本申請(qǐng)要求2014年3月7日提交的第61/949,944號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其公開(kāi)內(nèi)容以全文引用的方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本文中所公開(kāi)的實(shí)施方案涉及適合于純化蛋白質(zhì)、多核苷酸和病毒粒子的裝置和方法。

背景技術(shù)：

蛋白質(zhì)例如IgG單克隆抗體的純化可以受到色譜柱上捕獲所需蛋白質(zhì)的低效率的阻礙。多孔粒子色譜介質(zhì)的緩慢流速和低容量會(huì)增大柱體積，這又會(huì)增大處理緩沖液體積，從而增加處理時(shí)間。流通色譜法已被視為一種替代方案，其中色譜介質(zhì)僅結(jié)合污染物，然而在這些情況下，容量也是限制性的，即使使用被填充在柱中的多孔粒子介質(zhì)，并且此種方法仍然是緩慢的。膜和整體柱式色譜法（Membrane and monolith-based chromatography）有時(shí)候可以克服緩慢問(wèn)題，但是它們的容量比填充有多孔粒子的柱小很多倍，因此最終被證明效率較低。沉淀技術(shù)和過(guò)濾技術(shù)是已知的，但是也被證明不能提供具有等效的分級(jí)分離性能但效率更高的柱替代方案。除了各自低效以外，連續(xù)多步純化方法還因?yàn)樘幚聿襟E之間的不連續(xù)性而存在另外的效率損失，這最終造成了另外水消耗、更大的材料成本以及更長(zhǎng)的處理時(shí)間等負(fù)擔(dān)。對(duì)于病毒粒子純化和DNA純化存在相同的限制。

涉及吸附色譜和單流切向流過(guò)濾（single-flow tangential flow filtration）的組合的某些裝置和方法是已知的。Pall生命科學(xué)公司已經(jīng)出版了將單程切向流過(guò)濾色譜（single-pass tangential flow filtration chromatography）與用于執(zhí)行連續(xù)色譜的填充有相同介質(zhì)的多個(gè)柱聯(lián)系起來(lái)的產(chǎn)品介紹，其中單程切向流組件實(shí)現(xiàn)濃縮產(chǎn)物的功能（M.Schofield等人,Pall Life Sciences,2014,Application note USD 302,Productivity and economic advantages of coupling single-pass tangential flow filtration to multi-column chromatography for continuous processing）。O.Shinkazh等人（美國(guó)專利號(hào)7988859、7947175）已描述了涉及被泵送通過(guò)切向流過(guò)濾系統(tǒng)的流化吸附色譜粒子的裝置和方法，它們也用于連續(xù)處理。

尤其降低染色質(zhì)含量的收獲物凈化方法是已知的（H.T.Gan等人,J.Chromatography A 191(2013)33-40;P.Gagnon等人,J.Chromatogr.A 1340(2014)68-78）。所述方法提高總體純化質(zhì)量并且在一些情況下減少用于實(shí)現(xiàn)所需純度的柱色譜步驟的數(shù)目，但是純化過(guò)程的生產(chǎn)率依然受損且仍然需要多個(gè)柱色譜步驟。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在某些方面，本發(fā)明提供一種用于從制劑中純化生物制品的方法，包括提供這樣一種裝置的步驟，所述裝置具有(a)多個(gè)純化子單元，所述純化子單元包括配備有至少一個(gè)多孔膜的切向流過(guò)濾子單元和一個(gè)或多個(gè)吸附子單元，所述多孔膜具有孔隙率足以保留幾乎所有生物制品的孔；(b)連接多個(gè)純化單元與相關(guān)的泵和閥門的多個(gè)管道，從而允許生物制品根據(jù)多種供選擇的配置在所述裝置中循環(huán)，所述多種供選擇的配置包括(i)用于連續(xù)流的第一配置，使切向流過(guò)濾子單元的滯留物管線輸出可作為回收物被收集并且返回到切向流過(guò)濾單元的輸入，和(ii)用于連續(xù)流的第二配置，使切向流過(guò)濾的滯留物管線輸出連接到選自一個(gè)或多個(gè)吸附子單元的吸附子單元的輸入，使此種吸附單元的輸出可作為回收物被收集并且返回到切向流過(guò)濾單元的輸入，和任選地(iii)用于連續(xù)流的第三配置，使切向流過(guò)濾的滯留物管線輸出連接到與第二配置中所選擇的吸附子單元不同的吸附子單元的輸入（并且不通過(guò)在第二配置中所選擇的吸附子單元），使此種吸附單元的輸出可作為回收物被收集并且返回到切向流過(guò)濾單元的輸入；以及(c)用于給裝置供應(yīng)制劑，優(yōu)選地供應(yīng)給切向流過(guò)濾單元的輸入的管道。在某些方面，所述方法另外包括：執(zhí)行步驟A，包括根據(jù)第一配置操作所述裝置，使生物制品可以在切向流過(guò)濾子單元中循環(huán)一次或多次，同時(shí)增加生物制品的濃度并且降低與生物制品相關(guān)的污染物的水平；執(zhí)行步驟B，包括根據(jù)第二配置操作所述裝置，使生物制品可以在切向流過(guò)濾子單元和選自一個(gè)或多個(gè)吸附子單元的吸附子單元中循環(huán)一次或多次，同時(shí)降低與生物制品相關(guān)的污染物的水平；和任選地執(zhí)行步驟C，包括根據(jù)第三配置操作所述裝置，使生物制品可以在切向流過(guò)濾子單元和與第二配置中所選擇的吸附子單元不同的吸附子單元中循環(huán)一次或多次，同時(shí)降低與生物制品相關(guān)的污染物的水平。

在某些方面，本發(fā)明提供一種用于從制劑中純化生物制品的裝置，其中所述裝置包括(a)多個(gè)純化子單元，所述純化子單元包括配備有至少一個(gè)多孔膜的第一切向流過(guò)濾子單元和一個(gè)或多個(gè)吸附子單元，所述多孔膜具有孔隙率足以保留幾乎所有生物制品的孔；(b)連接多個(gè)過(guò)濾單元的多個(gè)管道；(c)引導(dǎo)流動(dòng)通過(guò)多個(gè)管道并且允許多個(gè)純化單元中的一個(gè)或多個(gè)彼此分離的閥門；(d)配置成用于誘導(dǎo)流動(dòng)并且控制所述裝置的一個(gè)或多個(gè)部分內(nèi)的壓差的泵；以及(e)用于給所述裝置，優(yōu)選地給切向流過(guò)濾單元的輸入，供應(yīng)制劑的管道；其中多個(gè)管道和相關(guān)的泵和閥門允許生物制品根據(jù)多種供選擇的配置在所述裝置中循環(huán)，所述多種供選擇的配置包括(i)用于連續(xù)流的第一配置，使切向流過(guò)濾子單元的滯留物管線輸出可作為回收物被收集并且返回到切向流過(guò)濾單元的輸入，(ii)用于連續(xù)流的第二配置，使切向流過(guò)濾的滯留物管線輸出連接至選自一個(gè)或多個(gè)吸附子單元的吸附子單元的輸入而使所述吸附單元的輸出可作為回收物被收集并且返回到切向流過(guò)濾單元的輸入，和(iii)用于連續(xù)流的第三配置，使切向流過(guò)濾的滯留物管線輸出連接到與第二配置中所選擇的吸附子單元不同的吸附子單元的輸入（并且不通過(guò)在第二配置中所選擇的吸附子單元）而使所述吸附單元的輸出可作為回收物被收集并且返回到切向流過(guò)濾單元的輸入。

附圖說(shuō)明

以下附圖用于支持對(duì)所公開(kāi)裝置的特征和其應(yīng)用進(jìn)行清楚的解釋。應(yīng)了解這些附圖僅僅是說(shuō)明性的并且總體上不以任何方式限制所述裝置的具體配置和應(yīng)用。

圖1顯示體現(xiàn)本發(fā)明的裝置的所有特定功能特征的一種配置。數(shù)字01所指示的容器含有待純化的制品制劑。數(shù)字02所指示的容器含有可用于平衡吸附子單元的緩沖液（雖然只顯示了一個(gè)含有緩沖液的容器，但是如對(duì)于02所示的，可以供應(yīng)多種緩沖液）。03表示再循環(huán)容器。04表示濾液（廢物）容器。10表示天平，使得可以在任何時(shí)間點(diǎn)獲知再循環(huán)容器的重量，其作為所含的液體體積的指標(biāo)。20表示用于控制流體的閥門。50、51、52和53表示泵。30表示壓力傳感器。100表示切向流過(guò)濾子單元。200表示吸附子單元。圖中的吸附子單元表示利用軸流的物理配置，例如填充有色譜粒子的柱、或整體柱（monolith）、或所謂的膜吸附器的情況也是如此。顯而易見(jiàn)，控制器可以用于整合壓力和其它傳感器信號(hào)以控制裝置的各個(gè)部分中的壓差以便支持此種裝置所獨(dú)有的方法。圖1-9中任一個(gè)所描述的帶編號(hào)的特征都適用于圖1-9的每一個(gè)中具有相同編號(hào)的特征。

圖2突出了通過(guò)切向流過(guò)濾子單元濃縮制品制劑時(shí)的流動(dòng)路徑。在濃縮期間，通過(guò)切向流過(guò)濾模塊中的孔去除小污染物。對(duì)于濃縮的選擇是任選的，并且濃縮程度是任選的，但是濃縮產(chǎn)物的能力是裝置的一個(gè)方面。

圖3顯示通過(guò)經(jīng)切向流過(guò)濾子單元的滲濾（緩沖液交換）而改變緩沖液組成時(shí)的流動(dòng)路徑。對(duì)于滲濾的選擇是任選的，滲濾程度是任選的，并且終點(diǎn)緩沖液的化學(xué)特性是任選的，但是滲濾制劑的能力是裝置的一個(gè)方面。

圖4突出了具有聯(lián)機(jī)的切向流過(guò)濾子單元和吸附子單元的流動(dòng)路徑。這個(gè)流動(dòng)路徑可以在任選的緩沖液交換之前、期間或之后開(kāi)始。切向流過(guò)濾模塊保留所需制品的能力允許制劑在吸附子單元中循環(huán)一次以上。這允許吸附子單元被平衡至與緩沖液交換一致的結(jié)合條件。它還允許制劑在防止污染物結(jié)合于吸附子單元的條件下最初暴露于吸附子單元使污染物可以通過(guò)切向流過(guò)濾模塊中的孔去除。這保護(hù)了當(dāng)緩沖液條件稍后促進(jìn)吸附子單元與污染物的結(jié)合時(shí)吸附子單元結(jié)合污染物的能力。在吸附子單元聯(lián)機(jī)的整個(gè)持續(xù)時(shí)間內(nèi)，小的可溶性污染物繼續(xù)通過(guò)切向流過(guò)濾膜中的孔被去除。通過(guò)控制緩沖液輸入與通過(guò)切向流過(guò)濾模塊的流體通量的平衡，在整個(gè)方法中保持制品濃度在所期望的水平。

圖5突出了用干凈的緩沖液沖洗吸附子單元以回收所需制品時(shí)的流動(dòng)路徑。通過(guò)控制輸入緩沖液與通過(guò)切向流過(guò)濾模塊的流體通量的平衡，在整個(gè)方法中保持制品濃度在所期望的水平。

圖6顯示在用干凈的緩沖液沖洗切向流過(guò)濾模塊以回收所需制品期間，吸附子單元未聯(lián)機(jī)的情況下的流動(dòng)路徑。在此步驟中緩沖液可以任選地被交換。

圖7顯示圖1的變體，包括外部吸附色譜（201），使得無(wú)需在單獨(dú)的色譜系統(tǒng)上執(zhí)行單獨(dú)步驟即可進(jìn)一步純化制劑。所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于純化后的產(chǎn)物的收集容器（5）。流動(dòng)路徑在吸附子單元的外側(cè)上還可以裝配有傳感器或傳感器陣列。

圖8顯示圖1的變體，其中包括另外的切向流過(guò)濾模塊。此種模塊提供以下能力：使用第一切向流過(guò)濾模塊進(jìn)行制劑的初始濃縮并且在第一吸附步驟期間保留制品，然后切換到第二切向流過(guò)濾模塊以避免已吸附到第一切向流模塊上的污染物在隨后的處理階段濾入制劑中的可能性。兩個(gè)切向流過(guò)濾模塊內(nèi)的膜組成和孔隙率可以相同或不同。

圖9顯示基于圖1的更為復(fù)雜的裝置，不同之處在于包括3個(gè)軸流吸附子單元200、201、202。其它配置可以包括2個(gè)或4個(gè)或更多個(gè)吸附子單元，其中單個(gè)的吸附子單元可以都利用軸流形式，或者都利用切向流形式，或者利用兩種形式的組合。05、06和07表示任選的另外的緩沖液或其它所需材料。

圖10顯示來(lái)自包括單個(gè)切向流過(guò)濾子單元和單個(gè)吸附色譜子單元的裝置的部分流動(dòng)路徑，其中吸附色譜子單元是垂直的，使其可以與切向流過(guò)濾子單元串聯(lián)地放置。01表示來(lái)自緩沖液、樣品和/或回收物的流體輸入。02表示到回收物的流體輸出。03表示滲透物。10表示用于控制流動(dòng)分配的閥門。100表示切向流過(guò)濾子單元。200表示吸附子單元。對(duì)于圖10-14中任一個(gè)所描述的帶編號(hào)的特征都適用于圖10-14的每一個(gè)中具有相同編號(hào)的特征；圖10-14中所示的特征的附圖標(biāo)記與圖1-10和15中的特征的附圖標(biāo)記不同。圖10所示的這個(gè)配置是足以支持例如實(shí)施例1、2、5、8-13和15-22中所描述的應(yīng)用的一個(gè)實(shí)施方案。

圖11顯示來(lái)自包括單個(gè)切向流過(guò)濾子單元和兩個(gè)吸附色譜子單元的裝置的部分流動(dòng)路徑，其中吸附色譜單元是垂直的，彼此并聯(lián)，使得任一個(gè)可以與切向流過(guò)濾子單元在任何時(shí)間串聯(lián)，或者兩個(gè)都可以相對(duì)于切向流過(guò)濾子單元處于未聯(lián)機(jī)狀態(tài)。01表示來(lái)自緩沖液、樣品和/或回收物的流體輸入。02表示到回收物的流體輸出。03表示滲透物。10表示用于控制流動(dòng)分配的閥門。100表示切向流過(guò)濾子單元。200表示吸附子單元。201表示第二吸附子單元。這個(gè)配置允許裝置調(diào)節(jié)兩種不同吸附方法的應(yīng)用以在每種吸附物需要不同操作條件的情形下去除污染物。圖11所示的這個(gè)配置是足以支持例如實(shí)施例3、4、6、7、24和25中所描述的應(yīng)用的一個(gè)實(shí)施方案。

圖12顯示來(lái)自包括單個(gè)切向流過(guò)濾子單元和兩個(gè)吸附色譜子單元的裝置的部分流動(dòng)路徑，其中吸附色譜單元是垂直的，彼此串聯(lián)，使其可以與切向流過(guò)濾子單元串聯(lián)地放置在一起。01表示來(lái)自緩沖液、樣品和/或回收物的流體輸入。02表示到回收物的流體輸出。03表示滲透物。10表示用于控制流動(dòng)分配的閥門。100表示切向流過(guò)濾子單元。200表示吸附子單元。201表示第二吸附子單元。這個(gè)配置允許裝置調(diào)節(jié)兩種不同吸附方法的應(yīng)用以在兩種吸附物可以通過(guò)相同操作條件容納的情形下去除污染物。圖12所示的這個(gè)配置是能夠支持例如實(shí)施例14中所描述的應(yīng)用的一個(gè)實(shí)施方案。

圖13顯示來(lái)自包括兩個(gè)切向流過(guò)濾子單元和單個(gè)吸附色譜單元的裝置的部分流動(dòng)路徑，其中兩個(gè)切向流過(guò)濾子單元是垂直的，彼此并聯(lián)，但是任一個(gè)都可以與吸附色譜子單元串聯(lián)地運(yùn)行。01表示來(lái)自緩沖液、樣品和/或回收物的流體輸入。02表示到回收物的流體輸出。03表示滲透物。10表示用于控制流動(dòng)分配的閥門。100表示切向流過(guò)濾子單元。101表示第二切向流過(guò)濾子單元。200表示吸附子單元。這種配置允許裝置，在通過(guò)吸附色譜子單元處理制劑之前通過(guò)一個(gè)切向流過(guò)濾子單元，然后在通過(guò)吸附色譜子單元處理制劑之后、或者期間和之后通過(guò)不同的切向流過(guò)濾子單元，對(duì)制劑進(jìn)行濃縮和/或緩沖液交換。這個(gè)配置的優(yōu)點(diǎn)在于首先接觸制劑的切向流過(guò)濾單元可能被污染，然后在吸附步驟之后將污染物濾回制劑中。通過(guò)具有兩個(gè)切向流過(guò)濾子單元，被污染的此種第一子單元可處于未聯(lián)機(jī)狀態(tài)以中止所述子單元將污染物濾回高度純化的制劑中的可能性。

圖14顯示來(lái)自包括單個(gè)切向流過(guò)濾子單元、單個(gè)吸附色譜單元和末端非再循環(huán)式吸附色譜子單元的裝置的部分流動(dòng)路徑，所述末端非再循環(huán)式吸附色譜子單元位于來(lái)自切向流過(guò)濾子單元的滲透物管線上。01表示來(lái)自緩沖液、樣品和/或回收物的流體輸入。02表示到回收物的流體輸出。03表示滲透物。10表示用于控制流動(dòng)分配的閥門。100表示切向流過(guò)濾子單元。200表示吸附子單元。300表示末端非循環(huán)型吸附子單元。這個(gè)配置允許在制劑通過(guò)滲透物管線離開(kāi)裝置時(shí)裝置執(zhí)行末端污染物吸附步驟。

圖15顯示包括整合的緩沖液制劑的另一種供選擇的配置。標(biāo)記為01的方框指示水輸入。標(biāo)記為02、03和04的方框表示緩沖液或緩沖液濃縮物的輸入。標(biāo)記為05的方框指示未純化的蛋白質(zhì)制劑的輸入。標(biāo)記為06的黑色圓圈表示開(kāi)關(guān)閥，其控制將哪種輸入源通過(guò)泵07b抽取到系統(tǒng)中。經(jīng)過(guò)泵07a允許進(jìn)入的水量特別支持稀釋緩沖液濃縮物的能力。標(biāo)記為7c的泵與泵071和07b結(jié)合一起控制07a/07b與07c之間的壓力。各組標(biāo)記為08的黑色三角形表示3通閥。標(biāo)記為09的成對(duì)黑色三角形表示可以關(guān)閉或開(kāi)啟的2位閥。標(biāo)記為10的方框表示滯留物-再循環(huán)容器。標(biāo)記為11的方框表示廢物槽。標(biāo)記為12的方框表示可以用來(lái)收集純化蛋白質(zhì)的槽。標(biāo)記為13的直線表示再循環(huán)回路。標(biāo)記為100的方框表示切向流過(guò)濾子單元。標(biāo)記為200的方框表示吸附子單元。由點(diǎn)劃線包圍并且標(biāo)記為201的方框表示任選的另外的吸附子單元。標(biāo)記為1000的空心圓圈表示混合器。標(biāo)記為1001的方框表示壓力傳感器。標(biāo)記為1002的方框表示氣體交換裝置或氣泡捕集器?？招娜切沃甘驹谘b置的各種流動(dòng)路徑中的流動(dòng)方向。圖15所示的特征的附圖標(biāo)記與圖1-14的那些附圖標(biāo)記不同。

在圖1-15中和參考圖1-15描繪的實(shí)施方案說(shuō)明了裝置和方法配置的某些獨(dú)特變體，但是對(duì)于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是在單個(gè)裝置配置中可以包括各種組合，所述各種組合可能包括所有單個(gè)特征。

具體實(shí)施方式

在某些方面，本發(fā)明提供一種用于從制劑中純化生物制品的方法，包括這樣的步驟：提供一種裝置，所述裝置具有(a)多個(gè)純化子單元，所述純化子單元包括配備有至少一個(gè)多孔膜的切向流過(guò)濾子單元和一個(gè)或多個(gè)吸附子單元，所述多孔膜具有孔隙率足以保留幾乎所有的生物制品的孔；(b)連接多個(gè)純化單元與相關(guān)的泵和閥門的多個(gè)管道，從而允許生物制品根據(jù)多種供選擇的配置在所述裝置中循環(huán)，所述多種供選擇的配置包括(i)用于連續(xù)流的第一配置，使切向流過(guò)濾子單元的滯留物管線輸出可作為回收物被收集并且返回到切向流過(guò)濾單元的輸入，和(ii)用于連續(xù)流的第二配置，使切向流過(guò)濾的滯留物管線輸出連接至選自一個(gè)或多個(gè)吸附子單元的吸附子單元的輸入而使此種吸附單元的輸出可作為回收物被收集并且返回到切向流過(guò)濾單元的輸入，和任選地(iii)用于連續(xù)流的第三配置，使切向流過(guò)濾的滯留物管線輸出連接至與第二配置中所選擇的吸附子單元不同的吸附子單元的輸入（并且不通過(guò)第二配置中所選擇的吸附子單元）而使此種吸附單元的輸出可作為回收物被收集并且返回到切向流過(guò)濾單元的輸入；以及(c)用于給裝置，優(yōu)選地給切向流過(guò)濾單元的輸入，供應(yīng)制劑的管道。在某些方面，所述方法另外包括：執(zhí)行步驟A，包括根據(jù)第一配置操作所述裝置，使生物制品可以在切向流過(guò)濾子單元中循環(huán)一次或多次，同時(shí)增加生物制品的濃度并且降低與生物制品相關(guān)的污染物的水平；執(zhí)行步驟B，包括根據(jù)第二配置操作所述裝置，使生物制品可以在切向流過(guò)濾子單元和選自一個(gè)或多個(gè)吸附子單元的吸附子單元中循環(huán)一次或多次，同時(shí)降低與生物制品相關(guān)的污染物的水平；和任選地執(zhí)行步驟C，包括根據(jù)第三配置操作所述裝置，使生物制品可以在切向流過(guò)濾子單元和與第二配置中所選擇的吸附子單元不同的吸附子單元中循環(huán)一次或多次，同時(shí)降低與生物制品相關(guān)的污染物的水平。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中所述裝置提供第一配置、第二配置和第三配置，并且其中執(zhí)行步驟A、步驟B和步驟C中的每一個(gè)步驟。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中所述裝置提供第一配置和第二配置，并且進(jìn)一步其中執(zhí)行步驟A接著執(zhí)行步驟B并且從回收物獲得純化的生物制品。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中所述裝置提供第一配置和第二配置，并且進(jìn)一步地其中執(zhí)行步驟A接著執(zhí)行步驟B，然后再次執(zhí)行步驟A，并且從回收物獲得純化的生物制品。在某些此類實(shí)施方案中，通過(guò)色譜方法對(duì)含有純化的生物制品的回收物進(jìn)行進(jìn)一步純化。在其它此類實(shí)施方案中，使含有純化的生物制品的回收物流到另外的吸附單元，并且離開(kāi)此種另外的吸附單元的生物制品在離開(kāi)裝置之前不返回切向流單元。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中在步驟B與步驟C之間還執(zhí)行步驟A。在某些此類實(shí)施方案中，通過(guò)色譜方法對(duì)含有純化的生物制品的回收物進(jìn)行進(jìn)一步純化。在其它此類實(shí)施方案中，使含有純化的生物制品的回收物流到另外的吸附單元，并且離開(kāi)此種另外的吸附單元的生物制品在離開(kāi)裝置之前不返回切向流單元。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中所提供的裝置包括配備有至少一個(gè)多孔膜的第二切向流過(guò)濾純化單元和第二吸附單元，所述多孔膜具有孔隙率足以保留幾乎所有的生物制品的孔，其中多個(gè)管道另外允許生物制品根據(jù)多種供選擇的配置在所述裝置中循環(huán)，所述多種供選擇的配置包括第一配置、第二配置和(iv)用于連續(xù)流的第四配置，使第二切向流過(guò)濾子單元的滯留物管線輸出可作為回收物被收集并且返回到第二切向流過(guò)濾單元的輸入，和(v)用于連續(xù)流的第五配置，使第二切向流過(guò)濾的滯留物管線輸出連接至第二吸附子單元的輸入而使此種吸附單元的輸出可作為回收物被收集并且返回到第二切向流過(guò)濾單元的輸入。在某些方面，此種方法另外包括執(zhí)行步驟D，包括根據(jù)第四配置操作所述裝置，使生物制品可以在第二切向流過(guò)濾子單元中循環(huán)一次或多次，同時(shí)增加生物制品的濃度并且降低與生物制品相關(guān)的污染物的水平；和執(zhí)行步驟E，包括根據(jù)第五配置操作所述裝置而使生物制品可以在第二切向流過(guò)濾子單元和第二吸附子單元中循環(huán)一次或多次，同時(shí)降低與生物制品相關(guān)的污染物的水平。在某些此類實(shí)施方案中，所述裝置提供第一配置、第二配置、第四配置和第五配置，并且其中執(zhí)行步驟A、步驟B、步驟D和步驟E中的每一個(gè)步驟。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中在步驟B的部分中的化學(xué)條件包括以下一種或多種：(i)防止制劑的大多數(shù)組分吸附的條件；(ii)防止或中止生物制品吸附的條件，和(iii)允許生物制品吸附的條件。在某些此類實(shí)施方案中，在步驟B的部分中的化學(xué)條件包括以下兩種或更多種：(i)防止制劑的大多數(shù)組分吸附的條件；(ii)防止或中止生物制品吸附的條件，和(iii)允許生物制品吸附的條件。

