容器具有三個管連接。主進口管材由無菌的連接器24和手動切斷夾25組成，每一者均為大體已知的結構。在溶液存儲期間，無菌的連接器用端蓋(未示出)來覆蓋，以保護連接器24免受污染。在溶液存儲期間，手動切斷夾25閉合。這些被示出在第一管連接30上。
[0049]在該圖示中，用閉合的手動切斷夾將第二管連接26連接到袋。這種管材和夾的布置用于在填充操作期間緩解袋內(nèi)部的任何氣體和/或壓力積聚。另一管連接27與第二連接相同，并且包括短件的管材和夾。這可以用作輔助進口和/或出口，用于袋的內(nèi)含物的再循環(huán)。
[0050]一次性使用的滅菌的歧管和轉移管材組件總體示出為28。這代表用于自動溶液轉移的廣義歧管。單元28的轉移管材31的進口端部29用于與溶液(通常為無菌溶液)的容器(諸如槽)連通。
[0051]圖1還示出了多個夾管閥41、42、43及它們相對于存儲袋的各自相對位置。部分或全部的閥可以遠程操作，并且通常將以氣動或電動的方式被激活。典型的機構將有能力用于多達十二個或更多的以氣動的方式致動的夾管閥。可以容納相同數(shù)量的存儲袋。示出了與可選的壓力傳感器和一次性使用的滅菌的過濾器關聯(lián)的夾管閥的相對位置。示出了歧管和轉移管材組件28與槽44和泵單元45的泵頭的相對位置。優(yōu)選地，泵是高準確度、低剪切的蠕動泵，該蠕動泵提供溫和的且可重復的袋填充。示例是Watson Marlow 620 RE式婦動栗頭。
[0052]經(jīng)由夾管閥設置了到存儲袋的入口。夾管閥是常閉的，并且典型的氣動夾管閥需要壓縮空氣(例如80-100psi)來打開。當這樣的夾管閥被加壓時，允許溶液進入存儲袋，而袋里的空氣經(jīng)由整體式排氣過濾器逸出。夾管閥是氣動或電氣操作的夾管閥(目前可從ACRO聯(lián)合公司得到)。所述夾管閥被安置在管材的外部并且由多閥控制器(目前可從Parker-Hannifin得到)或另一基于計算機的進程邏輯控制(PLC)裝置來操作。外部夾管閥使歧管內(nèi)部的溶液分流，不會影響管材內(nèi)部的無菌環(huán)境。用于其它系統(tǒng)中的隔膜閥與生產(chǎn)溶液持續(xù)接觸，而夾管閥不會接觸生產(chǎn)溶液。
[0053]在第5，947，689,6, 350，382,6, 607，669,6, 712，963,7, 052，604 和 7，410，587 號美國專利以及第2006/0118472號美國專利申請公開說明書中發(fā)現(xiàn)了關于歧管部件及它們的相互關系的進一步細節(jié)。本文中提到的這些及所有的其它參考文獻通過引用并入本文中。
[0054]控制器可以是獨立單元或者與另一裝置關聯(lián)。在一實施方式中，控制器與泵單元45關聯(lián)?？刂破髟趫D1中示出為46。不論其形式如何，控制器控制可遠程操作的夾管閥的操作。經(jīng)由位于控制器中或能由控制器訪問的軟件使輸送到每個存儲袋中的批次填充率以及批次體積是用戶可編程的?？刂破魍ㄟ^體積、重量或基于填充時間和泵速率提供了自動袋填充。
[0055]通常，可以將由用戶確定的操作程序設置用于根據(jù)圖1、圖2和圖3的存儲袋的自動填充。在上文中列出的參考文獻中描述了同樣內(nèi)容。
[0056]另一實施方式實現(xiàn)了自動制備色譜。在制備色譜中，包含有關生物分子的生產(chǎn)溶液被泵送過懸浮于液體中的凝膠狀粒子柱(固定相)。有關生物分子具體地與固定相相互作用(例如，經(jīng)由離子-離子相互作用、疏水相互作用、大小排阻、親和)，從而延緩了生物分子通過所述柱的進度。理想的情況下，其它被溶解的生物材料將僅微弱地與固定相相互作用，并由此將快速地排出所述柱。
[0057]結果為生物分子的集中以及生物分子與生產(chǎn)溶液基質(zhì)的其余部分的分離。洗脫緩沖液的引入將改變固定相的局部化學環(huán)境，從而造成生物分子被釋放并由此能夠被收集到所述柱的外部、收集在相對較小體積的洗脫緩沖液中。
