用于多次改变流体的组成的设备和方法与流程

本发明涉及用于多次改变流体的组成的设备和方法。

背景技术：

在许多过程中需要对流体的组成进行多次改变。然而，在现有方法中，为此可能需要进行流体的体积改变，这会使该方法流程更加困难。但是流体的体积能够在方法中任意改变是值得期待的。另外，用常规的方法同时分离出杂质将增加花费。

de102016004115a1描述了一种用于连续渗滤的错流过滤单元。

wo2018/039163a1描述了一种用于从蛋白中纯化异源蛋白质的方法。

ep3116552a1描述了一种用于连续进行病毒灭活的设备和方法。

ep3288596b1描述了一种用于在微型反应器中连续进行病毒灭活的方法。

技术实现要素：

因此，本发明的任务是，提供一种设备和方法，其应当在流体的体积改变方面不受限制的情况下能够在去除杂质的同时实现对流体的组成的温和的多次改变。

上述任务通过权利要求中具有区分性特征的实施方式来解决。

在第一方面中，本发明涉及用于多次改变流体的组成的设备，该设备包括用于改变流体的组成的第一模块(19)、用于改变流体的组成的第二模块(21)、以及具有入口(8)和出口(10)的停留模块(20)，其中，第一模块(19)与停留模块(20)的入口(8)导流地连接，并且停留模块(20)的出口(10)与第二模块(21)导流地连接，其中，第一模块(19)或第二模块(21)为过滤器单元，或者第一模块(19)是第一过滤器单元而第二模块(21)是第二过滤器单元，一个过滤器单元具有或者说多个过滤器单元分别具有至少一个供应通道(2、12)、至少一个第一过滤介质(4、14)、至少一个渗余物通道(1、11)、至少一个第二过滤介质(5、15)和至少一个渗透物通道(3、13)，过滤器单元以如下方式布置，即，使得第一过滤介质(4、14)将供应通道(2、12)和渗余物通道(1、11)彼此限界，并且第二过滤介质(5、15)将渗余物通道(1、11)和渗透物通道(3、13)彼此限界，其中，供应通道(2、12)与至少一个针对供应介质的入口(6、16、24、27)导流地连接，渗余物通道(1、11)与至少一个针对流体的入口(7、10、23)以及至少一个针对流体的出口(8、17、32)导流地连接，并且渗透物通道(3、13)与至少一个针对渗透物的出口(9、18、25、28)导流地连接。

根据本发明的设备能够实现的是，使流体的组成能够以温和的方式被多次改变，并且同时分离出流体中的杂质。尤其地，根据本发明的设备和根据本发明的方法适用于在可控的时间段内改变流体的组成。另外，还可以在改变组成的同时调整流体的体积。根据本发明的设备和根据本发明的方法也适用于连续的运行方式。

根据本发明，流体应被理解为液态的或气态的混合物或液态的或气态的化合物。例如，缓冲溶液是流体。培养介质或其液态的或气态的组成部分也可以是流体。

根据本发明，第一模块和第二模块中的至少一个是上面所限定的过滤器单元。除此之外，第一和第二模块不受特别限制。也就是说，可以将其任意用于适用于改变流体的组成的设备。

根据本发明的优选的实施方式，第一或第二模块是静态混合器。由此取消了作为静态混合器的模块排出渗透物流的需要，由此，使得该方法可以更容易地执行并且是特别经济。上述优选的实施方式包括第一模块是静态混合器而第二模块是过滤器单元的情况，以及第一模块是过滤器单元而第二模块是静态混合器的情况。第一模块是静态混合器而第二模块是过滤器单元的情况是优选的。

根据本发明的另一优选的实施方式，第一或第二模块是上述的具有第一和第二过滤介质的过滤器单元，并且第二或第一模块是具有至少一个过滤介质的另外的过滤器单元。另外的过滤器单元优选具有唯一的过滤介质。该另外的过滤器单元例如可以是除菌过滤器。优选地，另外的过滤器单元具有仅一个入口和仅一个出口(dead-end-filter，死端过滤器)。优选的是，第一模块是上述的具有第一和第二过滤介质的过滤器单元，而第二模块是具有至少一个过滤介质的另外的过滤单元。例如，利用根据该实施方式的根据本发明的设备，可以利用第一模块触发沉淀反应，其中，沉淀反应可以在停留模块中发生，而另外的过滤单元可以分离出沉淀产品。

