CN1787865A - 蛋白质分离柱 - Google Patents

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CN1787865A CNA200480012984XA CN200480012984A CN1787865A CN 1787865 A CN1787865 A CN 1787865A CN A200480012984X A CNA200480012984X A CN A200480012984XA CN 200480012984 A CN200480012984 A CN 200480012984A CN 1787865 A CN1787865 A CN 1787865A
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Abstract

本发明涉及进行涉及蛋白质溶液的分离工艺的柱子，其中至少柱子的内表面由含氟聚合物构成。

Description

蛋白质分离柱
发明背景
1.发明领域
本发明涉及从蛋白质溶液分离溶解组分如蛋白质而不污染蛋白质。
2.相关技术的描述
在蛋白质是治疗剂，即药物的生物技术工业中，这些蛋白质由生物加工操作获得，蛋白质作为在含水介质中非常稀的溶液获得，例如通常不大于1克/升治疗蛋白质，有时低至1ppm治疗蛋白质。通常与治疗蛋白质联产的其它蛋白质也在溶液中作为溶解组分存在。然后对溶液进行处理以将治疗蛋白质从溶液的溶剂(或简单地从溶液)和从溶液中存在的任何不需要的蛋白质中分离。典型地通过接触吸附基体材料进行分离，该基体材料吸附治疗蛋白质或如果存在的不需要的蛋白质，以分别地从溶液分离治疗蛋白质，由此以浓缩的形式获得它，或者从溶液除去不需要的蛋白质以由此精制溶液中剩余的治疗蛋白质。
典型地，基体材料包括底物上存在的结合蛋白质如蛋白质A或蛋白质G。结合蛋白质将溶液中存在的目标蛋白质，或其它目标溶解组分结合到底物上，并且底物允许蛋白质溶液通过它流动，流动在这种曲折通道或这种细通道中或在两者中，使得目标蛋白质或其它目标溶解组分与底物上存在的结合蛋白质紧密接触，由此被吸附到它的表面，包括底物中的孔，同时溶液通过底物。结合蛋白质和底物的组合典型地称为亲和基体。亲和基体的底物可以采用各种形式，例如容器如分离柱中的填料，或桥接进行分离的容器的内部的多孔膜。填料可以为诸如粒状材料形式，如珠粒或凝胶或整体，即多孔聚合物材料的挤出长度。底物可包括用于在蛋白质溶液中淤浆化的顺磁材料。吸附剂基体材料吸附的其它机理包括尺寸排阻色谱、离子交换色谱、疏水性相互作用色谱和使用多孔膜的过滤。在吸附之后，从基体材料洗脱吸附在基体材料上的目标蛋白质或其它目标溶解组分，即通过使亲和基体与洗脱液体接触，该液体从基体材料除去吸附的材料(蛋白质或其它溶解组分)。
依赖于吸附方法和要从溶液中除去的特定溶解组分，在其中进行蛋白质溶液的处理的容器经受一个或多个腐蚀性液体环境。例如，将吸附基体材料与浓盐溶液在低pH下接触以提高吸附效力。与向容器中进料蛋白质溶液的同时，将此盐溶液正常加入蛋白质溶液或容器中。吸附的组分，如目标蛋白质从吸附基体材料的洗脱也可以采用高pH的浓盐溶液进行。当浓盐溶液不用于促进吸附时，它通常用于引起洗脱。周期性地，通过采用强苛性溶液，即另一个腐蚀性液体环境洗涤来清洁容器的内表面，它是曝露于这些腐蚀性液体环境的表面。然而，关键的是进行处理的内表面容器不由液体环境腐蚀，使得溶液不被污染，由此污染治疗蛋白质。
生物加工工业通过使用耐腐蚀金属合金作为容器的构造材料并形成其内表面而解决此关键问题。M.Gonzales，″生物技术工业中的不锈钢管(Stainless Steel Tubing in the Biotechnology Industry)″生物技术/药物设施设计(Biotechnology/Pharmaceutical facilitiesdesign)，2001年4月30日公开的是不锈钢是非腐蚀和非污染的使得它们可承受热和消毒处理并且容易焊接以由此满足生物加工的严格要求。尽管考虑不锈钢是非腐蚀和非污染的，但生物技术工业无论如何还是遇到腐蚀问题并通过转换到使用更耐腐蚀的金属而解决此问题。最广泛使用含有最多0.03wt％C的不锈钢316L。