[发明专利]层析柱填充介质回收法

说明书

描述了包括层析柱管的系统，该层析柱管具有入口和出口以及布置在流量分配器之间的柱管壁中的端口组件，所述流量分配器一起在管内形成填满填充介质的腔室。端口组件便于从预填充柱中移除树脂，并且端口组件在层析柱的正常使用中不影响流体流动以进行层析分离或能够保持层析柱内的卫生状况。还描述了这样的方法：将管道附接到泵和层析柱入口和层析柱出口；打开端口组件；将管道附接到端口组件和第二贮存器；并且将含水溶液从贮存器泵入腔室中并且通过端口组件排出进入第二贮存器，从而将填充介质连同流动的含水溶液一起从层析柱中移除。

相关申请的交叉引用

本申请在35U.S.C§119(e)的规定下要求于2016年6月10日提交的题为“Chromatography Column Packing Medium Recovery”的临时美国专利申请62/348,760的优先权，其全部内容通过引用并入本申请。

技术领域

本发明涉及从层析柱中移除和回收柱填充介质的方法和系统。

背景技术

柱层析法是一种分离和/或纯化技术，其中填充介质的固定“底床”包含在刚性管内。填充介质可以具有固体颗粒(“固定相”)或涂有液体固定相的固体载体材料的形式。无论哪种方式，填充介质通常填满柱管的内部容积。

在分离层析中，当液体样品(“流动相”)通过层析柱时，样品中的不同化合物可以与固定相(例如，填充介质)差异地结合，使得它们相对于流动相减慢并不同速度移动通过层析柱。因此，那些与固定相较多相关的化合物比相关较少的那些化合物移动通过层析柱的速度更慢，并且该速度差异导致化合物在它们通过并离开层析柱时彼此分离。提升差异相关的固定相的特征可以是例如离子电荷(离子交换层析)、疏水性(疏水相互作用层析)和孔隙率(尺寸排阻层析)。

在另一种类型的柱层析(即，亲和层析)中，填充介质包括特异性地结合到液体样品中的一种或多种所需化合物或分子的结合剂，例如抗原、抗体或配体。因此，当液体样品流过填充介质时，只有所需化合物或分子保留在层析柱中。随后通过洗脱液的填充介质的流体将所需化合物或分子与附着在填充介质上的结合剂分离，或者将结合剂与填充介质分离。无论哪种方式，将所需化合物或分子冲洗出层析柱并收集在洗脱液中。亲和层析可用于许多应用，包括核酸纯化、从无细胞提取物中纯化蛋白质和从血液中纯化。

层析柱的主要部件是：柱或管，其通常由金属、玻璃或高刚性塑料材料制成；以及一对流量分配器，其通常被插入管的两端以在管中所述分配器之间形成装入填充介质的空间或腔室。

在现场用分离介质填充的层析柱通常具有可调节的顶部分配器，其允许调节顶部流动适配器位置或移除适配器以回收分离介质以在层析柱丧失性能的情况下再生或再加工。性能可能由于过程偏差(例如无意中泵送充液分离介质干燥物)或通过重复的过程循环而丧失，也可能由于分离介质的进料流结垢而缓慢劣化。

层析柱可以预先填充并根据需要用于开发和商业生物过程制造。以底床的高度生产并固定这些层析柱，使得流量分配器在层析管内不可逆地对准。虽然预填充柱具有优于传统的现场填充柱的优点(其易于使用且总体经济优势)，但是不能回收和再加工分离介质是很大的缺点。

发明内容

本发明至少部分地基于以下发现：如果在布置在两个流量分配器之间的层析柱上提供填充介质回收端口，则可以简单且快速地移除层析柱中的填充介质。此外，通过使用填充介质回收端口的特殊设计，可以避免层析柱流路的破坏和层析柱内死区的形成。

本发明包括认识到从已经丧失性能的预填充柱中回收介质必须以不损害或污染分离介质的方式进行。包括在预填充柱中的任何端口都不得干扰层析分离性能或在重复使用时保持层析柱卫生状况的能力。本系统和方法提供这样的预填充层析柱，其允许以完整和未掺杂的形式回收分离介质，并且不损害层析柱的分离性能或增加在层析柱正常使用期间增加不需要的生物负担的风险。