根据本发明的另外的优选的实施方式，第一或第二模块是上述的具有第一和第二过滤介质的过滤器单元，并且第二或第一模块是具有至少一个供应通道、至少一个过滤介质和至少一个渗余物通道的另外的过滤器单元，该另外的过滤器单元以如下方式布置，即，使得过滤介质将供应通道和渗余物通道彼此限界，其中，供应通道与至少一个针对供应介质的入口导流地连接，并且渗余物通道与至少一个针对流体的入口和至少一个针对流体的出口导流地连接。具有过滤介质的过滤器单元与上述具有第一和第二过滤介质的过滤器单元一样地构建，但附加说明的是，缺少第一过滤介质以及渗透物通道及其出口。对于该另外的过滤器单元，与具有第一和第二过滤器介质的过滤器单元有关的陈述相应地适用。当不应由第一或第二模块来管控流体的体积时，尤其可以使用另外的过滤器单元。根据该实施方式，例如可以利用具有过滤介质的过滤器单元来执行稀释。

根据本发明的另外的优选实施方式，第一或第二模块是上述具有第一和第二过滤介质的过滤器单元，并且第二或第一模块是具有至少一个渗余物通道、至少一个过滤介质和至少一个渗透物通道的另外的过滤器单元，该另外的过滤器单元以如下方式布置，即，使得过滤介质将渗余物通道和渗透物通道彼此限界，其中，渗余物通道与至少一个针对流体的入口和至少一个针对流体的出口导流地连接，并且渗透物通道与至少一个针对渗透物的出口导流地连接。具有过滤介质的过滤器单元与上述的具有第一和第二过滤介质的过滤器单元一样地构建，但附加说明的是，缺少第一过滤介质和供应通道及其入口。对于该另外的过滤器单元，与具有第一和第二过滤介质的过滤器单元有关的陈述相应地适用。当不应由第一或第二模块来管控流体的体积时，尤其可以使用该另外的过滤器单元。此外，根据该实施方式，例如可以利用具有过滤介质的另外的过滤单元分离出沉淀产品。

根据本发明的另外的优选实施方式，第一或第二模块是上述具有第一和第二过滤介质的过滤器单元，并且第二或第一模块是膜片式吸附器。第一模块优选是膜片式吸附器，并且第二模块是具有第一和第二过滤介质的过滤器单元。在这种情况下，可以首先给膜片式吸附器加载产品(例如单克隆抗体、蛋白质)。为此，首先将包含产品的加载介质输送给膜片式吸附器。由此，使得包含在加载介质中的产品被膜片式吸附器吸附。加载介质可以经由停留模块和第二模块(过滤器单元)离开根据本发明的设备。优选地，在膜片式吸附器的出口上安装有阀，从而使得加载介质能够通过其排出，而不必经过停留模块和第二模块。在排出了加载介质之后，可以将作为洗脱剂的流体输送给膜片式吸附器，从而使得膜片式吸附器将其上所吸附的产品释放到流体中。在该情况下，输送给膜片式吸附器的流体具有的ph值优选小于7，特别优选为2至6，尤其优选为3至5。由此可以使流体中可能包含的病毒失活。

根据本发明的另外的优选实施方式，代替膜片式吸附器地可以使用包含色谱介质的色谱模块。色谱介质例如可以是凝胶或整体柱。以上关于具有膜片式吸附器的实施方式的陈述相应地适用于具有色谱模块的实施方式。

根据本发明的特别优选的实施方式，第一模块是第一过滤器单元，而第二模块是第二过滤器单元。由此可以实现对组成进行特别温和地多次改变。另外，可以通过第一模块以及第二模块来调整流体的体积。该优选的实施方式还能够实现特别有效地去除杂质。

根据本发明的设备可以设置有传感器。合适的传感器包括用于测量ph值的传感器(ph传感器)、测量电导率、压力和流量的传感器以及光谱传感器(uv，uv/vis，ir、nir和拉曼光谱)。

传感器被用于监视和控制根据本发明的方法。优选地，传感器、特别优选是ph传感器安装到渗余物通道的出口(8、17)上。由此，当离开第一或第二模块的过滤器单元时，可以测量流体的组成或其他性质。

根据本发明的设备可以具有阀和/或泵。流体、供应介质和渗透物的物料流可以利用阀和/或泵进行控制。合适的阀例如是夹管阀和针阀。优选地，阀或泵安装在渗余物通道的出口上。渗余物通道之内的过滤压力进而是通过第二过滤介质的体积流可以通过阀或泵来调整。与之无关地，优选的是，渗透物通道的出口具有阀。通过在其出口处的阀可以关闭渗透物通道。当在过滤单元中仅期望对供应介质的和流体的进行净化而不通过第二过滤介质执行过滤时，这将很有帮助。