如果在金属合合抛光表面上或在金属合金焊接处中或在分离步骤的液体环境中检测到腐蚀，则将不锈钢改变成AL6XN，低碳，高纯度超奥氏体不锈钢(21wt％Cr，24wt％Ni，6.5wt％Mo，0.21wt％Ni，不大于0.03wt％C，其余为使总量达到100wt％的Fe)，它的耐腐蚀性大于316L。如果AL6XN的耐腐蚀性不够，则使用Inconel625(I625)(Ni 61wt％，Cr 21.5wt％，Mo 9wt％，Fe 2.5wt％，Cb+Ta 3.7wt％和少量其它元素)。如果需要更大的耐腐蚀性，则使用HastelloyE C276(Ni 57wt％，Cr 15.5wt％，Mo 16wt％，Fe 5.5wt％，W 3.75wt％，Co最多1.25wt％，Mn最多0.5wt％)。当改变液体环境的温度和/或pH以改进分离或清洁的效力时，可能恶化腐蚀问题。
虽然通过使用更耐腐蚀的金属合金解决了不锈钢的腐蚀性方面问题，但一般并未考查蛋白质溶液污染方面的问题，即使当使用更耐腐蚀的金属合金时。
发明概述
已经发现甚至最好的耐腐蚀金属合金在通常可能遇到的条件下也缺乏对分离过程的液体环境的惰性，即金属合金容器由包含制备容器的金属的腐蚀产物污染蛋白质溶液。金属污染是无法忍受的；尽管绝对而言金属污染可能很低，但它的存在可不利地影响治疗蛋白质。在治疗蛋白质被吸附和由此浓缩在吸附基体材料上的情况下，液体环境中金属污染的存在具有的不利效果为从非常有价值的蛋白质的产量损失到蛋白质治疗价值的完全损坏或使蛋白质对于消费不是所需的。已发现使用的各种耐腐蚀金属合金的抛光表面存在此缺陷。更大的忧虑是来自用于制造容器和必须曝露于容器内部，即形成内表面一部分的焊接处的金属污染。与抛光表面相比焊接处更易于受液体环境的腐蚀侵袭。这是由于焊接处的组成和微结构可能不同于基础金属。此外，由于残余应力、物理缺陷和改变的机械性能，焊接处更易于出现裂纹。改变的机械性能和组成差异的组合可导致环境诱导开裂的更大敏感性。
本发明已发现，当处理蛋白质溶液的容器的内表面包括含氟聚合物时，产生对液体环境的优异耐腐蚀性。含氟聚合物不吸引蛋白质或包含它的溶液并提供较少或不提供含金属如Cr，Ni，Fe，Mn或Mo，最通常的金属的液体环境的污染，尽管存在如下事实：含氟聚合物是在金属反应器中制备和熔体加工的以在超过350℃的温度下在金属设备中形成粒料，使得含氟聚合物自身可包含金属污染物。美国专利6,541,588 B1公开了包含超过300ppm的Fe、Ni和Cr金属总量的含氟聚合物熔体粒料(表1)。熔体粒料是熔融制造用于各种设施和用于本发明的容器内表面的制品的通常原料。
因此，本发明的容器可以描述为从蛋白质溶液分离溶解组分的设备，该设备包括具有内表面的柱子，该内表面包括含氟聚合物，和位于该柱子中用于从该溶液分离该溶解组分的吸附剂基体材料。
测定金属污染的测试公开于实施例。已经发现来自先前所述各种耐腐蚀性合金材料的金属污染水平为从约1900到超过10,000ng/cm2。当使用本发明的设备时在用于测试的液体环境中未检测到这些污染金属，检测的极限是32ng/cm2(所有上述金属污染物的总量)。因此，在所关注的来自含氟聚合物的溶液的金属污来范围内，溶液基本没有金属污染。
除含氟聚合物容器内表面不污染液体分离环境的优点以外，含氟聚合物构造材料的另外优点是它可以不使用焊接材料，即不同组成的材料而焊接在一起。当受热充分并施加压力以将含氟聚合物的表面强制在一起以彼此粘合时，含氟聚合物粘附到它自身和焊接在一起。因此，焊接处与形成处理容器内表面的含氟聚合物表面一样是非污染的。
含氟聚合物容器内表面的另一个优点在于，由于已知蛋白质粘附到金属表面，因此与金属合金表面相比蛋白质较少可能粘附到含氟聚合物表面。采用由含氟聚合物内表面构造的容器，蛋白质产量更大。
发明详述
本发明的设备使用以上所述的已知分离技术用于从溶液分离包含在蛋白质溶液中的溶解组分。因此，根据本发明的一个实施方案，分离包括使蛋白质溶液与吸附基体材料接触以从该溶液吸附该蛋白质，由此从溶液分离蛋白质。吸附由以上所述的已知方法，例如通过包括至少一种吸附剂的吸附基体材料获得以形成亲和基体或其中基体材料自身提供通过化学相互作用或由尺寸排阻提供吸附剂功能。蛋白质A和蛋白质G是用于亲和基体的最通常结合蛋白质。根据吸引所需的特定蛋白质的效力选择吸附剂。在此使用的″蛋白质″以最宽的意义用于包括肽、多肽、长链多肽，例如包含至少20个氨基酸单元，通常简称为蛋白质，和杂蛋白质，如糖蛋白和磷蛋白。通常目标蛋白质是治疗蛋白质，它被吸附在吸附剂基体材料上。然而，目标蛋白质可以是蛋白质溶液的非所需溶解组分，如构成病毒的另一种蛋白质，可以通过吸附基体材料将它从治疗蛋白质分离，使治疗蛋白质仍然留在溶液中，因此使得没有不需要的蛋白质或剩余小得多的浓度的病毒。然后可以使用以治疗蛋白质为目标的吸附剂，通过重复本发明的方法从剩余溶液分离治疗蛋白质。
