[发明专利]用于色谱分离的制备色谱系统和方法

说明书

本发明涉及制备色谱系统（200、500、800）以及适合色谱体积的重复循环的色谱过程（400、700）。系统（200、500、800）包括至少两个上游泵（203a、803a、203b、803b）以及从过程液体源到色谱装置（200、500、800）的单独流路（220）。系统（200、500、800）布置成在向色谱装置提供另一个过程液体的同时利用一个过程液体来灌注一个流路（220），并且由此最小化系统（200、500、800）的滞留体积。

技术领域

本发明涉及制备色谱系统和操作制备色谱系统的方法以及适合色谱体积的重复循环的色谱过程。特别是，本发明涉及为比较小的体积的色谱装置（通常是膜色谱装置）所优化的系统和方法。

背景技术

色谱是当今在制药领域中提供高纯度物质（特别是高纯度蛋白质）的主要工业规模方法。历史上，主要采用利用多孔珠柱的常规填充床色谱来实现分离和纯化。基于多孔珠的系统对于高流率（这对于具有高系统吞吐量是期望的）具有众所周知的缺点，所述缺点归因于分离过程是扩散受限的。为了至少部分解决这些问题，在过去十年期间，已经引入和开发对常规的基于多孔珠的系统的备选方案。这些备选技术包括使用单片和膜。通过这类系统的流动通常是对流而不是扩散的，这使它们与基于多孔珠的系统相比对流动不太敏感，并且可以以显著更高的流率运行。但是，直到最近，基于膜的系统的接合能力一直是限制因素。通过引入基于纤维的色谱介质，先前基于膜的系统的缺点显著减少。WO2018/011600公开一种基于聚合物纤维的色谱介质。通过引用将这种文档以及本文进行的所有其他引用（无论是否对书面公开、产品等进行）在允许的最大准许程度上结合于此。

所有色谱系统呈现“死体积”，所述死体积被定义为由溶质在经过色谱系统时所遇到的额外体积，尤其是被暴露于移动相流的任何非扫掠体积。术语“死体积”按照不同但不一定正确的方式被使用，并且被认为是过时术语。相关术语“滞留体积”被确立为更好定义的备选，以及等于未保留化合物的保留体积，并且在大多数情况下是要考虑的最相关参数。滞留体积包括由样本注入器、检测器、泵、阀、管道、连接器等所贡献的任何体积。与色谱装置的体积相比的大滞留体积引起不良峰分辨率，并且还引起缓冲剂和进料的增加浪费。

滞留体积的控制一直是色谱系统的设计中的关注点，并且一般被看作是通过仔细但不是过度复杂的设计选择来处理的某个方面。但是，随着新颖色谱介质（诸如纤维）的出现，活性成分（在这里称作色谱装置）的体积比常规的基于多孔珠的系统中的柱/筒的体积要小许多。因此，色谱装置的体积处于与将进料和缓冲剂传输到色谱装置的管道、阀、泵等的体积相同的级数，以及在一些情况下甚至更小。在这些新颖色谱系统中，滞留体积作为关键因素出现。另外，在制备色谱系统（其中最佳地利用新分离技术的优点）中，过程被循环许多次，从而使这时比较大的滞留体积的不利影响甚至更加突出。在选择例如管道中的先前设计原理和一般注意事项对于新小型色谱装置是不充分的。因此需要一种高流动制备色谱系统，所述系统能够以低滞留体积来操控高流率。

发明内容

本发明的目的是要提供克服现有技术制备色谱系统的缺点的制备色谱系统和操作方法。

这通过如权利要求1中所定义的操作制备色谱系统的方法以及如权利要求13中所定义的制备色谱系统来实现。

按照本发明的一个方面，提供一种执行操作制备色谱系统的制备色谱的方法。所述制备色谱系统布置成至少与第一过程液体和第二过程液体一起操作，以及所述制备色谱系统包括至少一个色谱装置、第一过程液体源和第二过程液体源，并且提供从第一过程液体源到色谱装置的第一上流路、从第二过程液体源到色谱装置的第二上流路，以及在第一上流路中所提供并且被布置成向色谱装置提供第一过程液体的第一泵、在第二上流路中所提供并且被布置成向色谱装置提供第二过程液体的第二泵，以及其中第一上流路在混合点处与第二上流路相结合，所述混合点处于第一和第二泵的下游以及色谱装置的上游，所述方法包括：

- 接合第一泵以利用第一过程液体来灌注第一上流路的步骤，以及在所述灌注之后所采取的接合第一泵以向色谱装置提供第一过程液体的步骤；以及