[0058]在自動制備色譜中，包含固定相的所述柱首先用適當?shù)木彌_液洗滌和/或平衡。該洗滌和/或平衡周期之后是負載周期，在負載周期期間，生產(chǎn)溶液被泵送過所述柱。有關生物分子附著到固定相。取決于生產(chǎn)溶液體積和使溶液泵送過所述柱的泵速率，負載周期可以占據(jù)許多小時。在該實施方式中，負載周期之后是第二洗滌周期，用于從所述柱除去任何未吸附的生物材料。
[0059]然后引入洗脫緩沖液以從所述柱除去生物分子。以階梯梯度或線性梯度來完成這種生物分子的除去。在已經(jīng)完成峰收集(peak collect1n)之后，使用本領域中大體已知的適當緩沖液使色譜柱重新生成并重新平衡。
[0060]在圖2中圖示了這樣的系統(tǒng)。歧管和轉移管材組件48代表了用于自動化制備色譜過程的廣義歧管。在操作中以及在利用控制器系統(tǒng)中，示例性的以氣動的方式遠程控制的夾管閥51被加壓并由此被打開，從而提供了到洗滌和/或平衡緩沖液容器54的入口。以用戶可限定的泵速率，洗滌緩沖液被泵送過一次性的進入管線(in-line)55、除泡器(未示出)、色譜柱56以及檢測器或UV流動池57。在排出流動池時，洗滌/平衡緩沖液被收集到廢物容器或袋中，此時夾管閥被加壓并由此被打開。
[0061]在負載周期期間，其它的夾管閥被遠程打開(通常通過加壓)，而夾管閥52、53和59保持閉合。泵單元45把生產(chǎn)溶液泵送過歧管系統(tǒng)48、柱56和流動池57，并且收集到廢物容器或袋58中。在一些色譜應用中，排出流動池的生產(chǎn)溶液需要分開地存儲在“工藝接收袋”(未示出)中，用于可能的重新處理。另一夾管閥(未示出)將提供到這樣的“工藝接收袋”或容器的入口。
[0062]負載周期之后是洗滌周期(閥51和49被打開/加壓，所有其它的夾管閥被閉合)，洗滌周期將任何未吸附材料從柱運走到廢物。通過打開夾管閥53和49，將袋63中的洗脫緩沖液引入到所述柱中并且最初泵送給廢物。然而，當來自UV檢測器57的信號超過用戶限定的值時，使夾管閥59打開，從而提供了到峰收集袋61的入口，同時閥49是閉合的。在洗脫峰的背面，閥59再次閉合，而同一時間閥49是打開的。
[0063]在有關材料已經(jīng)收集到袋61中之后，色譜柱56需要重新生成并重新平衡。經(jīng)由使用如本領域中大體已知的適當緩沖液(未示出)得以容易使柱重新生成工藝自動化。取決于應用的底層色譜復雜性，可能需要使用五種或六種緩沖液，并且根據(jù)期望，這些緩沖液可以設置在它們自己的一次性使用的袋中。類似地，如果要收集多個產(chǎn)品峰，則另外的峰收集容器以及另外的夾管閥可能必須融合到歧管和轉移管材組件48中。
[0064]將認識到，利用該實施方式，實現(xiàn)了事件的順序調(diào)度。這些事件包括洗滌、負載和洗脫周期的順序調(diào)度?？刂破骺梢詥泳彌_選擇、負載和峰體積收集。典型的在線濃度檢測器可以是Wedgewood UV和/或pH檢測器，所述檢測器具有4-20MA輸出值的輸出，所述輸出值可以被同時監(jiān)測。典型的泵為Watson Marlow 620R式婦動泵頭，所述婦動泵頭能夠以15升每分鐘的泵速率生成60psi。
[0065]檢測閾值水平用于閥切換和峰體積收集。這些可以是用戶限定的。諸如泵速率、柱壓力和閥位置的所有溶液處理參數(shù)都可以被實時監(jiān)測并記錄，并且可以打印出來或電子存檔。
[0066]在第三實施方式中，使用針對該應用而設計的修改系統(tǒng)進行自動切向流過濾。先前參考的美國專利和公開說明書公開了 TFF過程的自動化。這些與一次性的一次性使用的歧管和遠程操作的夾管閥的使用相組合，所述歧管還包括一次性壓力傳感器和一次性使用的可折疊的存儲袋。
[0067]在圖3中示出了利用一次性使用的預先滅菌的歧管的典型的TFF應用，圖3示出了一次性的預先滅菌的部件，所述部件包括管材過濾流體區(qū)段，該管材過濾流體區(qū)段具有滲透物收集容器81以及位于管材的過濾流通區(qū)段內(nèi)的生產(chǎn)溶液容器82。這些部件被無菌密封并且位于預先滅菌的(例如，輻照)包裝中。在TFF應用開始時，滲透物收集容器81是空的并且已經(jīng)無菌地連接到TFF歧管。諸如通過使用圖1的系統(tǒng)而事先填充好生產(chǎn)溶液容器。生產(chǎn)溶液袋82被放置到可選的鎊秤83上，并且無菌地連接到系統(tǒng)的其余部分。在一些應用中，重量信息可以傳送到控制器而執(zhí)行控制邏輯。