可以使用吸附基体材料的已知形式，例如珠粒、凝胶、整体和多孔膜，当溶液通过吸附剂基体材料时所有形式都达到与溶解的目标蛋白质如治疗蛋白质的紧密接触。吸附意味着目标溶解组分被吸引到基体材料表面，被捕集在基体材料表面中，或被排除在基体材料表面上或由基体材料表面排除，不管表面是基体材料的外表面或内表面如裂纹和裂缝的表面，和基体材料中的孔表面，和开孔整体中的泡孔壁，或简单地为多孔膜中的孔。珠粒和凝胶典型地用于色谱分离，而多孔膜更通常用于过滤类型的分离。可以使用多个多孔膜。色谱分离中的凝胶填料使用尺寸排阻作为引起目标蛋白质吸附在凝胶基体材料上的方式。整体填料以塑料材料的挤出多孔栓塞形式获得，该栓塞由含有开放孔的开孔结构发泡使得当如以柱形式整体插入容器时，蛋白质溶液通过开孔或孔流动整体，留下目标蛋白质被吸附在整体的孔中。
在进行吸附步骤之后，分离可以由在该基体材料上吸附的目标溶解组分，如蛋白质的洗脱继续以将它从该基体材料除去。分离步骤可包括在其中进行分离的容器内部产生腐蚀性液体环境的腐蚀性液体的使用。使用的特定液体依赖于进行的分离。例如可以通过在低pH下使吸附剂基体材料与浓盐溶液接触来协助吸附。可以通过使基体材料与洗脱液体接触来获得由基体材料保持的目标溶解组分的洗脱，该洗脱液体也可以是浓盐溶液但在高pH下。或者，分离可包括使用高pH盐溶液以协助结合，随后使用低pH盐溶液用于洗脱。在结合步骤和洗脱步骤之间的差异可仅涉及盐浓度的变化。在其中吸附由结合蛋白质进行，即使用亲和基体的实施方案中，洗脱液体接触吸附的蛋白质并将它从基体材料除去。周期性地，然后通过采用浓苛性溶液洗涤而清洁容器。这些步骤可以在室温(20℃)下进行，但更高的温度优选用于增加的生产率。吸附剂基体材料可以与容器内表面一起清洁并且如果需要可以抛弃以保持分离的效力和体系的纯度。然后可以将新鲜吸附剂基体材料布置在容器中以完成进一步的分离加工。
根据本发明，进行分离的容器的内表面包括含氟聚合物。依赖于容器的尺寸，整个容器可以由含氟聚合物制成，但对于商业尺寸容器，容器典型地是由含氟聚合物衬里的金属容器。用于容器、柱子、管、阀门、换热器等的含氟聚合物衬里在现 代含氟聚合物，不同应 用的高性能聚合物(Modern Fluoropolymers，High performancePolymers for Diverse Applications)，311-326页，J.Scheirs编，JohnWiley & Sons出版(1998)中公开。如其中所公开，各种方法可用于获得衬里，包括但不限于含氟聚合物的粘合剂粘合的织物背衬片、含氟聚合物的粘合剂粘合的蚀刻片、焊接在一起的含氟聚合物片的疏松衬里、以粉末、珠粒或树脂形式使用含氟聚合物的旋转衬里、含氟聚合物的喷涂和烘焙粉末涂料、和液体含氟聚合物涂料体系。典型地衬里是约0.25-5.1mm厚，但优选至少约2mm厚以承受填料形式的吸附基体材料的加载和卸载，而没有衬里厚度的刺穿。尽管含氟聚合物衬里的耐腐蚀性是已知的，但由于蛋白质分离工艺和蛋白质自身的独特性质，包括它的化学，它的特别高价值，和它只以非常稀的溶液的可利用性，使生物加工工业集中于包括金属内表面的金属容器。也已知由于含氟聚合物是在金属设备中在超过300℃的特别高温度下制备和加工(熔融制造)的，因此它们包含金属污染物。美国专利6,541,588公开了通过在熔体挤出以形成粒料之前氟处理含氟聚合物，从300ppm以上降低熔体加工中发生的含氟聚合物的金属污染，但此步骤在本发明的实施中是不必要的。
