專利名稱：并行分離系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在分離系統(tǒng)中的方法，該分離系統(tǒng)包括均包括分離模塊的并行流體路徑，并且涉及包括許多并行流體路徑的分離系統(tǒng)，其中，每個(gè)并行流體路徑包括分離模塊。
背景技術(shù)：
處于并行構(gòu)造的諸如色譜柱或筒(cartridge)的分離模塊的使用可能降低成本并且提高試驗(yàn)性和過程規(guī)模(pilot and process scale)生物制造中的靈活性。然而，存在與該構(gòu)想相關(guān)的許多問題。問題中的一個(gè)是分離效率將由于并行組件中的單個(gè)模塊上面的非均勻流而降低
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是解決在使兩個(gè)或更多個(gè)分離模塊并行地運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的調(diào)整問題。該目的以根據(jù)權(quán)利要求I的方法和根據(jù)權(quán)利要求6的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。因此，停留時(shí)間和色譜效率二者可在并行地運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的每個(gè)單個(gè)模塊上面測(cè)量。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供處于并行構(gòu)造的分離系統(tǒng)，其滿足并且超過質(zhì)量系統(tǒng)的要求，該質(zhì)量系統(tǒng)使用在活性藥物組分、診斷、食物、藥物產(chǎn)品和醫(yī)療裝置的制造和試驗(yàn)中。用于這種質(zhì)量系統(tǒng)的實(shí)例是“良好操作規(guī)范”或“GMP”，其概述可影響產(chǎn)品的質(zhì)量的生產(chǎn)和試驗(yàn)的方面。GMP中的基本原理例如是制造過程需要被清楚地限定和控制。所有關(guān)鍵過程需要驗(yàn)證以確保與規(guī)范一致和符合該規(guī)范。此外，記錄將在制造期間人工地或通過儀器進(jìn)行，并且這些記錄應(yīng)當(dāng)使待追蹤的批量的完整歷史能夠以可理解且可取得的形式保持。GMP例如在1938年的食品、藥物及化妝品法案(21USC351)的第501 (B)節(jié)下由管理機(jī)構(gòu)(在美國(guó)由美國(guó)食品及藥物管理局)執(zhí)行。規(guī)章使用短語“現(xiàn)行良好操作規(guī)范”(CGMP)以描述這些準(zhǔn)則。本發(fā)明的另一個(gè)目的是特別地滿足在使用處于并行構(gòu)造的分離系統(tǒng)時(shí)歸入GMP的驗(yàn)證(validation)要求,諸如過程和清潔驗(yàn)證。本發(fā)明的另一個(gè)目的是特別地滿足在使用處于并行構(gòu)造的分離系統(tǒng)時(shí)歸入GMP的確認(rèn)(qualification)要求,諸如過程和設(shè)計(jì)確認(rèn)(DQ)、組分確認(rèn)(CQ)、安裝確認(rèn)(IQ)、操作確認(rèn)(OQ)、過程確認(rèn)(PQ)。本發(fā)明的又一個(gè)目的是特別地滿足在使用處于并行構(gòu)造的自動(dòng)分離系統(tǒng)時(shí)歸入GMP的文件編制(documentation)要求,并且尤其是提供滿足并且超過驗(yàn)證和確認(rèn)要求所需的電子數(shù)據(jù)和記錄。在從屬權(quán)利要求中描述本發(fā)明的又一些合適實(shí)施例。


圖I示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的包括分離模塊的并行組件的分尚系統(tǒng)。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的本發(fā)明的方法的流程圖。圖3示出了用于根據(jù)圖I中示出的實(shí)施例的一個(gè)實(shí)例的脈沖響應(yīng)圖表。
具體實(shí)施例方式圖I示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的包括分離模塊Ml’，M2’，···.Mn’的并行組件33的分離系統(tǒng)31。并行組件33包括許多并行流體路徑FI’，F(xiàn)2’，….Fn’。三個(gè)流體路徑在此處被示出，但是它可為任何數(shù)量的并行流體路徑。每個(gè)流體路徑FI，，F(xiàn)2，，……Fn，包括分離模塊Ml’，M2’，……Mn，。分離系統(tǒng)31進(jìn)一步包括進(jìn)入并行組件33的入口流體路徑35和離開并行組件33的出口流體路徑37。入口流體路徑35在該實(shí)施例中包括泵39、流量計(jì)41和壓力傳感器43。根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)流體路徑Fl’，F(xiàn)2’，…Fn’還包括傳感器SI，S2,….Sn，并且系統(tǒng)31中的出口流體路徑37包括至少一個(gè)系統(tǒng)傳感器 45。