СИСТЕМА ДЛЯ ТАНГЕНЦИАЛЬНО-ПОТОЧНОГО ФИЛЬТРОВАНИЯ ВЯЗКИХ КОМПОЗИЦИЙ Российский патент 2022 года по МПК B01D61/18 B01D63/00 

ПРИТЯЗАНИЕ НА ПРИОРИТЕТ

[0001] В настоящей заявке заявляются притязания на выгоды от находящейся на рассмотрении одновременно с настоящей заявкой предварительной патентной заявки Соединенных Штатов № 62/814,212, поданной 5 марта 2019 года, содержание которой во всей своей полноте посредством ссылки на нее включается в настоящий документ.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Тангенциально-поточное фильтрование (ТПФ) является фильтрованием, где отфильтровываемая входная композиция непрерывно перетекает вдоль по фильтру (известному под наименованием «фильтровальная мембрана»). В противоположность этому, при «прямоточном фильтровании» (также известном под наименованием «тупиковое» фильтрование) входная композиция перетекает непосредственно в фильтровальную головку на конце трубы или контейнера, подобную фильтровальной головке для кофе на конце/дне заварочного контейнера. При ТПФ все то, что проходит (проникает) через фильтровальную мембрану, известно под наименованием «пермеат», а все то, что остается (задерживается) на исходной стороне мембраны, известно под наименованием «ретентат». Обычно фильтровальная мембрана отфильтровывает более мелкие молекулы, которые перетекают через фильтр в качестве части пермеата. Более крупные молекулы задерживаются в ретентате. ТПФ представляет собой хороший способ отделения и/или очищения «биомолекул», которые представляют собой молекулы, такие как белки, полисахариды и ДНК, которые получают из биологических источников.

[0003] Одна проблема как для ТПФ, так и для тупиковых фильтров заключается в наличии у фильтра тенденции к засорению с течением времени, что замедляет фильтрование через фильтровальную мембрану (что также известно как низкие расходы пермеата). Одно преимущество ТПФ для случая правильного проведения операции заключается в возможности непрерывного вымывания засорения: постоянное течение входной композиции параллельно фильтровальной мембране предотвращает накапливание задержанных более крупных молекул на поверхности мембраны. Во избежание засорения расход входной композиции вдоль по фильтру должен быть достаточно большим для предотвращения прилипания и накапливания более крупных молекул на фильтровальной мембране: большой расход их уносит. Однако большие расходы вызывают нарастание давления на впуске входной композиции. Для случая чрезмерно большого нарастания давления это может стимулировать выход из строя трубопровода, приносящего входную композицию, и/или входного насоса.

[0004] Затруднительным является осуществление ТПФ в больших масштабах для крупных биомолекул, поскольку они образуют высоковязкие входные композиции, что, в свою очередь, стимулирует нарастание высокого давления во время технологического процесса ТПФ. Еще одна проблема, связанная с крупными биомолекулами, заключается в их оседании на дне резервуаров для хранения с течением времени. Это приводит к возникновению «концентрационного градиента», что означает присутствие большего количества биомолекул на дне контейнера, а не на его верху, и что, в свою очередь, означает более значительную вязкость входной композиции на дне в сопоставлении с входной композицией с верха. Это приводит к появлению несогласованных и даже неожиданных проблем, связанных с высоким давлением, в дополнение к засорению фильтра и продолжительным временам переработки.

[0005] Таким образом, сформировалась неудовлетворенная потребность в улучшенных системах, способах и тому подобном, которые улучшают ТПФ для крупных биомолекул и/или защищают системы для ТПФ от нарастания давления. Настоящие системы и способы и тому подобное обеспечивают получение данных и/или других преимуществ.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Предлагаются аппаратура, способы и тому подобное для улучшенного, а при желании асептического, фильтрования ТПФ вязких композиций, в том числе соответствующих композиций, содержащих крупные биомолекулы. Такие вязкие композиции включают вязкие текучие среды, растворы, гели, пасты, кремы и суспензии, характеризующиеся вязкостями, составляющими более чем 10 сПз, 20 сПз, 50 сПз или 100 сПз, для переработки при использовании систем настоящего документа. Примерами биомолекул, представляющими значительный промышленный интерес, являются высокомолекулярные фукозановые композиции. Вязкие композиции могут включать высокомолекулярные фукозановые композиции, например, растворы, гели, пасты, кремы или суспензии, содержащие такое количество высокомолекулярных фукозановых композиций, которое в результате приводит к получению вязкости композиции, составляющей более чем 10 сПз, 20 сПз, 50 сПз или 100 сПз. Фукозаны, такие как фукоидан, представляют собой сульфатированные полисахариды, которые обычно производят из морских водорослей, и которые, как это было продемонстрировано, являются эффективными при лечении фиброзных спаек и других расстройств организма и/или заболеваний. Вязкие композиции, содержащие фукозаны, являются примерами входных композиций, перерабатываемыми при использовании систем, обсуждаемых в настоящем документе.

[0007] В некоторых отношениях способы, системы и тому подобное могут включать систему для тангенциально-поточного фильтрования (ТПФ), включающую:

модуль для тангенциально-поточного фильтрования (ТПФ);

емкость для хранения, содержащую входную композицию;

входную трубу снабжения для тангенциально-поточного фильтрования, функционально соединенную в целях доставки входной композиции из емкости для хранения в модуль для тангенциально-поточного фильтрования; и

трубу возврата ретентата, функционально соединенную в целях возврата ретентата для ТПФ из модуля для тангенциально-поточного фильтрования в емкость для хранения; где

система для тангенциально-поточного фильтрования (ТПФ), кроме того, может включать, по меньшей мере, одно средство асептической герметизации таким образом, чтобы система для ТПФ могла бы быть сконфигурирована в целях асептической доставки входной композиции из емкости для хранения в модуль для тангенциально-поточного фильтрования и асептической доставки ретентата для ТПФ обратно в емкость для хранения.

[0008] В других аспектах способы, системы и тому подобное могут включать систему для тангенциально-поточного фильтрования, включающую:

модуль для тангенциально-поточного фильтрования;

емкость для хранения, содержащую входную композицию;

входную трубу снабжения для тангенциально-поточного фильтрования, сконфигурированную в целях доставки входной композиции со множества глубин в емкости для хранения в модуль для тангенциально-поточного фильтрования, где входная труба снабжения для тангенциально-поточного фильтрования может включать множество каналов впуска, расположенных на различных высотах в емкости для хранения; и

трубу возврата ретентата, сконфигурированную в целях возврата ретентата для ТПФ из модуля для тангенциально-поточного фильтрования в емкость для хранения.

[0009] В дополнительных аспектах способы, системы и тому подобное могут включать систему для тангенциально-поточного фильтрования, включающую:

модуль для тангенциально-поточного фильтрования;

емкость для хранения, содержащую входную композицию;

емкость для диафильтрования, содержащую диафильтрационный раствор;

входную трубу снабжения для тангенциально-поточного фильтрования, функционально соединенную в целях доставки входной композиции из емкости для хранения в модуль для тангенциально-поточного фильтрования;

трубу возврата ретентата, сконфигурированную в целях возврата ретентата для ТПФ из модуля для тангенциально-поточного фильтрования в емкость для хранения; и

трубу снабжения диафильтрационным раствором, сконфигурированную в целях доставки диафильтрационного раствора из емкости для диафильтрования в трубу возврата ретентата по ходу технологического потока выше емкости для хранения.