进行分离的容器也可以称为柱子，即通常具有圆筒形状并且长度从小于圆筒形状的直径到大于直径。因此柱子可具有罐的外观。圆筒形状通常布置为垂直的，并且圆筒形状可以是圆形或不同的环形形状。对柱子的蛋白质溶液输入和输出可以根据柱子的间歇或连续操作。在连续操作中，溶液输入可以在柱子的顶部而从底部输出，即往下流模式。或者，操作可以是向上流的，其中溶液输入在柱子的底部，以向上的方式通过吸附剂基体材料流动并在柱子顶部离开柱子。连续色谱的方法是本领域技术人员公知的并包括移动床和模拟移动床技术。因此将入口开口和出口开口布置在柱子的顶部和底部封闭部分中。一种形式的间歇操作柱是离心管，其中顶端具有蛋白质溶液的入口开口并且关闭柱子的底部以允许在柱子的底部收集溶液。在所有的情况下，将吸附基体材料布置在柱子中以当溶液穿过柱子的长度时，紧密接触和/或截取溶液以进行目标溶解组分从它的溶液的所需吸附分离。用于离心管的基体材料可以是多孔膜，典型地由尺寸排阻操作，但可能通过在膜上包括结合蛋白质或其它相互作用物质或补充膜而协助。离心力的施加引起溶液通过膜，在膜上留下目标溶解组分。本发明的离心管实施方案典型地完全是含氟聚合物，而用于连续操作的更大柱子包括壳和含氟聚合物衬里以形成柱子的内表面。壳为柱子提供要求的机械强度，而含氟聚合物衬里提供所需的无金属污染。优选壳由金属制成，但由于壳不再与蛋白质分离系统接触，其可以由提供必须的机械强度的任何材料制成，而不需要昂贵的耐腐蚀材料。在存在壳的本发明的实施方案的情况下，可以如上所述完成用于形成内表面的衬里。
用于本发明的含氟聚合物优选但不限于可熔融流动的含氟聚合物，以易于制造和在要求焊接以完成衬里的制造工艺中焊接在一起。含氟聚合物也优选是部分结晶的，即它们具有熔点。熔点优选是至少约225℃，更优选至少约250℃，且最优选250-315℃并可以高至343℃。一组优选的含氟聚合物是全氟化聚合物，即四氟乙烯(TFE)的均聚物和四氟乙烯(TFE)与全氟化单体的共聚物。共聚物可包括一种或多种这种全氟化共聚单体。全氟化单体的例子包括含有3-8个碳原子的全氟烯烃，如六氟丙烯(HFP)和全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)，其中烷基包含1-5碳原子。这种乙烯基醚的例子包括全氟(甲基、乙基和丙基乙烯基醚)。TFE和PAVE的共聚物通常以PFA共聚物获得，包括MFA共聚物，它是TFE与全氟(甲基乙烯基醚)和至少一种另外的乙烯基醚，如全氟(丙基乙烯基醚)的共聚物，并且这种共聚物典型地包含1-10wt％的PAVE共聚的单体。PFA共聚物的熔点典型地为300-310℃且熔体流动速率(MFR)为1-50g/10min，两者均根据ASTM D 3307-93测定。TFE和HFP的共聚物通常以FEP共聚物获得。典型地共聚物的HFP含量由约2.0-5.3的六氟丙烯指数(HFPI)表征。HFPI是对共聚物膜测量的两个红外吸光度的比例，它可以通过乘以3.2转化成wt％HFP，如在跨越美国专利5,703,185的第3和4栏的段落中公开的那样。优选，TFE/HFP共聚物以有效使共聚物显示至少约2000次循环，优选至少约4000次循环的MIT弯曲寿命的数量包含至少一种另外的共聚的单体如PAVE。MIT弯曲寿命的测量公开于U.S.专利5,703,185。通常这种另外单体的数量为约0.2-3wt％，基于共聚物的总重量。一种优选的PAVE是全氟(丙基乙烯基醚)且最优选的PAVE是全氟(乙基乙烯基醚)。FEP共聚物典型地显示1-50g/10min的熔体流动速率(MFR)和250-280℃的熔点，两者均根据ASTM D2116-91a测定。
也可以根据本发明使用无定形含氟聚合物。无定形聚合物不具有结晶熔点，但特征为它们的玻璃化转变温度(Tg)。用于本发明的这种含氟聚合物是非弹性体的，Tg大于0℃。根据本发明使用的无定形聚合物的Tg应当至少大约与本发明过程中聚合物曝露的温度相同。TeflonAF是Tg为160℃和240℃的可商购全氟聚合物(E.I.duPont de Nemours & Co.，Inc.，Wilmington DE USA)。无定形含氟聚合物的优点在于它们可以作为涂料从溶液施涂。在使用过程中对这些涂料的损害容易由含氟聚合物从溶液的进一步施加修复。为了修复的目的，无定形含氟聚合物的Tg不需要高至聚合物所曝露的温度。
优选，全氟聚合物也进行氟处理以从端基如-CF2CH2OH、-CONH2、-COOH和-COF端基形成-CF3端基，以避免可以在衬里用压片或衬里自身的熔融制造期间形成的气泡。优选，在氟化之后，含氟聚合物含有少于50个这种基团(总计)每106个碳原子且更优选小于20个。结晶含氟聚合物的氟化公开于美国专利4,723,658。无定形聚合物的氟化公开于美国专利5,045,605。氟处理优选对含氟聚合物的粒料进行，该粒料由熔体挤出形成并切割成粒料形状。然后将粒料熔融制造成整个容器或仅制造成衬里以形成容器的内表面。然而在旋转衬里的情况下，其中仅涉及的熔融制造是对着在含氟聚合物熔融温度以上加热的容器旋转壳熔融含氟聚合物粉末以形成衬里，粉末可以是氟处理的；从不形成挤塑的粒料。然而对于大的柱子，氟处理的粒料用于首先形成衬里和然后将衬里固定到壳的内表面。