在某些方面，包括步驟C的前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中在步驟C的部分中的化學(xué)條件包括以下一種或多種：(i)防止制劑的大多數(shù)組分吸附的條件；(ii)防止或中止生物制品吸附的條件，和(iii)允許生物制品吸附的條件。在某些此類實(shí)施方案中，在步驟E的部分中的化學(xué)條件包括以下兩種或更多種：(i)防止制劑的大多數(shù)組分吸附的條件；(ii)防止或中止生物制品吸附的條件，和(iii)允許生物制品吸附的條件。

在某些方面，包括步驟E的前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中在步驟E的部分中的化學(xué)條件包括以下一種或多種：(i)防止制劑的大多數(shù)組分吸附的條件；(ii)防止或中止生物制品吸附的條件，和(iii)允許生物制品吸附的條件。在某些此類實(shí)施方案中，在步驟B的部分中的化學(xué)條件包括以下兩種或更多種：(i)防止制劑的大多數(shù)組分吸附的條件；(ii)防止或中止生物制品吸附的條件，和(iii)允許生物制品吸附的條件。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中在步驟A期間，通過(guò)制劑經(jīng)過(guò)切向流過(guò)濾子單元的滲濾來(lái)改變化學(xué)條件。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中切向流子單元的孔隙率基本上盡可能大，同時(shí)在所述方法期間使幾乎所有的生物制品保留在滯留物中。

在某些方面，具有第一切向流子單元和第二切向流子單元兩者的前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中第一切向流子單元和第二切向流子單元的膜基本上相同。在其它此類實(shí)施方案中，第一切向流子單元和第二切向流子單元的膜具有不同的化學(xué)組成和基本上相同的孔隙率。在其它此類實(shí)施方案中，第一切向流子單元和第二切向流子單元的膜具有不同的化學(xué)組成和不同的孔隙率。在某些此類實(shí)施方案中，一個(gè)膜是具有0.2微米孔的聚醚砜膜，并且另一個(gè)膜是具有與質(zhì)量為30kDa的球蛋白相符的孔徑的纖維素膜。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中一個(gè)或多個(gè)切向流過(guò)濾子單元內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)膜具有吸附表面特性，使得所述膜適合于進(jìn)行吸附色譜。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中切向流過(guò)濾子單元內(nèi)的膜的物理形式選自由薄片、纏繞（卷繞）的薄片、中空纖維和其組合所組成的組。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中吸附子單元的物理形式選自由填充有吸附粒子的柱、整體柱、一個(gè)或多個(gè)吸附膜、一個(gè)或多個(gè)薄片或一個(gè)或多個(gè)中空纖維和其組合所組成的組。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中吸附子單元所利用的吸附機(jī)制獨(dú)立地選自由靜電相互作用、疏水性相互作用、π-π結(jié)合、氫鍵合、范德華相互作用、金屬親和性、生物親和性和其組合所組成的組。在某些此類實(shí)施方案中，步驟B中所用的吸附單元是具有陰離子交換吸附機(jī)制的整體柱。在某些此類實(shí)施方案中，步驟B中所用的吸附單元是具有由季胺部分提供的陰離子交換吸附機(jī)制的整體柱。在其它此類實(shí)施方案中，步驟B中所用的吸附單元是具有陽(yáng)離子交換吸附機(jī)制的整體柱。在某些此類實(shí)施方案中，步驟B中所用的吸附單元是具有由SO3部分提供的陽(yáng)離子交換吸附機(jī)制的整體柱。

在某些方面，涉及步驟C或步驟E的前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中步驟C中所用的吸附單元是具有陰離子交換吸附機(jī)制的整體柱。在某些此類實(shí)施方案中，步驟C中所用的吸附單元是具有由季胺部分提供的陰離子交換吸附機(jī)制的整體柱。在其它此類實(shí)施方案中，步驟E中所用的吸附單元是具有陰離子交換吸附機(jī)制的整體柱；在某些此類實(shí)施方案中，步驟E中所用的吸附單元是具有由季胺部分提供的陰離子交換吸附機(jī)制的整體柱。在其它此類實(shí)施方案中，步驟C中所用的吸附單元是具有疏水性相互作用吸附機(jī)制的整體柱；在某些此類實(shí)施方案中，步驟C中所用的吸附單元是具有由苯基部分提供的疏水性相互作用吸附機(jī)制的整體柱。在其它此類實(shí)施方案中，步驟E中所用的吸附單元是具有疏水性相互作用吸附機(jī)制的整體柱；在某些此類實(shí)施方案中，步驟E中所用的吸附單元是具有由苯基部分提供的疏水性相互作用吸附機(jī)制的整體柱。

在某些方面，涉及步驟C的前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中在流通模式下執(zhí)行步驟B并且在結(jié)合-洗脫模式下執(zhí)行步驟C。在某些方面，涉及步驟E的前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中在流通模式下執(zhí)行步驟B并且在結(jié)合-洗脫模式下執(zhí)行步驟E。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中生物制品具有10納米到100微米的流體動(dòng)力學(xué)直徑。在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中生物制品選自DNA質(zhì)粒、病毒粒子、病毒樣粒子、細(xì)胞器、細(xì)胞、抗體和非抗體蛋白質(zhì)。在其它此類實(shí)施方案中，制劑的來(lái)源是細(xì)胞培養(yǎng)收獲物或天然存在的體液，所述體液選自由血清、血漿、乳和來(lái)自組織勻漿的流體所組成的組。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，使制劑在步驟A之前經(jīng)歷分級(jí)分離或凈化工藝。在某些此類實(shí)施方案中，步驟A之前的分級(jí)分離或凈化工藝使制劑中染色質(zhì)的量減少至少約50%、60%、70%、80%、90%、95%或大于95%。在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，使得以如下形式提供所述制劑：存在于從中獲得所述制劑的來(lái)源樣品中的染色質(zhì)小于25%、20%、15%、10%或5%。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，使得裝置具有兩個(gè)切向流過(guò)濾子單元和至少一個(gè)吸附單元，兩個(gè)切向流過(guò)濾子單元是垂直的且并聯(lián)的，并且這兩個(gè)切向流過(guò)濾子單元中的任一個(gè)都可以與第二配置中的吸附單元組合。此類實(shí)施方案的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于純化方法可以由一個(gè)切向流過(guò)濾子單元開(kāi)始并且使用第二切向流過(guò)濾單元來(lái)完成，以避免在方法的隨后階段中第一切向流過(guò)濾子單元的任何污垢的影響。圖8和13說(shuō)明了此類實(shí)施方案的示例性配置。舉例來(lái)說(shuō)，在某些此類實(shí)施方案中，步驟A可以由第一切向流過(guò)濾子單元開(kāi)始并且（連同所有的后續(xù)步驟）使用第二切向流過(guò)濾子單元來(lái)完成。在其它此類實(shí)施方案中，可以使用第一切向流過(guò)濾子單元執(zhí)行步驟A，并且可以使用第二切向流過(guò)濾子單元來(lái)完成所有的后續(xù)步驟（包括步驟A的后續(xù)執(zhí)行）。在其它此類實(shí)施方案中，可以使用第一切向流過(guò)濾子單元執(zhí)行步驟A和B，并且可以使用第二切向流過(guò)濾子單元來(lái)完成步驟C和任何后續(xù)步驟（包括步驟A的后續(xù)執(zhí)行）。

在某些方面，本發(fā)明的前述實(shí)施方案提供優(yōu)選多步驟的方法，所述方法根據(jù)在執(zhí)行步驟之前無(wú)需進(jìn)行緩沖液平衡以致在部分或全部此種純化步驟的過(guò)程期間進(jìn)行緩沖液平衡的形式來(lái)執(zhí)行。此類實(shí)施方案的優(yōu)點(diǎn)包括對(duì)緩沖液的使用更有效，以及樣品處理和加工所需其它來(lái)源的體積更小。

在本發(fā)明的涉及裝置或使用此種裝置的方法的某些方面，切向流過(guò)濾子單元的膜具有經(jīng)過(guò)選擇的孔隙率，使得至少最小百分比的流體動(dòng)力學(xué)直徑大于所選尺寸的未吸附溶質(zhì)基于尺寸而被保持，但是流體動(dòng)力學(xué)直徑小于所選尺寸的未吸附溶質(zhì)被允許通過(guò)膜。在某些實(shí)施方案中，最小百分比可以是50%與100%之間的任何量；在某些此類實(shí)施方案中，最小百分比是50%、60%、70%、80%、90%、95%或99%。在這些實(shí)施方案的某些實(shí)施方案中，例如涉及IgG抗體純化的實(shí)施方案中，所選尺寸可以是約10nm與15nm之間的任何量；在某些此類實(shí)施方案中，所選尺寸可以是大約10nm、11nm、12nm、13nm、14nm或15nm。

在本發(fā)明的涉及裝置或使用此種裝置的方法的某些方面，切向流過(guò)濾子單元的膜具有這樣的空隙率，所述空隙率的特征在于平均孔徑為約3nm到約6nm、或約6nm、或約5nm、或約4nm、或約3nm。在本發(fā)明的涉及裝置或使用此種裝置的方法的某些方面，切向流過(guò)濾子單元的膜具有這樣的空隙率，所述空隙率的特征在于最大孔徑為約9nm以下、或約8nm以下、或約7nm以下、或約6nm以下、或約5nm以下。IgG抗體的流體動(dòng)力直徑，如根據(jù)它們的最長(zhǎng)維度所測(cè)量的，往往為大約10-15nm，取決于局部條件會(huì)有一些變化。鑒于抗體的靈活性和其尺寸的變化，用于保留抗體的孔徑的選擇通常需要明顯小于目的抗體的流體動(dòng)力學(xué)直徑的孔徑。舉例來(lái)說(shuō)，大約9nm的最大孔徑可以保留幾乎所有的較大IgG，而一些較小或更靈活的IgG可能需要更小的最大孔徑，例如大約5nm。此外，可預(yù)期膜中的孔徑具有平均孔徑明顯小于最大孔徑的分布。舉例來(lái)說(shuō)，最大孔徑為大約9nm的膜可以具有6nm的平均孔徑；類似地，最大孔徑為大約5nm的膜可以具有3nm的平均孔徑。熟練技術(shù)人員將了解如何基于其它所需生物制品的近似流體動(dòng)力學(xué)直徑的知識(shí)來(lái)修改以上論述以選擇適合于所需生物制品的膜孔隙率。

在某些方面，本發(fā)明提供一種用于從制劑中純化生物制品的裝置，其中所述裝置包括(a)多個(gè)純化子單元，所述純化子單元包括配備有至少一個(gè)多孔膜的第一切向流過(guò)濾子單元和一個(gè)或多個(gè)吸附子單元，所述多孔膜具有孔隙率足以保留幾乎所有（或至少50%、60%、70%、80%、90%、95%或大于95%）的生物制品的孔；(b)連接多個(gè)過(guò)濾單元的多個(gè)管道；(c)引導(dǎo)流動(dòng)通過(guò)多個(gè)管道并且允許多個(gè)純化單元中的一個(gè)或多個(gè)彼此分離的閥門；(d)配置成用于誘導(dǎo)流動(dòng)并且控制所述裝置的一個(gè)或多個(gè)部分內(nèi)的壓差的泵；以及(e)用于給所述裝置，優(yōu)選地給切向流過(guò)濾單元的輸入，供應(yīng)制劑的管道；其中多個(gè)管道和相關(guān)的泵和閥門允許生物制品根據(jù)多種供選擇的配置在所述裝置中循環(huán)，所述多種供選擇的配置包括(i)用于連續(xù)流的第一配置，使切向流過(guò)濾子單元的滯留物管線輸出可作為回收物被收集并且返回到切向流過(guò)濾單元的輸入，(ii)用于連續(xù)流的第二配置，使切向流過(guò)濾的滯留物管線輸出連接至選自一個(gè)或多個(gè)吸附子單元的吸附子單元的輸入而使此種吸附單元的輸出可作為回收物被收集并且返回到切向流過(guò)濾單元的輸入，和(iii)用于連續(xù)流的第三配置，使切向流過(guò)濾的滯留物管線輸出連接至與第二配置中所選擇的吸附子單元不同的吸附子單元的輸入（并且不通過(guò)第二配置中所選擇的吸附子單元）而使所述吸附單元的輸出可作為回收物被收集并且返回到切向流過(guò)濾單元的輸入。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中所提供的裝置包括配備有至少一個(gè)多孔膜的第二切向流過(guò)濾純化單元和第二吸附單元，所述多孔膜具有孔隙率足以保留幾乎所有的生物制品的孔，其中多個(gè)管道另外允許生物制品根據(jù)多種供選擇的配置在所述裝置中循環(huán)，所述多種供選擇的配置包括第一配置、第二配置、第三配置和(iv)用于連續(xù)流的第四配置，使第二切向流過(guò)濾子單元的滯留物管線輸出可作為回收物被收集并且返回到第二切向流過(guò)濾單元的輸入，和(v)用于連續(xù)流的第五配置，使第二切向流過(guò)濾的滯留物管線輸出連接至第二吸附子單元的輸入而使所述吸附單元的輸出可作為回收物被收集并且返回到第二切向流過(guò)濾單元的輸入。

在某些方面，本發(fā)明提供一種用于從制劑中純化生物制品的裝置，其中所述裝置包括(a)多個(gè)純化子單元，所述純化子單元包括配備有至少一個(gè)多孔膜的第一切向流過(guò)濾子單元和一個(gè)或多個(gè)吸附子單元，所述多孔膜具有約2.5nm到約5000nm的平均孔徑；(b)連接多個(gè)純化單元的多個(gè)管道；(c)引導(dǎo)流動(dòng)通過(guò)多個(gè)管道并且允許多個(gè)純化單元中的一個(gè)或多個(gè)彼此分離的閥門；(d)配置成用于誘導(dǎo)流動(dòng)并且控制所述裝置的一個(gè)或多個(gè)部分內(nèi)的壓差的泵；以及(e)用于給所述裝置，優(yōu)選地給切向流過(guò)濾單元的輸入，供應(yīng)制劑的管道；其中多個(gè)管道和相關(guān)的泵和閥門允許生物制品根據(jù)多種供選擇的配置在所述裝置中循環(huán)，所述多種供選擇的配置包括(i)用于連續(xù)流的第一配置，使切向流過(guò)濾子單元的滯留物管線輸出可作為回收物被收集并且返回到切向流過(guò)濾單元的輸入，(ii)用于連續(xù)流的第二配置，使切向流過(guò)濾的滯留物管線輸出連接至選自一個(gè)或多個(gè)吸附子單元的吸附子單元的輸入而使所述吸附單元的輸出可作為回收物被收集并且返回到切向流過(guò)濾單元的輸入，和(iii)用于連續(xù)流的第三配置，使切向流過(guò)濾的滯留物管線輸出連接至與第二配置中所選擇的吸附子單元不同的吸附子單元的輸入（并且不通過(guò)第二配置中所選擇的吸附子單元）而使此種吸附單元的輸出可作為回收物被收集并且返回到切向流過(guò)濾單元的輸入。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中所提供的裝置還具有配備有至少一個(gè)多孔膜的第二切向流過(guò)濾純化單元和第二吸附單元，所述多孔膜具有約2.5nm到約5000nm的平均孔徑，其中多個(gè)管道另外允許生物制品根據(jù)多種供選擇的配置在所述裝置中循環(huán)，所述多種供選擇的配置包括第一配置、第二配置、第三配置和(iv)用于連續(xù)流的第四配置，使第二切向流過(guò)濾子單元的滯留物管線輸出可作為回收物被收集并且返回到第二切向流過(guò)濾單元的輸入，和(v)用于連續(xù)流的第五配置，使第二切向流過(guò)濾的滯留物管線輸出連接至第二吸附子單元的輸入而使此種吸附單元的輸出可作為回收物被收集并且返回到第二切向流過(guò)濾單元的輸入。在某些此類實(shí)施方案中，切向流過(guò)濾子單元的多孔膜具有約5nm到約1000nm、或約10nm到約500nm、或約25nm到約100nm的平均孔徑。在前述實(shí)施方案的某些實(shí)施方案中，根據(jù)所需生物制品的流體動(dòng)力學(xué)半徑，切向流過(guò)濾子單元的多孔膜具有經(jīng)過(guò)選擇以保留至少99%的所需生物制品的平均孔徑。

在前述實(shí)施方案的某些實(shí)施方案中，切向流過(guò)濾子單元的多孔膜具有經(jīng)選擇大于所需生物制品的平均流體動(dòng)力學(xué)半徑的平均孔徑。在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種裝置：第一切向流子單元和第二切向流子單元的膜基本上相同。在其它此類實(shí)施方案中，第一切向流子單元和第二切向流子單元的膜具有不同的化學(xué)組成和基本上相同的孔隙率。在其它此類實(shí)施方案中，第一切向流子單元和第二切向流子單元的膜具有不同的化學(xué)組成和不同的孔隙率。在某些此類實(shí)施方案中，一個(gè)膜是具有0.2微米孔的聚醚砜膜，并且另一個(gè)膜是具有與質(zhì)量為30kDa的球蛋白相符的孔徑的纖維素膜。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種裝置，其中一個(gè)或多個(gè)切向流過(guò)濾子單元內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)膜具有吸附表面特性，使得所述膜適合于進(jìn)行吸附色譜。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種裝置，其中切向流過(guò)濾子單元內(nèi)的膜的物理形式選自由薄片、纏繞（卷繞）的薄片、中空纖維和其組合所組成的組。在某些其它實(shí)施方案中，吸附子單元的物理形式是填充有吸附粒子的柱、整體柱、一個(gè)或多個(gè)吸附膜、一個(gè)或多個(gè)薄片或一個(gè)或多個(gè)中空纖維或其組合。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種方法，其中吸附子單元所利用的吸附機(jī)制獨(dú)立地為靜電相互作用、疏水性相互作用、π-π結(jié)合、氫鍵合、范德華相互作用、金屬親和性、生物親和性和其組合的任一種。在某些此類實(shí)施方案中，第二配置中所用的吸附單元是具有陰離子交換吸附機(jī)制的整體柱；在某些此類實(shí)施方案中，第二配置中所用的吸附單元是具有由季胺部分提供的陰離子交換吸附機(jī)制的整體柱。在其它此類實(shí)施方案中，第二配置中所用的吸附單元是具有陽(yáng)離子交換吸附機(jī)制的整體柱；在某些此類實(shí)施方案中，第二配置中所用的吸附單元是具有由SO3部分提供的陽(yáng)離子交換吸附機(jī)制的整體柱。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種裝置，其中第三配置中所用的吸附單元是具有陰離子交換吸附機(jī)制的整體柱；在某些此類實(shí)施方案中，第三配置中所用的吸附單元是具有由季胺部分提供的陰離子交換吸附機(jī)制的整體柱。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種裝置，其中第五配置中所用的吸附單元是具有陰離子交換吸附機(jī)制的整體柱；在某些此類實(shí)施方案中，第五配置中所用的吸附單元是具有由季胺部分提供的陰離子交換吸附機(jī)制的整體柱。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種裝置，其中第三配置中所用的吸附單元是具有疏水性相互作用吸附機(jī)制的整體柱；在某些此類實(shí)施方案中，第三配置中所用的吸附單元是具有由苯基部分提供的疏水性相互作用吸附機(jī)制的整體柱。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種裝置，其中第五配置中所用的吸附單元是具有疏水性相互作用吸附機(jī)制的整體柱；在某些此類實(shí)施方案中，第五配置中所用的吸附單元是具有由苯基部分提供的疏水性相互作用吸附機(jī)制的整體柱。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種裝置，其還包括由計(jì)算機(jī)可讀指令配置的一個(gè)或多個(gè)處理器，以根據(jù)路徑指令控制泵和閥門，從而使制劑通過(guò)流體路徑，其中路徑限定純化單元的順序；在某些此類實(shí)施方案中，所述裝置還包括配置成由路徑指令的用戶接收進(jìn)入或選擇的接口；在某些此類實(shí)施方案中，接口是計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線或其組合。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種裝置，其被按比例調(diào)整以在毫克規(guī)?；蚩艘?guī)?；蚯Э艘?guī)模下運(yùn)行。

在某些方面，前述實(shí)施方案提供這樣一種裝置，其具有兩個(gè)切向流過(guò)濾子單元和至少一個(gè)吸附單元，使得兩個(gè)切向流過(guò)濾子單元是垂直的且并聯(lián)的，并且這兩個(gè)切向流過(guò)濾子單元中的任一個(gè)都可以與第二配置中的吸附單元組合。此類實(shí)施方案的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于純化方法可以由一個(gè)切向流過(guò)濾子單元開(kāi)始并且使用第二切向流過(guò)濾單元來(lái)完成，以避免在方法的隨后階段中第一切向流過(guò)濾子單元的任何污垢的影響。圖8和13說(shuō)明了此類實(shí)施方案的示例性配置。

在一些實(shí)施方案中，提供這樣的裝置和使用這樣的裝置的方法，所述裝置包括容納所需生物制品的制劑的容器，所述容器與至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元（所述切向流過(guò)濾子單元具有保留可溶狀態(tài)的來(lái)自制劑的所需制品的膜）一體并且進(jìn)一步整合至少一個(gè)吸附子單元，并且可以任選地包括第二吸附子單元或第三吸附子單元或另外的吸附子單元；并且可以任選地包括第二切向流過(guò)濾子單元，所述第二切向流過(guò)濾子單元配備有保留沉淀狀態(tài)或與多個(gè)粒子結(jié)合狀態(tài)的制品的膜。通過(guò)開(kāi)發(fā)和使用所公開(kāi)的裝置和方法，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多優(yōu)點(diǎn)：基本上且出人意外地超過(guò)已知的用于進(jìn)行純化的裝置和方法的能力。

附圖（例如圖1、圖10或圖15）說(shuō)明了用于從凈化的細(xì)胞培養(yǎng)收獲物中純化所需蛋白質(zhì)例如IgG單克隆抗體的裝置配置，其中所需蛋白質(zhì)在整個(gè)方法期間保持可溶。切向流子單元（100）配備有惰性膜，所述惰性膜的孔徑分布足夠小以防止IgG的不可接受的損失，同時(shí)又足夠大以允許更小污染物的通過(guò)。實(shí)際上，這個(gè)要求可以由這樣一種膜滿足，所述膜具有平均尺寸對(duì)應(yīng)于質(zhì)量高達(dá)約50kDa的假定球蛋白的孔。應(yīng)理解此種膜中的孔徑范圍包括通常圍繞平均值處于高斯分布的只有該尺寸的一半或更小的孔和高達(dá)該尺寸的兩倍或更大的孔。因此，還應(yīng)理解平均孔徑更大但是孔徑范圍更窄的膜可以充分地或更好地工作。一般來(lái)說(shuō)，只要膜材料對(duì)樣品組分是惰性的，這樣的膜是最理想的：最高孔徑不允許IgG的不可接受的損失。因此高度惰性的再生纖維素膜可能優(yōu)于聚醚砜（PES）膜，聚醚砜（PES）膜的疏水性更高并且參與非特異性化學(xué)相互作用的傾向性更高，這會(huì)限制污染物去除并降低制品回收率。圖中的吸附子單元（200）可以是固定床陰離子交換裝置，例如膜吸附器、或整體柱、或填充有多孔粒子的柱。一般來(lái)說(shuō)，吸附子單元可以相對(duì)于切向流過(guò)濾子單元來(lái)調(diào)整大小，使得吸附子單元不限制由切向流過(guò)濾子單元所支持的流速。如圖中所指示，裝置包括泵、閥門、管道、和根據(jù)需要控制通道流體通過(guò)裝置所必需的監(jiān)視裝置，以及任選的如果需要用于支持部分或完全自動(dòng)化操作的控制器。

在利用附圖的裝置配置的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，第一步驟是濃縮輸入蛋白質(zhì)制劑以減小總體處理體積。在IgG單克隆抗體的情況下，第一步驟可以是將抗體濃縮到10g/L、或25g/L、或50g/L、或60g/L、或70g/L、或80g/L、或90g/L、或100g/L或更大、更小或中間的濃度。對(duì)于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，減小處理體積會(huì)降低后續(xù)處理步驟中的水消耗，這會(huì)以相同增量減少化學(xué)制品消耗和處理時(shí)間。

在利用根據(jù)附圖中的一個(gè)或多個(gè)圖的裝置配置的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，第二步驟是對(duì)濃縮抗體進(jìn)行病毒滅活。在一個(gè)此種實(shí)施例中，緩沖液通過(guò)切向流過(guò)濾子單元（100）進(jìn)行交換，從引入抗體的原始緩沖液交換為含有例如100mM乙酸、1.7M NaCl、pH 3.5的緩沖液。在這個(gè)過(guò)程期間抗體濃度保持相對(duì)恒定以維持低處理體積和無(wú)需額外的儲(chǔ)槽等優(yōu)點(diǎn)。

