(57)【要約】  支持構造体内にフィットするとともに濾過又は吸収クロマトグラフィー樹脂を収容できるように構成されたフレキシブルコンテナを使用するクロマトグラフィーのための方法及びシステムが開示されている。フレキシブルコンテナは、１以上の入口と、１以上の出口と、コンテナー内で周縁が封止されており容器を樹脂含有部と排液部とに分離する分離壁とを含む。使い捨てクロマトグラフィーシステムは、フレキシブルコンテナ内に配設されフレキシブルコンテナ内で上下に位置調整可能な１以上の攪拌機をさらに含むことができる。攪拌機が上昇した位置にある場合、樹脂充填材料は沈降充填床構成で機能することができる。或いは、下降した位置にある攪拌機は、混合スラリー構成でクロマトグラフィー樹脂充填材料が機能できるようにする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持構造体内にフィットするとともに濾過媒体を収容できるように構成されたフレキシブルコンテナを備える使い捨てクロマトグラフィーシステムであって、前記フレキシブルコンテナが、
１以上の入口と、１以上の出口と、コンテナー内で周縁が封止されていてコンテナーを濾過部分と排液部とに分離する分離壁であって、使用時に流体は通過できるが濾過媒体は排液部に入らないように構成されている分離壁と
を含んでいる、使い捨てクロマトグラフィーシステム。
【請求項２】
フレキシブルコンテナ内に配設され、フレキシブルコンテナ内で上下に位置調整可能な１以上の攪拌機をさらに含む、請求項１記載システム。
【請求項３】
攪拌機が上昇位置で、濾過媒体が沈降した充填床構成で機能できるようにする、請求項２記載システム。
【請求項４】
攪拌機が下降位置で、クロマトグラフィー樹脂充填材料が混合スラリー構成で機能できるようにする、請求項２記載システム。
【請求項５】
フレキシブルコンテナに連結された１以上のプローブであって、システムコントローラーに動作可能に接続できるセンサーを含む１以上のプローブをさらに含む、請求項１記載システム。
【請求項６】
分離壁がマニホルド又はメッシュ又はフリット要素であり、濾過媒体が、粒子層、粒子スラリー、濾過助剤、繊維状材料、凝集剤、ゲル又はクロマトグラフィー樹脂を含む、請求項１記載システム。
【請求項７】
１以上のプローブが、温度センサー、圧力センサー、ＵＶセンサー、導電率センサー、光学密度センサー、ｐＨセンサー及び濁度センサーを含む、請求項３記載システム。
【請求項８】
フレキシブルコンテナに連結された１以上のスパージャーであって、フレキシブルコンテナの内部に空気を送達するように構成された１以上のスパージャーをさらに含む、請求項１記載システム。
【請求項９】
当該システムが、フレキシブルコンテナの１以上の要素に動作可能に連結されたシステムコントローラーをさらに含んでおり、コントローラーが、システムの動作の１以上のパラメーターを制御するように構成されている、請求項１記載システム。
【請求項１０】
当該システムが、バッチプロセスシステム、排液−充填間欠的システム又は連続作動式灌流システムであるように構成されている、請求項１記載システム。
【請求項１１】
剛性支持構造体と、
支持構造体内にフィットするとともにクロマトグラフィー樹脂充填材料を収容できるように構成されたフレキシブルコンテナと
を備えるクロマトグラフィーシステムであって、前記フレキシブルコンテナが、
１以上の入口と、１以上の出口と、コンテナー内で周縁が封止されておりコンテナーを樹脂含有部と排液部とに分離するフリットフィルターであって、使用時に流体は通過できるが樹脂材料は排液部に入らないように構成されているフリットフィルター
を含んでいる、クロマトグラフィーシステム。
【請求項１２】
剛性支持構造体が、透明外側支持容器の内部を視認できるように構成されている透明外側支持容器をさらに含む、請求項１０記載のクロマトグラフィーシステム。
【請求項１３】
剛性支持構造体が、フレキシブルコンテナ内に配設された攪拌機の高さを調節するためのアクチュエータをさらに含む、請求項１０記載のクロマトグラフィーシステム。
【請求項１４】
フレキシブルコンテナ内に配設されフレキシブルコンテナ内で上下に位置調整可能な１以上の攪拌機をさらに含む、請求項１０記載のクロマトグラフィーシステム。
【請求項１５】
１以上の上方攪拌機と１以上の下方攪拌機をさらに含む、請求項１０記載のクロマトグラフィーシステム。
【請求項１６】
フレキシブルコンテナに連結された１以上のプローブであって、システムコントローラーに動作可能に接続されたセンサーを含む１以上のプローブをさらに含む、請求項１０記載のクロマトグラフィーシステム。