除上述的全氟化热塑性四氟乙烯共聚物以外，氟化热塑性(可熔融制造的)聚合物如乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)和乙烯/氯三氟乙烯(ECTFE)也可用于本发明，优选是ETFE。这种ETFE是乙烯和四氟乙烯的共聚物，优选包含一少部分一种或多种另外的单体以改进共聚物性能，如耐应力开裂性。美国专利3,624,250公开了这种聚合物。E(乙烯)与TFE(四氟乙烯)的摩尔比是约40∶60-约60∶40，优选约45∶55-约55∶45。共聚物也优选包含约0.1-约10摩尔％至少一种可共聚的乙烯基单体，该单体提供包含至少个2碳原子的侧链。全氟烷基乙烯是这样的乙烯基单体，全氟丁基乙烯是优选的单体。聚合物的熔点为约250℃-约270℃，优选约255℃-约270℃。熔点根据ASTM 3159的方法测定。优选，用于本发明的ETFE的根据ASTM3159方法测定的熔体流动速率(MFR)为1 to 50g/10min。也可以使用偏二氟乙烯，条件是采取预防措施，这是由于从溶液吸引溶解组分和在溶剂存在下受苛性清洁溶液侵袭的更大敏感性。用于本发明的优选含氟聚合物是全氟聚合物，即全氟化聚合物。
实施例
使用实施例1和实施例2中显示的两种方法进行金属合金和含氟聚合物腐蚀评价。使用的方法是作为本发明的一部分所开发的用于半导体工业的金属萃取技术，以分别测定来自ASTM G48-00使用氯化铁溶液测定不锈钢和相关合金的锈斑和缝耐腐蚀性的工艺组件和过程的金属污染水平。用于实施例1和实施例2中所述两种方法的盐溶液是氯化钠(NaCl)的15wt％水溶液，它通过向介质中加入盐酸调节pH到2。
实施例1
在此实施例中测定盐溶液对金属抛光表面的影响。对于没有缝的所有测试材料提供试样。每个金属试样的尺寸是2英寸×2英寸×0.125英寸厚(2.54cm×2.54cm×0.3cm)。PFA试样尺寸是2英寸×2英寸×0.060英寸厚(2.54cm×2.54cm×0.16cm)。将每个试样浸入上述测试溶液几天的时间并保持在40℃的温度下。在7天曝露之后测量测试溶液中的金属污染水平并以ng每cm2试样进行报导。盐溶液中的金属污染由高分辨率电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定。试样浸入和金属分析在CHEMTRACECompany，44050 FremontBlvd，Fremont，CA 94538，USA的清洁室环境中进行。分析在试样悬浮于其中之前的盐溶液揭示，在溶液中检测不到如下金属：Cr，Ni，Mo，Mn和Fe。结果见表1。
表1-金属萃取(ng金属/cm 2 试样)
  元素                金属合金   PFA   检测 极限
  316L   AL6XN   I625   C276
  FeNiCrMoMn   855084595094205   275077537514517   4051200190994   595260026061522   b/db/db/db/db/d   10101011
PFA是购自E.I.du Pont de Nemours and Company，WilmingtonDelaware USA的TeflonPFA HP含氟聚合物。PFA含氟聚合物公知为四氟乙烯与足够全氟(烷基乙烯基醚)的共聚物以使含氟聚合物可熔融流动。尽管随着合金成本增加金属试样的金属污染减少污染盐溶液，但污染还是随合金中存在的特定金属数量变化并且超过200ng/cm2。相反，来自PFA试样的金属污染很低以至检测不到(b/d＝低于检测极限)。
实施例2
在该实施例中，根据ASTM G48方法D测定温度对盐溶液中金属腐蚀的影响。将试样在恒定温度下悬浮在盐溶液中72小时并检查缝腐蚀。温度以10度增量增加直到观察到缝腐蚀。将试样在试样两侧装上多个缝洗涤器和加转矩到20in·lb(2.26N·m)。在盛有500ml溶液的独立测试管中测试试样。腐蚀测试对于316L在25℃下开始而对于所有其它合金在35℃下开始。结果见表2。