具有第一和第二过滤介质的(多个)过滤单元可以在渗余物通道、供应通道和渗透物通道中、优选在渗余物通道中配备有装入件。这样的装入件适合于使渗余物通道、供应通道和渗透物通道保持开放并且/或者确保在各自通道中的最佳混匀。装入件可以例如由纺织材料(例如梭织物、针织物和/或无纺布)构成。

根据本发明，停留模块不受特别的限制，只要它适用于接收流体并再次释放它即可。第一模块中的组成改变与第二模块中的组成改变之间的持续时间可以通过停留模块的尺寸和造型来调整。停留模块可以例如是具有入口和出口的容器。停留模块的具体示例是搅拌罐，其具有用于输送流体的入口和用于排出流体的出口。

根据本发明的优选实施方式，停留模块被如下这样地设立，即，使得流体在停留模块中的停留时间为1分钟至24小时，优选为5分钟至2小时，更优选为10分钟至1小时。

优选地，停留模块限定了流体路径。流体路径是在流体在停留模块中期间会流过的体积。限定了流体路径的停留模块例如可以是管件或软管。在该情况下，与管式反应器相比，管件或软管的一端形成了停留模块的入口，而另一端则形成了停留模块的出口。

流体路径例如可以具有一个或多个蜿蜒曲折的通道和/或一个或多个螺旋形的通道。一个或多个通道例如可以通过打印、铣削和/或注塑成型被引入到塑料表面中，或者可以由相应成形的软管或相应成形的管件形成。

根据本发明的优选实施方式，停留模块包括通过至少一个划分元件进行划分的连贯的体积。如此划分的且连贯的体积限定了能够被流体流过的流体路径。至少一个划分元件例如可以由多个偏转板和/或偏转薄膜构成。

在使用偏转薄膜时，优选在偏转薄膜之间引入间隔保持器。由此，可以提高偏转薄膜的机械稳定性或方位固定性。优选地，将纺织材料(例如梭织物、针织物和/或无纺布)用作间隔保持器。通过纺织材料可以确保流体充分混匀，并且可以减少层流的区域的出现。当没有安装偏转板或偏转薄膜时，则也可以将间隔保持器/纺织材料引入优选由停留模块限定的流体路径中。

根据本发明的另外的优选实施方式，停留模块包括多个平行的流动通道。其中每个平行的流动通道能与针对流体的共同的入口和共同的出口连接。由此，使得一个或多个平行的流动通道可以与共同的入口和出口连接(流体穿流过所连接的流动通道)，或被共同的入口和出口截止(没有流体流过被截止的流动通道)。因此能够实现的是，改变流体所流过的平行的流动通道的数量，由此可以调设流体在停留模块中的停留时间。平行的流动通道与针对流体的共同的入口和共同的出口的连接性例如可以借助阀来确保。

必要时可以与第二模块联接有另外的停留模块，该另外的停留模块与第二模块的出口导流地连接。可以与另外的停留模块的出口导流地连接有第三模块，该第三模块可以与第一或第二模块一样地构建。通过这样的布置，可以构建起用于改变组成的模块和停留模块的级联，由此可以将流体的组成改变两次以上。

根据本发明的设备可以具有一个以上的第一模块、一个以上的第二模块和/或一个以上的停留模块。也就是说，根据本发明的设备可以具有两个或更多个第一模块、两个或更多个第二模块和/或两个或更多个停留模块。这种并行化可以匹配第一模块、第二模块和/或停留模块的通过量。

在根据本发明的设备中，第一模块与停留模块的入口导流地连接。另外，停留模块的出口与第二模块导流地连接。在此，第一模块可以直接(也就是说没有中间连接)地与停留模块的入口连接，或经由中间连接部、例如经由管线路或软管连接。停留模块的出口与第二模块之间的连接也相同如此。在直接连接的情况下，可以实现根据本发明的设备的紧凑的结构形式。在使用中间连接部时，根据本发明的设备可以以简单的方式由第一模块和第二模块以及停留模块组装而成，并且在需要时，可以与不同结构类型的模块组合。