在利用根據(jù)附圖中的一個(gè)或多個(gè)圖的裝置配置的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，第三步驟是使所需蛋白質(zhì)制劑與至少一個(gè)吸附子單元接觸。在一個(gè)此種實(shí)施例中，放入陰離子交換整體柱（200），并且使用100mM乙酸、1.7M NaCl、pH 3.5起初緩沖的蛋白質(zhì)制劑與整體柱接觸。緩沖液通過(guò)切向流過(guò)濾子單元（100）交換為包含50mM Tris、pH 8.0的緩沖液。在緩沖液交換期間，IgG制劑和整體柱經(jīng)歷從pH 3.5到pH 8.0和從1.7M NaCl到名義上不存在NaCl的條件。在IgG制劑達(dá)到50mM Tris、pH 8.0時(shí)，酸性污染物將結(jié)合于陰離子交換整體柱上。此時(shí)，流動(dòng)路徑變成這樣一種配置：允許用干凈的50mM Tris、pH 8.0緩沖液沖洗整體柱并從整體柱以及通向的管線和來(lái)自整體柱的管線中回收抗體。這些步驟突出了所述系統(tǒng)的某些實(shí)施方案的實(shí)施方案的許多獨(dú)特能力，其中的第一點(diǎn)由概念實(shí)施例說(shuō)明。多核苷酸DNA是高度電負(fù)性的。蛋白質(zhì)溶菌酶是高度電正性的。當(dāng)一起放置在含有少量NaCl或不含NaCl的緩沖液中時(shí)，DNA結(jié)合到溶菌酶上并且它們共沉淀。如果添加足量的NaCl，那么DNA和溶菌酶再溶解并且彼此保持獨(dú)立。如果目的是通過(guò)陰離子交換色譜方法從所需制品溶菌酶中去除DNA，那么使用其中兩種物種是可溶的并且彼此保持獨(dú)立的樣品是理想的，只是高鹽濃度會(huì)把電正性電荷無(wú)法結(jié)合DNA從而不能將DNA從溶菌酶中去除的限制強(qiáng)加給陰離子交換劑。關(guān)于所公開(kāi)的裝置和方法，據(jù)認(rèn)為DNA和溶菌酶在100mM乙酸、1.7M NaCl、pH 3.5中是可溶的并且彼此保持獨(dú)立。當(dāng)鹽濃度開(kāi)始下降時(shí)，DNA到陰離子交換整體柱的吸引力比溶菌酶更強(qiáng)烈，因?yàn)镈NA在表面上包括比溶菌酶多數(shù)百萬(wàn)倍的電正性基團(tuán)。同時(shí)溶菌酶從陰離子交換整體柱的電正性表面被排斥下來(lái)。鹽濃度降低的越多，DNA對(duì)陰離子交換劑的吸引力就越強(qiáng)，從而增強(qiáng)DNA從溶菌酶中有效去除。特別值得注意的是，在整個(gè)離子交換色譜領(lǐng)域中，所有其它方法和變體都要求在樣品與陰離子交換劑接觸之前將樣品平衡至結(jié)合條件，除了一個(gè)例外。這個(gè)例外是被稱為空隙排阻（void exclusion）模式的陰離子交換色譜模式（Nian等人,J.Chromatography A(2012)127-132），并且即使在這種模式下，樣品體積也限于不大于約40%的填充粒子柱的體積。先前未描述陰離子交換色譜的任何已知變體支持所公開(kāi)的方法允許在任何pH或鹽濃度下使用無(wú)限的樣品體積無(wú)需平衡樣品至必需的結(jié)合條件的單獨(dú)的先前步驟的能力。所公開(kāi)的裝置和方法支持這種能力。第二個(gè)獨(dú)特特征是，系統(tǒng)的某些實(shí)施方案去除大多數(shù)會(huì)結(jié)合到陰離子交換劑上的污染性蛋白質(zhì)，并且最終需要陰離子交換劑的高容量，以便在蛋白質(zhì)制劑在可以結(jié)合陰離子交換劑的條件下與陰離子交換劑接觸之前去除大負(fù)荷的此類污染物。在IgG濃縮和病毒滅活階段期間通過(guò)切向流過(guò)濾子單元中的孔去除大多數(shù)的此類污染物。這相對(duì)無(wú)異議地保留了陰離子交換劑的容量，這是允許使用通?？焖俚腿萘康膶?duì)流吸附色譜材料，如膜和整體柱的一個(gè)重要的實(shí)現(xiàn)性步驟。就當(dāng)陰離子交換劑被聯(lián)機(jī)時(shí)一些此類污染物可能殘留在制劑中來(lái)說(shuō)，初始高鹽濃度防止污染物結(jié)合并且提供了通過(guò)切向流過(guò)濾子單元中的孔去除污染物的額外的機(jī)會(huì)。本發(fā)明的某些實(shí)施方案的第三個(gè)獨(dú)特的特征涉及隨著緩沖液的交換，蛋白質(zhì)制劑在陰離子交換整體柱中循環(huán)許多次這一事實(shí)。幾乎所有已知的固定床吸附色譜方法都是基于樣品單次通過(guò)柱例如陰離子交換劑。不歸因于任何特定理論，據(jù)認(rèn)為多次通過(guò)陰離子交換劑支持污染物的更有效結(jié)合。本發(fā)明的某些實(shí)施方案的第四個(gè)獨(dú)特的特征涉及更好的過(guò)程控制。施加給離子交換劑的樣品通常在它們的組成上與用來(lái)平衡交換劑的緩沖液略微不同，尤其包括略微不同、通常更高的鹽濃度。來(lái)自鹽例如NaCl的氯離子置換來(lái)自陰離子交換劑表面的氫氧根離子，并且導(dǎo)致緩沖液的pH在同樣不受控制的一段時(shí)間內(nèi)不受控制地升高。這種現(xiàn)象被廣泛稱為pH漂移。因?yàn)殛庪x子交換劑同時(shí)被平衡至IgG存在的相同條件，使用所公開(kāi)的方法消除了pH漂移。本發(fā)明的某些實(shí)施方案的第五個(gè)獨(dú)特的特征也適用于過(guò)程控制。施加給陰離子交換劑的大多數(shù)IgG樣品已經(jīng)從之前的蛋白A親和色譜步驟或之前的陽(yáng)離子交換色譜步驟或其它色譜步驟洗脫下來(lái)。在任一情況下IgG制劑都含有過(guò)量的鹽。為了避免單獨(dú)的需要設(shè)備的緩沖液交換步驟，大多數(shù)方法要求通過(guò)稀釋和pH滴定平衡樣品。這增加了樣品體積，并且因?yàn)樗鞘謩?dòng)進(jìn)行的，所以難以在不同的制造批次之間維持高度再現(xiàn)性。使用所公開(kāi)的某些實(shí)施方案的裝置，對(duì)于每個(gè)運(yùn)行蛋白質(zhì)制劑都被緩沖液交換正好達(dá)到目標(biāo)條件，從而提高再現(xiàn)性。本發(fā)明的某些實(shí)施方案的第六個(gè)獨(dú)特的特征是由在單個(gè)步驟中而不是柱色譜的典型的多個(gè)不同步驟中進(jìn)行色譜介質(zhì)平衡、樣品制備、樣品施加和污染物去除這一事實(shí)所允許的處理體積的下降。其它純化系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)這種能力。這個(gè)特征復(fù)合通過(guò)所需IgG的初始濃縮以及水、化學(xué)品消耗和處理時(shí)間的相應(yīng)減小而實(shí)現(xiàn)的體積減小。本發(fā)明的某些實(shí)施方案的第七個(gè)獨(dú)特的特征是能夠在方法的每個(gè)單個(gè)步驟中保持IgG處于高濃度，例如10g/L或20g/L或50g/L或更高。其它純化系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)這種能力或這種能力組合。

在利用附圖（例如圖1、圖10或圖15）的裝置配置的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，在吸附子單元已被沖洗并處于未聯(lián)機(jī)狀態(tài)之后，對(duì)IgG制劑進(jìn)行緩沖液交換。用所公開(kāi)的裝置和方法執(zhí)行這個(gè)步驟的特定優(yōu)點(diǎn)是所述步驟作為早期步驟在同一個(gè)裝置中進(jìn)行。在一些實(shí)施方案中，可以從所述系統(tǒng)收集純化的IgG制劑。在其它實(shí)施方案中，可以由通過(guò)與系統(tǒng)垂直的另外的吸附子單元而進(jìn)一步純化制劑，其中制劑如圖7所示離開(kāi)所述系統(tǒng)。這些情形突出了本發(fā)明的某些實(shí)施方案的所公開(kāi)裝置和方法的另一種獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。通常，在方法的每一操作步驟中都會(huì)產(chǎn)生損失。這些損失有時(shí)候是因?yàn)楫a(chǎn)物結(jié)合到裝置內(nèi)的表面上，有時(shí)候又是因?yàn)闊o(wú)法從裝置完全回收流體，留在未回收體積內(nèi)的所需抗體就損失了。即使當(dāng)每一步驟的回收率為90%時(shí)，3步方法將存在27%的制品損失（73%回收率）。對(duì)于本發(fā)明的方法，利用多種分級(jí)分離機(jī)制的整個(gè)方法在具有從系統(tǒng)沖刷殘余的所需制品的能力的單個(gè)裝置內(nèi)進(jìn)行。盡管整個(gè)方法涉及多種分離機(jī)制，初步數(shù)據(jù)指示本發(fā)明的系統(tǒng)支持超過(guò)90%的回收率。和所有先前步驟一樣，制品濃度在這些最后步驟中維持幾乎恒定。相比傳統(tǒng)色譜方法這是非常有利的，在傳統(tǒng)色譜方法中，在制品被結(jié)合和洗脫或者簡(jiǎn)單地流過(guò)吸附子單元時(shí)，制品濃度在各個(gè)步驟之間從高值到低值不等，因而需要儲(chǔ)罐容量以適應(yīng)每個(gè)步驟的每個(gè)階段。

圖9表現(xiàn)了用于從凈化的細(xì)胞培養(yǎng)收獲物純化所需蛋白質(zhì)例如IgG單克隆抗體的更復(fù)雜的配置，其中所述裝置包括3個(gè)吸附子單元?？梢匀缟衔乃鲞M(jìn)行濃縮和病毒滅活步驟。接下來(lái)，苯基吸附膜子單元被聯(lián)機(jī)，初始暴露于存在于100mM乙酸、1.7M NaCl、pH 3.5中的IgG制劑。當(dāng)苯基膜子單元仍處于聯(lián)機(jī)狀態(tài)時(shí)，緩沖液通過(guò)切向流過(guò)濾子單元被交換為50mM磷酸鈉、1.7M NaCl、pH 7.0。在系統(tǒng)到達(dá)這些條件之后，沖洗苯基膜以及通向和來(lái)自苯基膜的管線以回收抗體。陰離子交換整體柱被聯(lián)機(jī)并在50mM磷酸鈉、1.7M NaCl、pH 7.0與IgG制劑接觸。然后制劑被緩沖液交換至50mM Tris、pH 8.0。在IgG制劑到達(dá)這些條件之后，用干凈的50mM Tris、pH 8.0沖洗陰離子交換整體柱以及通向和來(lái)自陰離子交換整體柱的管線。在一些實(shí)施方案中，第三吸附子單元可以由SO3（陽(yáng)離子交換）整體柱組成，其可以在平衡至50mM Tris、5mM NaCl、pH 8期間或之后被聯(lián)機(jī)。步驟的次序可以任何所需順序進(jìn)行。在吸附步驟完成后，可以對(duì)制劑進(jìn)行緩沖液交換而成為最終或預(yù)最終劑型，如先前所述執(zhí)行步驟。這個(gè)實(shí)施例突出了系統(tǒng)的另一個(gè)獨(dú)特特征，所述特征是IgG濃縮、病毒滅活、疏水性相互作用色譜、陰離子交換色譜和最終配制的完整過(guò)程只需要4種緩沖液，相比之下，IgG捕獲、中間純化、最終純化和配制總共需要超過(guò)10種緩沖液。這大大減少了與緩沖液配制相關(guān)的工作量，降低儲(chǔ)槽需求，并且降低方法和執(zhí)行該方法所需的裝置的復(fù)雜度。在此種配置的另一個(gè)變體實(shí)施方案中，第四（外部）吸附子單元可以垂直于裝置。

在一些實(shí)施方案中，系統(tǒng)可以配置有如上所述的至少一個(gè)吸附子單元和至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元，并且第二吸附子單元（末端吸附子單元）可以垂直于裝置出口，以這樣一種方式包括所述至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元和所述末端吸附子單元的再循環(huán)不存在。在此類實(shí)施方案中，從管線與已經(jīng)用過(guò)的第一吸附子單元中沖洗所需制品之后，制劑被緩沖液交換成適合于通過(guò)末端吸附子單元去除污染物的緩沖液。然后末端吸附子單元被聯(lián)機(jī)，并且在所需蛋白質(zhì)制劑通過(guò)末端吸附子單元時(shí)在出口收集所需蛋白質(zhì)制劑。在此系統(tǒng)的另一個(gè)變體實(shí)施方案中，系統(tǒng)可以配置有第一吸附子單元和第二吸附子單元，所述第一吸附子單元和第二吸附子單元在相應(yīng)的處理階段中與至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元流體接觸，而第三吸附子單元（末端吸附子單元）可以垂直于裝置出口，以這樣一種方式包括所述至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元和所述末端吸附子單元的再循環(huán)不存在。在此系統(tǒng)的另一個(gè)變體實(shí)施方案中，可以包括多個(gè)吸附子單元，它們?cè)谙鄳?yīng)的處理階段中與至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元流體接觸，而最終吸附子單元（末端吸附子單元）可以垂直于裝置出口，以這樣一種方式包括所述至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元和所述末端吸附子單元的再循環(huán)不存在。在任何上述實(shí)施方案中，末端吸附子單元可以為包括膜或整體柱或填充粒子柱的物理形式。

本發(fā)明的某些實(shí)施方案支持通過(guò)例如附圖（例如圖1、圖10或圖15）中例示的系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)橥ㄟ^(guò)切向流過(guò)濾子單元所需蛋白質(zhì)包含于系統(tǒng)內(nèi)，所以不僅可以容忍使由吸附子單元的保留不可能的鹽，而且可以容忍高濃度的鹽，尤其已知高濃度的鹽能使維持另外的穩(wěn)定復(fù)合物存在的非特異性相互作用離解，所述穩(wěn)定復(fù)合物包含所需蛋白質(zhì)和一種或多種類型的污染物。這允許應(yīng)用離解洗滌步驟，其中所需蛋白質(zhì)制劑被緩沖液交換進(jìn)入離解緩沖液，并且尺寸足夠小的離解的污染物可以通過(guò)流過(guò)切向流過(guò)濾子單元中的膜而被去除。此種洗滌步驟可以代替以上所述的病毒滅活進(jìn)行，或者以上所述的病毒滅活可被視為此種步驟。除病毒滅活步驟以外，還可以替代性地進(jìn)行此種洗滌步驟。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，離液鹽可以包括選自由以下所組成的組的一種或多種：鹽酸胍、乙酸胍、硫氰酸鈉、硫氰酸鉀或另一種離液鹽，其中離液鹽中的一種或離液鹽的組合的濃度可以是0.05M、0.1M、0.5M、1.0M或中間值或只要濃度不會(huì)導(dǎo)致所需蛋白質(zhì)永久變性的更高的值。出于同樣原因，中性鹽例如NaCl或KCl或乙酸鉀或乙酸鈉與其它離解劑的組合也是可能的。在一個(gè)或多個(gè)此類實(shí)施方案中，添加到中性鹽中的離解劑可以包括選自由以下所組成的組的一種或多種：尿素；山梨糖醇或木糖醇；精氨酸、賴氨酸或組氨酸；還原劑，例如半胱氨酸、谷胱甘肽或半胱氨酸；螯合劑，例如EDTA、EGTA、檸檬酸或TREN；多價(jià)陽(yáng)離子，例如聚乙二胺、聚賴氨酸、或聚精氨酸、或聚烯丙基胺；有機(jī)溶劑，例如乙二醇、丙二醇、甘油、丁醇、丙醇、乙醇、甲醇或苯氧基乙醇；表面活性劑，例如Tween、Triton、Brij、辛基葡糖苷、CHAPS或CHAPSO；或另外的離解劑的組合。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，存在許多應(yīng)用所公開(kāi)的離解洗滌的原理的方式。

本發(fā)明的某些實(shí)施方案產(chǎn)生通過(guò)例如附圖（例如圖1、圖10或圖15）中例示的系統(tǒng)所能實(shí)現(xiàn)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。已知在具有保留所需蛋白質(zhì)的孔隙率的膜上的切向流過(guò)濾技術(shù)可以導(dǎo)致較小的污染物的降低，但是減少程度受使緩沖液體積減少至達(dá)到目標(biāo)緩沖液規(guī)格所需的最小值的常規(guī)實(shí)踐的限制。在使用本發(fā)明的裝置和方法的完全純化的過(guò)程中，與多個(gè)緩沖液交換步驟有關(guān)的較大的緩沖液體積提高了通過(guò)膜的小污染物降低的程度。這進(jìn)一步由蛋白質(zhì)制劑所經(jīng)歷的緩沖環(huán)境的多樣性來(lái)增強(qiáng)，據(jù)了解每種緩沖環(huán)境都會(huì)潛在地增加不同子集的污染物的溶解度，從而整體上增加可以通過(guò)所述方法去除的污染物的多樣性。

在一些實(shí)施方案中，填充有多孔粒子的柱可以用作吸附子單元。這會(huì)降低效率，因?yàn)樗鲋氖褂每赡苄枰拗频鞍踪|(zhì)濃度以最小化粘度，據(jù)了解粘度會(huì)阻礙基于粒子的柱色譜系統(tǒng)中的擴(kuò)散物質(zhì)運(yùn)輸并且它可能需要降低容積流速，然而在必要時(shí)，例如在缺少所需表面化學(xué)物質(zhì)的膜或整體柱無(wú)法獲得或不經(jīng)濟(jì)的情形下，可有效地使用該所述柱。在一些此類實(shí)施方案中，可以在寬直徑和短的床高度的情況下使用填充有粒子的柱。在常規(guī)色譜中，這典型地且通常嚴(yán)重限制容量和污染物去除效率，但是在本發(fā)明系統(tǒng)中，通過(guò)柱多次循環(huán)制劑（包括結(jié)合緩沖液交換-柱平衡）的能力會(huì)降低或克服該負(fù)擔(dān)并且與整體柱和膜式吸附色譜裝置相比允許方法受益于多孔粒子介質(zhì)通常較高的容量。

在一些實(shí)施方案中，吸附子單元可以為切向流過(guò)濾膜的物理形式，并且所公開(kāi)的裝置可用于純化微粒制品例如細(xì)胞或細(xì)胞器，以及納米粒子制品例如病毒粒子，或可溶制品例如蛋白質(zhì)或多核苷酸，或復(fù)合碳水化合物。

在一些實(shí)施方案中，所述裝置可適用于比IgG大的蛋白質(zhì)。對(duì)更大的蛋白質(zhì)使用所述系統(tǒng)提供了必要時(shí)使用具有更大的孔徑分布的切向流過(guò)濾膜的機(jī)會(huì)，這可能會(huì)增加通過(guò)以上所述的切向流過(guò)濾子單元可減少的污染性物種的多樣性。

在一些實(shí)施方案中，所述裝置可適用于比IgG小的蛋白質(zhì)。對(duì)更小的蛋白質(zhì)應(yīng)用所述系統(tǒng)可能需要使用具有更小的孔徑分布的膜。

在一些實(shí)施方案中，利用不同表面化學(xué)物質(zhì)的不同吸附子單元可用于實(shí)現(xiàn)為了達(dá)成特定純化過(guò)程的目的而必需的不同選擇性。

在一些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)可用于以結(jié)合-洗脫模式進(jìn)行吸附，其中所需蛋白質(zhì)結(jié)合到吸附劑上，然后被從吸附劑上洗脫下來(lái)，在IgG濃縮之后或病毒滅活之后應(yīng)用陽(yáng)離子交換步驟的情況可能便是如此。這也需要另外的緩沖液，從而將適度增加系統(tǒng)的復(fù)雜性并且增加處理體積，而這又會(huì)增加處理時(shí)間，但是與傳統(tǒng)的依序色譜操作相比，在裝置的整個(gè)范圍內(nèi)的結(jié)合-洗脫模式步驟的整合作為整體的仍實(shí)現(xiàn)了顯著降低水體積。

在一些前述實(shí)施方案中，用于純化蛋白質(zhì)的基本上相同的配置可用于純化DNA。在一些此類實(shí)施方案中，必要時(shí)緩沖條件和吸附性表面化學(xué)物質(zhì)的選擇可以不同。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，吸附子單元中的一個(gè)可以是陽(yáng)離子交換劑，其中工作pH被設(shè)定為約pH 4以吸附污染蛋白質(zhì)。在另一個(gè)此類實(shí)施方案中，對(duì)流吸附子單元中的一個(gè)可以是疏水性相互作用介質(zhì)，其在足夠高的鹽濃度下工作使蛋白質(zhì)被保留而DNA未被保留。

在一些前述實(shí)施方案中，用于純化蛋白質(zhì)的基本上相同的配置可用于純化病毒或病毒樣粒子。在一些此類實(shí)施方案中，必要時(shí)緩沖條件和吸附性表面化學(xué)物質(zhì)的選擇可以不同。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，可以使裝置的規(guī)模小型化以支持純化幾毫克的所需制品。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，可以建立裝置的規(guī)模以支持純化1-100mg的所需制品。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，可以建立裝置的規(guī)模以支持純化100mg到幾克的所需制品。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，可以建立裝置的規(guī)模以支持純化幾克到幾百克的所需制品。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，可以建立裝置的規(guī)模以支持純化幾百克到1千克的所需制品。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，可以建立裝置的規(guī)模以支持純化超過(guò)1kg的所需制品，或超過(guò)10kg，或超過(guò)100kg。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，可以建立裝置的規(guī)模以支持純化更小的、中間的或更大的量的所需制品。

在一些實(shí)施方案中，也可使用本發(fā)明的裝置和方法的變體（例如在圖1-15的任一個(gè)中說(shuō)明的那些）以包括實(shí)施整合的多步驟純化方法，所述整合的多步驟純化方法包括沉淀步驟，例如用非離子有機(jī)聚合物例如聚乙二醇沉淀，或者用沉淀鹽例如硫酸銨或檸檬酸鈉沉淀，其中沉淀步驟和一個(gè)吸附步驟整合。在凈化細(xì)胞培養(yǎng)收獲物之后，收獲物可通過(guò)流過(guò)切向流過(guò)濾子單元而被濃縮到所需體積。小于IgG的污染物通過(guò)流過(guò)切向流過(guò)濾膜而被去除。這個(gè)步驟還支持允許將IgG濃縮到指定濃度的優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)于隨后沉淀步驟的再現(xiàn)性是重要的。通過(guò)在適合于根據(jù)需要調(diào)節(jié)系統(tǒng)的選擇性的適當(dāng)pH和條件下使輸入緩沖液變成含有目標(biāo)濃度的所需沉淀劑的緩沖液來(lái)沉淀IgG。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，沉淀IgG的緩沖液可以是1.3檸檬酸鈉、pH 6.0。裝置配置變成控制流過(guò)配備有保留沉淀蛋白質(zhì)但不保留可溶蛋白質(zhì)的膜的另一個(gè)切向流過(guò)濾子單元。通過(guò)切向流過(guò)濾膜去除未沉淀的污染物。1.3檸檬酸鈉、pH 6.0持續(xù)泵入系統(tǒng)中，作用是洗滌沉淀物以及允許可溶性污染物繼續(xù)通過(guò)切向流過(guò)濾單元的膜。裝置配置被切換回來(lái)使得流體被控制通過(guò)初始切向流過(guò)濾子單元。輸入緩沖液變?yōu)椴荒芫S持所需制品處于沉淀狀態(tài)從而實(shí)現(xiàn)其再溶解的制劑，例如50mM Tris、pH 8.0。一旦抗體再溶解，例如由陰離子交換整體柱或膜組成的吸附子單元就被聯(lián)機(jī)，然后系統(tǒng)被充分地緩沖液交換為50mM Tris、pH 8.0。吸附子單元用50mM Tris pH 8.0沖洗并脫機(jī)，然后任選地系統(tǒng)被緩沖液交換為預(yù)配制緩沖液，然后沖洗系統(tǒng)以回收所有的IgG。在一個(gè)相關(guān)的實(shí)施方案中，使用包括2個(gè)吸附子單元的系統(tǒng)。在任一種系統(tǒng)配置中，應(yīng)認(rèn)識(shí)到可以整合另外的任選步驟，例如病毒滅活和/或非特異性相互作用的一定程度上的離解，借此所有步驟被整合到用一個(gè)裝置執(zhí)行的單個(gè)單元操作中。

在一些實(shí)施方案中，可以使用包括第一切向流子單元和第二切向流過(guò)濾子單元的裝置的變體，所述第一切向流子單元配備有保留可溶狀態(tài)的所需制品的膜，所述第二切向流子單元具有不保留所需制品但能夠保留在整合的多步驟方法的至少一個(gè)階段期間制品可以結(jié)合其上的懸浮粒子的膜。此種粒子例如陰離子交換色譜粒子提供第一吸附子單元的替代性物理形式。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，每個(gè)超濾子單元將包括其自身的濾液口，并且至少一個(gè)超濾子單元可以另外包括濾液口上的閥門，使廢物或制品可在必要時(shí)由操作者引入不同容器。所述裝置可任選地包括一個(gè)或多個(gè)如實(shí)施例或參考附圖所說(shuō)明和描述的或本文中另外所描述的那樣配置的另外的吸附子單元。應(yīng)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種用于在流化粒子上執(zhí)行吸附步驟的裝置，其可被簡(jiǎn)化成省略固定床吸附子單元，并且省略具有保留可溶性制品的膜的切向流過(guò)濾子單元，從而保留了由流化粒子組成的至少一個(gè)吸附子單元和裝備有多孔膜的一個(gè)切向流過(guò)濾子單元的基礎(chǔ)核心，所述多孔膜保留色譜粒子但不保留可溶性物種。在某些實(shí)施方案中，切向流過(guò)濾子單元可以具有足以保留所需生物制品的孔隙率，其中孔隙率的尺寸是參考結(jié)合生物制品的粒子而不是單獨(dú)參考生物制品來(lái)確定的。