[00010] В определенных вариантах осуществления труба снабжения диафильтрационным раствором может быть сконфигурирована в целях доставки диафильтрационного раствора из внутреннего пространства емкости для диафильтрования в трубу возврата ретентата в положение поблизости от модуля для тангенциально-поточного фильтрования. Труба снабжения диафильтрационным раствором может быть сконфигурирована в целях доставки диафильтрационного раствора из внутреннего пространства емкости для диафильтрования в трубу возврата ретентата через Y-образный соединительный элемент. Труба снабжения для тангенциально-поточного фильтрования и труба возврата ретентата оканчиваются на различных глубинах во внутреннем пространстве емкости для хранения. Система для тангенциально-поточного фильтрования (ТПФ) и модуль для тангенциально-поточного фильтрования (ТПФ) могут быть сконфигурированы в целях задерживания и фильтрования вязкой композиции при отсутствии существенного концентрационного градиента в вязкой композиции.

[00011] В определенных вариантах осуществления вязкая композиция может представлять собой вязкий раствор. Вязкий раствор может характеризоваться вязкостью в диапазоне между приблизительно 10 сантипуазами и 5000 сантипуазами, 20 сантипуазами и 2000 сантипуазами, 40 сантипуазами и 1000 сантипуазами, 50 сантипуазами и 500 сантипуазами или 10 сантипуазами и 200 сантипуазами.

[00012] В дополнительных еще аспектах способы, системы и тому подобное могут включать систему для тангенциально-поточного фильтрования, включающую а) емкость для хранения, через текучую среду соединенную с модулем для тангенциально-поточного фильтрования, и b) систему для рециркулирования, отдельную от модуля для тангенциально-поточного фильтрования и включающую рециркуляционную трубу, имеющую впуск рециркуляционной трубы, расположенный в емкости для хранения на глубине, выбираемой для извлечения содержимого емкости для хранения, и имеющую выпуск рециркуляционной трубы, расположенный внутри емкости для хранения, где система для рециркулирования может быть сконфигурирована таким образом, чтобы все, что есть в системе для рециркулирования, не проходило бы через модуль для тангенциально-поточного фильтрования, и где впуск рециркуляционной трубы и выпуск рециркуляционной трубы могут быть расположены в емкости для хранения таким образом, чтобы прохождение содержимого емкости для хранения через систему для рециркулирования подавляло бы возникновение концентрационных градиентов в емкости для хранения.

[00013] Впуск рециркуляционной трубы и выпуск рециркуляционной трубы могут быть не соединены с любыми впуском модуля для тангенциально-поточного фильтрования или выпуском модуля для тангенциально-поточного фильтрования. Система для рециркулирования, кроме того, может включать насос системы для рециркулирования, расположенный в целях перекачивания содержимого емкости для хранения через систему для рециркулирования, при этом насос системы для рециркулирования не соединен с модулем для тангенциально-поточного фильтрования. Впуск модуля для тангенциально-поточного фильтрования может включать множество каналов впуска, расположенных в различных местоположениях вдоль по впуску модуля для тангенциально-поточного фильтрования, при этом различные местоположения соответствуют по существу различным глубинам в емкости для хранения.

[00014] В определенных вариантах осуществления системы могут, кроме того, включать систему для рециркулирования, сконфигурированную в целях извлечения содержимого емкости для хранения из емкости для хранения и возврата его в емкость для хранения. В целях извлечения содержимого емкости для хранения из емкости для хранения и доставки содержимого емкости для хранения как в модуль для тангенциально-поточного фильтрования, так и в систему для рециркулирования может быть сконфигурирована одна единственная труба снабжения. Система для рециркулирования, кроме того, может включать рециркуляционную трубу возврата. Система для рециркулирования может включать рециркуляционную трубу снабжения, которая может быть отдельной от рециркуляционной трубы возврата. Входная труба снабжения для тангенциально-поточного фильтрования, кроме того, может включать, по меньшей мере, одно дополнительное отверстие впуска, расположенное вдоль по длине входной трубы снабжения для тангенциально-поточного фильтрования. Рециркуляционная труба снабжения, кроме того, может включать, по меньшей мере, одно дополнительное отверстие впуска, расположенное вдоль по длине рециркуляционной трубы снабжения. Входная композиция может заполнять емкость для хранения до желательной высоты заполнения емкости для хранения.

[00015] В определенных вариантах осуществления труба возврата ретентата и/или рециркуляционная труба возврата могут селективно оканчиваться во внутреннем пространстве емкости для хранения в положении выше или ниже высоты заполнения емкости для хранения; во внутреннем пространстве емкости для хранения в положении поблизости от дна емкости для хранения и/или могут быть направлены к боковой стороне во внутреннем пространстве емкости для хранения.

[00016] Система для тангенциально-поточного фильтрования (ТПФ) и модуль для тангенциально-поточного фильтрования (ТПФ) могут быть сконфигурированы в целях задерживания и фильтрования вязкой композиции при отсутствии по существу концентрационного градиента в вязкой композиции. Входная композиция может заполнять емкость для хранения до желательной высоты заполнения емкости для хранения. Пробка емкости для хранения асептически герметизирует верх емкости для хранения и может быть изготовлена из, по меньшей мере, одного материала фармацевтической степени чистоты и материала степени чистоты изделия медицинского назначения. Материал степени чистоты изделия медицинского назначения может включать, по меньшей мере, одного представителя, выбираемого из нержавеющей стали 316, силикона, сополимера этилена-пропилена-диенового мономера, полипропилена, полиэтилена высокой плотности, полиэтилена низкой плотности и стекла. Материал фармацевтической степени чистоты может включать, по меньшей мере, одного представителя, выбираемого из нержавеющей стали 316, силикона, сополимера этилена-пропилена-диенового мономера, полипропилена, полиэтилена высокой плотности, полиэтилена низкой плотности и стекла. Системы, аппаратура и тому подобное могут, кроме того, включать гигиенические соединения.

[00017] В определенных аспектах обсуждение в настоящем документе включает способы тангенциально-поточного фильтрования входной композиции. Способы могут включать:

обеспечение наличия входной композиции в емкости для хранения, при этом емкость для хранения имеет верх, дно, по меньшей мере, одну боковую сторону и внутреннее пространство, и причем входная композиция заполняет емкость для хранения до желательной высоты заполнения емкости для хранения;

обеспечение наличия модуля для тангенциально-поточного фильтрования;

извлечение входной композиции с различных глубин в емкости для хранения;

проведение для извлеченной входной композиции тангенциально-поточного фильтрования в целях производства ретентата для тангенциально-поточного фильтрования и пермеата для тангенциально-поточного фильтрования; и

возврат ретентата для тангенциально-поточного фильтрования во внутреннее пространство емкости для хранения.

[00018] Способы могут, кроме того, включать смешивание входной композиции в емкости для хранения в результате извлечения входной композиции из емкости для хранения и ее возврата в емкость для хранения и/или смешивание ретентата для тангенциально-поточного фильтрования с диафильтрационным раствором до возврата ретентата для тангенциально-поточного фильтрования в емкость для хранения. Смешивание может иметь место в положении поблизости от модуля для тангенциально-поточного фильтрования. Входная композиция может включать обеспечение наличия вязкой композиции, такой как вязкий раствор, характеризующийся, например, мерой в сантипуазах в соответствии с обсуждением в настоящем документе.