如果第一模块是如上所述的具有第一和第二过滤介质的过滤器单元，则第一模块的渗余物通道的出口与停留模块的入口导流地连接。如果第二模块是如上所述的具有第一和第二过滤介质的过滤器单元，则停留模块的出口与第二模块的渗余物通道的入口导流地连接。

根据本发明，该设备包括上述具有第一过滤器介质和第二过滤器介质的过滤器单元作为第一模块和/或第二模块。在此，关于这种过滤器单元的陈述不仅适用于第一和第二模块都是这种过滤器单元的情况，而且还适用于第一和第二模块中的仅一个是这种过滤器单元的情况。

根据本发明的优选实施方式，过滤器单元是扁平过滤器，缠绕纤维模块或中空纤维模块，其中，扁平过滤器模块是优选的。如果过滤器单元设计为扁平过滤器模块，则第一过滤介质和第二过滤介质具有扁平形状。术语“扁平的”表示各自的过滤介质(过滤材料)基本上位于唯一的平面中。优选地，所有的过滤介质基本上位于很大程度上彼此平行的平面中。根据本发明合适的过滤介质不受特别限制，并且例如可以是陶瓷膜片、无纺布和聚合物膜片。

第一和第二过滤介质适用于过滤供应介质和流体。第一和第二过滤介质对于供应介质和流体至少是部分能渗透的。

根据优选的实施方式，至少是第二过滤介质对于流体中可能包含的一种或多种产品是不能透过的。由此防止了流体中可能包含的产品从渗余物通道进入渗透物通道中。优选地，第一过滤介质对于可能包含在流体中的产品也是不能透过的。如下面更详细解释地，产品可以是例如抗体。

优选地，第一过滤介质和第二过滤介质彼此无关地优选各自具有0.5nm至1mm、特别优选是1nm至10μm、特别优选2nm至100nm的孔径。在本文中，“彼此无关”是指第一过滤介质和第二过滤介质不必具有相同的孔径和/或材料性质。

为了确定孔径，根据本发明，在孔径至少为0.1μm，也就是说对于平均孔径为0.1至10μm的微滤膜片来说，使用毛细管流动孔率法。这是一种气/液孔率法，其中，首先在潮湿的状态下并且随后在干燥的状态下测量通过膜片样品的气压差和流率。在测量之前，将膜片样品与润湿的液体接触，使得所存在的所有孔隙都被该液体填充。在填充了孔隙并引入样品后，封闭测量池并开始测量。在开始测量之后，气压将自动逐渐提高，并且与所施加压力相应的孔隙直径通过气体压力排空。持续进行直到检测了相关的孔隙区域，也就是说直到位于测量范围内的最小的孔隙也都从液体中解放出来。然后再次降低压力，并自动重复对现在干燥的样品进行测量。根据两个压力-流率曲线之间的差异经由young-laplace方程计算出孔径分布(也参见a.shrestha的“characterizationofporousmembranesviaporometry(通过孔法表征多孔膜)”，2012年，mechanicalengineeringgraduatetheses&dissertations(机械工程研究生学位论文)第38页，universityofcoloradoatboulder(科罗拉多大学博尔德分校))。

为了确定比10μm到1mm更大的孔径，可以使用在journalofmembranescience(膜科学期刊)372(2011)，第66至74页中描述的基于图像分析(imageanlaysis)的方法。

在孔径小于0.1μm的情况下，根据本发明使用液-液置换措施。该措施类似于毛细管流孔率法。但是，此处测量的不是气体流率，而是测量依赖于压差提高的所置换的液体的流率(也参见r.dávila的“characterizationofultraandnanofiltrationcommercialfiltersbyliquid-liquiddisplacementporosimetry(通过液-液置换实现超滤和纳滤商业过滤器的特性孔率法)”，2013年)。

根据本发明的优选实施方式，第一过滤介质是第一过滤膜片。第二过滤介质优选是第二过滤膜片。特别优选地，第一过滤介质是第一过滤膜片，第二过滤介质是第二过滤膜片。过滤膜片例如可以由聚偏二氟乙烯、纤维素及其衍生物、聚醚砜(pes)或聚砜构成，其中，所交联的纤维素水合物是特别优选的。