在本文所描述的本發(fā)明的實(shí)施方案的任一實(shí)施方案中，所述裝置或方法可以包括在2個(gè)或更多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使得可以在處理期間評(píng)估和記錄材料的組成。此種監(jiān)測(cè)可以通過(guò)UV吸光度監(jiān)視器、濁度監(jiān)視器、電導(dǎo)率監(jiān)視器、pH監(jiān)視器、壓力監(jiān)視器和/或重量監(jiān)視器等來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施方案中，可以在超過(guò)2個(gè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)所述裝置。在一些此類實(shí)施方案中，控制器可被設(shè)定成在兩個(gè)特定點(diǎn)連續(xù)監(jiān)測(cè)流過(guò)系統(tǒng)的液體的組成，并且可被設(shè)定成基于該比較自動(dòng)地觸發(fā)事件。在一個(gè)此種實(shí)施例中，當(dāng)離開(kāi)切向流過(guò)濾子單元的溶液的pH和電導(dǎo)率匹配輸入溶液的電導(dǎo)率時(shí)，判斷緩沖液交換已經(jīng)完成，并且將啟動(dòng)一系列步驟中的下一個(gè)事件。在一個(gè)相關(guān)實(shí)施例中，當(dāng)離開(kāi)切向流過(guò)濾子單元的溶液與輸入溶液達(dá)成99%同一性，或98%、或97%、或96%、或95%、或90%或由操作者設(shè)定的其它程度的同一性時(shí)，可以啟動(dòng)所述事件。通常監(jiān)測(cè)的參數(shù)可以包括pH、電導(dǎo)率和一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)下的UV吸光度。

在一些實(shí)施方案中，所述裝置具備從流體流動(dòng)流中去除過(guò)量氣體（包括溶解在工藝液體中的氣體）的能力。在一些此類實(shí)施方案中，用于氣體去除的裝置可以由普通的氣泡捕集器組成。在一些此類實(shí)施方案中，有利的是將氣泡捕集器直接置于用于在系統(tǒng)中產(chǎn)生跨膜壓力的泵之后，因?yàn)樵谙到y(tǒng)中的液體從泵的入口側(cè)的加壓狀態(tài)流到泵的出口側(cè)的相對(duì)非加壓狀態(tài)之后，易立刻發(fā)生排氣。在一些實(shí)施方案中，用于氣體去除的裝置可以由氣體交換膜組成，惰性氣體例如氦氣或氬氣被送入所述氣體交換膜，由于它們與水的通常不混溶性，穿過(guò)膜從液體中吸收氣體，但其自身不進(jìn)入液體流動(dòng)流中。

在一些實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)吸附子單元在結(jié)合-洗脫模式下運(yùn)行，其中配制至少一種運(yùn)行緩沖液從而使所需制品結(jié)合到一個(gè)或多個(gè)吸附子單元上。當(dāng)只在流通模式下使用時(shí)，這種方法不提供系統(tǒng)的許多優(yōu)點(diǎn)，但是仍可提供比傳統(tǒng)色譜系統(tǒng)顯著更好或更經(jīng)濟(jì)的性能。

在一些實(shí)施方案中，樣品是細(xì)胞培養(yǎng)收獲物、細(xì)胞培養(yǎng)上清液、來(lái)源于細(xì)胞培養(yǎng)的含蛋白質(zhì)的溶液、來(lái)源于細(xì)胞培養(yǎng)的含抗體的溶液、來(lái)源于細(xì)胞培養(yǎng)的含病毒或含病毒樣粒子的溶液、或來(lái)自先前純化階段的含目標(biāo)物種的溶液。在一些實(shí)施方案中，樣品是含有待分離的制品的天然存在的流體，例如血清、血漿或另一種體液、或組織勻漿。

已經(jīng)意外地發(fā)現(xiàn)，在一些實(shí)施方案中，在用于純化所需蛋白質(zhì)的制備中用來(lái)凈化細(xì)胞培養(yǎng)物的方法顯著影響裝置和方法獲得最佳結(jié)果的能力。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)中，樣品包括經(jīng)過(guò)凈化的細(xì)胞培養(yǎng)上清液（CCS）。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，CCS可以通過(guò)離心、絮凝、過(guò)濾或這些或其它技術(shù)的一些組合來(lái)凈化。具體來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)至少90%染色質(zhì)和相關(guān)分解代謝產(chǎn)物的去除的凈化方法的能力不成比例地增加系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高純化的能力。在一些實(shí)施方案中，欲通過(guò)所公開(kāi)的裝置和方法處理的所需制品制劑可以是不含細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)收獲物。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，收獲物可以通過(guò)物理方法例如離心和過(guò)濾來(lái)凈化。在另一個(gè)此類實(shí)施方案中，收獲物可以通過(guò)與一個(gè)或多個(gè)電正性表面接觸來(lái)凈化。在另一個(gè)此類實(shí)施方案中，收獲物可以通過(guò)去除90%或更多的染色質(zhì)和染色質(zhì)分解代謝產(chǎn)物的方法凈化。在另一個(gè)此類實(shí)施方案中，凈化方法涉及使所需制品制劑與可溶和/或不可溶的多價(jià)有機(jī)離子接觸。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，用有機(jī)多價(jià)離子調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)制劑包括使樣品與電正性有機(jī)添加劑接觸。在一些此類實(shí)施方案中，電正性有機(jī)添加劑包括至少一種選自由依沙吖啶、亞甲基藍(lán)、十六烷基三甲基溴化銨所組成的組的物種。在一些此類實(shí)施方案中，此種物種的濃度或物種組合的總計(jì)濃度在0.001%到1%、或0.01%到0.1%、或0.02%到0.05%的范圍。在一些此類實(shí)施方案中，制劑的pH可以被向上調(diào)節(jié)到不引起所需蛋白質(zhì)的回收率的明顯下降的堿性值。在所需蛋白質(zhì)是IgG單克隆抗體的一個(gè)此類實(shí)施方案中，pH可以被向上調(diào)節(jié)到抗體等電點(diǎn)的半個(gè)pH單位的pH值，或者當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果指示抗體回收率可接受時(shí)被調(diào)節(jié)到更高，但是此種調(diào)節(jié)通常不是必需的。就進(jìn)行任何pH調(diào)節(jié)來(lái)說(shuō)，在蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的1個(gè)pH單位內(nèi)的值將是足夠的，或者在1.5個(gè)pH單位內(nèi)，并且在一些情況下在2個(gè)或更多pH單位內(nèi)。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，用有機(jī)多價(jià)離子調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)制劑包括使樣品與電負(fù)性有機(jī)添加劑接觸。在一些此類實(shí)施方案中，電負(fù)性有機(jī)添加劑包括至少一種來(lái)自由庚酸、庚烯酸、辛酸、辛烯酸、壬酸、壬烯酸、癸酸、甲基藍(lán)所組成的組的物種。在一些此類實(shí)施方案中，此物種的濃度或物種組合的總濃度在0.001%到10%、或0.01%到1%、或0.1%到0.5%的范圍。在一些此類實(shí)施方案中，制劑的pH可以被向下調(diào)節(jié)到不引起所需蛋白質(zhì)的回收率的明顯下降的酸性值。在一些此類實(shí)施方案中，制劑的pH可以被調(diào)節(jié)到3.5到6.5、4.0到6.0、4.5到5.5、5.0到5.3、5.15到5.25的范圍，或5.2，或另一個(gè)中間值。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，用有機(jī)多價(jià)離子調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)制劑包括使樣品與未溶解的尿囊素接觸。在一些此類實(shí)施方案中，存在于蛋白質(zhì)制劑中的所添加的尿囊素的量可以為約0.6%到50%、或0.7%到20%、或0.8%到10%、或0.9%到5%、或1%到2%、或中間值。在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，干尿囊素的平均粒徑經(jīng)選擇為可獲得的最小尺寸，目的是實(shí)現(xiàn)過(guò)飽和溶液中的未溶解尿囊素的最高總表面積。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，使尿囊素?；援a(chǎn)生更小的粒徑。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，用有機(jī)多價(jià)離子調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)制劑包括使樣品與濃度低于其臨界膠束濃度的非離子或兩性離子表面活性劑接觸。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，用有機(jī)多價(jià)離子調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)制劑包括(i)提供第一組分，其是具有電負(fù)性表面的第一固體襯底；(ii)使蛋白質(zhì)制劑與第一組分接觸，其中操作條件基本上防止所需蛋白質(zhì)結(jié)合到第一組分上；和(iii)從第一組分中分離具有降低的染色質(zhì)含量的所需蛋白質(zhì)。在一些此類實(shí)施方案中，第一電負(fù)性表面可以同時(shí)具有第二電負(fù)性表面。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，用有機(jī)多價(jià)離子調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)制劑包括(i)提供第一組分，其是具有電正性表面的第一固體襯底；(ii)使蛋白質(zhì)制劑與第一組分接觸，其中操作條件基本上防止所需蛋白質(zhì)結(jié)合到第一組分上；和(iii)從第一組分中分離具有降低的染色質(zhì)含量的所需蛋白質(zhì)。在一些此類實(shí)施方案中，第一電正性表面具有三(2-氨乙基)胺（TREN）的殘基。在一些此類實(shí)施方案中，第一電正性表面具有TREN衍生物，例如通過(guò)在表面上合成地產(chǎn)生多個(gè)TREN層而產(chǎn)生的TREN樹(shù)狀聚合物，或例如具有鍵合到其氨基酸殘基上的疏水性殘基的TREN。在一些此類實(shí)施方案中，疏水性殘基可以為烷基或芳基組成或所組合的組成。在一些此類實(shí)施方案中，烷基可以由3或5或6或7或8或9或10個(gè)碳原子組成。在一些實(shí)施方案中，碳原子的范圍是從4到8。在一些此類實(shí)施方案中，第一電正性表面可以同時(shí)具有第二電正性表面。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，用于調(diào)節(jié)制劑的電正性固相使用基于氨基的金屬螯合配體，例如TREN（三(2-氨乙基)胺）、或其衍生物中的一種，或另一種電正性螯合配體，其中配體負(fù)載有鐵并且在利用固相調(diào)節(jié)制劑之前去除過(guò)量的鐵。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，用有機(jī)多價(jià)離子調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)制劑包括(i)提供第一組分，其是具有電正性表面的第一固體襯底；(ii)提供第二組分，其是具有電負(fù)性表面的第二固體襯底；(iii)使蛋白質(zhì)制劑與第一組分和第二組分接觸，其中第一組分和第二組分配置成使蛋白質(zhì)制劑可以同時(shí)接觸這兩種組分，其中操作條件基本上防止所需蛋白質(zhì)結(jié)合到第一組分或第二組分上；和(iv)從第一組分和第二組分中分離具有降低的染色質(zhì)含量的所需蛋白質(zhì)。在一些此類實(shí)施方案中，第一電正性表面具有三(2-氨乙基)胺的殘基。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，用有機(jī)多價(jià)離子調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)制劑包括(i)使蛋白質(zhì)制劑與至少一個(gè)固體表面接觸，所述固體表面包括至少一個(gè)能夠結(jié)合金屬的表面結(jié)合配體，其中所述能夠結(jié)合金屬的表面結(jié)合配體起初基本上不含金屬，其中操作條件經(jīng)選擇為基本上防止所需蛋白質(zhì)結(jié)合到所述至少一個(gè)固體表面上；和(ii)從所述至少一個(gè)表面結(jié)合配體上分離蛋白質(zhì)制劑。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)多個(gè)實(shí)施方案中，已經(jīng)用可溶的電正性或電負(fù)性有機(jī)添加劑和/或具有電負(fù)性、電正性或金屬親和配體的固體表面處理的蛋白質(zhì)制劑可以隨后流過(guò)這樣的一種裝置，所述裝置的流體接觸表面包括正電荷。

在說(shuō)明針對(duì)染色質(zhì)的凈化方法的應(yīng)用的一個(gè)實(shí)施方案中，以1%（v/v）的量將尿囊素添加到細(xì)胞培養(yǎng)收獲物中。細(xì)胞培養(yǎng)物可以含有細(xì)胞，或者細(xì)胞可以預(yù)先已被去除。添加亞甲基藍(lán)至濃度達(dá)到0.025%（w/v）?；蛘?，可以添加依沙吖啶至濃度達(dá)到0.025%?；蛘撸梢蕴砑?.025%十六烷基三甲基溴化銨至濃度達(dá)到0.025%?；蛘?，可以按0.025%的組合濃度使用這些或其它電正性有機(jī)添加劑的組合。然后攪拌孵育混合物2小時(shí)。以2-5%v:v的量添加具有電正性金屬親和配體三(2-氨乙基)胺（TREN）的粒子。攪拌孵育混合物4小時(shí)，然后通過(guò)任何方便的方法去除固體。剩下的含有所需蛋白質(zhì)的溶液可以任選地流過(guò)在其流體接觸表面具有正電荷的深度過(guò)濾器。在一些實(shí)施方案中，TREN經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾，使其末端氨基酸殘基具有疏水性殘基，其中疏水性殘基可以是芳基、烷基或混合組成，并且如果是烷基的話，那么其碳原子數(shù)目是從1到10。

在說(shuō)明針對(duì)染色質(zhì)的凈化方法的應(yīng)用的一個(gè)實(shí)施方案中，以1%（v/v）的量將尿囊素添加到細(xì)胞培養(yǎng)收獲物中。細(xì)胞培養(yǎng)物可以含有細(xì)胞，或者細(xì)胞可以預(yù)先已被去除。添加約0.6%庚酸?；蛘咛砑蛹s0.4%辛酸或約0.4%辛烯酸。或者添加約0.3%壬酸或約0.4%壬烯酸。或者添加約0.2%癸酸。或者添加約0.5%甲基藍(lán)。或者，可以使用這些或其它電負(fù)性有機(jī)添加劑的組合。然后攪拌孵育混合物2小時(shí)。以約2%到約5%v:v的量添加具有電正性金屬親和配體三(2-氨乙基)胺（TREN）的粒子。在混合下孵育混合物4小時(shí)，然后通過(guò)任何方便的方法去除固體。剩下的含有所需蛋白質(zhì)的溶液可以任選地流過(guò)在其流體接觸表面具有正電荷的深度過(guò)濾器。在一些實(shí)施方案中，TREN經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾，使其末端氨基酸殘基具有疏水性殘基，其中疏水性殘基可以是芳基、烷基或混合組成，并且如果是烷基的話，那么其碳原子數(shù)目是從1到10。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)中，可以將鹽添加到凈化混合物中以防止所需蛋白質(zhì)由于與可溶或不可溶的多價(jià)有機(jī)離子的過(guò)度相互作用而損失。在一些此類實(shí)施方案中，可以添加NaCl以增加電導(dǎo)率至相當(dāng)于約200mM的水平，粗略電導(dǎo)率為約20mS/cm，目的是防止IgM抗體或非抗體蛋白質(zhì)結(jié)合到針對(duì)染色質(zhì)的凈化系統(tǒng)的組分上。在其它此類實(shí)施方案中，可以將NaCl濃度升高到更大程度或更小程度以適應(yīng)特定的重組蛋白質(zhì)。適應(yīng)任何特定蛋白質(zhì)的適當(dāng)鹽濃度可以通過(guò)以下步驟快速且容易地估算：將所需蛋白質(zhì)的樣品施加到陽(yáng)離子交換劑或陰離子交換劑上，用逐步增加的鹽梯度洗脫，確定所需蛋白質(zhì)峰值中心的電導(dǎo)率，然后將該電導(dǎo)率值用于凈化方法。

在一些實(shí)施方案中，所需生物制品包括選自由以下所組成的組的一種：蛋白質(zhì)、抗體、凝血因子、細(xì)胞器、病毒、病毒樣粒子、基因療法載體、多核苷酸、細(xì)胞。

在一些實(shí)施方案中，所需生物制品是IgA、IgD、IgE、IgG或IgM類別的多克隆或單克隆抗體，或其復(fù)合重組構(gòu)建體，例如Fc-融合蛋白；或其合成復(fù)合構(gòu)建體，例如綴合物。

在一些實(shí)施方案中，所需生物制品是細(xì)胞器，例如葉綠體、線粒體、核糖體、外來(lái)體或其它細(xì)胞器。

在一些實(shí)施方案中，所需生物制品是原核細(xì)胞、真核細(xì)胞、干細(xì)胞或病毒粒子。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，用于沉淀蛋白質(zhì)或病毒的試劑可以是選自由聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、葡聚糖、淀粉、纖維素所組成的組的一種。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，吸附子單元可以是膜吸附器，其中應(yīng)理解術(shù)語(yǔ)膜吸附器表示涉及微孔膜的通用名，所述微孔膜的表面已經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾以允許該表面與溶解或懸浮在蛋白質(zhì)制劑中的物種發(fā)生化學(xué)相互作用。膜吸附器通常用多層膜材料，例如15層或更多層或更少層設(shè)計(jì)成?；瘜W(xué)修飾的性質(zhì)可以是使膜能夠參與選自由以下所組成的組的一種或多種相互作用的性質(zhì)：靜電相互作用、疏水性相互作用、氫鍵相互作用、金屬親和性相互作用。在靜電相互作用中，膜的表面可以是電正性的、或電負(fù)性的、或兩性離子的。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，吸附子單元可以是整體柱，其表面已經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾以允許該表面與溶解或懸浮在蛋白質(zhì)制劑中的物種發(fā)生化學(xué)相互作用?；瘜W(xué)修飾的性質(zhì)可以是使膜能夠參與選自由以下所組成的組的一種或多種相互作用的性質(zhì)：靜電相互作用、疏水性相互作用、氫鍵相互作用、金屬親和性相互作用。在靜電相互作用中，膜的表面可以是電正性的、或電負(fù)性的、或兩性離子的。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，吸附子單元可以是填充粒子的柱，其表面已經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾以允許那些表面與溶解或懸浮在蛋白質(zhì)制劑中的物種發(fā)生化學(xué)相互作用?；瘜W(xué)修飾的性質(zhì)可以是使膜能夠參與選自由以下所組成的組的一種或多種相互作用的性質(zhì)：靜電相互作用、疏水性相互作用、氫鍵相互作用、金屬親和性相互作用。在靜電相互作用中，膜的表面可以是電正性的、或電負(fù)性的、或兩性離子的。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，吸附子單元可以包括混合或復(fù)合結(jié)構(gòu)，其表面已經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾以允許該表面與溶解或懸浮在蛋白質(zhì)制劑中的物種發(fā)生化學(xué)相互作用。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，混合或復(fù)合吸附子單元可以包括其上存在水凝膠相的結(jié)構(gòu)骨架?；瘜W(xué)修飾的性質(zhì)可以是使膜能夠參與選自由以下所組成的組的一種或多種相互作用的性質(zhì)：靜電相互作用、疏水性相互作用、氫鍵相互作用、金屬親和性相互作用。在靜電相互作用中，膜的表面可以是電正性的、或電負(fù)性的、或兩性離子的。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，吸附子單元的流體接觸表面是電正性的。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，電正性吸附子單元是陰離子交換劑。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，電正性色譜子單元表現(xiàn)出另外的化學(xué)功能性，例如參與來(lái)自由氫鍵、疏水性相互作用、π-π結(jié)合、金屬親和性所組成的組的一種或多種作用的能力。在此類實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，表現(xiàn)出多種化學(xué)交互性的色譜介質(zhì)被稱為混合模式或多模態(tài)介質(zhì)。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，吸附子單元的流體接觸表面是電負(fù)性的。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，電負(fù)性吸附子單元是陽(yáng)離子交換劑。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，電負(fù)性吸附子單元表現(xiàn)出另外的化學(xué)功能性，例如參與來(lái)自由氫鍵、疏水性相互作用、π-π結(jié)合、金屬親和性所組成的組的一種或多種作用的能力。在此類實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，表現(xiàn)出多種化學(xué)交互性的色譜介質(zhì)被稱為混合模式或多模態(tài)介質(zhì)。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，吸附子單元的流體接觸表面是疏水性的。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，疏水性由烷基化學(xué)部分例如丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基賦予。在另一個(gè)此類實(shí)施方案中，疏水性可以由芳基或芳香族部分例如苯基、芐基、聯(lián)苯基賦予。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，電負(fù)性吸附子單元是疏水性相互作用色譜介質(zhì)。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，疏水性色譜子單元表現(xiàn)出另外的化學(xué)功能性，例如參與來(lái)自由氫鍵、疏水性相互作用、π-π結(jié)合、金屬親和性所組成的組的一種或多種作用的能力。在此類實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，表現(xiàn)出多種化學(xué)交互性的色譜介質(zhì)被稱為混合模式或多模態(tài)介質(zhì)。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，裝置的樣品、試劑和反應(yīng)混合物接觸表面的任何組合包括可容易地去除且任選地一次性的材料，或用所述材料作內(nèi)襯。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，與分級(jí)分離劑、生物制劑、試劑和反應(yīng)混合物的任何組合接觸的多個(gè)模塊化純化組件是一次性的；所述純化模塊組件包括管組（tubing set）、膜、混合器和閥體中的一種或多種。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)是部分或完全自動(dòng)化的。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所需生物制品是蛋白質(zhì)。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，蛋白質(zhì)是抗體。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，抗體是IgG。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，抗體是單克隆IgG。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述方法用于純化非IgG抗體。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，抗體是IgM。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述方法用于純化非抗體蛋白質(zhì)。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，非抗體蛋白質(zhì)是凝血蛋白質(zhì)。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，非抗體蛋白質(zhì)是因子VIII。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所需蛋白質(zhì)在用本文所公開(kāi)的方法處理前被部分純化。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所需制品是多核苷酸。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，多核苷酸是DNA。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，DNA是用于基因療法的質(zhì)粒。在相關(guān)實(shí)施方案中，所需制品是RNA。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所需制品是病毒粒子或病毒樣粒子。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，病毒用于支持抗病毒治療的測(cè)試。在另一個(gè)此類實(shí)施方案中，病毒用作疫苗。在另一個(gè)此類實(shí)施方案中，病毒粒子用于抗生素替代物。在另一個(gè)此類實(shí)施方案中，病毒粒子用作基因療法載體。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述方法的階段可以另外包括欲滅活病毒的試劑，例如磷酸三(正)丁酯、辛酸、亞甲基藍(lán)、依沙吖啶、;雙氯苯雙胍己烷、苯扎氯銨、或潛在地與例如上文提到的其它試劑（尤其包括有機(jī)溶劑和表面活性劑）組合的相關(guān)化合物。

在前述實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，工作pH可以在4到9、或5到8、或6到7、或7到8的范圍，或?yàn)?、或6、或7、或8、或中間值。

在一些實(shí)施方案中，提供了包括提供以下裝置的方法，所述裝置包括：(1)配置成含有目標(biāo)體積的生物制品的容器；(2)多個(gè)純化單元，所述純化單元包括(a)至少一個(gè)純化單元，所述純化單元包括至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元，所述切向流過(guò)濾子單元配備有一個(gè)或多個(gè)膜，所述膜保留生物制品，同時(shí)允許流體動(dòng)力學(xué)半徑小于約50%生物制品的流體動(dòng)力學(xué)半徑的污染物通過(guò)，和(b)包括至少一個(gè)吸附子單元的至少一個(gè)純化單元；(3)連接容器和多個(gè)純化單元從而允許在裝置中循環(huán)的多個(gè)管道；(4)引導(dǎo)流動(dòng)通過(guò)管道并且允許多個(gè)純化單元中的任何一個(gè)或多個(gè)彼此以及與容器分離的閥門；和(5)配置成用于誘導(dǎo)流動(dòng)且控制裝置的一個(gè)或多個(gè)部分內(nèi)的壓差的泵，所述方法包括當(dāng)至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元和至少一個(gè)吸附子單元通過(guò)閥門配置成彼此流體連通時(shí)，使制劑與至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元和至少一個(gè)吸附子單元接觸一次或多次，其中至少一個(gè)接觸步驟在基本上防止污染物和生物制品結(jié)合到至少一個(gè)吸附子單元上的條件下進(jìn)行，然后通過(guò)至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元改變條件以(1)允許污染物結(jié)合到至少一個(gè)吸附子單元上而生物制品不結(jié)合，或(2)允許污染物和生物制品結(jié)合到至少一個(gè)吸附子單元上，隨后改變條件以從至少一個(gè)吸附子單元釋放生物制品同時(shí)保留至少一部分污染物。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)接觸步驟執(zhí)行超過(guò)一次時(shí)，選擇改變后的條件(1)。

在一些實(shí)施方案中，配備有一個(gè)或多個(gè)膜的至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元可以保持至少50%的生物制品。

在一些實(shí)施方案中，允許流體動(dòng)力學(xué)半徑小于約50%生物制品的流體動(dòng)力學(xué)半徑的污染物通過(guò)可以包括小于約40%、30%、20%、10%、5%或1%生物制品的流體動(dòng)力學(xué)半徑的流體動(dòng)力學(xué)半徑。

在本文所公開(kāi)的方法的實(shí)施中，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本文所公開(kāi)的方法中使用的精確“條件”取決于很多變量，尤其取決于吸附子單元介質(zhì)的組成的選擇和生物目標(biāo)。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將同樣地意識(shí)到，定制用于特定產(chǎn)物的條件的方法遵循相同的熟悉原則并且與他們用于定制用于傳統(tǒng)方法的條件的方法基本上相同。因此，操作者可以使用與他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)的使用傳統(tǒng)吸附色譜方法的純化方法相同技能獲得所公開(kāi)的裝置和方法的優(yōu)點(diǎn)。僅作為實(shí)例，生物制品可以是IgG抗體，并且至少一個(gè)吸附子單元可以是陽(yáng)離子交換劑，并且“條件”可以包括足以防止IgG抗體與污染物結(jié)合的高鹽濃度。因此，在這種情況下的可能條件可以為大于0.1M NaCl。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將了解這種對(duì)介質(zhì)和生物制品兩者的依賴性以選擇適當(dāng)條件。因此，應(yīng)了解當(dāng)使用陰離子交換劑、進(jìn)行疏水性相互作用色譜、位阻排阻、羥磷灰石和許多已知的多元色譜技術(shù)時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件是常規(guī)實(shí)踐。