傳感器SI. . Sn適合于在使分離模塊并行地運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)測(cè)量每個(gè)單個(gè)分離模塊M1’，M2’，···.Mn’上面的停留時(shí)間和/或色譜效率，并且同時(shí)，這些特征還可借助于系統(tǒng)傳感器45在系統(tǒng)水平上測(cè)量。因此，由系統(tǒng)傳感器45測(cè)量的在系統(tǒng)水平上的總響應(yīng)可與由傳感器SI..Sn測(cè)量的每個(gè)分離模塊的單個(gè)響應(yīng)比較。在本發(fā)明的可選實(shí)施例中，傳感器SI，.... Sn僅設(shè)置在除了一個(gè)流體路徑之外的所有流體路徑中。來自最后流體路徑的傳感器響應(yīng)還可通過使用來自系統(tǒng)傳感器的響應(yīng)并且減去其他傳感器響應(yīng)而計(jì)算。合適地，這些傳感器是測(cè)量特征流體特性的一次性探測(cè)器，其中，特征流體特性具有如下類型流體流率、實(shí)例濃度、力、壓力、溫度、傳導(dǎo)率、P H或光的吸收、反射或發(fā)射，例如U V吸收的測(cè)量。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的本發(fā)明的方法的流程圖。在下面按順序描述步驟
SI :在并行流體路徑中利用所述傳感器(Sl，S2，一Sn)測(cè)量特征流體特性。可選地，利用所述傳感器中的η-l個(gè)傳感器測(cè)量特征流體特性，測(cè)量系統(tǒng)水平上的特征流體特性并且計(jì)算最后流體路徑中的特征流體特性。S3 :利用系統(tǒng)傳感器(45)可能地測(cè)量相同的特征流體特性。S5 比較測(cè)量的特征流體特性以評(píng)價(jià)和/或確認(rèn)分離系統(tǒng)的性能。分離系統(tǒng)的評(píng)價(jià)可為停留時(shí)間和/或色譜效率的測(cè)量。特征流體特性可具有如下類型流體流率、濃度、傳導(dǎo)率或者光或能量的吸收、反射或消滅的變化。傳感器響應(yīng)的比較為了確認(rèn)、監(jiān)測(cè)或者文件編制系統(tǒng)的性能而進(jìn)行。圖3示出了用于根據(jù)圖I中示出的實(shí)施例的一個(gè)實(shí)例的脈沖響應(yīng)圖表。在該實(shí)例中，存在三個(gè)流體路徑Fl’，F(xiàn)2’，F(xiàn)3’和因此三個(gè)分離模塊Ml’，M2’，M3’。指示為51的曲線示出了系統(tǒng)水平上(即，由系統(tǒng)傳感器45測(cè)量)的實(shí)際響應(yīng)。在此處，停留時(shí)間測(cè)量為通過曲線上面的積分計(jì)算的平均停留時(shí)間。在簡(jiǎn)化程序中，停留時(shí)間可從最大脈沖響應(yīng)(波峰的最大高度)處的停留時(shí)間推導(dǎo)出。曲線的前置暗示，并行系統(tǒng)中的一個(gè)(或更多個(gè))模塊可偏離關(guān)于停留時(shí)間的額定響應(yīng)，或者至少一個(gè)模塊可具有示出過度前置的填充床效率。然而，總響應(yīng)信號(hào)不單獨(dú)給出關(guān)于單個(gè)模塊的狀態(tài)和曲線的前置的根本原因的詳細(xì)信息。該信息可僅由來自單個(gè)模塊的信號(hào)提供。指示為53的曲線示出以第一流體路徑F1’中的第一傳感器SI測(cè)量的實(shí)際響應(yīng)。該實(shí)際響應(yīng)因此是來自與系統(tǒng)的其他分離模塊M2’，M3’并行地運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的第一分離模塊Ml’的實(shí)際響應(yīng)。指示為55的曲線示出以第二流體路徑F2’中的第二傳感器S2測(cè)量的實(shí)際響應(yīng)。該實(shí)際響應(yīng)因此是來自與系統(tǒng)的其他分離模塊Ml’，M3’并行地運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的第二分離模塊M2’的實(shí)際響應(yīng)。指示為57的曲線示出以第三流體路徑F3’中的第三傳感器S3測(cè)量的實(shí)際響應(yīng)。該實(shí)際響應(yīng)因此是來自與系統(tǒng)的其他分離模塊Ml’，M2’并行地運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的第三分離模塊M3’的實(shí)際響應(yīng)。對(duì)于在此處討論的實(shí)例，所有分離模塊具有對(duì)稱形狀的停留時(shí)間曲線，但是一個(gè)分離模塊(第一分離模塊Ml’ )具有減小的平均停留時(shí)間。這分別揭示，用于該模塊的液力阻力(hydraulic resistance)低于其他模塊，并且實(shí)際流率高于其他模塊。因此，子系統(tǒng)水平上的信號(hào)的評(píng)估給出并行組件的效率的全面理解。用于單個(gè)分離模塊的性能以及用于并行組件的總性能(利用傳感器45測(cè)量)的接受標(biāo)準(zhǔn)可在并行組件的安裝時(shí)以及在過程之前和在整個(gè)過程中被設(shè)定和監(jiān)測(cè)。對(duì)于色譜模塊的并行組件，三個(gè)主要參數(shù)將被測(cè)量和評(píng)價(jià)
a)與系統(tǒng)水平上的響應(yīng)曲線中的平均停留時(shí)間相比的、用于并行組件中的每個(gè)模塊的平均停留時(shí)間，