根据本发明的设备适用于其中必须多次改变流体组成的所有的应用。尤其地，根据本发明的设备适用于病毒灭活。

关于根据本发明的方法的以下陈述相应地适用于根据本发明的设备。

在另一方面，本发明涉及一种用于多次改变流体的组成的方法，该方法包括：(a)提供上述的根据本发明的设备；(b)将流体输送到第一模块中；并且(c)从第二模块排出流体，其中，步骤(b)和/或步骤(c)包括以下步骤：(i)将供应介质输送到针对供应介质的入口中；(ii)将流体输送到针对流体的入口中；(iii)从针对流体的出口排出流体；(iv)从针对渗透物的出口排出渗透物。由于在根据本发明的设备中，第一模块与停留模块的入口导流地连接，并且停留模块的出口与第二模块导流地连接，使得在根据本发明的方法中，流体首先流过第一模块，然后流过停留模块，并最后流过第二模块。

关于根据本发明的设备的以上陈述相应地适用于根据本发明的方法。

根据本发明的方法适用于需要多次改变流体的组成的任意的应用。例如可行的是，在第一模块中将流体与反应物接触，以便触发化学反应，在停留模块中能够发生该化学反应，并且在第二模块中该反应例如添加了另外的反应物而终止(以用于淬灭)。

通过根据本发明的方法的步骤(i)至(iv)，可以同时实现对流体组成的温和变化以及将杂质与流体分离。可以如下这样地选择第二过滤介质，即，使得可能在流体中包含的杂质都经过第二过滤介质，以便作为渗透物的组成部分排出，其中，所需的产品(例如单克隆抗体)则保留在流体中，这是因为它们不能够经过第二过滤材料。替选地，可以如下这样地选择第二过滤介质，即，使得不希望的杂质不能够通过该第二过滤介质。在该情况下，产品可以通过第二过滤介质。在该情况下，不希望的杂质将保留在流体中。这意味着在方法结束时，渗透物也可以是或包含所期望的产品。

根据本发明的方法特别适用于通过改变第一模块中的组成来触发沉淀反应，沉淀反应在停留模块中发生，并在第二模块中例如通过过滤分离出沉淀产品。

另外，根据本发明的方法适用于在第一模块中向流体添加催化剂，在停留模块中能够发生由催化剂催化的反应，并且在第二模块中将催化剂与流体分离。催化剂没有特别限制。催化剂优选为酶(生物催化剂)。具体地，根据本发明的方法适用于产生无乳糖的牛奶。为此，在第一模块中经由供应通道向流体添加乳糖酶，在该情况下，乳糖酶是含乳糖的牛奶。在停留模块中，乳糖酶将流体中所含的乳糖转化。在第二模块中，将乳糖酶分离出来。在使用具有第一和第二过滤介质的过滤器单元时，可以分离出无乳糖的牛奶作为渗透物，而乳糖酶则保留在渗余物中。

根据本发明的优选实施方式，被引入到第一模块中的流体包含一种或多种产品以及可能包含一种或多种杂质。

该一种或多种产品不受特别的限制。优选地，该产品源于生物技术方法，优选地，该产品是由细胞制成。根据本发明，“细胞”包括源自人、动物、植物、真菌、藻类和细菌的细胞。根据本发明，还优选的是，产品是蛋白质(例如抗体)、病毒和/或疫苗。

蛋白质不受特别的限制，并且可以例如是酶或抗体，其中，该蛋白质优选是一种或多种抗体。抗体的具体示例是免疫球蛋白a、d、e、g、y及其混合物。该抗体可以是例如经重组的、经多克隆的或单克隆的。

此外，产品可以是病毒或疫苗。该病毒可以是例如经修饰的病毒，例如用于基因治疗的病毒。用于基因治疗的病毒攻击故意感染该病毒的患者的细胞，并将其rna或dna引入到细胞中。疫苗也可以包括病毒或病毒片段。产品和下文更详细描述的杂质都可能包括病毒，其中，在该情况下，产品病毒与杂质病毒是不同的。原则上，可以例如通过过滤(如果产品和污染病毒的大小不同的话)将产品病毒与污染病毒分开。替选地或补充地，原则上可以通过根据本发明的方法将杂质病毒选择性地灭活。例如，杂质病毒可能在产品病毒尚未灭活的时ph值的情况下被灭活。因此，只有杂质病毒可以被灭活而不灭活产品病毒。

可能包含的杂质是不希望的。必要时，它们可以借助过滤与产品分开，例如通过具有第一和第二过滤介质的过滤器来分开。替选地或补充地，必要时通过本发明的方法可以将杂质失活、破坏或以其他方式使其无害。具体地，杂质可以是病毒(其与流体中可能包含的所期望的产品病毒不同)。除病毒外，杂质的示例包括盐、dna、hcp(hostcellprotein，宿主细胞蛋白)、糖以及聚集体(例如蛋白质聚集体)。