在一些實(shí)施方案中，本文所公開(kāi)的方法可以進(jìn)一步包括使制劑與至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元接觸一次或多次，同時(shí)繞開(kāi)至少一個(gè)吸附子單元，以及任選地使制劑與各自與其它純化單元獨(dú)立的一個(gè)或多個(gè)另外的切向流過(guò)濾子單元接觸。

在一些實(shí)施方案中，至少一個(gè)吸附子單元是離子交換劑，并且條件包括濃度大于用于防止污染物結(jié)合所必需的濃度的中性鹽，濃度的增量為大于約0.05M至高達(dá)大于約2M。在一些實(shí)施方案中，條件可以包括高達(dá)相當(dāng)于飽和鹽的濃度。

在一些實(shí)施方案中，至少一個(gè)吸附子單元可以是疏水性相互作用色譜介質(zhì)，并且條件可以包括濃度小于一些污染物結(jié)合所必需的濃度的鹽，濃度的增量為大于約0.05M至高達(dá)大于約2M。在一些實(shí)施方案中，可以使用零濃度的鹽。

在一些實(shí)施方案中，裝置可以包括單個(gè)切向流過(guò)濾子單元和兩個(gè)吸附子單元，其中兩個(gè)吸附子單元中的一個(gè)是陰離子交換劑，而另一個(gè)則是疏水性相互作用色譜介質(zhì)。

在一些實(shí)施方案中，裝置可以包括單個(gè)切向流過(guò)濾子單元、至少一個(gè)吸附子單元和一個(gè)另外的吸附子單元，其中至少一個(gè)吸附子單元是陰離子交換劑，而一個(gè)另外的吸附子單元?jiǎng)t是疏水性相互作用色譜介質(zhì)。

在一些實(shí)施方案中，裝置可以包括單個(gè)切向流過(guò)濾子單元、至少一個(gè)吸附子單元和一個(gè)另外的吸附子單元，其中至少一個(gè)吸附子單元是陰離子交換劑，而一個(gè)另外的吸附子單元?jiǎng)t是疏水性相互作用色譜介質(zhì)，其中疏水性相互作用色譜介質(zhì)子單元是垂直的以這種方式在方法的至少一個(gè)階段期間與至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元形成再循環(huán)流體接觸；并且陰離子交換吸附子單元（末端色譜子單元）在裝置出口處或靠近裝置出口的地方是垂直的以這種方式使末端吸附子單元與至少一個(gè)吸附子單元之間不會(huì)發(fā)生再循環(huán)流體接觸，并且在蛋白質(zhì)制劑離開(kāi)裝置以供收集時(shí)通過(guò)末端吸附子單元對(duì)其進(jìn)行處理。

在一些實(shí)施方案中，裝置可以包括單個(gè)切向流過(guò)濾子單元；至少一個(gè)吸附子單元和一個(gè)另外的吸附子單元，即至少兩個(gè)吸附子單元，其中至少一個(gè)吸附子單元是陽(yáng)離子交換劑，而另外的吸附子單元?jiǎng)t是疏水性相互作用色譜介質(zhì)，兩者都是垂直的以這種方式在方法的至少一個(gè)階段期間允許各自分別與至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元形成再循環(huán)流體接觸；和第三吸附子單元（末端色譜子單元），其為具有電正性表面的色譜介質(zhì)的形式，所述第三吸附子單元在裝置出口處或靠近裝置出口處是垂直的以這種方式末端吸附子單元與至少一個(gè)吸附子單元之間不會(huì)發(fā)生再循環(huán)流體接觸，并且在蛋白質(zhì)制劑離開(kāi)裝置以供收集時(shí)通過(guò)末端吸附子單元對(duì)其進(jìn)行處理。

在一些實(shí)施方案中，至少一個(gè)吸附子單元可以包括電正性色譜介質(zhì)，其組合有正電荷與過(guò)量的氫鍵殘基、過(guò)量的疏水性殘基或兩者。在一些實(shí)施方案中，示例性的電正性色譜介質(zhì)是Capto Adhere。

在一些實(shí)施方案中，裝置可以包括兩個(gè)切向流過(guò)濾子單元，兩個(gè)切向流過(guò)濾子單元中的一個(gè)保留吸附到流化粒子上的生物制品且兩個(gè)切向流過(guò)濾子單元中的另一個(gè)保留可溶狀態(tài)的生物制品，所述裝置進(jìn)一步包括至少一個(gè)吸附子單元，所述吸附子單元是陰離子交換劑。

在一些實(shí)施方案中，裝置可以包括兩個(gè)切向流過(guò)濾子單元，兩個(gè)切向流過(guò)濾子單元中的一個(gè)保留沉淀狀態(tài)的生物制品且兩個(gè)切向流過(guò)濾子單元中的另一個(gè)保留可溶狀態(tài)的生物制品，所述裝置進(jìn)一步包括至少一個(gè)吸附子單元，所述吸附子單元是陰離子交換劑。

在一些實(shí)施方案中，吸附子單元包括一個(gè)或多個(gè)膜、一個(gè)或多個(gè)整體柱、或固定床或流化床形式的粒子。

在一些實(shí)施方案中，生物制品選自由以下所組成的組：DNA質(zhì)粒、病毒粒子、蛋白質(zhì)、重組蛋白質(zhì)、抗體、單克隆抗體、IgG、IgM、非抗體蛋白質(zhì)、凝血因子、因子VIII、因子VIII-血管性血友病復(fù)合物和纖維蛋白原。

在一些實(shí)施方案中，制劑可以包括選自由以下所組成的組的天然存在的體液：血清、血漿、乳、來(lái)自組織勻漿的流體和細(xì)胞培養(yǎng)收獲物，并且其中制劑已經(jīng)過(guò)處理以去除物理碎片。

在一些實(shí)施方案中，制劑可以可選擇地或進(jìn)一步處理以去除大部分染色質(zhì)。

在一些實(shí)施方案中，通過(guò)與至少一種有機(jī)添加劑接觸制劑已經(jīng)過(guò)處理以去除大部分染色質(zhì)，所述有機(jī)添加劑選自由酰脲、電正性離子、電負(fù)性離子、有機(jī)溶劑、有機(jī)聚合物、表面活性劑所組成的組。在一些此類實(shí)施方案中，電正性離子是可溶的。在一些此類實(shí)施方案中，電正性離子是不可溶的，借助共價(jià)連接于固體表面。在一些此類實(shí)施方案中，電負(fù)性離子是可溶的。在一些此類實(shí)施方案中，電負(fù)性離子是不可溶的，借助共價(jià)連接于固體表面。

在一些實(shí)施方案中，生物制品是細(xì)胞培養(yǎng)收獲物中的重組蛋白質(zhì)，所述方法包括在接觸步驟前調(diào)節(jié)細(xì)胞培養(yǎng)收獲物以從制劑中去除90%或更多（或95%或更多）的染色質(zhì)。

在一些實(shí)施方案中，提供了用于從制劑純化生物制品的裝置，其包括：(1)配置成含有目標(biāo)體積的生物制品的容器；(2)多個(gè)純化單元，其包括(a)至少一個(gè)純化單元，所述純化單元包括至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元，所述至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元配備有一個(gè)或多個(gè)膜，所述膜保留生物制品，同時(shí)允許流體力學(xué)半徑小于約50%生物制品的流體力學(xué)半徑的污染物通過(guò)，和(b)至少一個(gè)純化單元，所述純化單元包括至少一個(gè)吸附子單元；(3)連接容器和多個(gè)純化單元從而允許在裝置中循環(huán)的多個(gè)管道；(4)引導(dǎo)流動(dòng)通過(guò)管道并且允許任一個(gè)或多個(gè)純化單元彼此分離且與容器分離的閥門；和(5)配置成用于誘導(dǎo)流動(dòng)且控制裝置的一個(gè)或多個(gè)部分內(nèi)的壓差的泵。

在一些實(shí)施方案中，存在至少兩個(gè)切向流過(guò)濾子單元，其中第一切向流過(guò)濾子單元包括第一膜，所述第一膜的孔隙率經(jīng)選擇為保留可溶狀態(tài)的生物制品，并且其中第二切向流過(guò)濾子單元包括第二膜，所述第二膜的孔隙率經(jīng)選擇為只有在生物制品處于沉淀狀態(tài)或粒子相關(guān)狀態(tài)時(shí)才保留生物制品。

在一些實(shí)施方案中，容器進(jìn)一步包括混合器。

在一些實(shí)施方案中，切向流過(guò)濾子單元包括孔隙率經(jīng)選擇為保留生物制品的膜。

在一些實(shí)施方案中，吸附子單元的表面具有能夠相互作用的官能部分，所述相互作用選自由靜電相互作用、疏水性相互作用、π-π結(jié)合、氫鍵合、金屬親和性、生物親和性和其組合所組成的組。

在一些實(shí)施方案中，裝置包括兩個(gè)吸附子單元。在一些實(shí)施方案中，吸附子單元的表面具有能夠相互作用的不同的官能部分，所述相互作用選自由靜電相互作用、疏水性相互作用、π-π結(jié)合、氫鍵合、金屬親和性、生物親和性和其組合所組成的組。

在一些實(shí)施方案中，裝置包括三個(gè)或更多個(gè)吸附子單元。在一些實(shí)施方案中，吸附子單元的表面具有能夠相互作用的不同的官能部分，所述相互作用選自由靜電相互作用、疏水性相互作用、π-π結(jié)合、氫鍵合、金屬親和性、生物親和性和其組合所組成的組。

在一些實(shí)施方案中，裝置可以進(jìn)一步包括由計(jì)算機(jī)可讀指令配置的一個(gè)或多個(gè)處理器，以根據(jù)路徑指令控制泵和閥門從而使制劑通過(guò)流體路徑，其中路徑指令限定純化單元的順序。在一些此類實(shí)施方案中，路徑指令規(guī)定容器作為路徑末端。

在一些實(shí)施方案中，裝置可以進(jìn)一步包括配置成由路徑指令的用戶接收進(jìn)入或選擇的接口。在一些此類實(shí)施方案中，接口是計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線或其組合。

在一些實(shí)施方案中，裝置按比例調(diào)整以在毫克規(guī)模下工作。在一些實(shí)施方案中，裝置按比例調(diào)整以在克規(guī)模下工作。在一些實(shí)施方案中，裝置按比例調(diào)整以在千克規(guī)模下工作。

在一些方面，本文所公開(kāi)的實(shí)施方案涉及包括提供以下裝置的方法：所述裝置包括配置成含有目標(biāo)體積的生物制品的容器；包括至少一個(gè)純化單元的多個(gè)純化單元，所述至少一個(gè)純化單元包括至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元，所述至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元配備有一個(gè)或多個(gè)膜，所述膜保留生物制品，同時(shí)允許流體力學(xué)半徑小于約50%生物制品的流體力學(xué)半徑的污染物通過(guò)；包括至少一個(gè)吸附子單元的至少一個(gè)純化單元；連接容器和多個(gè)純化單元從而允許在裝置中循環(huán)的多個(gè)管道；引導(dǎo)流動(dòng)通過(guò)管道并且允許任一個(gè)或多個(gè)純化單元彼此分離且與容器分離的閥門；和配置成用于誘導(dǎo)流動(dòng)且控制裝置的一個(gè)或多個(gè)部分內(nèi)的壓差的泵，所述方法包括當(dāng)至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元和至少一個(gè)吸附子單元通過(guò)閥門配置成彼此流體連通時(shí)，使制劑與至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元和至少一個(gè)吸附子單元接觸一次或多次，其中至少一個(gè)接觸步驟在基本上防止污染物和生物制品結(jié)合到至少一個(gè)吸附子單元上的條件下進(jìn)行，然后改變通過(guò)至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元條件以：(1)允許污染物結(jié)合到至少一個(gè)吸附子單元上而生物制品不結(jié)合，或(2)允許污染物和生物制品結(jié)合到至少一個(gè)吸附子單元上，隨后改變條件以從至少一個(gè)吸附子單元釋放生物制品同時(shí)保留至少一部分污染物。

在一些方面，本文所公開(kāi)的實(shí)施方案涉及用于從制劑純化生物制品的裝置，包括：配置成含有目標(biāo)體積的生物制品的容器；包括至少一個(gè)純化單元的多個(gè)純化單元，所述至少一個(gè)純化單元包括至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元，所述至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元配備有一個(gè)或多個(gè)膜，所述膜保留生物制品，同時(shí)允許流體力學(xué)半徑小于約50%生物制品的流體力學(xué)半徑的污染物通過(guò)；包括至少一個(gè)吸附子單元的至少一個(gè)純化單元；連接容器和多個(gè)純化單元從而允許在裝置中循環(huán)的多個(gè)管道；引導(dǎo)流動(dòng)通過(guò)管道并且允許任一個(gè)或多個(gè)純化單元彼此分離且與容器分離的閥門；和配置成用于誘導(dǎo)流動(dòng)且控制裝置的一個(gè)或多個(gè)部分內(nèi)的壓差的泵。

對(duì)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行定義使得可以更容易地理解實(shí)施方案。在詳細(xì)的說(shuō)明中列舉另外的定義。

“蛋白質(zhì)”是指含有碳、氫、氧、氮和通常地硫并且主要由通過(guò)肽鍵連接的一條或多條氨基酸鏈構(gòu)成的一組復(fù)合有機(jī)大分子組中的任一種。蛋白質(zhì)可以是天然來(lái)源或重組來(lái)源的。蛋白質(zhì)可以用非氨基酸部分修飾，例如通過(guò)糖基化、聚乙二醇化或與其它化學(xué)部分綴合。蛋白質(zhì)的實(shí)例包括但不限于抗體、凝血因子、酶和肽激素。

“宿主污染物”或“宿主細(xì)胞污染物”是指由其中生長(zhǎng)目的產(chǎn)物的細(xì)胞所產(chǎn)生的生物分子。所述術(shù)語(yǔ)可以包括各種類別的宿主污染物，例如宿主蛋白質(zhì)和宿主DNA。

“宿主蛋白質(zhì)”或“宿主細(xì)胞蛋白質(zhì)”或“HCP”是指由其中生長(zhǎng)目的產(chǎn)物的細(xì)胞所產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。此種蛋白質(zhì)代表必須從目的產(chǎn)物中去除的一類污染物。

“抗體”是指來(lái)源于人或其它哺乳動(dòng)物細(xì)胞系的IgG、IgM、IgA、IgD或IgE類的免疫球蛋白，包括天然形式或遺傳修飾形式，例如人源化抗體、人抗體、單鏈抗體、嵌合抗體、合成抗體、重組抗體、雜合抗體、突變抗體、移植抗體和體外產(chǎn)生的抗體?？贵w可以由單個(gè)克隆產(chǎn)生，在這種情況下所述抗體被稱為單克隆的，或者從多于一種克隆產(chǎn)生，在這種情況下所述抗體被稱為多克隆的。IgG抗體尤其是指被稱為免疫球蛋白G的一類抗體，其也可以以一個(gè)子類或子類混合物的形式存在，例如在人體內(nèi)為IgG₁、IgG₂、IgG₃或IgG₄；或者在小鼠中為IgG₁、IgG_2A、IgG_2B或IgG₃；或者在大鼠中為IgG₁、IgG_2A、IgG_2B、IgG_2C。在真核宿主中天然或重組產(chǎn)生的抗體可以多種糖基化形式存在，而在非真核宿主中產(chǎn)生的抗體可以多種糖基化和非糖基化形式存在?！翱贵w”還可以包括復(fù)合物形式，包括但不限于含有免疫球蛋白部分的融合蛋白，或通過(guò)IgG與另一個(gè)官能部分的合成連接而產(chǎn)生的免疫綴合物，所述另一個(gè)官能部分包括另一個(gè)抗體、酶、熒光團(tuán)或其它信號(hào)產(chǎn)生部分、生物素、藥物或其它官能部分。

“非離子有機(jī)聚合物”是指由缺乏帶電基團(tuán)的有機(jī)子單元重復(fù)相連接所構(gòu)成的天然存在或合成的烴。其可以是直鏈的，直鏈占優(yōu)勢(shì)但具有一些分支的，或分支占優(yōu)勢(shì)的。適合于實(shí)施本文所公開(kāi)的實(shí)施方案的實(shí)例包括但不限于聚乙二醇（PEG）、聚丙二醇和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）。PEG具有結(jié)構(gòu)式HO-(CH2-CH2-O)n-H。實(shí)例包括但不限于平均聚合物分子量在小于100到超過(guò)10,000道爾頓的范圍內(nèi)的組合物。

“切向流過(guò)濾（TFF）”是指一種膜過(guò)濾方法，其中迫使流體通過(guò)由一個(gè)或多個(gè)多孔膜限制的空間，其中足夠小從而可以通過(guò)孔的分子在濾液（有時(shí)候是滲透物）中被去除，而足夠大從而被孔排斥的分子留在滯留物中。名稱切向流尤其是指，與其中流動(dòng)大致垂直于膜的所謂死端過(guò)濾相反，流體流動(dòng)方向大致平行于膜這一事實(shí)。

“切向流過(guò)濾膜”是指配置成實(shí)施切向流過(guò)濾（TFF）技術(shù)的多孔膜。此種膜通常配置成以下形式：平的薄片，可以堆疊成多個(gè)膜單元；或延展的薄片，被卷繞起來(lái)以減小所占空間的量，稱為螺旋纏繞膜；或所謂的中空纖維，其中液體流過(guò)管腔，液體和足夠小的溶質(zhì)通過(guò)孔而更大的固體被保留，并且多個(gè)膜通常封裝在濾筒形式中以便于處理。標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)命名為微孔膜和超微孔膜。微孔膜的平均粒徑分布通常是公布的，并且典型地包括0.22微米和0.45微米的孔隙率，但是也可包括1、2、5微米和更高的孔隙率。超微孔膜的平均粒徑分布通常是未公布的，以基于球蛋白的假定等效大小的任意術(shù)語(yǔ)來(lái)表示。完美的球（球形）蛋白可以具有約5nm的直徑，但是在實(shí)踐中，已報(bào)道這種分子量的蛋白質(zhì)所具有的流體動(dòng)力學(xué)尺寸超過(guò)該直徑的兩倍（IgG，11nm流體動(dòng)力學(xué)直徑）。因?yàn)檫@個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的任意性，超濾膜有時(shí)候被更精確地描述成納米過(guò)濾膜或納米多孔膜。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，超濾膜包括平均孔隙率小于1微米的所謂的微孔膜，但更常見(jiàn)地被視為包括100nm以下的孔隙率，低至10nm以下的孔隙率。納米多孔膜和微孔膜都通常具有旨在為化學(xué)惰性的表面，但是也包括已經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾而產(chǎn)生能夠通過(guò)靜電相互作用或疏水性相互作用或其它類型的化學(xué)機(jī)制或化學(xué)機(jī)制的混合機(jī)制（甚至包括生物親和性）與溶解的分子發(fā)生相互作用的表面的膜。在某些實(shí)施方案中適合于保留IgG抗體的TFF膜包括具有這樣孔隙率的電正性膜：保留至少50%流體動(dòng)力學(xué)直徑大于所選尺寸的未吸附溶質(zhì)，但是允許流體動(dòng)力學(xué)直徑小于所選尺寸的未吸附溶質(zhì)通過(guò)，其中所選尺寸可以是約10nm至約15nm之間的任何數(shù)量。

“切向流過(guò)濾模塊”或切向流過(guò)濾子單元是指所公開(kāi)的使用切向流過(guò)濾膜的裝置和方法的功能組件，所述切向流過(guò)濾膜具有允許保留至少50%（或至少60%、70%、80%、90%、95%、99%或幾乎全部）所需制品，同時(shí)允許更小的污染物通過(guò)膜孔的孔徑分布。所公開(kāi)的裝置和方法與傳統(tǒng)切向流過(guò)濾根本上不同之處在于整合了膜分級(jí)分離和下文所定義的吸附功能。

“置換體積（diavolume）”是指在操作（例如切向流過(guò)濾）期間添加的緩沖液的總體積與滯留物體積的比。

“吸附子單元”或吸附子單元是指所公開(kāi)的使用負(fù)載化學(xué)相互作用表面的固相的裝置和方法的功能組件，所述化學(xué)相互作用表面可以保留互補(bǔ)特性的分子并且通過(guò)從制劑中去除這些分子，從而實(shí)現(xiàn)一定程度的分級(jí)分離。所公開(kāi)的裝置和方法與傳統(tǒng)吸附色譜的不同之處在于通過(guò)整合如上文所定義的膜過(guò)濾功能而整合尺寸分級(jí)分離功能。

“吸附色譜”是指通常用于純化生物制品的兩種基礎(chǔ)類型的色譜中的一種，另一種是“非吸附色譜”。非吸附色譜包括通過(guò)尺寸分選實(shí)體的方法，具體實(shí)例包括尺寸排阻色譜和通過(guò)具有限定的孔徑分布的膜過(guò)濾。在非吸附色譜中，理想的是，給定制劑的內(nèi)容物與用于介導(dǎo)分級(jí)分離的介質(zhì)的表面不產(chǎn)生化學(xué)相互作用。用于進(jìn)行吸附色譜的物理形式包括填充有多孔粒子的柱、整體柱和平的薄片或中空纖維形式的膜或組合。吸附色譜包括這樣的方法：利用具有旨在與混合制劑內(nèi)的一些物種形成穩(wěn)定聯(lián)合但不與其它物種聯(lián)合的特定類型的化學(xué)作用的表面；和/或通過(guò)借助于改變緩沖條件操縱化學(xué)環(huán)境，允許根據(jù)組分與吸附劑相互作用的相對(duì)強(qiáng)度分級(jí)分離組分。許多類型的吸附機(jī)制在所屬領(lǐng)域中是眾所周知的。陰離子色譜涉及使用結(jié)合強(qiáng)電負(fù)性的分子但排斥強(qiáng)電正性的分子的電正性吸附劑。通過(guò)增加鹽濃度和/或降低pH可以在結(jié)合物種之間實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的分級(jí)分離。在陽(yáng)離子交換色譜中涉及同樣的原理，除了固相上的電荷是相反的（電負(fù)性），以便吸附偏好于電正性的物質(zhì)，而電負(fù)性物質(zhì)往往被排斥。疏水性相互作用色譜使用疏水性吸附劑。“多模態(tài)”特性的吸附劑包括負(fù)電荷、正電荷、各種類型的疏水性基團(tuán)、氫鍵和其它機(jī)制的組合。

傳統(tǒng)的吸附色譜以兩種模式實(shí)施?！敖Y(jié)合-洗脫”模式在目的制品結(jié)合于吸附劑的條件下執(zhí)行。未結(jié)合的污染物流過(guò)吸附劑并且從而被去除。然后通過(guò)改變緩沖條件從吸附劑上離解結(jié)合的制品。這個(gè)離解步驟被稱為“洗脫”。洗脫條件通常設(shè)定成使比制品更強(qiáng)地結(jié)合吸附劑的污染物在制品已被洗脫之后仍保持結(jié)合。吸附色譜的另一種操作模式是“流通”模式，其在制品流過(guò)吸附劑，而結(jié)合吸附劑的污染物從流通制品上分離的條件下執(zhí)行。

所有傳統(tǒng)-常規(guī)的吸附色譜材料（而不是所公開(kāi)的裝置和方法）不管其物理形式或操作特征都使用相同的操作步驟：在接觸制劑之前將吸附劑平衡到規(guī)定的一組條件。在接觸吸附劑之前將制劑平衡到規(guī)定的一組條件。接觸條件限定“選擇性”，是指制劑的哪種（哪些）組分結(jié)合到吸附劑上，哪種（哪些）組分則不結(jié)合。在結(jié)合-洗脫模式中，洗脫條件限定哪些物種被洗脫并且哪些物種保持結(jié)合的選擇性。

“多核苷酸”是指由鏈中共價(jià)鍵連接的多個(gè)核苷酸單體構(gòu)成的生物聚合物。DNA（脫氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）是多核苷酸的實(shí)例。多核苷酸可以具有很高的形成氫鍵的傾向。

“蛋白質(zhì)制劑”是指任何含有目的蛋白質(zhì)的含水或主要含水的溶液，例如含細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)收獲物、（基本上）不含細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)上清液、或來(lái)自純化階段的含有目的蛋白質(zhì)的溶液。

“病毒”或“病毒粒子”是指超顯微（直徑大約20到300nm）、代謝惰性的傳染性病原體，其只在活宿主（主要是細(xì)菌、植物和動(dòng)物）的細(xì)胞內(nèi)復(fù)制：由RNA或DNA核心、蛋白質(zhì)衣殼和更復(fù)雜的類型中的包膜組成。

本文中的實(shí)施方案提供具有適合于從未純化或部分純化的制劑純化生物制品的儀器配置的各種裝置。所公開(kāi)的裝置和方法中發(fā)生吸附，但是操作方法是不同的，因?yàn)橄到y(tǒng)中的制品和污染物的行為受吸附子單元與基于切向流的尺寸分級(jí)分離子單元的組合的限制。該組合允許在用傳統(tǒng)色譜儀器或方法進(jìn)行的吸附色譜的情況下不可能的能力、在切向流過(guò)濾儀器或方法的情況下不可能的能力、以及在吸附色譜與切向流過(guò)濾的其它已知組合的情況下不可能的能力。所述系統(tǒng)的獨(dú)特性由以下事實(shí)進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)：所公開(kāi)的處理形式不能用傳統(tǒng)-常規(guī)的色譜裝置執(zhí)行，并且傳統(tǒng)的色譜方法也不能在所公開(kāi)的裝置上執(zhí)行。在本文的說(shuō)明書(shū)（包括以下實(shí)施例）中通篇說(shuō)明了傳統(tǒng)色譜儀-色譜與本發(fā)明所公開(kāi)的裝置和方法之間的區(qū)別。實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明的某些實(shí)施方案的獨(dú)特形式，通過(guò)所述形式，裝置和方法可以分級(jí)分離未純化或部分純化的制劑。提供示例性方法的化學(xué)細(xì)節(jié)以促進(jìn)對(duì)裝置和方法的清楚理解，但是在本發(fā)明的許多實(shí)施方案中，此種化學(xué)細(xì)節(jié)不限定所公開(kāi)的裝置或用此種裝置執(zhí)行的方法。