[0068]在啟動泵單元45之前，除了緩解容器或袋內(nèi)部的任何氣體和/或壓力積聚的那些夾，使所有的手動切斷夾打開。最初使閥95閉合并且使閥96打開，同時啟動泵單元45以使包含在生產(chǎn)溶液袋82中的溶液再循環(huán)通過切向流過濾系統(tǒng)101。包含在管材和切向流過濾系統(tǒng)101中的空氣體積終止于生產(chǎn)溶液袋82中，在生產(chǎn)溶液袋82中將空氣體積經(jīng)由滅菌空氣過濾器(未示出)排放到外側。一旦最佳的泵再循環(huán)率已經(jīng)穩(wěn)定，就打開夾管閥95并收集滲透物。
[0069]可以以常數(shù)速率或者以常數(shù)壓力來進行微過濾或超濾或提純。適合通過使用控制器46使過濾工藝自動化的軟件程序和相關細節(jié)描述于第5，947，689,6, 350，382和6，607，669號等美國專利，所述美國專利被標識并且通過引用并入本文中。
[0070]圖1、圖2和圖3示出的系統(tǒng)包括具有pH值感測屬性的至少一個傳感器。當電導率是余函數(shù)時，最可用的電導率傳感器可用于這些系統(tǒng)，例如，環(huán)形傳感器。傳感器是預先滅菌的一次性使用的一次性線內(nèi)傳感器。圖3示出的實施方式是具有電極的傳感器。
[0071]圖1示出了具有一次性線內(nèi)傳感器102的無菌的溶液轉移系統(tǒng)。在操作期間，溶液從槽或貯存器44移動穿過傳感器102、過濾器33，然后被連續(xù)分流到一次性使用的存儲容器21、22和23中。如上所述，可根據(jù)期望包括夾管閥41、42和43，并且夾管閥41、42和43可遠程操作以閉合進入每個存儲袋的線路，且通常將以氣動或電動的方式激活。
[0072]當圖示的傳感器包括電導率感測部件時，所述電導率感測部件監(jiān)測溶液的電導率水平。所述水平被回報給顯示信息的用戶接口，或者被回報給歧管控制器46。基于傳感器所提供的信息，歧管控制器46 (或者在一些實施方式中為用戶接口)然后可修改泵單元45的操作，打開和閉合各種夾管閥，啟動用戶確定的程序，和/或停止用戶確定的程序。
[0073]利用在圖2中總體圖示的實施方式來實現(xiàn)自動制備色譜。如上所述，在制備色譜中，包含有關生物分子的生產(chǎn)溶液被泵送過懸浮于液體中的凝膠狀粒子柱(固定相)。有關生物分子與固定相相互作用，而生產(chǎn)溶液中的其它生物分子將快速排出所述柱。歧管和轉移管材組件48代表了具有線內(nèi)電導率傳感器155、157的廣義歧管系統(tǒng)。
[0074]圖示的傳感器監(jiān)測:進入色譜柱56的溶液的一個和/或多個參數(shù)；和/或當溶液離開所述柱時的參數(shù)水平。所述水平被回報給顯示信息的用戶接口、歧管控制器46，或者經(jīng)由其它電子途徑來回報所述水平?；趥鞲衅魉峁┑男畔ⅲ绻芸刂破?6 (或者在一些實施方式中為用戶接口)然后可修改泵單元45的操作，打開和閉合各種夾管閥，啟動用戶確定的程序，和/或停止用戶確定的程序。
[0075]圖3的實施方式演示了傳感器如何能夠與為執(zhí)行自動切向流過濾而設計的系統(tǒng)結合使用。線內(nèi)傳感器158在此示出為定位在壓力傳感器98之后且定位在夾管閥96之前。
[0076]傳感器監(jiān)測通向生產(chǎn)溶液袋82的流體的一個或多個參數(shù)水平。所述水平被回報給顯示信息的用戶接口，或者被回報給歧管控制器46。基于傳感器所提供的信息，歧管控制器46 (或者在一些實施方式中為用戶接口)然后可修改泵單元45的操作，打開和閉合各種夾管閥，啟動用戶確定的程序，和/或停止用戶確定的程序。傳感器158在TFF中是有用的，因為傳感器158監(jiān)測穿過管材通向生產(chǎn)溶液袋82的分子的濃度、其它參數(shù)或存在與否。例如，如果在清潔或切向流過濾操作期間傳感器測