【請求項１７】
１以上のプローブが、温度センサー、圧力センサー、ＵＶセンサー、導電率センサー、光学密度センサー、ｐＨセンサー及び濁度センサーを含む、請求項１４記載のクロマトグラフィーシステム。
【請求項１８】
フレキシブルコンテナに連結された１以上のスパージャーであって、フレキシブルコンテナの内部に空気を送達するように構成された１以上のスパージャーをさらに含む、請求項１０記載のクロマトグラフィーシステム。
【請求項１９】
クロマトグラフィーを実施する方法であって、
支持構造体内にフレキシブルコンテナを配置する段階であって、フレキシブルコンテナが、クロマトグラフィー媒体を保持する一体フリット要素を有する段階と、
フレキシブルコンテナの１以上の入口を介して樹脂充填材料をコンテナーに装填する段階と、
１以上の入口を通して液体を導入しフレキシブルコンテナの１以上の出口を通して液体を排液することによって、クロマトグラフィー媒体を通して液体を濾過する段階と、
クロマトグラフィー媒体から溶出液を放出する段階と
を含む方法。
【請求項２０】
フレキシブルコンテナが攪拌機をさらに含んでいて、当該方法が、使用中に攪拌機をコンテナー内で下降させてクロマトグラフィー媒体と接触させ、そのスラリーを形成することをさらに含む、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
フレキシブルコンテナが攪拌機をさらに含んでいて、当該方法が、使用中にコンテナー内で攪拌機を上昇させてシステムを充填床構成で動作させることをさらに含む、請求項１９記載の方法。
【請求項２２】
フレキシブルコンテナが１以上のガスノズルをさらに含んでいて、当該方法が、フリット要素にガスを送達することをさらに含む、請求項１９記載の方法。
【請求項２３】
当該方法が、使用後にフレキシブルコンテナを廃棄することをさらに含む、請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広義には、液体、懸濁液及びスラリーを収容及び操作するシステム及び方法に関し、実施形態によっては、特に、濾過助剤、凝集剤、並びに液体クロマトグラフィーシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バイオリアクター流からの粒子の除去プロセス又はクロマトグラフィーを実施するプロセスでは、化学物質の混合物を、クロマトグラフィーカラムに充填された粒子スラリー、粒子又は樹脂を通って、移動する流体又は緩衝液により運ばれながら、化学物質の混合物が、それらの選択的保持力により分解又は分離されてもよい。分離すべき物質の溶液は、系の移動相と呼ばれる。粒子又は樹脂は固定相として知られ、微粒子を含んでおり、ゲル又は固体、マイクロ又はマクロポーラス粒子、繊維又は繊維状材料の形態を取り得る。
【０００３】
通常、本明細書において単に「カラム」ともいうクロマトグラフィーカラムは、上端部に移動相が多孔質樹脂に分配される際に通る液体分配部分を有する、中空の垂直に配設されている非円筒形又は円筒形のハウジングを含む。液体収集部分が、通常、カラムの下端部に配置されている。移動相が通って浸透する樹脂は、通常、これら２つの部分の間に配置されている。通常、カラムは、ステンレス鋼、ガラス又はポリ塩化ビニルなどの剛性材料から作製される。カラムは、通常、多重使用用に設計されており、各使用の前にクリーニングプロセスを必要とし、該プロセスは長時間に亘り、コストが高いことが多い可能性がある。
【０００４】
バイオマニュファクチャリングの分野では、液体と樹脂との間の接触時間及び面積を最適にする必要があることが周知である。所望の単位操作を最も効率的に実施するために、充填床クロマトグラフィーと共に、疑似移動床式クロマトグラフィーなどの技術が開発されてきた。従来のカラムは、スラリー床又は疑似移動床式クロマトグラフィーと充填床クロマトグラフィーとの間の容易な変換を可能にしない可能性がある。
【０００５】
同様に、濾過を実施して移動相から粒子を除去する凝集剤、繊維フィルター層又は濾過助剤の使用は、操作の一モードでは懸濁を、操作の別のモードでは充填床内への再充填を必要とする可能性がある。
【０００６】
従って、スラリー床操作と充填床操作との間の迅速な切換え、並びに層又はカラムの高さ及び体積の容易な調節など、粒子スラリー又はクロマトグラフィーの操作を調整するために、新規の、単回使用システム即ち使い捨てシステムが必要である。
【０００７】