在本發(fā)明的許多實(shí)施方案中，所公開(kāi)的裝置與方法和常規(guī)色譜中所用的裝置和方法形式不同，但是可以利用一些相同吸附色譜組分。用于實(shí)施本發(fā)明公開(kāi)的方法/裝置的某些實(shí)施方案的吸附色譜介質(zhì)的物理形式可以包括用于實(shí)施傳統(tǒng)吸附色譜方法的物理形式，例如整體柱、膜-吸附器和填充有多孔粒子的柱，但是所述物理形式以不同的操作形式應(yīng)用?？捎糜谖阶訂卧械奈缴V介質(zhì)包括與用于傳統(tǒng)吸附色譜方法的介質(zhì)相同類型的介質(zhì)，但是其以不同的操作形式應(yīng)用。在某些實(shí)施方案中適合于執(zhí)行所公開(kāi)的方法/工藝的吸附色譜介質(zhì)包括用于陰離子交換色譜、陽(yáng)離子交換色譜、疏水性相互作用色譜、多元色譜、親和性色譜的色譜介質(zhì)，或用于任何其它吸附機(jī)制的色譜介質(zhì)。用于控制吸附色譜介質(zhì)的選擇性的緩沖液同樣類似于用于控制傳統(tǒng)吸附色譜中的選擇性的緩沖液，但是以不同的處理形式應(yīng)用。本文所公開(kāi)的某些實(shí)施方案的公開(kāi)方法/工藝同樣利用與傳統(tǒng)吸附色譜不同的統(tǒng)一處理形式，無(wú)論待處理何種制品，蛋白質(zhì)還是非蛋白質(zhì)。盡管傳統(tǒng)色譜與所公開(kāi)的裝置和方法的一些組分之間存在相似性，但是所公開(kāi)裝置的配置、處理形式和結(jié)果與用傳統(tǒng)吸附色譜獲得的裝置、處理形式和結(jié)果不同。本發(fā)明的許多實(shí)施方案的裝置和方法由獨(dú)特處理形式和其允許的容量以及通過(guò)使用它們純化生物制品所獲得的獨(dú)特結(jié)果限定，而不是由吸附色譜介質(zhì)的類型、吸附色譜介質(zhì)的物理形式、用于控制吸附色譜介質(zhì)的選擇性的緩沖液限定，也不是由生物制品或其中存在生物制品的制劑限定。

某些實(shí)施方案的所公開(kāi)的裝置和方法與傳統(tǒng)切向流過(guò)濾中所用的裝置和方法形式不同，但是可利用一些相同切向流過(guò)濾組分。用于實(shí)施所公開(kāi)的方法/工藝的切向流過(guò)濾介質(zhì)的物理形式包括用于實(shí)施傳統(tǒng)流過(guò)濾的物理形式，例如平的膜、卷繞的（螺旋纏繞的）膜和中空纖維，但是所述物理形式以不同的操作形式應(yīng)用。可用于切向流過(guò)濾模塊中的切向流過(guò)濾介質(zhì)包括用于傳統(tǒng)吸附色譜方法的同種類型的介質(zhì)，例如纖維素基或聚醚砜（PES）基或利用其它聚合物，但是所述介質(zhì)以不同的操作形式應(yīng)用。在切向流過(guò)濾期間使用的緩沖液可同樣類似于傳統(tǒng)切向流過(guò)濾中使用的緩沖液，但是以不同的操作形式應(yīng)用。某些實(shí)施方案的所公開(kāi)方法/工藝同樣利用統(tǒng)一的處理形式，無(wú)論待處理何種制品，蛋白質(zhì)還是非蛋白質(zhì)。盡管傳統(tǒng)切向流過(guò)濾與所公開(kāi)的裝置和方法的一些組分之間存在相似性，但是所公開(kāi)裝置的配置、處理形式和結(jié)果與用傳統(tǒng)切向流過(guò)濾獲得的裝置、處理形式和結(jié)果不同。所述裝置和方法由獨(dú)特處理形式和其允許的容量、以及使用它們純化生物制品所獲得的獨(dú)特結(jié)果限定，而不是由切向流過(guò)濾介質(zhì)的類型、切向流過(guò)濾介質(zhì)的物理形式、緩沖液限定，也不是由生物制品或其中存在生物制品的制劑限定。

在本發(fā)明的某些方面，用于純化IgG單克隆抗體的方法提供了關(guān)于公開(kāi)的實(shí)施方案整體如何運(yùn)作，以及如何改變條件以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)結(jié)果的一個(gè)可用實(shí)施例。對(duì)于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，類似方法將適用于其它IgG單克隆抗體、其它抗體、和非抗體蛋白質(zhì)、多核苷酸和病毒粒子，除吸附子單元的切向流膜孔隙率、數(shù)量、表面化學(xué)性質(zhì)和物理形式以及緩沖條件之外的具體選擇可以由目標(biāo)產(chǎn)物的性質(zhì)決定，但是其中方法的執(zhí)行將會(huì)相同或高度類似。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)抗體制劑首先經(jīng)過(guò)凈化以降低染色質(zhì)含量90%或更高時(shí)，本發(fā)明的某些實(shí)施方案的方法提供有利結(jié)果。此種染色質(zhì)降低可以通過(guò)針對(duì)染色質(zhì)的凈化方法（例如本文描述的那些）來(lái)實(shí)現(xiàn)。一個(gè)此種方法通過(guò)向含細(xì)胞或不含細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)收獲物中添加等于約1%v/v的量的尿囊素來(lái)執(zhí)行。在尿囊素添加之后添加辛酸至約0.4%的最終濃度，并且降低工作pH至約5.3?；旌衔镌谑覝叵聰嚢璺跤?小時(shí)，然后以約5%v/v的量添加負(fù)載陽(yáng)離子螯合劑三(2-氨乙基)胺（TREN）的粒子。攪拌孵育混合物4小時(shí)。通過(guò)離心去除大部分固體，并且通過(guò)任選的深度過(guò)濾步驟去除剩余部分?；蛘撸梢栽诓惶砑覶REN粒子，但是不含固體的制劑通過(guò)填充有TREN粒子的柱的情況下，柱中TREN粒子的體積是約5%或待處理的制劑體積的情況下，用脂肪酸處理后去除固體。或者，填充有TREN粒子的柱可以用填充有UNOsphere Q粒子的柱替換，并且通過(guò)已知的空隙排阻陰離子交換色譜方法處理制劑?；蛘?，辛酸可以用其它脂肪酸或電正性疏水劑例如依沙吖啶、亞甲基藍(lán)或十六烷基三甲基溴化銨替換。方法還可以利用具有不同化學(xué)表面的粒子或替代性物理形式，例如膜、整體柱或其它形式。任選地可以從本文中所公開(kāi)的方法中刪去尿囊素。

在一些實(shí)施方案中，裝置可以裝配有以下純化子單元：(i)配備有再生纖維素膜的切向流過(guò)濾子單元，所述再生纖維素膜具有足以讓膜保留質(zhì)量為約30kDa的球蛋白的平均孔徑；(ii)第一吸附子單元，由具有季氨基的整體柱組成，例如用于執(zhí)行陰離子交換色譜技術(shù)。此種整體柱的一個(gè)商業(yè)實(shí)例是由BIA Separations制造的CIM QA整體柱。對(duì)于所有吸附色譜方法，用于在整體柱表面上吸附污染物的條件由用于確定其中大多數(shù)污染物結(jié)合但I(xiàn)gG單克隆抗體不結(jié)合的組合的常規(guī)實(shí)驗(yàn)限定。一般來(lái)說(shuō)，最佳條件是在不添加鹽的情況下抗體不結(jié)合的最高pH。應(yīng)理解用于每種抗體的條件是不同的，因?yàn)槠涓髯跃哂歇?dú)特的電荷性質(zhì)，但是對(duì)于許多IgG1單克隆抗體，由50mM Tris、pH 8.0產(chǎn)生的工作pH 8.0提供良好的起點(diǎn)。一旦確定了用于吸附子單元的條件，所公開(kāi)的裝置可用于所利用公開(kāi)的方法分級(jí)分離制劑。制劑本身在組成上可以是相當(dāng)粗制的，例如凈化的細(xì)胞培養(yǎng)收獲物，或者制劑可以是高度純化的，例如在先前工藝步驟中通過(guò)蛋白A親和色譜純化之后的IgG級(jí)分，或在一些其它先前分級(jí)分離步驟之后的任何其它純度。在不破壞抗體的任何化學(xué)條件下將制劑引入裝置中。制劑起初可以只和TFF子單元（未聯(lián)機(jī)的吸附子單元）接觸，在此期間可以增加IgG的濃度并改變緩沖條件，并且在此期間去除足夠小從而可以通過(guò)膜中的孔的污染物。吸附子單元不必預(yù)先平衡，這是與傳統(tǒng)吸附色譜的基本區(qū)別，傳統(tǒng)吸附色譜嚴(yán)格要求在接觸制劑之前平衡吸附色譜介質(zhì)。下一個(gè)步驟是使吸附子單元聯(lián)機(jī)，以便使來(lái)自切向流過(guò)濾子單元的含IgG的滯留物通過(guò)吸附子單元。在和傳統(tǒng)吸附色譜的另一個(gè)基本區(qū)別中，在接觸吸附子單元之前不需平衡制劑。制劑和吸附子單元在彼此接觸之前都不必平衡。在傳統(tǒng)吸附色譜中，這會(huì)導(dǎo)致方法失效。在所公開(kāi)的方法中，這是有利的，因?yàn)槠湓试S色譜吸附劑與制劑被同步地平衡，這減小緩沖液體積并縮短處理時(shí)間。利用經(jīng)TFF的滲濾緩沖液配方向最終條件改變。隨著制劑和吸附子單元接近最終條件，繼續(xù)通過(guò)膜的孔去除小污染物，而酸性污染物開(kāi)始結(jié)合到吸附子單元上。當(dāng)完全平衡的樣品至少通過(guò)吸附子單元一次時(shí)，這個(gè)過(guò)程就完成了。在整個(gè)過(guò)程期間，通過(guò)膜孔去除小污染物。對(duì)于傳統(tǒng)切向流過(guò)濾這在較小程度上發(fā)生，因?yàn)榉椒ǖ某掷m(xù)時(shí)間被縮短從而不會(huì)增加處理時(shí)間或體積。對(duì)于所公開(kāi)的系統(tǒng)，這是更有效的，因?yàn)橥ㄟ^(guò)包括吸附色譜而產(chǎn)生的延長(zhǎng)時(shí)間允許通過(guò)膜去除更多的小污染物。在處理后，制劑可以從管線上沖洗下來(lái)并予以收獲。

在一些實(shí)施方案中，裝置可配置成支持更復(fù)雜的工藝。在一個(gè)此種實(shí)施例中，裝置裝配有以下純化子單元：(i)配備有再生纖維素膜的切向流過(guò)濾子單元，所述再生纖維素膜具有足以使膜保留質(zhì)量為約30kDa的球蛋白的平均孔徑；(ii)具有芳香族疏水基的第一吸附子單元，例如在表面上負(fù)載苯基的膜式裝置，或在表面上負(fù)載丁基的整體柱式裝置；(iii)第二吸附子單元，由負(fù)載季氨基的整體柱或膜組成，例如用于執(zhí)行陰離子交換色譜技術(shù)；(iv)負(fù)載磺基的第三吸附子單元，例如用于執(zhí)行陽(yáng)離子交換色譜。對(duì)于這種更復(fù)雜的系統(tǒng)，以與僅具有單個(gè)陰離子交換吸附子單元的先前簡(jiǎn)單實(shí)施例相同的方式建立用于每個(gè)吸附子單元的條件。在每種情況下，確定允許最大多樣性的污染物結(jié)合，而大量抗體不結(jié)合的條件。用于疏水性相互作用吸附子單元的條件通常包括高濃度的親液鹽（kosmotropic salt）或極低濃度的鹽。在兩種情況下，都將條件設(shè)定成污染物，尤其包括聚集體，結(jié)合到吸附子單元上，但I(xiàn)gG的結(jié)合最小的條件。對(duì)于一種具體單克隆抗體（參見(jiàn)實(shí)施例1-8），確定了兩組適當(dāng)?shù)臈l件：0.4M檸檬酸鈉，50mM Tris，pH 8.0；和12.5mM檸檬酸鈉，50mM MES，pH 6.0。還建立了用于陽(yáng)離子交換色譜模塊的條件。在這種情況下，與陰離子交換和疏水性相互作用一樣，將條件設(shè)定成結(jié)合污染物而不結(jié)合抗體的條件。用于SO₃整體柱吸附子單元的特定條件是約5mM NaCl、約50mM Tris和約pH 8.0。用于陰離子交換步驟的條件如先前實(shí)施例中所述。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，吸附化學(xué)和條件與在所謂的流通模式下使用的常規(guī)吸附色譜中所用的那些在很大程度上相同，但是所公開(kāi)的裝置和方法獲得更好的結(jié)果，因?yàn)槠湓谡麄€(gè)方法持續(xù)時(shí)間內(nèi)通過(guò)切向流過(guò)濾子單元的孔連續(xù)去除小污染物。使用多個(gè)吸附步驟的這個(gè)實(shí)施例突出了本發(fā)明的某些實(shí)施方案的另一個(gè)獨(dú)特特征：在單個(gè)集成裝置內(nèi)，在單個(gè)單元操作的范圍內(nèi)不同的吸附色譜化學(xué)的組合。術(shù)語(yǔ)單個(gè)單元操作是指將未純化的制劑引入系統(tǒng)中并且當(dāng)從系統(tǒng)中去除樣品時(shí)該過(guò)程被視為完成的情況。在切向流過(guò)濾與吸附色譜的組合中，所公開(kāi)的裝置和方法是獨(dú)特的，因?yàn)槠淠軌蛲ㄟ^(guò)多種不同的吸附方法連續(xù)處理制劑，在整個(gè)期間污染物通過(guò)穿過(guò)切向流過(guò)濾膜被去除。在單個(gè)單元操作中執(zhí)行此種方法的一個(gè)特定優(yōu)點(diǎn)是其支持更高的制品回收。這是因?yàn)樵诿看沃恢С謭?zhí)行一種吸附方法的系統(tǒng)中，制品必須在每個(gè)步驟之后在可被引入下一步驟之前被去除。在每次轉(zhuǎn)移時(shí)總是會(huì)損失一些制品，所以消除此種轉(zhuǎn)移有助于更高的制品回收。

在其中裝置裝配有多個(gè)吸附子單元目的在于在單個(gè)單元操作內(nèi)執(zhí)行多種吸附方法的一些實(shí)施方案中，吸附方法的順序可以改變，并且一些順序可證明優(yōu)于其它順序。在某些實(shí)施方案中，所提供的裝置將配置成允許不同的吸附方法各自分別地與切向流過(guò)濾子單元組合以及以使用者所需的任何順序組合。作為原則問(wèn)題，在特定的吸附步驟前去除可能會(huì)干擾該吸附步驟的污染物的順序?qū)⑹怯欣摹０凑胀瑯拥倪壿?，在特定的吸附步驟前去除可能會(huì)給該吸附步驟的容量限制加壓的污染物的順序?qū)⑹怯欣?。?shí)踐中，此種步驟的順序?qū)⑷Q于被引入系統(tǒng)中的樣品的污染物含量，并且優(yōu)選順序（如果有的話）可以通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)法來(lái)確定。

此處說(shuō)明僅使用兩個(gè)吸附子單元的實(shí)施例：在切向流過(guò)濾模塊上將缺乏染色質(zhì)的IgG制劑濃縮到濃度約20g/L。在這個(gè)步驟中通過(guò)穿過(guò)切向流過(guò)濾子單元中的膜去除小于約100kDa的大多數(shù)污染物?？梢匀芜x地處理濃縮的IgG以潛在地滅活剩余病毒，例如通過(guò)對(duì)IgG制劑進(jìn)行緩沖液交換成100mM乙酸、1.7M NaCl、pH 3.5。在這個(gè)步驟將去除小于約100kDa的大多數(shù)的剩余污染物。使第一吸附子單元（軸流苯基膜吸附器）聯(lián)機(jī)，并對(duì)IgG制劑進(jìn)行緩沖液交換成25mM磷酸鈉、1.7M NaCl、pH 7.2。用25mM磷酸鈉、1.7M NaCl、pH 7.2沖洗吸附子單元和通向該洗吸附子單元和從該洗吸附子單元引出的管道。使第一吸附子單元脫機(jī)，并使第二吸附子單元（軸流QA整體柱）聯(lián)機(jī)。通過(guò)切向流過(guò)濾模塊對(duì)IgG制劑進(jìn)行緩沖液交換成25mM Tris、pH 8.0。用25mM Tris、pH 8.0沖洗第二吸附子單元并使該單元脫機(jī)。IgG制劑被緩沖液交換進(jìn)入所選的最終配制緩沖液或預(yù)配制緩沖液中。收集IgG的主體，并用所選的最終配制或預(yù)配制緩沖液沖洗裝置以便能夠收集裝置內(nèi)殘留的抗體。

以上條件是針對(duì)赫賽?。℉erceptin）生物相似抗體開(kāi)發(fā)的，并且允許凈化的收獲物的多步驟純化以單個(gè)單元操作方式進(jìn)行。沒(méi)有必要從單元中移出抗體以用于中間處理（緩沖液交換）或執(zhí)行第二吸附步驟?？梢栽诓粡难b置中移出制劑的情況下在裝置內(nèi)執(zhí)行多個(gè)處理步驟。

IgG純化還代表由其可了解可應(yīng)用的技術(shù)的變化的平臺(tái)。在一個(gè)此種實(shí)施方案中，通過(guò)向含細(xì)胞或不含細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)收獲物中添加約1%v/v的量的尿囊素進(jìn)行染色質(zhì)凈化。在尿囊素添加之后添加亞甲基藍(lán)至濃度0.025%的，并且將工作pH升高至8.0。在室溫下攪拌孵育混合物2小時(shí)，然后以5%v/v的量添加負(fù)載陽(yáng)離子螯合劑三(2-氨乙基)胺（TREN）的粒子。攪拌孵育混合物4小時(shí)。通過(guò)離心去除大部分固體，并且通過(guò)任選的深度過(guò)濾步驟，例如用PC1深度過(guò)濾器（Sartorius）去除剩余部分。在實(shí)際應(yīng)用中，還可以在此時(shí)應(yīng)用病毒過(guò)濾步驟。在另一個(gè)此類實(shí)施方案中，至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元中的膜是聚醚砜（PES）膜，其具有對(duì)應(yīng)于質(zhì)量為約50kDa的假設(shè)球蛋白的平均粒徑。在另一個(gè)此類實(shí)施方案中，至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元中的膜是再生纖維素膜，其具有對(duì)應(yīng)于質(zhì)量為約30kDa的假設(shè)球蛋白的平均粒徑。在一些實(shí)施方案中，僅用單個(gè)吸附步驟就可以實(shí)現(xiàn)充分純化，所述單個(gè)吸附步驟使用整合的至少一個(gè)吸附子單元來(lái)執(zhí)行。在一些此類實(shí)施方案中，該子單元的制劑接觸表面可以負(fù)載正電荷，從而賦予它作為離子交換劑工作的能力。在一些實(shí)施方案中，正電荷可以由伯氨基、仲氨基、叔氨基、季氨基或其組合賦予。在一些此類實(shí)施方案中，電正性吸附子單元的表面可以另外具有參與其它類型的化學(xué)相互作用例如疏水性相互作用、氫鍵和/或金屬親和性的能力。在一些此類實(shí)施方案中，用三(2-氨乙基)胺（TREN）對(duì)吸附子單元的表面進(jìn)行官能化。在一些實(shí)施方案中，另一個(gè)吸附子單元可以是期望的，例如用于降低制劑中聚集體含量的目的。除了參與氫鍵的殘基之外，此種子單元的表面還可尤其包括疏水性殘基。在實(shí)施方案中，使如上所述經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)以去除染色質(zhì)的收獲物與裝置接觸，并且通過(guò)配備有再生纖維素膜的至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元將IgG濃縮到約60g/L，所述再生纖維素膜具有對(duì)應(yīng)于質(zhì)量為30kDa的假設(shè)球蛋白的平均粒徑。一引入所有的收獲物，就將輸入緩沖液變?yōu)?0mM乙酸、1.7M NaCl、pH 3.5。當(dāng)制劑達(dá)到這些條件時(shí)，使由負(fù)載疏水性苯基的膜裝置組成的第一吸附子單元與至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元聯(lián)機(jī)。直到此時(shí)，小于至少一個(gè)切向流過(guò)濾中的膜的孔徑分布的污染物通過(guò)穿過(guò)膜的孔而被去除。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，高程度的鹽形成也可能介導(dǎo)對(duì)非特異性相互作用的離解作用，所述非特異性相互作用一般來(lái)說(shuō)可能在生理?xiàng)l件下存在于污染物與所需IgG之間和/或污染物與裝置的內(nèi)部接觸表面之間。引入含有50mM Hepes、1.7M NaCl、pH 7.0的緩沖液。當(dāng)制劑整體上實(shí)現(xiàn)這些條件時(shí)，聚集體將通過(guò)結(jié)合到苯基膜吸附子單元的表面上而被去除。用50mM Hepes、1.7M NaCl、pH 7.0沖洗所述單元并使其脫機(jī)。在第一吸附子單元脫機(jī)的同時(shí)，使負(fù)載正電荷的第二吸附子單元聯(lián)機(jī)。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，第二吸附子單元是負(fù)載TREN的整體柱。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，第二吸附子單元是負(fù)載季氨基的整體柱。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，第二吸附子單元是負(fù)載乙二胺基團(tuán)的整體柱。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，第二吸附子單元是負(fù)載季氨基的基于微孔膜的裝置。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，第二吸附子單元是負(fù)載聚烯丙基胺的基于微孔膜的裝置。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，第二吸附子單元是負(fù)載季氨基的填充有水凝膠的裝置。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，第二吸附子單元是負(fù)載電正性基團(tuán)網(wǎng)絡(luò)的基于微孔中空纖維膜的裝置。在一些實(shí)施方案中，引入由50mM Tris、pH 8.0組成的緩沖液，并且制劑逐漸向該組成轉(zhuǎn)變，在此期間小污染物繼續(xù)通過(guò)至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元的膜被去除。在制劑整體上實(shí)現(xiàn)50mM Tris、pH 8.0的條件時(shí)，應(yīng)了解酸性污染物已經(jīng)結(jié)合到第二吸附子單元的表面上，從而實(shí)現(xiàn)其去除。此時(shí)使第二吸附子單元脫機(jī)。純化的IgG可任選地被收集，或被緩沖液交換進(jìn)入預(yù)配制緩沖液中，然后再收集。顯而易見(jiàn)的是，裝置可以裝配有多種多樣的切向流子單元和/或色譜子單元而不會(huì)脫離所公開(kāi)的裝置和方法的基本特征和功能。

在一些實(shí)施方案中，在濃縮所需IgG之后的第一分級(jí)分離步驟可以是沉淀步驟。在一些實(shí)施方案中，沉淀步驟可以跟在離解步驟之后。在一些實(shí)施方案中，后一種情況可能是優(yōu)選的，因?yàn)槌恋聿襟E具有使污染物與所需制品之間或污染物與裝置的內(nèi)部接觸表面之間原本暫時(shí)性的非特異性締合變得穩(wěn)定的固有風(fēng)險(xiǎn)。在被特定選擇用于說(shuō)明此種應(yīng)用的原則的一個(gè)實(shí)施方案中，調(diào)節(jié)的制劑首先通過(guò)至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元濃縮，然后引入離解緩沖液，例如1M胍-HCl、pH 5.5。在濃縮和離解階段期間，大部分污染物將通過(guò)至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元的膜被去除。引入沉淀緩沖液，在一個(gè)實(shí)施方案中沉淀緩沖液由1.3M檸檬酸pH 6.0組成。隨著沉淀緩沖液的比例在整體制劑中增加，IgG沉淀。然后切換流動(dòng)路徑以引導(dǎo)制劑通過(guò)具有適合于保留沉淀物但不保留可溶性蛋白質(zhì)的孔徑的第二切向流過(guò)濾子單元。在用1.3M檸檬酸pH 6.0充分洗滌沉淀物從而判斷足量的可溶性污染物已通過(guò)膜去除之后，切換回流動(dòng)路徑，引導(dǎo)流動(dòng)通過(guò)具有適合于保留可溶形式的IgG同時(shí)仍允許更小污染物通過(guò)并去除的膜的切向流過(guò)濾子單元。輸入緩沖液變?yōu)?0mM Tris pH 8.2并引入。在沉淀物已經(jīng)變得完全再溶解的中間時(shí)點(diǎn)，使至少一個(gè)吸附子單元聯(lián)機(jī)，所述吸附子單元在一些實(shí)施方案中由具有季氨基的整體柱組成?？梢赃B同所需抗體一起再溶解的小污染物通過(guò)穿過(guò)至少一個(gè)切向流過(guò)濾裝置的膜而被去除。在制劑整體存在于50mM Tris、pH 8.2時(shí)，應(yīng)了解剩余的酸性污染物已結(jié)合到至少一個(gè)吸附子單元上并且因此被去除。用干凈的50mM Tris pH 8.2沖洗吸附色譜子單元以回收所需IgG，并使吸附單元脫機(jī)。純化的IgG可任選地被收集或被緩沖液交換進(jìn)入預(yù)配制緩沖液中，然后再被收集。在兩種情況下，在方法的整個(gè)持續(xù)時(shí)間內(nèi)痕量水平的小污染物繼續(xù)通過(guò)穿過(guò)至少一個(gè)切向流過(guò)濾裝置而被去除。顯而易見(jiàn)的是，包括其它蛋白質(zhì)、病毒和病毒樣物種的其它所需制品的基于沉淀的分級(jí)分離可以以基本相同的方式進(jìn)行，盡管任選地利用不同的膜和吸附子單元。