[00019] Возврат тангенциально-поточного ретентата в емкость для хранения может включать возврат ретентата для тангенциально-поточного фильтрования и/или рециркуляционной текучей среды во внутреннее пространство емкости для хранения в положение выше или ниже высоты заполнения емкости для хранения, во внутреннее пространство емкости для хранения в положение поблизости от дна емкости для хранения и/или по направлению к боковой стороне во внутреннем пространстве емкости для хранения. Смешивание входной композиции может включать извлечение входной композиции с различных глубин в емкости для хранения. Смешивание входной композиции может включать возврат входной композиции во внутреннее пространство емкости для хранения в положение выше высоты заполнения емкости для хранения. Смешивание входной композиции может включать возврат входной композиции во внутреннее пространство емкости для хранения в положение ниже высоты заполнения емкости для хранения. Смешивание входной композиции может включать возврат входной композиции во внутреннее пространство емкости для хранения в положение поблизости от дна емкости для хранения. Смешивание входной композиции может включать направление входной композиции к боковой стороне во внутреннем пространстве емкости для хранения.

[00020] Данные и другие аспекты, признаки и варианты осуществления представлены в данной заявке, включающей следующее далее подробное описание изобретения и прилагающиеся чертежи. Если только недвусмысленно не будет утверждаться другого, то все варианты осуществления, аспекты, признаки и тому подобное могут быть смешаны и согласованы, объединены и переставлены любым желательным образом.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[00021] ФИГ. 1А схематически изображает один пример системы для тангенциально-поточного фильтрования (ТПФ) входных композиций, включающий избегание или уменьшение концентрационных градиентов между верхом и дном емкостей для хранения.

[00022] ФИГ. 1В схематически изображает еще один пример системы для тангенциально-поточного фильтрования (ТПФ) входных композиций, включающий избегание или уменьшение концентрационных градиентов между верхом и дном емкостей для хранения.

[00023] ФИГ. 1С схематически изображает еще один пример системы для тангенциально-поточного фильтрования (ТПФ) входных композиций, включающий избегание или уменьшение концентрационных градиентов между верхом и дном емкостей для хранения.

[00024] ФИГ. 2 схематически изображает еще один пример систем для тангенциально-поточного фильтрования (ТПФ) входных композиций, включающий избегание или уменьшение концентрационных градиентов между верхом и дном емкостей для хранения.

[00025] ФИГ. 3 изображает одну блок-схему технологического процесса для примера способа фильтрования ТПФ входных композиций, включающего избегание или уменьшение концентрационных градиентов между верхом и дном емкостей для хранения.

[00026] ФИГ. 4 изображает еще одну блок-схему технологического процесса для примера способа фильтрования ТПФ входных композиций, включающего избегание или уменьшение концентрационных градиентов между верхом и дном емкостей для хранения.

[00027] Чертежи, в том числе блок-схемы технологических процессов, представляют примеры вариантов осуществления настоящего раскрытия изобретения. Чертежи необязательно выполняются в масштабе, и определенные признаки могут быть преувеличены или другим образом представлены так, чтобы это содействовало бы иллюстрированию и разъяснению настоящих систем, способов и тому подобного. Фактические варианты осуществления систем, способов и тому подобного из настоящего документа могут включать дополнительные признаки или стадии, не продемонстрированные на чертежах. Характеризация на примерах, представленная в настоящем документе, иллюстрирует варианты осуществления систем, способов и тому подобного в одной или нескольких формах, и такие характеризации на примерах никоим образом не должны восприниматься в качестве наложения ограничений на объем раскрытия изобретения. Варианты осуществления из настоящего документа не являются исчерпывающими и не накладывают ограничений на раскрытие изобретения точной формой, раскрытой, например, в следующем далее подробном описании изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[00028] Предлагаются аппаратура, способы, системы и тому подобное для тангенциально-поточного фильтрования (ТПФ) входных композиций, включающих вязкие композиции, например, вязкие текучие среды, растворы, гели, пасты, кремы и суспензии, характеризующиеся вязкостями, составляющими более чем 10 сПз, 20 сПз, 50 сПз или 100 сПз. При ТПФ входная композиция перетекает вдоль по фильтровальной мембране, которая отфильтровывает определенное содержимое из данной входной композиции. Как это было отмечено выше, все то, что проходит через фильтровальную мембрану, известно под наименованием «пермеат», а все то, что остается на исходной стороне мембраны, известно под наименованием «ретентат». ТПФ включает непрерывное рециркулирование входной композиции вдоль по фильтровальной мембране. Фильтровальная мембрана может быть вмещена в корпус, такой как кассета или картридж, который сам вмещается в систему «рама - плита».

[00029] Аппаратура, система и тому подобное из настоящего документа предлагают эффективное и даже асептическое смешивание входной композиции в резервуаре для хранения, что содействует уменьшению или избеганию концентрационных градиентов и поэтому содействует уменьшению или избеганию увеличений давления в системе, вероятность возникновения проблем, связанных с высоким давлением, во время ТПФ, а также содействует уменьшению или избеганию накапливания крупных молекул на порах фильтровальной мембраны, что могло бы засорить фильтровальную мембрану. В результате уменьшения засорения фильтровальной мембраны получающийся в результате расход пермеата в среднем увеличивается на величину, находящуюся в диапазоне между приблизительно 5% и 50%, например, составляющую приблизительно 10%, приблизительно 20%, приблизительно 30% или приблизительно 40%, в сопоставлении с системами в отсутствие систем для смешивания из настоящего документа. Такие увеличенные расходы пермеата в результате приводят, например, к получению уменьшенных времен переработки и более эффективному отфильтровыванию желательных/нежелательных компонентов во входной композиции. Смешивание из настоящего документа также может улучшать согласованность фильтрования ТПФ в качестве результата уменьшения засорения фильтровальной мембраны, поскольку при засорении пор мембраны фактическая отсечка по молекулярной массе у фильтра для ТПФ будет меньшей, чем то, что перечисляется производителем.

[00030] Следует принять во внимание то, что системы, аппаратура, способы и тому подобное из настоящего документа относятся к широкому спектру входных композиций, включающих вязкие композиции и другие композиции, которым может быть свойственен недостаток, заключающийся в наличии нежелательных концентрационных градиентов в направлении «сверху вниз». Системы и тому подобное могут быть охарактеризованы на примерах при использовании входной композиции, включающей высокомолекулярную фукозановую композицию. Технологические процессы ТПФ из настоящего документа включают непрерывное рециркулирование входной композиции, перерабатываемой в результате перепускания через фильтр для ТПФ. Входную композицию отфильтровывают при использовании фильтра для ТПФ в целях производства ретентата для ТПФ и пермеата для ТПФ. Системы из настоящего документа могут функционировать непрерывно таким образом, чтобы произведенный ретентат для ТПФ был бы подвергнут обработке в качестве промежуточного продукта системы и переработке при использовании данной системы или вторичной системы для ТПФ вплоть до удаления желательного уровня нежелательных компонентов.