さらに、濾過又はクロマトグラフィーがクリーンルーム環境で実施された場合、周囲環境における所望の低レベルの粒子を維持することが、開放タンク操作及び／又はバッチ間での完全にきれいな大容器の必要性により危うくなることが多い。バッチランに続いて、クリーンルームを所望のレベル、例えば１００００等級又はＩＳＯ７、に回復させるには、長時間の空気濾過サイクルが必要になる可能性がある。従って、バッチ間の時間を最小限にするために、そのようなシステムに必要なクリーニング量を減少させる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０１７０８５２号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
支持構造体内にフィットするとともにクロマトグラフィー樹脂充填材料などの濾過媒体又は吸収媒体を収容できるように構成されたフレキシブルコンテナを使用する、クロマトグラフィー、濾過又は吸収のための方法及び使い捨てシステムが開示されている。フレキシブルコンテナは、１以上の入口と、１以上の出口と、コンテナー内で周縁が封止されてコンテナーを濾過助剤又は樹脂含有部と排液部とに分離するマニホルド、メッシュ、膜又はフリットフィルターを含む分離装置とを含むことができる。フリットフィルター、メッシュ又は膜は、使用時に流体は通過できるが濾過媒体又は吸収媒体は排液部に入らないように構成することができる。使い捨てシステムは、移動相が高速でポンプで送られる際に通って充填床を除去し且つ濾過媒体若しくは吸収媒体、濾過助剤又は樹脂材料のスラリー化において助けとなるノズル装置を含むことができる。クロマトグラフィーシステムの場合、それは、分離装置の上方に配置されているフレキシブルコンテナの底部に配設されている１以上の攪拌機と、フレキシブルコンテナの最上部に取り付けられていてフレキシブルコンテナ内で上下に位置調整可能な付加的な攪拌機とをさらに含むことができる。上昇した位置にある上方攪拌機は、濾過媒体又は吸収媒体が沈降した充填床構成で機能できるようにする。或いは、下降した位置にある攪拌機は、濾過媒体が混合スラリー構成で機能できるようにする。
【００１０】
使い捨てクロマトグラフィーシステムは、分離装置と、フレキシブルコンテナを通して移動相をポンプで送る目的で、フレキシブルコンテナの外部にあり且つそれと流体連通している１以上のポンプとをさらに含むことができる。該システムは、フレキシブルコンテナに連結されているセンサーを含むことができるプローブをさらに含むことができ、システムコントローラーに動作可能に接続可能とすることができる。１以上のプローブは、温度センサーと、圧力センサーと、ＵＶセンサーと、導電率センサーと、光学密度センサーと、ｐＨセンサーと、濁度センサーとを含むことができる。使い捨てクロマトグラフィーシステムは、フレキシブルコンテナに連結されている１以上のスパージャーを有することができ、スパージャーは、フレキシブルコンテナの内部１２４に空気を送達するように構成することができ、スパージャーシステムは、入口ガスフィルター及び出口ガスフィルターに接続されている。使い捨てクロマトグラフィーシステムは、フレキシブルコンテナの１以上の要素に動作可能に連結されているシステムコントローラーをさらに含むことができ、該コントローラーは、外部移動相ポンプと、クロマトグラフィーシステムの動作の１以上のパラメーターとを制御するように構成されている。システムは、バッチプロセスシステム又は間欠的排液−充填システム又は連続作動式スラリー若しくは樹脂接触システムとすることができる。
【００１１】
別の実施形態では、クロマトグラフィーシステムが、剛性支持構造体と、支持構造体内にフィットするとともにクロマトグラフィー樹脂充填材料を収容できるように構成されたフレキシブルコンテナとを含むことができる。フレキシブルコンテナは、１以上の入口と、１以上の出口と、コンテナー内で周縁が封止されておりコンテナーを樹脂含有部と排液部とに分離するマニホルド、流体分配装置又はフリットフィルターを含むがそれらに限定されない分離装置とを含むことができる。分離装置（即ちフリットフィルター等）は、使用時に流体は通過できるが樹脂材料は排液部に入らないように構成することができる。分離装置は、移動相が高速でポンプで送られる際に通って濾過助剤又は樹脂の充填床を除去してスラリーの懸濁において助けとなる１以上のノズル装置を適宜含むことができる。剛性支持構造体は、外側支持構造体１０４の内部を視認できるように構成されている半透明又は透明の外側支持容器をさらに含むことができる。剛性支持構造体は、底部に取り付けられた攪拌機と、フレキシブルコンテナの内部に配設されている、最上部に取り付けられた攪拌機又は底部に取り付けられた攪拌機の高さを調節するためのアクチュエータとを作動させる外部モーター駆動システムを含むことができる。外側支持構造体はまた、加熱装置又は冷却装置に接続することにより、加熱又は冷却することが可能である。１以上の攪拌機は、フレキシブルコンテナの内部に配設することができ、フレキシブルコンテナの底部に位置する１つは分離装置の上方に配置されており、他方はフレキシブルコンテナの最上部から延在していてフレキシブルコンテナ内で上又は下に位置調整可能に構成されている。
