，支持两条流路三根层析柱，但是它的流速范围是0.06-90L/h，远低于AKTA pcc的0.03-2000 L/h，只能采用预设好的切换时间，也不能进行实时动态控制。

中国专利申请201910992652.0公开了一种组合式层析装置和连续流层析方法，它公开了一种包括多个基础层析设备、多个层析柱和多个多通阀的层析装置，可以实现多流路多层析柱的连续流层析。但是它要求基础层析设备的数量与层析柱的数量相同，这大大提高了层析装置的成本。

中国专利申请201710594337.3公开了一种用于连续流层析的改良的层析装置，通过增加三个多功能阀，一个柱位阀和一个Loop环阀，使三根柱子形成两个流路同时运作。但是在运行过程中，样品泵需要间歇性停止，无法实现发酵收获液的连续上样。

同时，上述层析装置通常需要专门设计的控制系统和阀，成本很高。本领域仍需要寻找一种可用于连续流层析，通用性强，同时进行上样、洗脱和再生且无需间歇性停止，可实现实时动态控制，降低实验成本，稳定性高且易于放大的装置和方法。

发明内容

本发明的目的是提供连续流层析装置和方法，该装置和方法可用于连续流层析，同时进行上样、洗脱和再生且无需间歇性停止，可实现实时动态控制，降低实验成本，稳定性高且易于放大。

因此，本发明的一个方面涉及一种连续流层析装置，其特征在于，所述连续流层析装置包括进料装置、第一流路切换阀、第二流路切换阀、第三流路切换阀、第四流路切换阀、第五流路切换阀、第六流路切换阀、第一柱、第二柱、第三柱、第四柱、出口阀、检测装置和收集装置，

其中，所述第一流路切换阀包括4个端口，其分别连接至进料装置、第一柱的入口、第二柱的入口和第五流路切换阀的一个端口；所述第二流路切换阀包括4个端口，其分别连接至出口阀的一个端口、第一柱的出口、第二柱的出口和第六流路切换阀的一个端口；所述第三流路切换阀包括4个端口，其分别连接至进料装置、第三柱的入口、第四柱的入口和第五流路切换阀的一个端口；所述第四流路切换阀包括4个端口，其分别连接至出口阀的一个端口、第三柱的出口、第四柱的出口和第六流路切换阀的一个端口；所述第五流路切换阀还包括2个端口，其分别连接至进料装置和第六流路切换阀的一个端口；所述第六流路切换阀还包括一个端口，其连接至所述收集装置和/或检测装置；并且所述出口阀还包括3个端口，其分别连接至所述检测装置和/或收集装置。

本发明的另一个方面涉及一种连续流层析方法，该方法包括：