对于某些产品(例如诸如由细胞制成的单克隆抗体的制药学制品)，出于卫生原因，可能有必要使可能含有不期望的病毒作为杂质的液体经受病毒灭活。如下所述，该病毒灭活可以通过限时改变含抗体的液体的ph值来实现。

在根据本发明的方法的优选的实施方式中，在第一模块中降低或提高流体的ph值，其中，在第二模块中提高或降低流体的ph值。对ph的这种改变可以通过在第一和第二模块中添加酸或碱来实现。在此，输送给第一模块的流体的初始ph值可以相应于从第二模块排出的流体的ph值，或者也可以与之不同。

根据本发明的特别优选的实施方式，在第一模块中降低流体的ph值，其中，在第二模块中提高流体的ph值。通过根据本发明的方法的特别的设计方案，可以灭活可能在流体中所含的作为杂质的病毒，“灭活”意味着病毒不再有能力进行繁殖。优选地，ph优选降低到2至6，特别优选降低到3至5的值。

如上所述，根据本发明的优选的实施方式，第一模块是膜片式吸附器，而第二模块是具有第一和第二过滤介质的过滤器单元。在该情况下，根据本发明的方法优选地包括在步骤(a)之后和步骤(b)之前的步骤(a')将加载介质输送到第一模块中，并且(a”)将加载介质从第一模块中排出。加载介质可以经由停留模块和第二模块(过滤器单元)离开设备。优选地，在膜片式吸附器的出口处安装有阀，从而使得加载介质可以经由该阀排出，而不必经过停留模块和第二模块。

特别优选的是，流体是包含含水的缓冲液和一种或多种产品以及可能的一种或多种杂质或由它们构成的混合物。根据本发明方法的特别优选的实施方式，输送给第一模块的流体包含含水的缓冲液、一种或多种单克隆抗体以及可能的病毒和可能的一种或多种杂质。

根据本发明，可以通过调整渗余物通道的入口和出口处的体积流量来调整流体的体积，并且因此调整其中所含组成部分的浓度。优选地，在步骤(ii)中所输送的流体的体积流量与在步骤(iii)中排出的流体的体积流量之比优选为1:10至10:1。此外，在步骤(i)中输送的供应介质的体积流量与在步骤(ii)中输送的流体的体积流量之比为1:1000到10:1。

在该方法的优选的设计方案中，供应介质以0.1至4bar的压力被输送。特别优选地，供应介质以大于渗余物输出压力的压力来输送。此外，渗余物通道和渗透物通道之间的压力差优选为0.1至1.5bar。

根据本发明的优选的实施方式，流体在停留模块中的停留时间为1分钟至24小时，优选为5分钟至2小时，更优选为10分钟至1小时。

根据本发明的优选的实施方式，第一模块是第一过滤器单元，并且第二模块是第二过滤器单元，其中，步骤(b)包括以下步骤：(b-i)将供应介质输送到第一过滤器单元的针对供应介质的入口中；(b-ii)将流体输送到第一过滤器单元的针对流体的入口中；(b-iii)从第一过滤器单元的针对流体的出口排出流体；(b-iv)从第一过滤器单元的针对渗透物的出口排出渗透物，并且步骤(c)包括以下步骤：(c-i)将供应介质输送到第二过滤器单元的针对供应介质的入口中；(c-ii)将流体输送到第二过滤器单元的针对流体的入口中；(c-iii)从第二过滤器单元的针对流体的出口排出流体；并且从第二过滤器单元的针对渗透物的出口排出渗透物。在步骤(b-iii)中排出的流体被输送给停留模块的入口。从停留模块排出的流体在步骤(c-ii)中输送给到第二过滤器单元的针对流体的入口中。

优选地，根据本发明的方法连续地运行，也就是说，在恒定/连续地添加供应介质和流体的情况下进行，由此可以提供特别有效且经济的方法来多次改变流体的浓度。根据本发明，用于多次改变流体浓度的“连续”方法被理解为，在该方法中连续添加供应介质和流体。

附图说明

图1和2示出根据本发明的设备或根据本发明的方法的示例性的实施方式；

图3示出参考示例的结果。

具体实施方式

在图1中示出了根据本发明的设备或根据本发明的方法的示例性的实施方式。该实施方式的设备例如适用于调整流体的ph值。该设备具有三个模块：第一模块(左)，该第一模块直接过渡到停留模块(中间)，然后该停留模块直接过渡到第二模块(右)。