【００１２】
使い捨てスラリー−クロマトグラフィーシステムは、フレキシブルコンテナに連結されており且つシステムコントローラーに動作可能に接続されたセンサーを含むことができる１以上のプローブを含むことができる。１以上のプローブは、温度センサーと、圧力センサーと、ＵＶセンサーと、導電率センサーと、光学密度センサーと、ｐＨセンサーと、濁度センサーとを含むことができる。使い捨てクロマトグラフィーシステムは、フレキシブルコンテナに連結されている１以上のスパージャーを有することができ、スパージャーは、フレキシブルコンテナの内部１２４へ空気を送達するように構成することができ、スパージャーシステムは１以上の入口ガスフィルターに接続されており、コンテナーの出口は１以上の出口ガスフィルターに接続されている。使い捨てクロマトグラフィーシステムは、フレキシブルコンテナの１以上の要素に動作可能に連結されているシステムコントローラーをさらに含むことができ、該コントローラーは、クロマトグラフィーシステムの動作の１以上のパラメーターと分離装置及びフレキシブルコンテナを通して移動相を送るための外部ポンプとを制御するように構成することができる。システムは、バッチプロセスシステム又は間欠的排液−充填システム又は連続作動式スラリー化装置、樹脂接触若しくは濾過システムとすることができる。
【００１３】
本発明の別の態様では、（濾過を含む）クロマトグラフィーを実施する方法が、支持構造体内にフレキシブルコンテナを配置する段階であり、該フレキシブルコンテナは、濾過媒体（例えばスラリー濾過助剤、繊維状材料、凝集剤又はクロマトグラフィー樹脂充填材料）を保持するマニホルド又はメッシュ又はフリット要素などの一体分離装置を有する、配置する段階と、フレキシブルコンテナの１以上の入口経由でコンテナーに濾過助剤又は樹脂充填材料を装填する段階と、１以上の入口を通して液体を投入し、フレキシブルコンテナの１以上の出口を通して液体を排液することにより、樹脂充填材料を通して液体を濾過する段階と、濾過媒体から溶出液を放出する段階とを含むことができる。フレキシブルコンテナは、移動相が高速でポンプで送られる際に通って層を除去し且つスラリーの懸濁において助けとなる１以上のノズル装置を含む分離装置をさらに含むことができる。フレキシブルコンテナは、分離装置の上方の底部に又はフレキシブルコンテナの最上部に取り付けられている１以上の攪拌機を含むことができ、本方法は、使用中に最上部の攪拌機をコンテナー内に下降させて、濾過助剤、凝集剤又はクロマトグラフィー樹脂充填材料に係合させて、そのスラリーを形成することをさらに含むことができる。本方法は、使用中にコンテナーの内部で攪拌機を上昇させて、充填床構成でシステムを動作させることを含むことができる。本方法は、使用後にフレキシブルコンテナを配設することをさらに含むことができる。
【００１４】
本発明の上記その他の目的、特徴及び利点については、添付の図面にも示すように、本発明の例示的な実施形態についての以下の詳細な説明を参照することによって理解を深めることができるであろう。図面を通して、同様の部材には同様の符号を付した。図面は必ずしも縮尺通りではなく、本発明の原理を説明することに重点をおいた。本明細書及び図面に記載された具体的な装置及び方法が例示的な実施形態にすぎないことは当業者には明らかであろう。ある実施形態に関して記載された特徴は、他の実施形態の特徴と組合せることができる。かかる修正及び変更は本発明の技術的範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による使い捨てクロマトグラフィーシステムの概略横断面側面図である。
【図２】スラリー床モードで動作する図１のシステムの概略図である。
【図３】充填床モードで動作する図１のシステムの概略図である。
【図４】本発明による使い捨てクロマトグラフィーシステムの別の実施形態の概略横断面側面図である。