IgG的純化還用作用于說(shuō)明所公開(kāi)的裝置和方法如何可以與傳統(tǒng)色譜裝置和方法整合的平臺(tái)。在一些實(shí)施方案中，純化不必排他地只用所公開(kāi)的裝置和方法進(jìn)行。一些純化步驟可以用所公開(kāi)的裝置和方法進(jìn)行，而其它步驟可以用傳統(tǒng)的色譜裝置和方法或其它新穎的色譜裝置和/或方法進(jìn)行。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，利用在傳統(tǒng)色譜儀上進(jìn)行的蛋白A親和色譜進(jìn)行IgG單克隆抗體的初始純化，所述傳統(tǒng)色譜儀使用填充在柱中的蛋白A親和色譜介質(zhì)。然后蛋白A色譜之后可以是使用所公開(kāi)的方法在所公開(kāi)的裝置（例如圖1中）上進(jìn)行的陰離子交換色譜，這產(chǎn)生優(yōu)于傳統(tǒng)色譜的非常有價(jià)值的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，雖然限于只有一個(gè)陰離子交換色譜步驟。舉例來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的后蛋白A樣品必須在彼此接觸之前被平衡到陰離子交換條件并且陰離子交換柱也必須被平衡，然而使用所公開(kāi)的裝置和方法，兩者在接觸前都不需要被平衡。此外，傳統(tǒng)的后蛋白A材料的平衡通常通過(guò)稀釋進(jìn)行，這增加樣品體積，并且因此稀釋通常不導(dǎo)致可能的最低鹽濃度。利用所公開(kāi)的裝置，可以在不稀釋的情況下盡可能降低鹽濃度。此外，后蛋白A材料中的大量污染性宿主蛋白質(zhì)增加后續(xù)傳統(tǒng)陰離子交換步驟的容量的負(fù)擔(dān)，然而利用本發(fā)明的裝置和方法，那些污染物的大多數(shù)可以在陰離子交換吸附子單元聯(lián)機(jī)之前通過(guò)切向流過(guò)濾模塊的孔被去除，從而節(jié)省陰離子交換劑的容量并且潛在地允許陰離子交換劑以每單位IgG更低的材料成本處理更大體積的IgG。此外，傳統(tǒng)的IgG純化所采用的模式的陰離子交換去除結(jié)合到陰離子交換劑上的污染物，但不去除未結(jié)合到陰離子交換劑上的小污染物。所公開(kāi)的裝置和方法去除這兩者。酸性污染物仍然結(jié)合到陰離子交換劑上，而未結(jié)合的小污染物通過(guò)切向流過(guò)濾模塊中的孔被去除。

IgM的純化代表自其認(rèn)識(shí)到如何針對(duì)非IgG蛋白質(zhì)修改所述方法的平臺(tái)。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，通過(guò)添加NaCl使細(xì)胞培養(yǎng)收獲物的電導(dǎo)率增加到約20mS/cm。這么做的目的是為了防止由于與隨后添加的可溶的或不可溶的電正性或電負(fù)性有機(jī)離子的相互作用而造成的無(wú)意結(jié)合和IgM損失，所述電正性或電負(fù)性有機(jī)離子的隨后添加作為使制劑與裝置接觸之前的調(diào)節(jié)步驟。出于同樣原因?qū)H調(diào)節(jié)到6.0。對(duì)于其他非IgG蛋白質(zhì)，根據(jù)所需蛋白質(zhì)的性質(zhì)可以將電導(dǎo)率和pH調(diào)節(jié)到更高或更低的不同值。在一些實(shí)施方案中，以1%v:v的量將尿囊素添加到收獲物中，隨后添加0.025%依沙吖啶或亞甲基藍(lán)或組合濃度為0.025%的兩者的組合，或0.025%濃度的十六烷基三甲基溴化銨，或組合濃度為0.025%的十六烷基三甲基溴化銨與依沙吖啶和/或亞甲基藍(lán)的組合，并且攪拌孵育60-120分鐘。在一些實(shí)施方案中，例如以2-5%v:v的量添加官能化粒子，例如用TREN官能化的粒子，并孵育混合物2-4小時(shí)或更長(zhǎng)，然后通過(guò)任何便利的方法去除固體。經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的制劑與例如圖1中說(shuō)明的所公開(kāi)裝置接觸，其中第一步驟是減小制劑體積使所需制品的大致濃度為20g/L或30g/L或40g/L或50g/L或更高濃度（如果所需蛋白質(zhì)的固有溶解度和粘性允許的話）。由于IgM尺寸較大，為約1百萬(wàn)道爾頓并且具有22-25nm的流體動(dòng)力學(xué)直徑，所以封裝在切向流過(guò)濾子單元內(nèi)的膜可以具有比純化較小的所需蛋白質(zhì)例如IgG所需的孔更大的孔。舉例來(lái)說(shuō)，可以使用具有對(duì)應(yīng)于質(zhì)量為100kDa或300kDa的假設(shè)球蛋白的平均孔徑的膜。然而，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，用具有小得多的孔徑分布的膜例如具有對(duì)應(yīng)于質(zhì)量為50kDa或30kDa或甚至10kDa的假設(shè)球蛋白的平均孔徑的膜可以獲得競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)果。在許多情況下，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，由再生纖維素構(gòu)建的膜相比由聚合物例如聚醚砜構(gòu)建的膜支持更高程度的純化。濃縮后，可以任選地處理制劑以實(shí)現(xiàn)病毒滅活，或者用含有用于離解污染性物種的試劑的步驟處理制劑，所述污染性物種可以與所需蛋白質(zhì)非特異性地結(jié)合。無(wú)需針對(duì)使污染物結(jié)合到至少一個(gè)吸附子單元上的條件預(yù)先平衡制劑而使制劑與至少一個(gè)吸附子單元接觸。在一些實(shí)施方案中，至少一個(gè)吸附子單元在其表面可以具有正電荷。然后，在仍然與至少一個(gè)吸附子單元接觸的狀態(tài)下，通過(guò)相連的至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元對(duì)制劑進(jìn)行緩沖液交換至結(jié)合大多數(shù)污染物而不結(jié)合過(guò)量所需蛋白質(zhì)的條件。然后從系統(tǒng)上清除所需蛋白質(zhì)并收集起來(lái)。蛋白質(zhì)可以可選擇地在包括兩個(gè)吸附子單元的裝置版本中純化。在一個(gè)此類實(shí)施方案中，一個(gè)吸附子單元可以具有負(fù)電荷，而另一個(gè)具有正電荷。顯而易見(jiàn)的是，同樣的通用方法可應(yīng)用于任何重組蛋白質(zhì)，其中根據(jù)所需蛋白質(zhì)的性質(zhì)定制用于制備細(xì)胞培養(yǎng)收獲物的條件，根據(jù)所需蛋白質(zhì)的尺寸選擇膜的孔隙率，并且根據(jù)所需蛋白質(zhì)和污染物的性質(zhì)選擇一個(gè)或多個(gè)吸附子單元的化學(xué)表面。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員有能力選擇具有適當(dāng)組成和孔隙率的膜、吸附子單元和化學(xué)條件以執(zhí)行整體純化方法的各個(gè)步驟。

例如用于基因療法的非常大的DNA質(zhì)粒的純化提供了描述所述裝置的應(yīng)用的另一個(gè)平臺(tái)。在一些實(shí)施方案中，樣品的調(diào)節(jié)涉及通過(guò)離心和/或過(guò)濾凈化，但是通常避免用于去除染色質(zhì)的試劑，因?yàn)镈NA是染色質(zhì)的一種組分。調(diào)節(jié)可以任選地包括用具有電負(fù)性和/或疏水性性質(zhì)的試劑處理。在一些實(shí)施方案中，在使制劑與裝置接觸時(shí)的第一步驟將是濃縮DNA，在此期間通過(guò)至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元的膜去除小于膜的孔徑分布的污染物。膜可以經(jīng)選擇成具有足以保持DNA質(zhì)粒的孔徑分布。孔徑分布越大，可以通過(guò)的污染物的范圍就越大，但是具有比保留DNA質(zhì)粒所必需的孔徑分布小的孔徑分布的膜也可以支持足夠性能。一旦引入了所有的收獲物，就引入離解緩沖液，并且制劑繼續(xù)在系統(tǒng)中循環(huán)。在一些此類實(shí)施方案中，離解緩沖液可以包括高濃度的中性鹽或離液鹽和/或表面活性劑和/或尿素和/或其它離解劑，目的是將DNA質(zhì)粒從其可能非特異性地結(jié)合的污染物上離解下來(lái)，和/或離解可能與裝置內(nèi)部的表面結(jié)合的污染物，并且從而促進(jìn)它們通過(guò)穿過(guò)至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元的膜被去除。在制劑仍然存在于離解緩沖液中的情況下，可以使至少一個(gè)吸附子單元聯(lián)機(jī)。在一系列實(shí)施方案，吸附子單元的內(nèi)部制劑接觸表面被官能化成具有升高的疏水性的中，然后緩沖液被交換為促進(jìn)蛋白質(zhì)污染物（如果有的話）的疏水性相互作用的配方，例如含有沉淀鹽（如硫酸鈉或硫酸銨、檸檬酸鈉或檸檬酸鉀、或硫酸鉀）的配方，在一些實(shí)施方案中處于中性至微堿性pH下。在制劑整體上被平衡到這些條件時(shí)，結(jié)合到吸附子單元上的污染物從而被去除。用相同配方的干凈的緩沖液沖洗吸附子單元以從單元的內(nèi)部體積回收DNA，使至少一個(gè)吸附子單元脫機(jī)，并且任選地使第二吸附子單元聯(lián)機(jī)。在一系列實(shí)施方案中，吸附子單元的內(nèi)部制劑接觸表面被官能化成負(fù)載負(fù)電荷，然后緩沖液被交換為低pH、低電導(dǎo)率的緩沖液，例如0.05M乙酸、pH 4.0。在制劑整體上被平衡到這些條件時(shí)，酸性比DNA更弱的污染物可以結(jié)合到第二吸附子單元上并且從而被去除。用干凈的0.05M乙酸、pH 4.5沖洗第二吸附子單元，然后使該子單元脫機(jī)。然后可以從系統(tǒng)收集純化的DNA質(zhì)粒，或者純化的DNA質(zhì)粒在收集前任選地被交換進(jìn)入預(yù)配制緩沖液或最終配制緩沖液中。

病毒或病毒樣粒子的純化提供了認(rèn)識(shí)裝置的功能特征的另一個(gè)平臺(tái)。與DNA一樣，有時(shí)在甚至更大的程度上，調(diào)節(jié)收獲物以去除染色質(zhì)存在還會(huì)去除所需病毒的高風(fēng)險(xiǎn)。具體來(lái)說(shuō)，脂質(zhì)包膜病毒非常有可能被基于染色質(zhì)去除的調(diào)節(jié)方法無(wú)意地去除。因此樣品的調(diào)節(jié)可能通常受限于物理方法，例如離心和/或過(guò)濾。在一些實(shí)施方案中，第一步驟是通過(guò)至少一個(gè)切向流過(guò)濾單元將病毒制劑濃縮到更小體積，所述切向流過(guò)濾單元配備有孔徑分布足以保留病毒的膜。在許多實(shí)施方案中，下一個(gè)步驟是引入如先前針對(duì)DNA純化所述的離解緩沖液。一般來(lái)說(shuō)，不會(huì)永久導(dǎo)致病毒不適用于其預(yù)期用途的最強(qiáng)離解配方是優(yōu)選的。在病毒仍然存在于離解緩沖液中的情況下，可以使至少一個(gè)吸附子單元聯(lián)機(jī)，并且引入會(huì)使制劑內(nèi)的條件轉(zhuǎn)變?yōu)榫彌_液條件的緩沖液，其中那些條件還被設(shè)計(jì)成用于使得還沒(méi)有通過(guò)至少一個(gè)切向流過(guò)濾子單元中的膜的孔消除的污染物結(jié)合到至少一個(gè)吸附子單元的表面上?？偟膩?lái)說(shuō)，病毒和病毒樣粒子具有比蛋白質(zhì)和DNA組合起來(lái)還要多樣化的表面化學(xué)特征，但是也可以使用常用的色譜表面，例如負(fù)電荷、正電荷、疏水殘基和其組合。一般來(lái)說(shuō)，在培養(yǎng)期間被病毒殺死的細(xì)胞所釋放的DNA對(duì)病毒制劑的污染是一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題，特別在DNA可結(jié)合到所需病毒物種方面來(lái)說(shuō)。因此負(fù)載正電荷的吸附子單元可以優(yōu)選用作至少一個(gè)吸附子單元。

顯而易見(jiàn)的是，可以構(gòu)思除了附圖以外的許多配置，其保留所公開(kāi)裝置的基本特征。在一個(gè)或多個(gè)此類實(shí)施方案中，所公開(kāi)裝置的組件可以分開(kāi)，并且某些功能按步地手動(dòng)執(zhí)行。

實(shí)施例

實(shí)施例1.從含有259218ppm宿主蛋白質(zhì)污染物和21%聚集體的含IgG細(xì)胞培養(yǎng)收獲物提取染色質(zhì)。染色質(zhì)如下提?。禾砑?%尿囊素、0.4%辛酸、pH 5.2，孵育2小時(shí)，隨后添加電正性金屬親和粒子（(TREN 40high,Bio-Works）至體積比4%，并混合孵育另外4小時(shí)，然后通過(guò)使制劑穿過(guò)深度過(guò)濾器（SartoriusPC1）去除固體。宿主蛋白質(zhì)被降到308ppm并且聚集體被降到小于0.05%。原型裝置配置有單個(gè)切向流過(guò)濾子單元和單個(gè)吸附子單元。切向流過(guò)濾子單元配備有具有對(duì)應(yīng)于流體動(dòng)力學(xué)直徑為50kDa的假設(shè)球蛋白的平均孔徑（Millipore）的聚醚砜（PES）膜。吸附子單元是強(qiáng)陰離子交換整體柱（CIM QA,BIA Separations）。在吸附子單元脫機(jī)的情況下通過(guò)的切向流過(guò)濾子單元將經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的收獲物濃縮到約20mg/mL。使吸附子單元與切向流過(guò)濾子單元聯(lián)機(jī)并且緩沖液被交換至50mM Tris、pH 8.0。當(dāng)流過(guò)系統(tǒng)的緩沖液達(dá)到與輸入緩沖液相同的pH和電導(dǎo)率時(shí)，用干凈的50mM Tris、pH 8.0沖洗吸附子單元管線并收集IgG。人類可注射的治療抗體的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)要求宿主蛋白質(zhì)被降到100ppm以下，并且聚集體被降到1%以下。由蛋白A親和色譜、陽(yáng)離子交換色譜和陰離子交換色譜組成的三步純化方法通常能夠符合這些要求，但是很少能大幅度超過(guò)它們。所公開(kāi)的方法將聚集體降到小于0.01%且宿主蛋白質(zhì)降到11ppm。運(yùn)行了其中僅使用離心和微濾制備細(xì)胞培養(yǎng)收獲物的實(shí)驗(yàn)對(duì)照。該對(duì)照使聚集體降到2.14%且宿主蛋白質(zhì)降到78698ppm，突出了在用所公開(kāi)的裝置處理制劑前提取染色質(zhì)的貢獻(xiàn)。

實(shí)施例2.將實(shí)施例1的被提取染色質(zhì)的收獲物施加到具有與實(shí)施例1相同的切向流過(guò)濾子單元但吸附子單元用Sartobind苯基膜吸附器（Sartorius）替換的原型裝置。在吸附子單元聯(lián)機(jī)下將經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的收獲物濃縮到約20mg/mL。使苯基吸附子單元聯(lián)機(jī)，并且緩沖液被交換至50mM HEPES、1.7M NaCl、pH 7.0。當(dāng)流過(guò)系統(tǒng)的緩沖液達(dá)到與輸入緩沖液相同的pH和電導(dǎo)率時(shí)，用干凈的50mM HEPES、1.7M NaCl、pH 7.0沖洗苯基吸附子單元管線，并使吸附單元脫機(jī)。收集IgG并分析。聚集體被降到小于0.01%并且宿主蛋白質(zhì)被降到9ppm。

實(shí)施例3.將實(shí)施例1的被提取染色質(zhì)的收獲物施加到具有相同的切向流過(guò)濾子單元和相同的吸附子單元（QA整體柱）但具有Sartobind苯基膜吸附器（Sartorius）形式的另外的吸附子單元的原型裝置。在吸附單元未聯(lián)機(jī)的情況下將經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的收獲物濃縮到約20mg/mL。使苯基吸附子單元聯(lián)機(jī)，并且緩沖液被交換至50mM HEPES、1.7M NaCl、pH 7.0。當(dāng)流過(guò)系統(tǒng)的緩沖液達(dá)到與輸入緩沖液相同的pH和電導(dǎo)率時(shí)，沖洗苯基吸附子單元管線，并使其脫機(jī)，使QA整體柱吸附子單元聯(lián)機(jī)同時(shí)使苯基吸附子單元管線切換為脫機(jī)。緩沖液被交換至50mM Tris、pH 8.0。當(dāng)流過(guò)系統(tǒng)的緩沖液達(dá)到與輸入緩沖液相同的pH和電導(dǎo)率時(shí)，沖洗QA整體柱吸附子單元管線并收集IgG。聚集體被降到小于0.01%并且宿主蛋白質(zhì)被降到1ppm。

實(shí)施例4.用相同的裝置、材料和條件進(jìn)行實(shí)施例3的實(shí)驗(yàn)，但是用不同的陰離子交換吸附單元替換QA整體柱。Sartobind Q膜吸附器（Sartorius）的取代導(dǎo)致宿主蛋白質(zhì)被降到1ppm。耐鹽性相互作用色譜膜吸附器（Sartorius）的取代導(dǎo)致宿主蛋白質(zhì)被降到1ppm。DEAE整體柱（BIA Separations）的取代導(dǎo)致宿主蛋白質(zhì)被降到1ppm。EDA整體柱（BIA Separations）的取代導(dǎo)致宿主蛋白質(zhì)被降到1ppm。在所有實(shí)驗(yàn)中聚集體水平都被降到小于0.01%。

實(shí)施例5.重現(xiàn)實(shí)施例2的實(shí)驗(yàn)形式，除了建立具有纖維素膜的切向流過(guò)濾子單元，所述膜具有對(duì)應(yīng)于流體動(dòng)力學(xué)直徑為30kDa的假設(shè)球蛋白的平均孔徑（Millipore）。純化IgG中的宿主蛋白質(zhì)污染被降到2ppm。聚集體小于0.01%。

實(shí)施例6.重現(xiàn)實(shí)施例2的實(shí)驗(yàn)形式，除了包括EDA整體柱形式的第二吸附子單元。未檢測(cè)到宿主蛋白質(zhì)。聚集體小于0.01%。

實(shí)施例7.通過(guò)蛋白A親和色譜部分純化含有277433ppm宿主蛋白質(zhì)污染物和23%聚集體的含IgG細(xì)胞培養(yǎng)收獲物，使宿主蛋白質(zhì)含量降到1074ppm并且聚集體降到1.1%。這個(gè)步驟還用于去除大部分染色質(zhì)的目的。將制劑施加到原型裝置上，所述原型裝置配置有單個(gè)配備有纖維素膜（Millipore）的切向流過(guò)濾子單元和由苯基膜吸附器和QA整體柱組成的兩個(gè)吸附子單元，所述纖維素膜具有對(duì)應(yīng)于流體動(dòng)力學(xué)直徑為30kDa的假設(shè)球蛋白的平均孔徑。將來(lái)自蛋白A步驟的部分純化IgG施加到裝置上并如實(shí)施例2中所述進(jìn)一步純化。在收集的IgG中未檢測(cè)到宿主蛋白質(zhì)，并且聚集體小于0.01%。

實(shí)施例8.通過(guò)以下步驟處理含有243997ppm宿主蛋白質(zhì)污染物和24%聚集體的含IgG細(xì)胞培養(yǎng)收獲物以提取染色質(zhì)：添加1%尿囊素、0.4%辛酸、pH 5.2，孵育2小時(shí)，隨后以4%的量添加電正性金屬親和粒子（(TREN 40high,Bio-Works），并混合孵育另外4小時(shí)，然后通過(guò)使制劑穿過(guò)深度過(guò)濾器（Sartorius PC1）去除固體。宿主蛋白質(zhì)被降到305ppm并且聚集體被降到小于0.05%。通過(guò)陽(yáng)離子交換色譜進(jìn)一步純化抗體，使宿主蛋白質(zhì)降到5ppm，然后施加到原型裝置上，所述原型裝置包括單個(gè)配備有纖維素膜（Millipore）的切向流過(guò)濾子單元和單個(gè)具有強(qiáng)陰離子交換整體柱（CIM QA,BIA Separations）的吸附子單元，所述纖維素膜具有對(duì)應(yīng)于流體動(dòng)力學(xué)直徑為30kDa的假設(shè)球蛋白的平均孔徑。未檢測(cè)到宿主蛋白質(zhì)。聚集體小于0.01%。

實(shí)施例9.通過(guò)以下步驟處理含有243997ppm宿主蛋白質(zhì)污染物和24%聚集體的含IgG細(xì)胞培養(yǎng)收獲物以提取染色質(zhì)：添加1%尿囊素、0.4%辛酸、pH 5.6，孵育2小時(shí)，隨后以4%的量添加電正性金屬親和粒子（(TREN 40high,Bio-Works），并混合孵育另外4小時(shí)，然后通過(guò)使制劑穿過(guò)深度過(guò)濾器（Sartorius PC1）去除固體。宿主蛋白質(zhì)被降到3,551ppm并且聚集體被降到小于0.5%。通過(guò)用1.8M硫酸銨沉淀來(lái)進(jìn)一步純化抗體，使宿主蛋白質(zhì)降到1423ppm，然后將抗體施加到原型裝置上，所述原型裝置包括單個(gè)配備有纖維素膜（Millipore）的切向流過(guò)濾子單元和單個(gè)具有強(qiáng)力陰離子交換整體柱（CIM QA,BIA Separations）的吸附子單元，所述纖維素膜具有對(duì)應(yīng)于流體動(dòng)力學(xué)直徑為50kDa的假設(shè)球蛋白的平均孔徑。收集的IgG中的宿主蛋白質(zhì)污染物被降到12ppm。聚集體小于0.05%。

實(shí)施例10.通過(guò)蛋白A處理含有369422ppm宿主蛋白質(zhì)污染物、11%聚集體和約10%游離輕鏈的含IgG細(xì)胞培養(yǎng)收獲物以降低染色質(zhì)負(fù)荷并部分純化抗體。宿主蛋白質(zhì)污染物被降到1873ppm，聚集體被降到1.12%，游離輕鏈被降到0.4%。將制劑施加到原型裝置上，所述原型裝置配置有單個(gè)配備有纖維素膜（Millipore）的切向流過(guò)濾子單元和單個(gè)具有強(qiáng)陰離子交換整體柱（CIM QA,BIA Separations）的吸附子單元，所述纖維素膜具有對(duì)應(yīng)于流體動(dòng)力學(xué)直徑為30kDa的假設(shè)球蛋白的平均孔徑。通過(guò)使制劑穿過(guò)吸附子單元脫機(jī)的裝置來(lái)初步處理制劑，在此期間的緩沖液是50mM Hepes、150mM NaCl、pH 7.0。這使宿主蛋白質(zhì)污染物降到350ppm并使游離輕鏈降到0.2%，但聚集體含量增加到1.70%。使吸附子單元聯(lián)機(jī)，并使緩沖液交換為20mM Tris、pH 8.0。宿主蛋白質(zhì)污染物被降到8ppm，聚集體被降到0.55%，游離輕鏈被降到0.19%。

實(shí)施例11.通過(guò)以下步驟從含有293158ppm宿主蛋白質(zhì)污染物、23.35%聚集體和約12%游離輕鏈的含IgG細(xì)胞培養(yǎng)收獲物提取染色質(zhì)：用1%尿囊素、0.4%辛酸、pH 5.4處理含IgG細(xì)胞培養(yǎng)收獲物，孵育2小時(shí)，通過(guò)微濾去除固體，然后使其通過(guò)填充有體積為原始細(xì)胞培養(yǎng)收獲物體積的5%的Bio-Works TREN(high)的柱。宿主蛋白質(zhì)污染物被降到3565ppm，聚集體被降到2.1%，游離輕鏈被降到1.72%。將制劑施加到原型裝置上，所述原型裝置配置有單個(gè)配備有纖維素膜（Millipore）的切向流過(guò)濾子單元和單個(gè)具有強(qiáng)陰離子交換整體柱（CIM QA,BIA Separations）的吸附子單元，所述纖維素膜具有對(duì)應(yīng)于流體動(dòng)力學(xué)直徑為30kDa的假設(shè)球蛋白的平均孔徑。收集的IgG中的宿主蛋白質(zhì)污染物合計(jì)為563ppm，聚集體含量增加到2.7%，游離輕鏈似乎增加到2.37%。將制劑再分成3個(gè)部分用于隨后的單獨(dú)處理。通過(guò)羥磷灰石色譜法（CHT I型,40微米,Bio-Rad）在結(jié)合-洗脫模式下處理的部分使宿主蛋白質(zhì)降到113ppm，聚集體降到1.22%并且游離輕鏈降到1.7%。通過(guò)填充有電負(fù)性多元色譜介質(zhì)（HCX,Merck-Millipore）的柱上的色譜法在結(jié)合-洗脫模式下處理的部分使宿主蛋白質(zhì)降到18ppm，聚集體降到1.61%并且游離輕鏈降到0.49%。通過(guò)電正性多元色譜介質(zhì)（Capto adhere,GE Healthcare）上的色譜法在結(jié)合-洗脫模式下處理的部分使宿主蛋白質(zhì)污染物降到3ppm，聚集體降到0.47%并且游離輕鏈降到檢測(cè)不到的水平。