[00031] Термин «асептический» и его производные, например, «асептически», используются в настоящем документе для описания исключения нежелательных биологических материалов, в состоянии живого или мертвого вещества. Таким образом, например, и, как это демонстрируется на определенных фигурах, для случая асептической герметизации открытого конца емкости для хранения 1804 при использовании пробки емкости для хранения 1834 это означает по существу невозможность проникновения каких-либо биологических материалов через данное средство герметизации извне емкости для хранения 1804 или снаружи пробки емкости для хранения 1834 при загрязнении внутреннего пространства емкости для хранения 1804.

[00032] Система на ФИГ. 1А изображает один пример системы для тангенциально-поточного фильтрования (ТПФ) входных композиций, включающих вязкие композиции, включающей улучшенное, асептическое смешивание. На ФИГ. 1А система для тангенциально-поточного фильтрования (система для ТПФ) 1800 смешивает входную композицию 1802, которая может быть вязкой композицией, и которая направляется на фильтрование во время ТПФ. ФИГ. 1А вычерчена схематически и не в масштабе. Компоненты системы для ТПФ 1800 в варианте осуществления, изображенном на ФИГ. 1А, включают емкость для хранения 1804, которая содержит входную композицию 1802, и модуль для ТПФ 1810, который удерживает фильтр для ТПФ 1815 и, таким образом, представляет собой местоположение, где происходит фильтрование ТПФ. Компоненты системы для ТПФ 1800 также включают систему для рециркулирования 1820, которая обеспечивает рециркулирование содержимого емкости для хранения 1804. В частности, система для рециркулирования 1820 смешивает содержимое емкости для хранения 1804 для уменьшения или избегания концентрационных градиентов; такое смешивание может быть произведено отдельно от смешивания, которое может иметь место вследствие возврата ретентата для ТПФ 1812 из модуля для ТПФ 1810 в емкость для хранения 1804, или может быть проведено в комбинации с данным смешиванием. Система для ТПФ 1800 также включает емкость для диафильтрационного раствора 1808, которая удерживает диафильтрационный раствор 1806, который используют для восполнения растворителя из входной композиции 1802, которая проходит через фильтр для ТПФ 1815 и, таким образом, извлекается через (выходную) технологическую линию пермеата для ТПФ 1816.

[00033] Система для ТПФ 1800 в данном примере изображенного варианта осуществления также включает рециркуляционный насос 1822, входной насос для ТПФ 1824 и входной насос для диафильтрационного раствора 1826 совместно с рециркуляционной трубой 1832, входной технологической линией снабжения для ТПФ 1805, трубой возврата ретентата для ТПФ 1807, технологической линией снабжения диафильтрационным раствором 1809 и технологической линией пермеата для ТПФ 1816, которая выносит отфильтрованный выход из модуля для ТПФ 1810 и из системы для ТПФ 1800. В модуле для ТПФ 1810 фильтр для ТПФ 1815 схематически демонстрируется фильтрующим входную композицию 1802 и поэтому создающим ретентат для ТПФ 1812, который содержит вещество, чересчур крупное для прохождения через фильтр для ТПФ 1815, и пермеат для ТПФ 1814, который содержит вещество, достаточно мелкое для прохождения через фильтр для ТПФ 1815. После этого пермеат для ТПФ 1814 выносится из системы при использовании технологической линии пермеата для ТПФ 1816, и на ФИГ. 1А пермеат для ТПФ 1814 демонстрируется покидающим систему для ТПФ 1800 при использовании технологической линии пермеата для ТПФ 1816.

[00034] Если возвратиться к емкости для диафильтрационного раствора 1808, то он удерживает диафильтрационный раствор 1806, который используется для восполнения растворителя, утраченного во время технологического процесса фактического фильтрования. В продемонстрированном варианте осуществления емкость для диафильтрационного раствора 1808 включает трубу снабжения диафильтрационным раствором 1801, которая проходит через пробку емкости для диафильтрационного раствора 1837, которая обычно асептически герметизирует емкость для диафильтрационного раствора 1808, до дна контейнера, то есть, до положения поблизости от основания емкости для диафильтрационного раствора 1808, в целях сбора диафильтрационного раствора 1806. Конец трубы снабжения диафильтрационным раствором 1801 функционально соединен с технологической линией снабжения диафильтрационным раствором 1809 через гигиенический соединительный элемент 1836. Технологическая линия снабжения диафильтрационным раствором 1809 снабжает диафильтрационным раствором 1806 трубу возврата ретентата для тангенциально-поточного фильтрования 1807 и, в свою очередь, емкость для хранения 1804 в целях восполнения растворителя, утраченного во время технологического процесса фактического фильтрования.

[00035] Насосы, трубопровод и другие компоненты систем и аппаратуры из настоящего документа могут быть любыми подходящими для использования насосами, трубопроводом, контейнером и тому подобным. Например, рециркуляционный насос 1822 и входной насос для диафильтрационного раствора 1826 могут быть перистальтическими насосами, а входной насос для ТПФ 1824 может быть диафрагменным насосом. На ФИГУРЕ 1А стрелки демонстрируют направление течения под воздействием различных насосов.

[00036] Если обратиться к Y-образному соединительному элементу 1818 в части возврата ретентата в системе, то он соединяет емкость для диафильтрационного раствора 1808 с трубой возврата ретентата для тангенциально-поточного фильтрования 1807. Расположение Y-образного соединительного элемента 1818 между модулем для ТПФ 1810 и трубой возврата ретентата для ТПФ 1807 (то есть, в положении поблизости от модуля для ТПФ 1810) улучшает возможность смешивания диафильтрационного раствора 1806 с ретентатом для ТПФ 1812 на его пути обратно в емкость для хранения 1804. В других вариантах осуществления Y-образный соединительный элемент 1818 может быть расположен вдоль по трубе возврата ретентата для ТПФ 1807 или даже в пробке емкости для хранения 1834. Обеспечение подвода диафильтрационного раствора 1806 является полезным, поскольку утрата растворителя из входной композиции 1802 с переходом его в пермеат для ТПФ 1814 увеличивает вязкость ретентата для ТПФ 1812 в сопоставлении с содержимым емкости для хранения 1804. Смешивание диафильтрационного раствора 1806 с ретентатом для ТПФ 1812 через Y-образный соединительный элемент 1818 содействует уменьшению вязкости ретентата для ТПФ 1812 до достижения им емкости для хранения 1804 и, следовательно, содействует препятствованию нарастанию концентрационного градиента. Таким образом, расположение Y-образного соединительного элемента 1818 вблизи от модуля для ТПФ 1810 содействует уменьшению концентрационных градиентов в содержимом емкости для хранения 1804.

[00037] Если обратиться к смесительной головке 1830 на емкости для хранения 1804 в варианте осуществления, продемонстрированном на ФИГ. 1А, то она имеет четыре канала. Смесительная головка 1830 включает пробку емкости для хранения 1834, которая герметизирует, обычно асептически, емкость для хранения 1804. Смесительная головка 1830 может быть изготовлена из любого подходящего для использования материала, такого как материал фармацевтической степени чистоты и степени чистоты изделия медицинского назначения, например, нержавеющей стали 316, силикона, сополимера этилена-пропилена-диенового мономера, полипропилена, полиэтилена высокой плотности, полиэтилена низкой плотности, стекла или другого материала, который удовлетворяет санитарным стандартам для оборудования медицинского/фармацевтического назначения.