【図５】本発明で使用するための攪拌機の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本明細書及び特許請求の範囲で用いる「備える」及び「含む」などの用語は「含んでいるが、それらに限定されない」ことを意味し、その他の基、添加剤、成分、数又は段階を除外するものではない。本明細書及び特許請求の範囲において、単数形で記載したものであっても、前後関係から明らかでない限り、複数の場合も含めて意味する。
【００１７】
本発明の特定の態様、実施形態、若しくは実施例と併せて記載されている特徴、整数、特性、化合物、化学的部分又は群は、それらと不適合である場合を除き、本明細書に記載されている任意の他の態様、実施形態、若しくは実施例に適用可能であると理解されるべきである。（いかなる添付の特許請求の範囲、要約書及び図面も含む）本明細書において開示されている特徴の全て及び／又はそのように開示されている任意の方法若しくはプロセスの段階の全ては、そのような特徴及び／又は段階の少なくとも幾つかが相互に排他的である組合せを除いて、任意の組合せで組合せてもよい。本発明は、任意の上述の実施形態の詳細に限定されない。本発明は、（いかなる添付の特許請求の範囲、要約書及び図面も含む）本明細書において開示されている特徴の任意の新規の１つ若しくは任意の新規の組合せに又はそのように開示されている任意の方法若しくはプロセスの段階の任意の新規の１つ若しくは任意の新規の組合せに及ぶ。
【００１８】
「クロマトグラフィー」という用語は本明細書に全般的に用いられており、濾過目的で使用されるクロマトグラフィー及び粒子スラリーを包含する。開示されているシステムは濾過媒体若しくは吸収媒体を活用し、該濾過媒体若しくは吸収媒体は、無制限に、粒子、濾過助剤、繊維状材料若しくは吸収材料、凝集剤、活性化膜又はクロマトグラフィー成分を含むことができる。概説するならば、クロマトグラフィーシステムは、（１）システムを通して液体を押す手段と、（２）何らかの物理的特性又は化学的特性に基づいて粒子又は分子を分離する手段と、（３）分離後の流れを検出・監視・測定する手段と、適宜、（４）フレキシブルコンテナを加熱又は冷却する手段とを含むことができる。クロマトグラフィーシステムに関する更なる詳細を、２０１０年１０月２８日に公開され且つその全体が参照により本明細書に援用されている、Ｘｃｅｌｌｅｒｅｘ社の国際出願番号第２０１０／１２４１５９号に見ることができる。
【００１９】
本発明の一実施形態では、システムは、剛性のプラスチック構造体、ステンレス鋼又はガラス構造体などの剛性外側支持構造体内に配置される使い捨てライナ即ちフレキシブルコンテナ及びスラリーシステム若しくはクロマトグラフィーシステムを通して液体を押すポンプ又は他の適切な手段を含む。フレキシブルコンテナは、濾過媒体、例えば樹脂又は他の吸収材などの多孔質母材と、例えばＵＶ検出器などの検出装置又はセンサーとを含むようになされている。クロマトグラフィーカラムは、膜吸収体、繊維材料又は一体型カラムを含む任意のタイプとすることができる。
【００２０】
本発明は、全般的に、液体濾過及び一実施形態ではクロマトグラフィーを実施するシステム及び方法を提供する。非限定的例として、本方法及び装置は、使い捨てクロマトグラフィーのカラム及び構成要素を可能にする。「使い捨て」は、構成要素が使用後に廃棄されるように設計されており、単回使用構成要素であり得るが、また、単回使用より多く存続するように設計された構成要素を含むことができることを意味する。使い捨てカラムは、使い捨てライナ即ちフレキシブルコンテナを含むことができ、フレキシブルコンテナは、透明なプラスチック構造体、窓口を備えたステンレス鋼構造体又はガラス構造体などの剛性外側支持構造体内に配置されている。また、使い捨てシステムは、使い捨てライナの内部に収容されている使い捨てフィルター材料と、使い捨て攪拌システムと、使い捨てプローブとを含むことができ、その結果、各使用の前にシステム構成要素をクリーニングする必要が最小限になる。さらに、生成物に接触するシステム構成要素は周囲環境に対して全体的に封止されており、滅菌後にシステムを開放する必要がない。使い捨てライナなどの使い捨て構成要素は、従来のクロマトグラフィーシステムに一般的に必要とされる標準等級１０，０００のクリーンルームより低い等級のクリーンルーム内での使用のために設計することができる。
【００２１】