b)關(guān)于與系統(tǒng)水平上的用于響應(yīng)曲線的波峰寬度相比的、用于并行組件中的每個(gè)模塊 的波峰寬度(譜帶增寬)的色譜效率，和
c)與系統(tǒng)水平上的響應(yīng)曲線中的對(duì)稱相比的、用于并行組件中的每個(gè)模塊的用于響應(yīng)曲線的波峰對(duì)稱。為了降低本發(fā)明中描述的為了控制和測(cè)量的系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本，可使用多路傳輸(multiplexing)技術(shù)。多路傳輸技術(shù)允許來自或到控制系統(tǒng)的共同信號(hào)處理通道的組合使用，以便連續(xù)地到達(dá)和修改例如控制閥的位置。此外，多路傳輸技術(shù)分別允許到發(fā)送器或控制系統(tǒng)的傳感器信息的連續(xù)或同時(shí)讀取。在本發(fā)明中描述的流體線路的液力阻力的連續(xù)調(diào)節(jié)期間，多路傳輸原理尤其適合于建造控制系統(tǒng)。關(guān)于描述用于分離模塊的性能監(jiān)測(cè)的傳感器信息的讀取，由于將在柱模塊和系統(tǒng)處監(jiān)測(cè)的脈沖響應(yīng)信號(hào)的相當(dāng)緩慢的變化，故能夠?qū)崿F(xiàn)為離散傳感器信號(hào)的連續(xù)且循環(huán)的讀取的多路傳輸也是可適用的。
權(quán)利要求
1.一種在分離系統(tǒng)(31)中的方法，所述分離系統(tǒng)(31)包括均包括分離模塊(Ml’，M2’，…Mn’ )的并行流體路徑(FI’，F(xiàn)2’，…Fn’)，所述方法包括如下步驟 將相同類型的傳感器(Sl，S2，一Sn)至少設(shè)置在除了一個(gè)并行流體路徑之外的所述并行流體路徑中的每ー個(gè)中； 利用所述并行流體路徑中的所述傳感器中的至少ー個(gè)來測(cè)量特征流體特性； 利用定位在所述分離系統(tǒng)(31)的出口中的系統(tǒng)傳感器(45)可能地測(cè)量相同的特征流體特性；和 比較測(cè)量的特征流體特性以評(píng)價(jià)和/或確認(rèn)所述分離系統(tǒng)的性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述分離系統(tǒng)的評(píng)價(jià)包括停留時(shí)間和/或色譜效率的測(cè)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在干，進(jìn)ー步包括將來自所述流體路徑中的一個(gè)中的至少ー個(gè)傳感器的傳感器響應(yīng)與所述系統(tǒng)傳感器(45)的傳感器響應(yīng)比較。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述特征流體特性具有如下類型流體流率、濃度、力、壓力、溫度、傳導(dǎo)率、PH或光的吸收、反射或發(fā)射，例如UV吸收的測(cè)量。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述傳感器響應(yīng)的比較為了確認(rèn)、監(jiān)測(cè)或者文件編制所述系統(tǒng)的性能而進(jìn)行。
6.ー種分離系統(tǒng)，其包括許多并行流體路徑(Fr，F(xiàn)2’，…Fn’)，其中，每個(gè)并行流體路徑包括分離模塊(Ml’，M2’，…Mn’)，并且至少除了ー個(gè)流體路徑之外的所有流體路徑包括相同類型的傳感器(SI，S2,…Sn)，所述分離系統(tǒng)進(jìn)一歩包括測(cè)量整個(gè)分離系統(tǒng)的相同類型的系統(tǒng)傳感器(45)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分離系統(tǒng)，其特征在于，所述分離模塊(M1’，M2’，…Mn’)是一次性的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的分離系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器(SI，S2,-Sn)是ー次性探測(cè)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8所述的分離系統(tǒng)，其特征在于，處于流體接觸的傳感器部分是柱模塊的集成部分。
全文摘要
一種在分離系統(tǒng)(31)中的方法，該分離系統(tǒng)(31)包括均包括分離模塊(M1’，M2’，…Mn’)的并行流體路徑(F1’，F(xiàn)2’，…Fn’)。根據(jù)本發(fā)明，所述方法包括如下步驟將相同類型的傳感器(S1，S2，…Sn)至少設(shè)置在除了一個(gè)并行流體路徑之外的所述并行流體路徑中的每一個(gè)中；利用并行流體路徑中的所述傳感器中的至少一個(gè)來測(cè)量特征流體特性；利用定位在分離系統(tǒng)(31)的出口中的系統(tǒng)傳感器(45)可能地測(cè)量相同的特征流體特性；和比較測(cè)量的特征流體特性以評(píng)價(jià)和/或確認(rèn)分離系統(tǒng)的性能。
文檔編號(hào)G01N30/28GK102821857SQ201180018011
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者K.格鮑爾 申請(qǐng)人:通用電氣健康護(hù)理生物科學(xué)股份公司