實(shí)施例12.將來(lái)自實(shí)施例11的被提取染色質(zhì)的制劑施加到原型裝置上，所述原型裝置以與實(shí)施例11相同的方式配置，除了用SO3陽(yáng)離子交換整體柱替換QA陰離子交換整體柱，并將緩沖液變?yōu)?0mM Tris、25mM NaCl、pH 8.0，使抗體不會(huì)顯著結(jié)合到陽(yáng)離子交換劑上。宿主蛋白質(zhì)污染物從3565ppm降到2852ppm，聚集體從2.01%降到0.96%，并且游離輕鏈含量似乎從1.72%增加到2.75%。將制劑再分成3個(gè)部分用于隨后的單獨(dú)處理。通過(guò)羥磷灰石色譜法（CHT I型,40微米,Bio-Rad）在結(jié)合-洗脫模式下處理的部分使宿主蛋白質(zhì)降到1354ppm，聚集體降到0.15%并且游離輕鏈降到2.80%。通過(guò)填充有電負(fù)性多元色譜介質(zhì)（HCX,Merck-Millipore）的柱上的色譜法在結(jié)合-洗脫模式下處理的部分使宿主蛋白質(zhì)降到147ppm，聚集體降到0.96%并且游離輕鏈降到0.43%。通過(guò)電正性多元色譜介質(zhì)（Capto adhere,GE Healthcare）上的色譜法在結(jié)合-洗脫模式下處理的部分使宿主蛋白質(zhì)污染物降到72ppm，聚集體降到0.16%并且游離輕鏈降到檢測(cè)不到的水平。

實(shí)施例13.將來(lái)自實(shí)施例11的被提取染色質(zhì)的制劑施加到原型裝置上，所述原型裝置以與實(shí)施例11相同的方式配置，除了用疏水性丁基整體柱替換QA陰離子交換整體柱。將制劑分成3份。在裝置上將一部分緩沖液交換為20mM MES、pH 6.0，在此條件下抗體不結(jié)合到吸附劑上。所收集的抗體的宿主蛋白質(zhì)污染物從3565ppm降到1894ppm，聚集體含量似乎從2.01%略微增加到2.17%，并且游離輕鏈含量似乎從1.72%增加到2.51%。在裝置上將一部分緩沖液交換為20mM Hepes、pH 7.0。所收集抗體的宿主蛋白質(zhì)污染物從3565ppm降到2525ppm，聚集體含量從2.01%降到1.61%，并且游離輕鏈含量似乎從1.72%增加到2.43%。在裝置上將一部分緩沖液交換為20mM Tris、pH 8.0。所收集抗體的宿主蛋白質(zhì)污染物從3565ppm降到3095ppm，聚集體含量從2.01%降到0.82%，并且游離輕鏈含量似乎從1.72%增加到3.17%。

實(shí)施例14.將含有393093ppm的宿主蛋白質(zhì)污染物和10.96聚集體的含IgG的哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)上清液施加到蛋白A柱上以富集IgG并降低染色質(zhì)含量。宿主蛋白質(zhì)含量被降到2058ppm并且聚集體被降到1.22%。將NaCl溶解到1M的最終濃度，并且將制劑施加于原型裝置，所述原型裝置配置有單個(gè)配備有纖維素膜（Millipore）的切向流過(guò)濾子單元和兩個(gè)吸附子單元，所述纖維素膜具有對(duì)應(yīng)于流體動(dòng)力學(xué)直徑為30kDa的假設(shè)球蛋白的平均孔徑，所述兩個(gè)吸附子單元是垂直的并串聯(lián)的，分別配備有強(qiáng)陰離子交換整體柱和負(fù)載羥基的整體柱（CIM QA,CIM OH,BIA Separations）。在吸附色譜子單元脫機(jī)下制劑被緩沖液交換為20mM Tris、pH 8.0，在此期間宿主蛋白質(zhì)污染物被進(jìn)一步降到1242ppm，而聚集體增加到1.33%。使吸附色譜子單元聯(lián)機(jī)，并使緩沖液和樣品在系統(tǒng)中再循環(huán)。宿主蛋白質(zhì)被降到8ppm并且聚集體被降到0.42%。

實(shí)施例15.通過(guò)以下步驟從含有260184ppm宿主蛋白質(zhì)污染物和26.05%聚集體的含IgG細(xì)胞培養(yǎng)收獲物提取染色質(zhì)：用1%尿囊素、0.4%辛酸、pH 5.4處理含IgG細(xì)胞培養(yǎng)收獲物，孵育2小時(shí)，通過(guò)微濾去除固體，然后使其通過(guò)填充有體積為原始細(xì)胞培養(yǎng)收獲物體積的5%的Bio-Works TREN(high)的柱。宿主蛋白質(zhì)污染物被降到5378ppm并且聚集體被降到3.98%。IgG濃度從開(kāi)始的0.71mg/mL降到0.59mg/mL。將制劑施加到填充有電負(fù)性多元粒子（HCX,Merck-Millipore）的柱上，洗滌柱，并通過(guò)鹽梯度洗脫IgG，從而使宿主蛋白質(zhì)含量降到490ppm并使聚集體降到2.06%。IgG濃度為5.69mg/mL。將在約0.7M NaCl下的HCX洗脫制劑施加到原型裝置上，所述原型裝置配置有單個(gè)配備有纖維素膜（Millipore）的切向流過(guò)濾子單元和單個(gè)具有強(qiáng)力陰離子交換整體柱（CIM QA,BIA Separations）的吸附子單元，所述纖維素膜具有對(duì)應(yīng)于流體動(dòng)力學(xué)直徑為30kDa的假設(shè)球蛋白的平均孔徑。吸附子單元最初脫機(jī)。制劑被濃縮到34mg/mL的IgG濃度，在此期間宿主蛋白質(zhì)濃度被降到297ppm并且聚集體被降到2.17%。使吸附子單元聯(lián)機(jī)，并在注入50mM Tris、pH 8.0進(jìn)行交換緩沖液期間使制劑再循環(huán)以交換緩沖液。當(dāng)系統(tǒng)處于平衡（緩沖液交換完成）時(shí)，收集的IgG（23.2mg/mL）中的宿主蛋白質(zhì)污染物總計(jì)為153ppm并且聚集體含量為2.29%。

實(shí)施例16.用不同的細(xì)胞培養(yǎng)收獲物在單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)中重現(xiàn)實(shí)施例15的實(shí)驗(yàn)步驟，除了以下所述的細(xì)節(jié)，其它細(xì)節(jié)與實(shí)施例15相同。進(jìn)入原型裝置的制劑的宿主蛋白質(zhì)含量為196ppm（與實(shí)施例15中的490ppm相比）。在緩沖液交換為50mM Tris、pH 8.0之后，宿主污染物被降到110ppm。使吸附子單元（QA整體柱）聯(lián)機(jī)，從而在1個(gè)置換體積中將宿主污染物降到40ppm，并在5個(gè)置換體積后降到26ppm。

實(shí)施例17.用不同的細(xì)胞培養(yǎng)收獲物在單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)中重現(xiàn)實(shí)施例15的實(shí)驗(yàn)步驟，除了以下所述的細(xì)節(jié)，其它細(xì)節(jié)與實(shí)施例15相同。進(jìn)入原型裝置的制劑的宿主蛋白質(zhì)含量為215ppm（與實(shí)施例15中的490ppm相比）。在緩沖液被交換為50mM Tris、pH 8.0之后，將宿主污染物降到116ppm。使吸附子單元（QA整體柱）聯(lián)機(jī)，從而在1個(gè)置換體積中將宿主污染物降到28ppm，并在5個(gè)置換體積后降到19ppm。使用另一份相同的缺少染色質(zhì)/經(jīng)HCX處理的抗體重復(fù)實(shí)驗(yàn)，除了使用季胺膜吸附器（Sartobind Q,Sartorius）替換吸附子單元中的QA整體柱。宿主污染物在1個(gè)置換體積后降到28ppm并且在5個(gè)置換體積后降到17ppm。使用另一份相同的缺少染色質(zhì)/經(jīng)HCX處理的抗體重復(fù)實(shí)驗(yàn)，但是用填充有季胺離子交換色譜粒子（Nuvia Q,Bio-Rad Laboratories）的柱替換吸附子單元中的QA整體柱。宿主污染物在1個(gè)置換體積后降到20ppm并且在5個(gè)置換體積后降到11ppm。

實(shí)施例18.通過(guò)以下步驟從含有260183ppm宿主蛋白質(zhì)污染物和26.05%聚集體的含IgG細(xì)胞培養(yǎng)收獲物提取染色質(zhì)：用1%尿囊素、0.4%辛酸、pH 5.4處理含IgG細(xì)胞培養(yǎng)收獲物，孵育2小時(shí)，通過(guò)微濾去除固體，然后在被平衡到50mM Tris、pH 8.0的UNOsphere Q柱上通過(guò)空隙排阻陰離子交換色譜法處理。宿主蛋白質(zhì)污染物被降到228ppm并且聚集體被降到2.47%。將制劑施加到填充有電負(fù)性多元粒子（HCX,Merck-Millipore）的柱上，洗滌柱，并通過(guò)鹽梯度洗脫IgG，從而使宿主蛋白質(zhì)含量降到38ppm并使聚集體降到1.93%。將制劑施加到原型裝置上，所述原型裝置配置有單個(gè)配備有纖維素膜（Millipore）的切向流過(guò)濾子單元和單個(gè)具有強(qiáng)力陰離子交換整體柱（CIM QA,BIA Separations）的吸附子單元，所述纖維素膜具有對(duì)應(yīng)于流體動(dòng)力學(xué)直徑為30kDa的假設(shè)球蛋白的平均孔徑。當(dāng)緩沖液從開(kāi)始的～0.7M NaCl跟隨HCX交換為50mM Tris、pH 8.0時(shí)，吸附子單元與切向流過(guò)濾子單元共同聯(lián)機(jī)。宿主蛋白質(zhì)污染物被降到38ppm并且聚集體被降到1.37%。

實(shí)施例19.在一個(gè)平行實(shí)驗(yàn)中，用最初含有380492ppm宿主蛋白質(zhì)和25.88%聚集體的不同細(xì)胞培養(yǎng)收獲物執(zhí)行實(shí)施例18的步驟。染色質(zhì)提取使宿主蛋白質(zhì)水平降到1134ppm并且聚集體降到0.63%。HCX使宿主蛋白質(zhì)降到135ppm并且聚集體為0.82%。將制劑施加到原型裝置上，所述原型裝置配置有單個(gè)配備有纖維素膜（Millipore）的切向流過(guò)濾子單元和單個(gè)具有強(qiáng)陰離子交換整體柱（CIM QA,BIA Separations）的吸附子單元，所述纖維素膜具有對(duì)應(yīng)于流體動(dòng)力學(xué)直徑為30kDa的假設(shè)球蛋白的平均孔徑。當(dāng)緩沖液從開(kāi)始的～0.7M NaCl跟隨HCX交換為50mM Tris、pH 8.0時(shí)，吸附子單元與切向流過(guò)濾子單元聯(lián)機(jī)。宿主蛋白質(zhì)污染物被降到25ppm并且聚集體被降到0.86%。

實(shí)施例20.通過(guò)以下步驟從含有260184ppm宿主蛋白質(zhì)污染物和26.05%聚集體的含IgG細(xì)胞培養(yǎng)收獲物提取染色質(zhì)：用1%尿囊素、0.4%辛酸、pH 5.4處理含IgG細(xì)胞培養(yǎng)收獲物，孵育2小時(shí)，通過(guò)微濾去除固體，然后使其通過(guò)與深度過(guò)濾器（PB1,Sartorius）串聯(lián)的填充有體積為原始細(xì)胞培養(yǎng)收獲物體積的5%的Bio-Works TREN(high)的柱，然后在被平衡到50mM Tris、pH 8.0的UNOsphere Q柱上通過(guò)空隙排阻陰離子交換色譜法對(duì)其進(jìn)行處理。宿主蛋白質(zhì)污染物被降到53ppm并且聚集體被降到2.02%。將制劑施加到原型裝置上，所述原型裝置配置有單個(gè)配備有纖維素膜（Millipore）的切向流過(guò)濾子單元和單個(gè)具有強(qiáng)陰離子交換整體柱（CIM QA,BIA Separations）的吸附子單元，所述纖維素膜具有對(duì)應(yīng)于流體動(dòng)力學(xué)直徑為30kDa的假設(shè)球蛋白的平均孔徑。收集的IgG中的宿主蛋白質(zhì)污染物總計(jì)為3ppm并且聚集體含量為1.76%。將制劑施加到Capto adhere柱（GE Healthcare）上使宿主蛋白質(zhì)污染物降到可檢測(cè)的水平以下并且聚集體降到小于0.1%。

實(shí)施例21.通過(guò)以下步驟從含有260184ppm宿主蛋白質(zhì)污染物和26.05%聚集體的含IgG細(xì)胞培養(yǎng)收獲物提取染色質(zhì)：用1%尿囊素、0.4%辛酸、pH 5.4處理含IgG細(xì)胞培養(yǎng)收獲物，孵育2小時(shí)，通過(guò)微濾去除固體，然后使其通過(guò)填充有體積為原始細(xì)胞培養(yǎng)收獲物體積的5%的Bio-Works TREN(high)的柱。宿主蛋白質(zhì)被降到4122ppm并且聚集體被降到3.32%。使用Nuvia S（Bio-Rad Laboratories）通過(guò)常規(guī)陽(yáng)離子交換色譜處理制劑。宿主蛋白質(zhì)被降到34ppm并且聚集體被降到2.69%。將制劑施加到原型裝置上，所述原型裝置配置有單個(gè)配備有纖維素膜（Millipore）的切向流過(guò)濾子單元和單個(gè)具有強(qiáng)陰離子交換整體柱（CIM QA,BIA Separations）的吸附子單元，所述纖維素膜具有對(duì)應(yīng)于流體動(dòng)力學(xué)直徑為30kDa的假設(shè)球蛋白的平均孔徑。宿主蛋白質(zhì)污染物被降到6ppm并且聚集體被降到1.75%。將制劑施加到Capto adhere柱（GE Healthcare）上使宿主蛋白質(zhì)污染物降到可檢測(cè)的水平以下并且聚集體降到小于0.1%。

實(shí)施例22.進(jìn)行一對(duì)實(shí)驗(yàn)，其中通過(guò)蛋白A親和色譜處理含IgG細(xì)胞培養(yǎng)收獲物以濃縮抗體并降低染色質(zhì)含量。其含有7633ppm宿主蛋白質(zhì)污染物。添加NaCl至1M的最終濃度。將制劑分成等份，并各自施加到原型裝置上，所述原型裝置配置有單個(gè)配備有纖維素膜（Millipore）的切向流過(guò)濾子單元和單個(gè)具有強(qiáng)陰離子交換整體柱（CIM QA,BIA Separations）的吸附子單元，所述纖維素膜具有對(duì)應(yīng)于流體動(dòng)力學(xué)直徑為30kDa的假設(shè)球蛋白的平均孔徑。在第一實(shí)驗(yàn)中，吸附子單元與切向流過(guò)濾子單元一開(kāi)始就聯(lián)機(jī)。在第二實(shí)驗(yàn)中，在制劑已在切向流過(guò)濾子單元中循環(huán)5個(gè)置換體積后使吸附子單元聯(lián)機(jī)。尤其在第一實(shí)施例中，認(rèn)為1M NaCl防止污染物結(jié)合到吸附單元上，從而促進(jìn)小污染物通過(guò)膜孔被替代性地消除。在緩沖液交換為50mM Tris、pH 8.0之后，宿主蛋白質(zhì)在第一實(shí)驗(yàn)中被降到399ppm并且在第二實(shí)驗(yàn)中被降到368ppm。

實(shí)施例23.在一些實(shí)驗(yàn)中，將缺乏染色質(zhì)的含IgG細(xì)胞培養(yǎng)收獲物施加到原型裝置上，其中吸附子單元是具有足以保留IgG的孔隙率的電正性膜。因?yàn)榇朔N膜不能在市面上購(gòu)買，所以根據(jù)如國(guó)際專利WO20018792A2的圖2A中所述的van Reis的方法來(lái)制備。簡(jiǎn)言之，將30kDa纖維素膜（Sartorius 14459-76-D）與2M 3-溴丙基三甲基溴化銨在室溫下反應(yīng)過(guò)夜。和van Reis不同，然后用1M NaCl洗滌膜，然后用水洗滌膜，以去除殘余反應(yīng)物和反應(yīng)副產(chǎn)物。通過(guò)陰離子染料甲基藍(lán)的結(jié)合確認(rèn)季氨基的固定。如下簡(jiǎn)要證明電正性膜的功能性：通過(guò)調(diào)節(jié)到pH 5.4，添加1%尿囊素，隨后添加0.4%辛酸鈉，攪拌孵育2小時(shí)來(lái)凈化含有約1.5g/L濃度的IgG單克隆抗體的哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)收獲物。通過(guò)微濾去除固體，并使上清液流過(guò)含有經(jīng)TREN（WorkBeads 40TREN High,BioWorks,Uppsala）取代的瓊脂糖珠的柱，其中TREN柱的體積是細(xì)胞培養(yǎng)收獲物的原始體積的5%。這將宿主蛋白質(zhì)污染物從開(kāi)始的219570ppm降到4441ppm。不經(jīng)過(guò)平衡就將樣品施加于被30kDa季胺取代的過(guò)濾器上，并滲濾至50mM Tris、pH 8.0。宿主蛋白質(zhì)污染物被降到679ppm。將NaCl添加到處理過(guò)的IgG中至1M的最終濃度，并施加到被平衡到50mM Tris、1M NaCl、pH 8.0的Capto adhere柱（GE Healthcare）。用一個(gè)步驟洗脫Capto adhere柱至50mM MES、300mM NaCl、pH 6.0。被洗脫的IgG的HCP含量小于1ppm，并且含有小于1ppm DNA和小于0.1%聚集體。

實(shí)施例24.通過(guò)添加0.4%的辛酸、1%的尿囊素，然后在pH 5.4下孵育2小時(shí)來(lái)處理含有644254ppm宿主蛋白質(zhì)污染物和2.91%聚集體污染物的含IgM的哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)收獲物以去除染色質(zhì)。添加負(fù)載TREN的粒子（TREN-high,Bio-Works）至5%的比例并孵育另外2小時(shí)，此后通過(guò)離心去除固體，并通過(guò)空隙排阻陰離子交換色譜法在被平衡到50mM磷酸鹽、200mM NaCl、pH 7.0的UNOsphere Q柱上處理上清液。這去除超過(guò)99%的染色質(zhì)以及所有的聚集體，并將宿主蛋白質(zhì)污染物降到13881ppm。將制劑施加到原型裝置上，所述原型裝置配置有單個(gè)配備有纖維素膜（Millipore）的切向流過(guò)濾子單元和單個(gè)具有強(qiáng)陽(yáng)離子交換整體柱（CIM SO3,BIA Separations）的吸附子單元，所述纖維素膜具有對(duì)應(yīng)于流體動(dòng)力學(xué)直徑為30kDa的假設(shè)球蛋白的平均孔徑。在SO3整體柱聯(lián)機(jī)的情況下制劑被緩沖液交換至25mM MES、25mM Hepes、pH 5.5，導(dǎo)致IgM結(jié)合到整體柱上，而大多數(shù)的未吸附的小污染物通過(guò)膜孔。然后通過(guò)對(duì)制劑進(jìn)行緩沖液交換為25mM MES、25mM Hepes、pH 6.5來(lái)洗滌整體柱；然后通過(guò)對(duì)制劑進(jìn)行緩沖液交換為25mM MES、25mM Hepes、125mM NaCl、pH 6.5來(lái)洗脫IgM。用干凈的緩沖液沖洗聯(lián)機(jī)SO3整體柱然后使其脫機(jī)。制劑被緩沖液交換為50mM Hepes,pH 7.0，然后從裝置上收集，產(chǎn)物含有3146ppm宿主蛋白質(zhì)污染物且不含聚集體。將制劑施加到常規(guī)色譜儀上的QA整體柱，洗滌并洗脫，將宿主蛋白質(zhì)污染物降到29ppm。

實(shí)施例25.將含有噬菌體病毒M13、17,034ng/mL的宿主蛋白質(zhì)污染物和0.24ng/mL的宿主DNA的大腸桿菌細(xì)胞培養(yǎng)收獲物施加到原型裝置上，所述原型裝置配置有單個(gè)配備有纖維素膜（Millipore）的切向流過(guò)濾子單元和兩個(gè)吸附子單元，所述纖維素膜具有對(duì)應(yīng)于流體動(dòng)力學(xué)直徑為30kDa的假設(shè)球蛋白的平均孔徑，所述兩個(gè)吸附子單元是垂直的且彼此并聯(lián)，相對(duì)于切向流過(guò)濾子單元是垂直的，具有閥門以便在需要時(shí)使兩個(gè)吸附子單元中的一個(gè)或兩個(gè)脫機(jī)。吸附子單元配備有強(qiáng)陽(yáng)離子交換整體柱（CIM SO3）和強(qiáng)陰離子交換整體柱（CIM QA）。在SO3整體柱聯(lián)機(jī)的情況下制劑被緩沖液交換至50mM MES、pH 6.0。在這些條件下，病毒不結(jié)合到整體柱上，而是被膜保留。一些污染物吸附到SO3整體柱上，而未吸附的小污染物通過(guò)膜的孔。制劑被緩沖液交換以從SO3整體柱沖洗下未吸附的病毒。此時(shí)收集的樣品含有243ng/mL宿主蛋白質(zhì)污染物和0.11ng/mL DNA。此時(shí)的病毒回收率是73%。與使QA整體柱聯(lián)機(jī)對(duì)應(yīng)，使SO3整體柱脫機(jī)。緩沖液被交換至50mM Hepes、pH 7.0，在此期間病毒結(jié)合到QA整體柱上，并且認(rèn)為在此期間未吸附的小污染物已經(jīng)通過(guò)膜的孔。緩沖液被交換至50mM Hepes、500mM NaCl、pH 7.0以從QA整體柱上洗脫病毒，并用干凈的緩沖液沖洗整體柱并使其脫機(jī)。從系統(tǒng)收集病毒，其含有90ng/mL宿主蛋白質(zhì)和0.04ng/mL DNA。這個(gè)方法階段的病毒回收率是86%，并且整個(gè)方法的病毒回收率是63%。

本文中公開(kāi)的實(shí)施方案可以與其它純化方法組合以實(shí)現(xiàn)更高的純化水平。一些此類實(shí)施方案可以包括在已經(jīng)使用一些其它分級(jí)分離方法之后執(zhí)行所公開(kāi)的方法。其它此類實(shí)施方案可以包括在使用一些其它分級(jí)分離之前執(zhí)行所公開(kāi)的方法。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員有能力制定用于各種其它方法的適當(dāng)條件并將這些條件與本文中的實(shí)施方案整合以實(shí)現(xiàn)特定生物制品的必要純化。

所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解，所公開(kāi)裝置和方法的一些優(yōu)點(diǎn)可以用所公開(kāi)裝置和方法的變體（包括通過(guò)將一個(gè)或多個(gè)切向流過(guò)濾子單元與一個(gè)或多個(gè)吸附色譜子單元分開(kāi)）獲得。此種分開(kāi)應(yīng)用（例如本文中所描述的裝置或方法實(shí)施方案中的任一個(gè)，其中制劑或其它材料通過(guò)非導(dǎo)管的方式在裝置的各個(gè)部件之間傳送，包括由操作人員從裝置的一個(gè)部分手動(dòng)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分）被理解為所公開(kāi)發(fā)明的實(shí)施方案。

所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，以上實(shí)施例被設(shè)計(jì)成用于說(shuō)明一些最常見(jiàn)變量中的影響并且可以在不脫離所公開(kāi)裝置和方法的基本要素的情況下進(jìn)行許多變化。同樣地，從那些實(shí)施例應(yīng)理解，不同的細(xì)胞培養(yǎng)收獲物含有不同相對(duì)制劑的不同物種，這將產(chǎn)生顯著的可變性，并且根據(jù)提取染色質(zhì)的方法在指定制劑的樣品之間，進(jìn)一步的可變性將是明顯的。

本文中引用的所有參考文獻(xiàn)都以全文引用的方式并入并且用于所有目的，其程度與每個(gè)單獨(dú)公布或?qū)＠驅(qū)＠暾?qǐng)被具體并單獨(dú)地表明以全文引用的方式并入以用于所有目的一樣。如果以引用方式并入的公布和專利或?qū)＠暾?qǐng)與說(shuō)明書(shū)中所含的公開(kāi)內(nèi)容矛盾，那么說(shuō)明書(shū)將會(huì)廢除和/或優(yōu)先于任何此種矛盾材料。

在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中使用的表示成分?jǐn)?shù)量、色譜條件等的所有數(shù)字都被理解為在所有情況下受到術(shù)語(yǔ)“約”的修飾。因此，除非相反地指出，否則在說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求書(shū)中列出的數(shù)字參數(shù)是近似值，其可以取決于通過(guò)本文中的實(shí)施方案所希望獲得的所需性能而變化。

本文中所公開(kāi)的實(shí)施方案可以在不脫離其精神和范圍的情況下進(jìn)行許多修改和變化，這對(duì)于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的。本文中描述的具體實(shí)施方案僅通過(guò)舉例的方式提供，并且不意味著以任何方式進(jìn)行限制。這意味著說(shuō)明書(shū)和實(shí)施例僅被視為示例性的，實(shí)施方案的真正范圍和精神由以下權(quán)利要求書(shū)指定。