図１は、例示的な使い捨てクロマトグラフィーシステム１００の斜視図である。使い捨てクロマトグラフィーシステム１００は、フレキシブルコンテナ１０２と支持構造体１０４とを含む。フレキシブルコンテナ１０２は、支持構造体１０４の内部にフィットするように構成することができる。フレキシブルコンテナ１０２は、複数の入口ポート１０６を有することができ、複数の出口ポート１０８を有することができる。フレキシブルコンテナ１０２は、フレキシブルコンテナの内部１２４上に、マニホルド又はメッシュ又はフリットフィルター１１０などの分離装置を含むことができ、フリットフィルター１１０は、フリットフィルター１１０の外周に沿ってフレキシブルコンテナ１０２とフリットフィルター１１０との間を通過することにより他方の部分に到達しないように、フレキシブルライナの一方の部分から物質を排除するために、外周で封止することができる。分離装置は、完全に流体化したスラリーを得る最初のスラリー化段階の間に充填床を除去する働きをする外部ポンプにより送られる高速移動層の通過のための１以上のノズル装置２０６と、１以上のスパージャー２１０とを含むことができる。
【００２２】
フレキシブルコンテナ１０２は、化学薬品、生体分子、並びに一般的なクロマトグラフィー溶媒及び緩衝剤に対して非反応性の任意の可撓性材料から作り出すことができる。例えば、フレキシブルコンテナは、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）及び超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）で構成することができる。フレキシブルコンテナ１０２は、入口管類及び出口管類をそこから接続するために溶接ポートを含むことができるプラスチック袋チャンバを含むことができる。フレキシブルコンテナ１０２は、単回使用後に使い捨てであるように構成することができるか又はフレキシブルコンテナ１０２は、使い捨てクロマトグラフィーシステム１００において反復使用するために構成することができる。ある例示的な実施形態では、フレキシブルコンテナ１０２は、支持構造体１０４の内部にフィットするように構成されている。
【００２３】
支持構造体１０４は、半透明又は光学的に透明であり、フレキシブルコンテナ１０２が支持構造体１０４の内部に配置された場合にフレキシブルコンテナ１０２を可視化するように構成することができる。支持構造体は、システムの使用中にフレキシブルコンテナ１０２及び構成要素を支持することができる任意の材料から形成することができる。例えば、剛性支持構造体は、３１６又は３１６Ｌステンレス鋼部材と透明プラスチック部材との組合せから形成することができ、支持構造体１０４の内部を見ることを可能にする。支持構造体１０４はまた、ガラス、３０４ステンレス鋼、チタン、鉄又は開示されているようなフレキシブルコンテナを支持する、当業者に公知の任意の他の剛性材料を含有していてもよい。支持構造体１０４には、システム１００の冷却又は加熱のために覆いを付けることができる。
【００２４】
フレキシブルコンテナ１０２は、１以上の入力１０６と１以上の出口ポート又は出口１０８とを含むことができる。１以上の入口１０６及び出口１０８は、入口ポート１０６及び出口ポート１０８がシステム１００の残りの部分に接続された場合に閉じたシステムを実現するために、フレキシブルコンテナ１０２上に一体的に形成されるべきである。また、幾つかの濾過用途又はクロマトグラフィー用途では、システム内へのガス、液体及び固体の導入が必要であり、システムが酸素などの周囲ガスに対して封止されたままであることが必要とし得る。従って、当然のことながら、１以上の入口１０６及び１以上の出口１０８は、ガス、液体及び固体を運ぶために設計することができる。出口１０８はセンサー２１２を含むことができる。また、当然のことながら、ガス、液体及び固体の流出のための１以上の入口１０６及び１以上の出口１０８は、システムの動作のために流動の反転が必要となった場合に、フレキシブルコンテナ１０２の中へ且つ外へのどちらにも流動することを可能にするように構成することができる。システムは、１以上のガスポート１２２と、ガスをシステムへ送達又はそこから空にするようになされているガス源又は真空源１２３と流体連通しているガス通気孔フィルター２０８とをさらに含むことができる。
【００２５】