表2-发生缝腐蚀的温度
  合金  温度-℃
  316LAL6XNI625C276PFA   35606080＞85
PFA含氟聚合物在80℃下不显示缝腐蚀，故测试扩展到在85℃下在盐溶液中另外曝露一周，但仍然看不到缝腐蚀。由于此测试已经显示PFA含氟聚合物的优异性，故中断测试。
实施例3
将包含蛋白质A-胰岛素生长因子的融合蛋白的500μl细菌悬浮液注入316L不锈钢色谱柱(2.5cm长度，0.5cm直径)，它的内表面由TeflonAF含氟聚合物涂覆和装填IgG Sepharose 6 Fast Flow(Amersham Pharmacia，Piscataway，NJ)介质。在注入样品之后，将大约十个柱体积的含水结合缓冲剂(pH7.5，由0.05M Tris-HCl与0.05％吐温20组成)加入柱中，随后加入五个柱体积的含水洗涤缓冲剂(pH4.6，由10mM乙酸铵组成)。在清洗之后，将吸附的融合蛋白用五个柱体积的含水洗脱缓冲剂(pH3.2，由0.2M乙酸组成)洗脱。
内表面由TeflonAF涂覆的316L不锈钢色谱柱是高度耐腐蚀和耐金属浸析的，金属浸析有害地影响蛋白质。在离开柱子的任何溶液中没有检测到金属污染。
上述的含氟聚合物涂覆的柱子由如下方式制备：用含氟聚合物的溶液涂覆不锈钢管的内表面(填充和引流)，随后干燥和加热以驱出溶剂，因此形成管子的含氟聚合物衬里。
实施例4
柱子由1.5m直径和1m高由圆筒形侧壁组成的罐制成，顶部和底部由圆顶形封闭件封闭，以形成由不锈钢组成的柱壳。顶部封闭件装配入口端口用于将蛋白质溶液加入柱子的内部，底部封闭件装配出口端口，溶液通过出口端口离开柱子，底部封闭件的圆顶形状导引溶液到此端口。多孔托盘桥接底部封闭件并将亲和基体材料的珠粒保持在此托盘上。珠粒装满柱子的内部以刚刚在入口端口以下。布置在入口端口和珠粒床顶表面之间的是跨越整个珠粒床顶部分布蛋白质溶液的分布岐管。分布岐管和托盘由含氟聚合物制成。柱子的内表面由实施例1和2中测试的PFA含氟聚合物衬里。圆筒体部分的衬里是层压到玻璃织物上的含氟聚合物片，该织物面对圆筒体的内表面并胶接到此表面上。片是2mm厚。顶部和底部封闭件的内表面由相同厚度的热成形的玻璃-织物背衬片衬里，胶接到它们各自的封闭件上。入口和出口开口也由含氟聚合物衬里。在含氟聚合物片邻接边缘之间的接缝由PFA含氟聚合物自身焊接在一起。在底部封闭件衬里和圆筒壳之间的接合处也对焊在一起，而顶部封闭件是可除去的并被夹紧到位，含氟聚合物密封填充在圆筒壳和顶部封闭件之间的间隙。封闭件的衬里也焊接到入口和出口端口的衬里。

Claims (11)

1.从蛋白质溶液分离溶解组分的设备，包括具有内表面的柱子，该内表面包括含氟聚合物，和位于所述柱子中用于从所述溶液分离所述溶解组分的吸附剂基体材料。
2.权利要求1的设备，其中所述溶解组分是病毒。
3.权利要求1的设备，其中所述溶解组分是蛋白质。
4.权利要求1的设备，其中所述柱子完全是所述含氟聚合物。
5.权利要求1的设备，其中所述柱子包括所述内表面作为衬里。
6.权利要求1的设备，其中柱子具有开放的底端，由此所述溶液可通过该底端离开所述柱子。
7.权利要求1的设备，其中所述柱子具有封闭的底端，由此所述溶液在所述柱子的底端收集。
8.权利要求1的设备，其中所述吸附剂基体材料包括结合所述溶解组分到所述基体材料的亲和材料。
9.权利要求1的设备，其中所述吸附剂基体材料包括离子交换基体材料。
10.权利要求1的设备，其中吸附剂基体材料包括尺寸排阻基体材料。
11.权利要求1的设备，其中所述吸附剂基体材料包括多孔膜。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108842044A (zh) * 2018-07-23 2018-11-20 东北大学 一种提高al6xn不锈钢中低∑值特殊晶界比例的方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060243666A1 (en) * 2005-04-29 2006-11-02 Jenkins Lauri L Process for the preparation of protein separation solution