第一模块和第二模块中的每一个都是过滤器单元。其中每个过滤器单元都具有渗余物通道(1、11)、供应通道(2、12)、渗透物通道(3、13)、第一过滤介质(4、14)和第二过滤介质(5、15)。第一过滤介质(4、14)将供应通道(2、12)与渗余物通道(1、11)分开，而第二过滤介质(5、15)将渗余物通道(1、11)与渗透物通道(3、13)分开。

流体经由第一模块的过滤器单元(第一过滤器单元)或第二模块的过滤器单元(第二过滤器单元)的渗余物通道(1、11)的入口(7、10)输送给第一或第二模块。经由供应通道(2、12)的入口(6、16)输送供应介质。供应介质经过第一过滤介质(4、14)，并因此与渗余物通道(1、11)中的流体接触。根据本发明，可以将同一种供应介质输送给第一和第二过滤器单元，其中，优选使用具有不同组成的供应介质。经由供应通道(2、12)输送流体，该流体将改变渗余物中的流体的组成，例如其ph值。在病毒灭活的情况下，可以经由第一过滤器单元的供应通道的入口(6)输送酸性水溶液(例如柠檬酸水溶液)作为第一供应介质，以便引起降低渗余物通道(1)中流体的ph值。可以经由第二过滤器单元的供应通道的入口(16)输送缓冲溶液(例如含水的磷酸盐缓冲液)或碱性水溶液作为第二供应介质，由此提高了第二过滤器单元的渗余通道(11)中的流体的ph值。

可以如下这样地选择第二过滤介质(5、15)的性质，即，使得只有流体的特定的组成部分经过第二过滤介质(5、15)，以便因此获得期望的分类效果。尤其地，当流体包含一种或多种抗体作为产品时，则可以使用孔径为2至100nm的超滤膜片作为第二过滤介质(5、15)，以此使一种或多种抗体保留在流体中，并且不进入渗透物通道(3、13)中。另外，通过使用孔径为2至100nm的超滤膜片作为第二过滤介质(5、15)，使得流体中作为产品所包含的疫苗可以被超滤膜片挡回。可以经过第二过滤介质(5、15)的流体组成部分(例如杂质)至少部分或完全经过第二过滤介质(5、15)并经由渗透物通道(3、13)和其出口(9、18)作为渗透物排出。由此，除了多次改变流体的组成之外，还可以分离出杂质。

流体经由第一过滤器单元的渗余物通道(1)的出口(8)或者说停留模块的入口(8)从第一模块输送给停留模块。停留模块具有多个偏转板，这些偏转板限定了被流体穿流过的流体路径。流体在停留模块中的停留时间可以经由流体路径的造型(路径长度、流体的流速和路径的流入面积)来调整。在病毒灭活的情况下，例如，病毒在此停留时间期间保持暴露于在第一模块中所调整出的流体的性质(例如低ph值)，由此可以确保病毒被完全灭活。流体经由停留模块的出口(10)或者说第二过滤器单元的渗余物通道的入口(10)离开停留模块。

在图2中示出了根据本发明的设备或根据本发明的方法的另外的示例性的实施方式。图2中所示的实施方式也适用于病毒灭活，并且尤其适用于对含有单克隆抗体的流体的病毒灭活，同时从流体中(经由渗透物)去除杂质。

在该实施方式中，流体经由压力梯度被引入到渗余物通道中；同时，经由渗余物通道与渗透物通道之间的压力梯度而在渗透物通道中进行过滤。压力梯度例如可以经由第一模块(19)的或者说第一过滤器单元(19)的渗余物通道的出口处的阀和/或经由第二模块(21)的或者说第二过滤器单元(21)的渗余物通道的出口处的阀和/或经由停留模块(20)的出口处的阀来控制。

流体可以从可能的前置的色谱步骤借助泵(未在图2中示出)引入到第一过滤器单元(19)的渗余物通道的入口(23)中。经由选定过滤器单元(19、21)的第二过滤介质合适的分开界限，可以将流体中所含的产品/靶分子(例如单克隆抗体)挡回，而不经过第二过滤介质。

供应介质(例如含水的柠檬酸溶液)经由供应通道的入口(24)被引入到供应通道中，并且因此经由第一过滤介质被引入到渗余物通道中。经由借助ph传感器(26)测得的ph值来控制所添加的量。例如，ph值可以从7降低到3.5。