[00038] В продемонстрированном варианте осуществления четыре трубы проходят через пробку емкости для хранения 1834 и компонуются для передачи текучей среды в емкость для хранения 1804 и из нее. Как это демонстрируется впуском рециркуляционной трубы 1832а, впуском входной трубы для тангенциально-поточного фильтрования 1811а и выпуском трубы ретентата для тангенциально-поточного фильтрования 1811b, при желании впуски и/или выпуски могут быть расположены на различных высотах в емкости для хранения 1804 и поэтому во входной композиции 1802 при заполнении емкости. Такое компонование способствует смешиванию входной композиции 1802 в емкости для хранения 1804 и, таким образом, уменьшает или избегает концентрационные градиенты и другое потенциально проблематичное нарастание и тому подобное. Добавление, циркулирование или другим образом передачу входной композиции через трубы смешивают содержимое емкости для хранения 1804, что, тем самым, уменьшает возникновение проблем на фильтре для ТПФ, в том числе в результате уменьшения концентрационных градиентов в емкости для хранения 1804.

[00039] Если обратиться к трубам, приходящим в емкость для хранения 1804, то рециркуляционная труба 1832 включает впуск рециркуляционной трубы 1832а и выпуск рециркуляционной трубы 1832b. Впуск рециркуляционной трубы 1832а и выпуск рециркуляционной трубы 1832b могут быть расположены на любых желательных высоте или уровне в емкости для хранения 1804 при том условии, что течение в емкости для хранения перемешивает или другим образом смешивает входную композицию 1802 при значительном уменьшении или даже исключении концентрационных градиентов во входной композиции 1802. Впуск рециркуляционной трубы 1832а располагается на уровне для извлечения входной композиции 1802, обычно в положении ниже высоты, до которой входная композиция 1802 заполняет емкость для хранения 1804, (что ниже в настоящем документе обозначается термином «высота заполнения емкости для хранения»), то есть в теле входной композиции 1802. Впуск рециркуляционной трубы 1832а и выпуск рециркуляционной трубы 1832b могут быть расположены на различных высотах во входной композиции 1802 таким образом, чтобы для случая наличия концентрационного градиента во входной композиции 1802 впуск и выпуск кооперировались бы для транспортирования одного уровня концентрации в другой, что, тем самым, обеспечивает смешивание концентрационных градиентов. Также, или в альтернативном варианте, могут быть использованы и другие подходы к такому смешиванию, например, поступающий поток при желании может быть направлен к боковой стороне емкости для хранения 1804, что стимулирует возникновение циркулирования и даже вихря.

[00040] Далее, по меньшей мере, одна входная труба снабжения для ТПФ 1181 переносит входную композицию 1802 из емкости для хранения 1804 в модуль для тангенциально-поточного фильтрования (ТПФ) 1810, а после этого возвращает ретентат для ТПФ 1812 в емкость для хранения 1804. Как и с другими трубами из настоящего документа, она может быть неразъемной, или, как это изображается на ФИГ. 1А, она может включать множество компонентов, в том числе насосов, клапанов, различных материалов для различных частей труб и тому подобного. В варианте осуществления на ФИГ. 1А впуск входной трубы для ТПФ 1811а извлекает входную композицию 1802 из емкости для хранения 1804 и переносит ее через входной насос для ТПФ 1824 в модуль для ТПФ 1810. В варианте осуществления на ФИГ. 1А впуск входной трубы для ТПФ 1811а включает множество каналов впуска 1838, расположенных по его длине на различных глубинах в положении ниже высоты заполнения емкости для хранения. В некоторых вариантах осуществления, как это охарактеризовано на примере на ФИГ. 1В, входная труба снабжения для тангенциально-поточного фильтрования 1811 сконфигурирована в целях извлечения входной композиции из емкости для хранения 1804 и доставки входной композиции как в модуль для тангенциально-поточного фильтрования 1810, так и в систему для рециркулирования 1820 через, например, Y-образный соединительный элемент 1818. В варианте осуществления на ФИГ. 1В рециркуляционная труба возврата 1832’ соединяется с трубой возврата ретентата для ТПФ 1807 таким образом, чтобы ретентат, возвращающийся в емкость для хранения 1804, транспортировался бы в емкость для хранения 1804 через одну единственную трубу сквозь пробку емкости для хранения 1834. Таким образом, в продемонстрированном варианте осуществления композиция в системе для рециркулирования 1820 присоединяется к ретентату для ТПФ 1812 на трубе возврата ретентата для ТПФ 1807 через рециркуляционную трубу возврата 1832’, где данное соединение располагается по ходу технологического потока выше емкости для хранения 1804 и может представлять собой, например, Y-образный соединительный элемент 1818. После этого объединенные рециркуляционную композицию и ретентат для ТПФ 1812 доставляют обратно в емкость для хранения 1804. Говоря другими словами, как это демонстрируется при использовании вариантов осуществления на ФИГ. 1А и 1В, труба (трубы) извлечения и/или труба (трубы) возврата для каждого представителя, выбираемого из системы для рециркулирования 1820 и модуля для ТПФ 1810, в каждом случае при желании могут представлять собой одну единственную трубу совместного использования, могут представлять собой раздельные трубы или другой вариант.

[00041] На ФИГ. 1С рециркуляционная труба возврата 1832’ соединена с выпуском рециркуляционной трубы 1832b таким образом, чтобы композиция в системе для рециркулирования 1820 возвращалась бы в емкость для хранения 1804 без перепускания сначала через модуль для ТПФ 1810. В некоторых вариантах осуществления, включающих вариант осуществления на ФИГ. 1С, на входной трубе снабжения для тангенциально-поточного фильтрования 1811 может быть предусмотрен байпасный клапан давления 1813. Байпасный клапан давления 1813 может быть установлен на давление, меньшее, чем верхнее предельное значение давления у модуля для ТПФ 1810, таким образом, чтобы уменьшить или исключить шанс возникновения обусловленных давлением проблем или выходов из строя в модуле для ТПФ 1810. В дополнение к этому, при желании выходное давление входного насоса для ТПФ 1824 может быть установлено на уровень, более высокий, чем уровень для байпасного клапана давления 1813, в целях обеспечения рециркулирования части входной композиции 1802 через систему для рециркулирования 1820 без перепускания через модуль для ТПФ 1810; часть или процентная доля, для которой проводят рециркулирование без ТПФ, могут быть при желании установлены на конкретном и/или предварительно определенном уровне. Такая конфигурация обеспечивает проведение как ТПФ, так и рециркулирования при использовании только одного единственного насоса, а также улучшает эффективность и долговечность модуля для ТПФ 1810, поскольку она уменьшает или исключает проблемы, связанные с избыточным давлением, при одновременных также уменьшении или исключении концентрационных градиентов во входной композиции 1802.