EP1874916A2 (en) * 2005-04-29 2008-01-09 E.I. Dupont De Nemours And Company Multi-step process for the manufacture of therapeutic protein
US20060246546A1 (en) * 2005-04-29 2006-11-02 Jenkins Lauri L Manufacture of biologic cellular products
US20060246537A1 (en) * 2005-04-29 2006-11-02 Jenkins Lauri L Multi-step process for the manufacture of therapeutic protein
US20060246008A1 (en) * 2005-04-29 2006-11-02 Jenkins Lauri L Process for the formulation of therapeutic protein
US8298763B2 (en) * 2007-03-02 2012-10-30 Lawrence Livermore National Security, Llc Automated high-throughput flow-through real-time diagnostic system
US7901573B2 (en) * 2007-04-20 2011-03-08 Hitachi High-Technologies Corporation Separation column and liquid chromatography apparatus using the same
WO2010123794A1 (en) * 2009-04-20 2010-10-28 Waters Technologies Corporation Apparatus and components thereof for liquid chromatography
JP2011149919A (ja) * 2009-12-25 2011-08-04 Daicel Chemical Industries Ltd 中圧液体クロマトグラフィー用カラム及びプレパックカラム
US8951471B2 (en) * 2010-02-26 2015-02-10 Perkinelmer Health Sciences, Inc. Jet assembly for use in detectors and other devices
WO2011106642A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 Perkin Elmer Health Sciences, Inc. Fluid chromatography injectors and injector inserts
WO2013134087A1 (en) * 2012-03-05 2013-09-12 Waters Technologies Corporation Corrosion protection in tubing used in chromatography
SG11201402999UA (en) * 2012-03-26 2014-07-30 Emd Millipore Corp Use of charged fluorocarbon compositions in methods for purification of biomolecules
AU2017395082B2 (en) * 2017-01-18 2023-01-05 Daikin Industries, Ltd. Container for administration, storage, delivery or transportation of protein having low protein adsorbability or protein-containing composition, and apparatus for producing protein or protein composition