分離装置（例えば、フリットフィルター１１０）は、濾過媒体を、フレキシブルコンテナの一方の部分に保持するように構成することができる。ある実施形態では、フリットフィルター１１０は、フリット要素１２８と、上部フリット保持プレート１３０と、フリットスクリーン１３２とを含むことができる。本実施形態は、フリット要素１２８からのフリット材を上部フリット保持要素１３０とフリットスクリーン１３２との間に保持することにより、システム内の液体流又はガス流の容易な反転を可能にする。フリット要素１２８のフリット材は、多孔質フィルム、多孔質膜ポリマー材料又は多孔質プラスチックポリマー材料、ステンレス鋼、チタン及びハステロイ合金Ｃ−２２などの、一般にクロマトグラフィー分野の当業者に公知の従来のフリット材から形成することができる。フリット要素１２８はスパージャー２１０を含むことができる。フリットフィルター１１０は、真下の剛性分配器プレート１３４で支持されている。フリットフィルター１１０は、高速移動相がポンプで送られる際に通って種々の大きさのスラリー及び孔を除去するノズル装置２０６を含むことができ、フレキシブルコンテナ１０２の樹脂含有部１１２に固形物を保持すると同時に、液体及びガスが自由に通過することを可能にするように構成することができる。ある実施形態では、フリットフィルター１１０は、使用中に排液部１１４から樹脂材料を排除するように構成されている。フリットフィルター１１０は、樹脂がフリット要素１２８を迂回することができないように、フレキシブルコンテナ１０２の全直径に広がることができる。フリットフィルター１１０は、フリット材を迂回して樹脂含有部１１２から排液部１１４へ漏出するのを防止するために、フレキシブルコンテナ１０２に対して、フリットフィルター１１０の外周に沿って封止することができる。フリットフィルター１１０は、フレキシブルコンテナ１０２の壁内での溶融、熱溶接若しくは冷間圧接、はんだ付け又は上部フリット保持プレート１３０とフリットスクリーン１３２との一体的形成若しくは機械的締付けなどの公知の手段により、封止することができる。
【００２６】
ある例示的な実施形態では、上方攪拌機１１６が、フレキシブルコンテナ１０２の内部に配設されている。図１、図２及び図３に示す通り、攪拌機１１６は、攪拌機１１６の高さを調節するように設計されているアクチュエータ１２６により、フレキシブルコンテナ１０２の内部で上昇又は下降するように構成することができる。攪拌機は、真っ直ぐ貫通するシャフトにより直接駆動するか又は磁気駆動ミキサー１３６により磁気駆動することができる。磁気駆動ミキサー１３６の磁気結合により、周囲に侵入しないようにすることができ、それにより、フレキシブルコンテナの内部１２４内で周囲汚染を低減するのに役立つ。攪拌機１１６は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、３１６Ｌステンレス鋼又はチタンなどの、クロマトグラフィー分野の当業者に公知の任意の生体適合性材料から形成することができる。
【００２７】
同様に、図４に示す通り、システムはまた、例えば下部モーターアクチュエータ１４２により磁気カプラ１４４経由で起動される下方攪拌機１４０を含むことができる。図４に示す通り、下方攪拌機は、下方攪拌機磁気カプラを収容している垂直管の内部にそのシャフトが垂直に配設されている下方攪拌機モーターに磁気連結されている。攪拌機１４０はまた、図５に示す通り、埋め込みスパージャー４０４を含むことができ、分離装置の上方に配設されている。フリット要素１２８は、スパージャー２１０を含むことができる。さらに、図４に示す通り、本発明によるシステムがガスノズル１５０Ａ、１５０Ｂを含み、分離装置から濾過媒体を除去することができる。
【００２８】
図５に示す通り、一実施形態では、攪拌機４００は、スパージングディスク４０４に対してある角度のインペラ羽根４０２を含む。スパージングディスク４０４は、入口／出口ガスフィルター経由でフレキシブルコンテナ１０２にガスを導入するように構成することができる。当然のことながら、１以上の入口ポート１０６及び１以上の出口ポート１０８のいずれかは、フレキシブルコンテナ１０２内へガスを導入するように構成することができる。使い捨てクロマトグラフィーシステム１００、２００及び３００の機能にとって、フレキシブルコンテナを加圧してフレキシブルコンテナ１０２が攪拌機１１６上へ崩れ落ちないようにする手段として、同様に例えば酸素に反応し易い用途の場合に窒素パージを供給することによるクロマトグラフィー単位操作の成功に必要不可欠なガスを供給する手段として、ガスは極めて重要であり得る。さらに、ガスの乱流により、フレキシブルコンテナ１０２の内部にある液状物質と固形物とを混合する手段がもたらされる可能性がある。圧力センサープローブが、システム１００に出入りするガス流を動作可能に制御するシステムコントローラー１２０にフィードバックを供給することができる。ガス供給式の実施形態の場合、可撓性フィルターには、１以上の出口と１つの入口ガスフィルターが取り付けられている。