[00042] Если обратиться к дополнительному обсуждению определенных аспектов или вариантов осуществления, изображенных на ФИГ. 1А, то в продемонстрированном варианте осуществления впуск рециркуляционной трубы 1832а проходит до дна емкости для хранения 1804, то есть, до положения поблизости от основания емкости для хранения 1804. Впуск рециркуляционной трубы 1832а собирает входную композицию 1802 из емкости для хранения 1804 на ФИГ. 1А со дна емкости для хранения 1804. Извлеченная входная композиция может быть продвинута вперед любым желательным образом, например, при использовании рециркуляционного насоса 1822. Впуск рециркуляционной трубы 1832а может иметь множество дополнительных каналов впуска 1838, расположенных по его длине на различных глубинах в положении ниже высоты заполнения емкости для хранения. Как это можно отметить ради ясности, на ФИГ. 1А нумеруется только один канал впуска 1838. Каналы впуска 1838 при наличии таковых делают возможным отсасывание входной композиции 1802 на впуске рециркуляционной трубы 1832а одновременно с различных глубин в положении ниже высоты заполнения емкости для хранения. Это исполняет функцию препятствования возникновению любого вертикального концентрационного градиента во входной композиции 1802 в емкости для хранения 1804. Дальний конец впуска рециркуляционной трубы 1832а вне емкости для хранения 1804 может быть асептически соединен с концом рециркуляционной трубы 1832 через гигиенический соединительный элемент 1836.

[00043] Выпуск рециркуляционной трубы 1832b располагают в целях возврата любой композиции, перекачиваемой через рециркуляционный насос 1822 в емкость для хранения. Конец выпуска рециркуляционной трубы 1832b вне емкости для хранения 1804 асептически соединен с сегментом возврата рециркуляционной трубы 1832 через гигиенический соединительный элемент 1836. Выпуск рециркуляционной трубы 1832b может оканчиваться в положении выше высоты заполнения емкости для хранения таким образом, чтобы частям входной композиции 1802, которые имеют более значительную плотность, чем остаток, было бы оказано содействие течением поступающего потока и силой тяжести при распределении в направлении сверху вниз через емкость для хранения 1804, что, тем самым, облегчает смешивание входной композиции 1802 в емкости для хранения 1804. Выпуск рециркуляционной трубы 1832b также может оканчиваться в положении ниже высоты заполнения емкости для хранения таким образом, чтобы турбулентность течения содействовала бы смешиванию содержимого входной композиции 1802, или таким образом, чтобы возвращающийся поток отклонялся бы от основания емкости для хранения 1804 для облегчения смешивания. В некоторых вариантах осуществления выпуск рециркуляционной трубы 1832b изгибают для конкретного направления поступающего потока к боковой стороне емкости для хранения 1804 в целях облегчения смешивания при круговом движении.

[00044] Впуск входной трубы для ТТФ 1811а проходит до дна емкости для хранения 1804. Впуск входной трубы для ТПФ 1811а имеет множество дополнительных каналов впуска 1838, расположенных вдоль по длине впуска входной трубы для ТПФ 1811а на различных глубинах в положении ниже высоты заполнения емкости для хранения. Это делает возможным отсасывание входной композиции 1802 через впуск входной трубы для ТПФ 1811а одновременно с различных глубин в положении ниже высоты заполнения емкости для хранения, что содействует препятствованию возникновению любого вертикального концентрационного градиента во входной композиции 1802 в емкости для хранения 1804. Внешний конец впуска выходной трубы для ТПФ 1811а может быть асептически соединен с входной технологической линией снабжения для ТПФ 1805 через гигиенический соединительный элемент 1836.

[00045] Диафильтрационный раствор 1806 подают непосредственно в ретентат для ТПФ 1812 через Y-образный соединительный элемент 1818 при разбавлении более вязкого ретентата для ТПФ 1812 диафильтрационным раствором до возврата первого в емкость для хранения 1804 через выпуск трубы ретентата для ТПФ 1811b. Выпуск трубы ретентата для ТПФ 1811b может оканчиваться в положении выше высоты заполнения емкости для хранения таким образом, чтобы частям смешанных ретентата для ТПФ-диафильтрационного раствора, которые имеют увеличенную плотность, оказывалось бы содействие течением поступающего потока и силой тяжести при распределении в направлении сверху вниз через емкость для хранения 1804, что, тем самым, облегчает смешивание поступающего потока с содержимым емкости для хранения 1804. Выпуск трубы ретентата для ТПФ 1811b может оканчиваться в положении ниже высоты заполнения емкости для хранения таким образом, чтобы турбулентность течения содействовало бы смешиванию содержимого, а также может быть сконфигурирован, как это демонстрируется на ФИГ. 1А, таким образом, чтобы возвращающийся поток отклонялся бы от основания емкости для хранения 1804 в целях облегчения смешивания. В некоторых вариантах осуществления выпуск трубы ретентата для ТПФ 1811b изгибают для конкретного направления поступающего потока к боковой стороне емкости для хранения 1804 в целях облегчения смешивания при круговом движении. Внешний конец выпуска трубы ретентата для ТПФ 1811b может быть асептически соединен с трубой возврата ретентата для ТПФ 1807 через гигиенический соединительный элемент 1836. Четыре трубы, обсуждавшиеся выше, также могут быть присоединены или другим образом сконфигурированы таким образом, чтобы имели бы место более или менее, чем четыре трубы, приходящие к емкости для хранения 1804/уходящие из емкости для хранения 1804. Например, трубы 1832b и 1811b могут быть соединены через текучую среду до прихода к пробке емкости для хранения 1834 и/или емкости для хранения 1804.

[00046] Смесительная головка 1830 также может включать дополнительные каналы и трубы, например, вентиляционный канал 1833 совместно с подходящим для использования клапаном вентиляционного канала 1835, при желании открываемым для стравливания давления воздуха или газа в емкости для хранения 1804. Вентиляционный канал 1833 может быть подогнан к надлежащему вентиляционному фильтру (не показано) в целях дополнительного предотвращения загрязнения содержимого емкости для хранения 1804. На ФИГ. 1А различные трубы демонстрируются в линию. Трубы могут быть при желании расположены в ряд, по кругу или другим образом.

[00047] Пробка емкости для диафильтрационного раствора 1837 на емкости для диафильтрационного раствора 1808 также может включать и дополнительные элементы, например, вентиляционный канал 1831 совместно с подходящим для использования клапаном вентиляционного канала 1839, при желании открываемым для стравливания давления воздуха или газа в емкости для диафильтрационного раствора 1808. Вентиляционный канал 1831 может быть подогнан к надлежащему вентиляционному фильтру (не показано) в целях дополнительного предотвращения загрязнения диафильтрационного раствора.

[00048] Система для ТПФ 1800, раскрытая в настоящем документе, может быть описана в более общих чертах в качестве системы для фильтрования ТПФ входных композиций, включающих вязкие композиции, при этом система для ТПФ 1800 включает: модуль для ТПФ 1810; первую емкость для хранения 1804, имеющую дно, верх, по меньшей мере, одну боковую сторону и внутреннее пространство; пробку емкости для хранения 1834, скомпонованную обычно для асептической герметизации открытого конца первой емкости для хранения 1804; впуск входной трубы для ТПФ 1811а, предназначенный для извлечения входной композиции 1802 из емкости для хранения 1804 и отправления такой входной композиции в модуль для ТПФ 1810, при этом впуск входной трубы для ТПФ 1811а проходит через пробку емкости для хранения 1834 во внутреннее пространство емкости для хранения 1804 до положения поблизости от нижнего закрытого конца емкости для хранения 1804, выпуск входной трубы для ТПФ 1811а может включать множество каналов впуска 1838, расположенных на различных глубинах в положении ниже высоты заполнения емкости для хранения; и выпуск трубы ретентата для ТПФ 1811b, проходящий через пробку емкости для хранения 1834 при окончании во внутреннем пространстве емкости для хранения 1804 и предназначенный для возврата ретентата для ТПФ 1812 в емкость для хранения 1804. Содержимое в емкости для хранения 1804 может находиться на предварительно определенной высоте заполнения емкости для хранения.