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3624250A (en) * 1970-01-20 1971-11-30 Du Pont Copolymers of ethylene/tetrafluoroethylene and of ethylene/chlorotrifluoroethylene
CA947997A (en) * 1970-12-07 1974-05-28 Charles J. Filz Centrifugal chromatography apparatus and system
US4214993A (en) * 1978-04-03 1980-07-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company Apparatus for separating fluids
US4723658A (en) * 1986-07-21 1988-02-09 H. B. Fuller Company Reclosable carton
US4865707A (en) * 1986-10-21 1989-09-12 Northeastern University Capillary gel electrophoresis columns
DE3639949A1 (de) * 1986-11-22 1988-06-09 Diagen Inst Molekularbio Verfahren zur trennung von langkettigen nukleinsaeuren
US5045605A (en) * 1988-05-27 1991-09-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for the stabilization of fluoropolymers
US5037544A (en) * 1988-06-17 1991-08-06 Snyder Thomas A Keyed column chromatography apparatus
EP0558473A1 (en) * 1989-11-08 1993-09-08 Fmc Corporation Combined centrifuge tube and porous selection means for separation and recovery of biological materials
DE4112258A1 (de) * 1991-04-15 1992-10-22 Edgar Grom Metallfreie hplc-saeule
EP0624795B1 (en) * 1993-05-14 1999-04-07 Upchurch Scientific, Inc. Column for liquid chromatography
US6541588B1 (en) * 1999-01-29 2003-04-01 3M Innovative Properties Company Tetrafluoroethylene/hexafluoropropylene copolymers with higher drawability
JP2006509994A (ja) * 1999-07-26 2006-03-23 ハーバード アパラタス インコーポレーティッド 試料を調製するための表面被覆ハウジング
US6602414B2 (en) * 2000-03-30 2003-08-05 Formulations Pro Molecule separation device and method combining multiple filtration media

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108842044A (zh) * 2018-07-23 2018-11-20 东北大学 一种提高al6xn不锈钢中低∑值特殊晶界比例的方法

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Publication number Publication date
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