【００２９】
図１〜図４に示す通り、フレキシブルコンテナ１０２は、フレキシブルコンテナ１０２の内部に配設されている１以上のプローブ１１８をさらに含むことができる。プローブ１１８は、クロマトグラフィー分野の当業者に公知システム１００を監視するように設計されている任意のセンサーを含むことができる。例えば、プローブ１１８は、温度センサーと、圧力センサーと、紫外線センサーと、導電率センサーと、ｐＨセンサーと、濁度センサーとを含むことができる。プローブは、システムコントローラー１２０にリアルタイムデータを与えるように構成することができる。適切な緩衝剤が送達されたか否か又は生成物が樹脂又は繊維状材料の濾過助剤の全体に亘って完全に混合されたか否かなど、システム１００の任意の必須のパラメーターをプローブ１１８により監視することができることを理解することができる。システムコントローラー１２０は、システム１００を、遠隔で、無線接続により又は当業者に公知の電子接続により、動作させるように構成することができる。システムコントローラー１２０は、攪拌機１１６と、１以上の入力ポート１０６及び１以上の出力ポート１０８経由でフレキシブルコンテナを出入りする物質流と、外側支持構造体１０４を介してシステムの温度とを操作するように構成することができる。システムコントローラー１２０は、攪拌機１１６の高さを調節可能に制御する、アクチュエータ１２６機構を作動させるように構成することができる。
【００３０】
図２及び図３に示す通り、システムコントローラー１２０は、アクチュエータ１２６により攪拌機１１６を上昇及び下降させるように構成することができる。システムコントローラー１２０は、クロマトグラフィーシステムが図２に示す混合スラリー構成で動作する場合に下降した位置に攪拌機１１６を配置するように構成することができる。使い捨てクロマトグラフィーシステム２００が、攪拌機１１６がクロマトグラフィー樹脂充填材料２０２中に沈んでいる下降した構成を示す。スラリーモードでは、クロマトグラフィー樹脂充填材料２０２の全てが同時に使用されるので、これは、クロマトグラフィー樹脂充填材料２０２の非常に効率的な使用を実現する。また、濃縮液、濾過水、若しくは移動相を投入する段階又は放出する段階などのクロマトグラフィーの段階に応じて、充填床又はスラリーのどちらか異なる構成でクロマトグラフィーシステムを動作させることが有利とし得ることを理解することができる。図３は充填床構成を示しており、そこでは、システムコントローラー１２０が攪拌機１１６をクロマトグラフィー樹脂充填材料２０２の上方に上昇させており、下方攪拌機が止められており、クロマトグラフィー樹脂充填材料２０２が充填床構成に沈殿することを可能にしている。
【００３１】
当業者は、前述の実施形態に基づき、本発明の更なる特徴及び利点を理解するであろう。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲により指示されている場合を除き、詳細に示され記載されているものにより限定されない。本明細書に記載されている全ての出版物及び参照文献は、その全体が参照により本明細書に明示的に援用されている。
【符号の説明】
【００３２】
１００、２００、３００  使い捨てクロマトグラフィーシステム
１０２  フレキシブルコンテナ
１０４  外側支持構造体
１０６  入口ポート、入口、
１０８  出口ポート、出口、
１１０  フリットフィルター
１１２  （フレキシブルコンテナの）樹脂含有部
１１４  排液部
１１６  上方攪拌機
１１８  プローブ
１２０  システムコントローラー
１２２  ガスポート
１２３  ガス源又は真空源
１２４  フレキシブルコンテナの内部
１２６  アクチュエータ
１２８  フリット要素
１３０  上部フリット保持プレート、上部フリット保持要素
１３２  フリットスクリーン
１３４  剛性分配器プレート
１３６  磁気駆動ミキサー
１４０  下方攪拌機
１４２  下部モーターアクチュエータ
１４４  磁気カプラ
１５０Ａ、１５０Ｂ  ガスノズル
２０２  クロマトグラフィー樹脂充填材料
２０６  ノズル装置
２０８  ガス通気孔フィルター
２１０  スパージャー
２１２  センサー
４００  攪拌機
４０４  埋め込みスパージャー、スパージングディスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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