[00049] Система для ТПФ 1800 может, кроме того, включать систему для рециркулирования 1820. Система для рециркулирования 1820 может в некоторых вариантах осуществления включать впуск рециркуляционной трубы 1832а, проходящий через пробку емкости для хранения 1834 во внутреннее пространство емкости для хранения 1804 до положения поблизости от нижнего закрытого конца емкости для хранения 1804 и предназначенный для извлечения входной композиции 1802 из емкости для хранения 1804, впуск рециркуляционной трубы 1832а может включать множество каналов впуска 1838, расположенных на различных глубинах в положении ниже высоты заполнения емкости для хранения; выпуск рециркуляционной трубы 1832b, проходящий через пробку емкости для хранения 1834 при окончании во внутреннем пространстве емкости для хранения 1804; рециркуляционный насос 1822, расположенный для обеспечения циркулирования входной композиции 1802 через впуск рециркуляционной трубы 1832а из емкости для хранения 1804 и вдоль по рециркуляционной трубе 1832 обратно в емкость для хранения 1804 через выпуск рециркуляционной трубы 1832b. Впуск рециркуляционной трубы 1832а и выпуск рециркуляционной трубы 1832b могут быть асептически соединены с рециркуляционной трубой 1832 при использовании, например, гигиенических соединительных элементов 1836. Система для рециркулирования 1820 может функционировать непрерывно таким образом, чтобы содержимым емкости для хранения 1804, подвергаемым дополнительной переработке при использовании системы для ТПФ 1800, одновременно снабжали бы систему для рециркулирования 1820.

[00050] Система для ТПФ 1800 может, кроме того, включать входной насос для ТПФ 1824, расположенный для снабжения входной композицией 1802 через впуск входной трубы для ТПФ 1811а из емкости для хранения 1804 и вдоль по входной технологической линии снабжения для ТПФ 1805 модуля для ТПФ 1810 и обратно из модуля для ТПФ 1810 емкости для хранения 1804 вдоль по трубе возврата ретентата для ТПФ 1807 через выпуск трубы ретентата для ТПФ 1811b. Впуск входной трубы для ТПФ 1811а может быть асептически соединен с входной технологической линии снабжения для ТПФ 1805 при использовании гигиенического соединительного элемента 1836, а выпуск трубы ретентата для ТПФ 1811b может быть асептически соединен с трубой возврата ретентата для ТПФ 1807 при использовании гигиенического соединительного элемента 1836.

[00051] Система для ТПФ 1800 может, кроме того, включать: вторую емкость для диафильтрационного раствора 1808, предназначенную для удерживания диафильтрационного раствора 1806, емкость для диафильтрационного раствора 1808, имеющую закрытое основание, верхний открытый конец и внутреннее пространство; пробку емкости для диафильтрационного раствора 1837, скомпонованную для асептического герметизирования открытого конца емкости для диафильтрационного раствора 1808; трубу снабжения диафильтрационным раствором 1801, проходящую через пробку емкости для диафильтрационного раствора 1837 во внутреннее пространство емкости для диафильтрационного раствора 1808 до положения поблизости от основания емкости для диафильтрационного раствора 1808; технологическую линию снабжения диафильтрационным раствором 1809, асептически присоединяющую трубу снабжения диафильтрационным раствором 1801 к трубе возврата ретентата для ТПФ 1807, где технологическая линия снабжения диафильтрационным раствором 1809 в некоторых вариантах осуществления асептически соединена с трубой возврата ретентата для ТПФ 1807 в положении поблизости от модуля для ТПФ 1810; и третий входной насос для диафильтрационного раствора 1826, предназначенный для перекачивания диафильтрационного раствора 1806 через трубу снабжения диафильтрационным раствором 1801 вдоль по технологической линии снабжения диафильтрационным раствором 1809 в трубу возврата ретентата для ТПФ 1807. Технологическая линия снабжения диафильтрационным раствором 1809 может быть асептически соединена с трубой снабжения диафильтрационным раствором 1801 при использовании, например, гигиеническим соединительным элементом 1836, а технологическая линия снабжения диафильтрационным раствором 1809 может быть соединена с трубой возврата ретентата для ТПФ 1807 при использовании, например, гигиенического Y-образного соединительного элемента 1818.

[00052] Система для ТПФ 1800 может функционировать на протяжении предварительно определенного или другого желательного промежутка времени, или уровень содержания нежелательных компонентов в содержимом емкости для хранения 1804 может быть измерен, а функционирование - продолжено вплоть до падения уровня содержания нежелательных компонентов ниже предварительно определенного или другого желательного уровня содержания.

[00053] Еще один вариант осуществления системы для фильтрования ТПФ входных композиций, включающих вязкие композиции, демонстрируется на ФИГ. 2. На фигуре 2 систему для рециркулирования 1820, включающую рециркуляционный насос 1822, рециркуляционную трубу 1832, впуск рециркуляционной трубы 1832а и выпуск рециркуляционной трубы 1832b с ФИГ. 1А, заменили на пропеллерное перемешивающее устройство 1821, снабженное, по меньшей мере, одной лопастью пропеллерного перемешивающего устройства 1823. Лопасть пропеллерного перемешивающего устройства 1823 может иметь любой желательный подходящий для использования профиль и может быть расположена в любом желательном подходящем для использования положении вдоль по пропеллерному перемешивающему устройству 1821. В продемонстрированном варианте осуществления пропеллерное перемешивающее устройство 1821 проходит через пробку емкости для хранения 1834 и оканчивается под высотой заполнения емкости для хранения, но в емкости для хранения 1804 при желании может быть расположена и вся система пропеллерного перемешивающего устройства. Для вращения пропеллерного перемешивающего устройства 1821 может быть использовано надлежащее устройство (не показано), такое как двигатель, сконфигурированный для вращения пропеллерного перемешивающего устройства 1821 при желательной скорости, таким образом, при смешивании входной композиции 1802 в емкости для хранения 1804 и, тем самым, препятствовании возникновения любого концентрационного градиента, присутствующего в емкости для хранения 1804.

[00054] Далее блок-схема технологического процесса на ФИГ. 3 изображает один пример способа [1840] для фильтрования ТПФ входной композиции 1802 при использовании систем в соответствии с обсуждением изобретения в настоящем документе, как, например, это охарактеризовано на примере на ФИГ. 1А, при этом способ включает: обеспечение наличия [1841] входной композиции 1802 в емкости для хранения 1804 таким образом, чтобы входная композиция 1802 заполняла бы емкость для хранения 1804 до высоты заполнения емкости для хранения; смешивание [1842] входной композиции 1802 в результате, обычно одновременно, первого извлечения части входной композиции 1802 с различных глубин в емкости для хранения 1804 и возврата извлеченной входной композиции 1802 во внутреннее пространство емкости для хранения 1804; и второе извлечение [1843] второй части входной композиции 1802 с различных глубин в емкости для хранения 1804. После этого вторую часть извлеченной входной композиции 1802 подвергают [1844] фильтрованию ТПФ в целях производства ретентата для ТПФ 1812 и пермеата для ТПФ 1814. Вслед за этим ретентат для ТПФ 1812 возвращают [1845] во внутреннее пространство емкости для хранения 1804.