在该优选的实施方式中，由于渗余物通道与渗透物通道之间的压力梯度，使得同时让过滤发生到渗透物通道中。在该实施例中，在渗透物通道的出口(25)处的体积流量与输送给供应通道的供应介质的量的体积流量相同。因此，保留在流体中的组成部分的浓度以及流体的体积保持恒定。

优选地，将孔径在2至100nm范围内的超滤器用作第二过滤介质。第一和第二过滤介质不必具有相同的孔径和/或材料性质。渗余物通道与渗透物通道之间的跨膜压力优选为0.1至1.5bar。供应通道与渗余物通道之间的跨膜压力优选为0.01至0.4bar。

在图2中所示的实施例中，停留模块直接与第一模块/第一过滤器单元连接。在该实施例的停留模块中，通过将偏转薄膜(22)和间隔保持器(例如梭织物；图2中未示出)布置成堆垛来形成通道。该通道形成流体路径。与对于本领域技术人员已知的常规扁平过滤器结构形式相一致地，可以例如通过挤压、包覆成型或灌封来组合堆垛。

在图2中所示的实施方式的第二模块中，类似于第一模块地，例如将ph值为7的磷酸盐缓冲盐溶液经由供应通道的入口(27)引入到供应通道中，并且因此经由第一过滤介质引入到渗余物通道中。所输送的量可以基于ph值来调整。ph值可以利用传感器(29)进行测量。例如，ph值可以从3.5提高到7。

借助压力传感器(30)和阀(31)，可以调整过滤压力以及输出体积流量。

在图2中所示的实施例中，在填料量为50l的(灌注)过程中，如果假定在24h的(灌注)过程的总持续时间中连续的体积流量约为35ml/min，则第一和第二模块的过滤介质面积分别为1.5m²并且停留模块的总通道长度(流体路径长度)为2m。在该情况下，在停留模块中的流体在ph为3.5的情况下的停留时间约为42min。

通过以下参考示例进一步阐述本发明，但不限于此。

参考示例

提供了以下原材料。

进料液(流体)：在0.1m柠檬酸盐缓冲液中的20g/l的牛血清白蛋白(bsa)，ph值为3.5

供应液：0.1m柠檬酸盐缓冲液，ph值为2

目标：将进料液重新缓冲(缓冲液替换)，并且借助供应液将ph值从ph3.5降低至ph2.5，并在停留模块中孵育。

将具有10kda的mwco(molecularweightcut-off，截留分子量)的由聚醚砜制成的超滤膜片类型的第一和第二过滤介质的第一过滤器单元用作第一模块。第一过滤介质的总膜片面积为0.027m²。将用于混匀渗余物的梭织物引入到第一过滤器单元的渗余物通道中。

对过膜压力(tmp)进行测量以用于监视过程。此外，测量在渗余物出口处的渗余物的蛋白质浓度，以便明确渗余物中bsa的浓度何时与进料液中的浓度相应，并且该过程何时处于平衡状态下。此外，测量在渗余物出口处的渗余物的ph值，以便明确渗余物的ph值何时与ph2.5的目标预设值相应，并且过程何时处于平衡状态下。进料液、供应液和渗余物的各自的体积流量分别为6ml/min、6.5ml/min或6ml/min。

图3示出了针对所有参数tmp、ph和蛋白质浓度都可以达到平衡状态。达到了在渗余物中的所要求的为2.5的ph值。由于渗余物通道中的梭织物，使得渗余物被最佳地混匀。

随后，将渗余物导引到停留模块中，该停留模块由50个相继的通道构成(如图2中所示)。这些通道分别通过偏转薄膜来划分。每个通道的高度、宽度和长度大约为0.41mm、30mm或150mm。因此导致了由停留模块所限定的流体路径的总长度为大约7500mm。流体在停留模块中的停留时间通过如下方式来确定，即，测量从液体进入输入端直到液体从输出端出来所经过的时间。在进入到停留模块的输入体积流量为6ml/min的情况下，所测得的停留时间为15.5min。

附图标记列表

1、11渗余物通道

2、12供应通道

3、13渗透物通道

4、14第一过滤介质

5、15第二过滤介质

6、16、24、27针对供应介质的入口

7、10、23针对流体的渗余物通道的入口

8停留模块的入口

8、17、32针对流体的出口

9、18、25、28针对渗透物的出口

10停留模块的出口

19第一模块

20停留模块

21第二模块

22偏转薄膜

26、29ph传感器

30压力传感器

31阀。