[00055] Способы [1840] могут, кроме того, включать обеспечение наличия диафильтрационного раствора 1806 в емкости для диафильтрационного раствора 1808 и смешивание диафильтрационного раствора 1806 с ретентатом для ТПФ 1812 до возврата [1845] ретентата для ТПФ 1812 во внутреннее пространство емкости хранения 1804. Возврат [1845] ретентата для ТПФ 1812 во внутреннее пространство емкости для хранения 1804 может включать направление возвращающегося ретентата для ТПФ 1812 в закрытый конец дна первой емкости для хранения 1804. Возврат [1845] ретентата для ТПФ 1812 во внутреннее пространство емкости для хранения 1804 может включать направление возвращающегося ретентата для ТПФ 1812 в положение выше высоты заполнения емкости для хранения. Возврат [1845] ретентата для ТПФ 1812 во внутреннее пространство емкости для хранения 1804 может включать направление возвращающегося ретентата для ТПФ 1812 в положение ниже высоты заполнения емкости для хранения. Возврат [1845] ретентата для ТПФ 1812 во внутреннее пространство емкости для хранения 1804 может включать направление возвращающегося ретентата для ТПФ 1812 к боковой стороне емкости для хранения 1804 в целях облегчения смешивания при круговом движении.

[00056] Блок-схема технологического процесса на ФИГ. 4 изображает еще один пример способа [1846] для фильтрования ТПФ входной композиции 1802 при использовании систем, охарактеризованных на примере на ФИГ. 2, при этом способ включает: обеспечение наличия [1847] входной композиции 1802 в емкости для хранения 1804 таким образом, чтобы входная композиция 1802 заполняла бы емкость для хранения 1804 до высоты заполнения емкости для хранения; смешивание [1848] входной композиции 1802 в результате вращения пропеллерного перемешивающего устройства 1821, включающего, по меньшей мере, одну лопасть пропеллерного перемешивающего устройства 1823 в положении ниже высоты заполнения емкости для хранения; и извлечение [1849] входной композиции 1802 с различных глубин в емкости для хранения 1804. После этого извлеченную входную композицию 1802 подвергают [1850] фильтрованию ТПФ в целях производства ретентата для ТПФ 1812 и пермеата для ТПФ 1814. Вслед за этим ретентат для ТПФ 1812 возвращают [1851] во внутреннее пространство емкости для хранения 1804.

[00057] Способы [1846] могут, кроме того, включать обеспечение наличия диафильтрационного раствора 1806 в емкости для диафильтрационного раствора 1808 и смешивание диафильтрационного раствора 1806 с ретентатом для ТПФ 1812 до возврата [1851] ретентата для ТПФ 1812 в емкость хранения 1804.

[00058] При использовании систем и способов для ТПФ из настоящего документа работник может осуществлять эффективное смешивание высоковязкой композиции при одновременном выдерживании асептических условий и методик на протяжении всей переработки суммарного состава композиции. С данной целью любая технологическая линия в технологическом процессе может быть наращена для включения канала отбора образцов. Канал отбора образцов может иметь форму, например, 3-ходового клапана.

ПРИМЕРЫ

Пример 1: Использование системы для ТПФ в отношении вязкого фукоиданового раствора

[00059] Систему, продемонстрированную на ФИГ. 1А, подвергали испытанию при использовании фукоиданового раствора, имеющего вязкость, составляющую более, чем 50 сПз, но не превышающую 120 сПз. Рециркуляционный насос 1822 устанавливали на расход, составляющий приблизительно 3,2 литр/мин. Установку входного насоса для диафильтрационного насоса 1826 проводили в согласовании с расходом пермеата для ТПФ 1814, измеренным на технологической линии пермеата для ТПФ 1816. Установку входного насоса для ТПФ 1824 проводили для реализации трансмембранного давления, находящегося в диапазоне между 10 фунт/дюйм² (68,9 кПа) и 40 фунт/дюйм² (275,8 кПа), составляющего, например, приблизительно 15 фунт/дюйм² (103,4 кПа), 20 фунт/дюйм² (137,9 кПа), 25 фунт/дюйм² (172,4 кПа), 30 фунт/дюйм² (206,8 кПа) и 35 фунт/дюйм² (241,3 кПа). Это обеспечивает выдерживание давления ниже уровней, которые зачастую стимулируют выход из строя; с насосами для текучих сред обычно можно обращаться при приблизительно 60-80 фунт/дюйм² (413,7-551,6 кПа), в то время как с трубопроводом обычно можно обращаться при приблизительно 40 фунт/дюйм² (275,8 кПа).

[00060] Переработка вязкого фукоиданового раствора без использования аппаратуры и систем из настоящего документа в результате приводило к наблюдению наличия значительного вредного концентрационного ингредиента в емкости для хранения 1804 из-за возврата ретентата для ТПФ 1812 в емкость для хранения 1804. Наблюдали низкую удельную производительность мембраны (низкий расход пермеата, проходящего через мембрану модуля для ТПФ), что указывает на возникновение засорения для фильтровальной мембраны. При включении систем из настоящего документа концентрационный градиент в емкости для хранения 1804 больше уже не наблюдался, и средняя удельная производительность мембраны была приблизительно на 20% большей, чем то, что наблюдалось при использовании обыкновенной аппаратуры для ТПФ в отсутствие рециркуляционной системы 1820, Y-образного соединительного элемента 1818 или труб, сконфигурированных для забора текучей среды из различных местоположений в емкости для хранения 1804 и ее возврата в данные местоположения.

[00061] Настоящая заявка, кроме того, направлена на композиции, полученные в соответствии с различными элементами аппаратуры, способов, систем и тому подобного, обсуждавшихся в настоящем документе, а также на способы использования композиций и системы и устройства, сконфигурированные для осуществления способов из настоящего документа и получения желательных низкой биологической нагрузки, вязких изделий медицинского назначения, комбинированных лекарственных препаратов и фармацевтической продукции.

Перечень ссылочных позиций:

1800 Система для тангенциально-поточного фильтрования (ТПФ) 1801 Труба снабжения диафильтрационным раствором 1802 Входная композиция 1804 Емкость для хранения 1805 Входная технологическая линия снабжения для ТПФ 1806 Диафильтрационный раствор 1807 Труба возврата ретентата для тангенциально-поточного фильтрования 1808 Емкость для диафильтрационного раствора 1809 Технологическая линия снабжения диафильтрационным раствором 1810 Модуль для тангенциально-поточного фильтрования 1811 Входная труба снабжения для тангенциально-поточного фильтрования 1811а Впуск входной трубы для тангенциально-поточного фильтрования 1811b Выпуск трубы ретентата для тангенциально-поточного фильтрования 1812 Ретентат для тангенциально-поточного фильтрования 1813 Байпасный клапан давления 1814 Пермеат для тангенциально-поточного фильтрования 1815 Фильтр для тангенциально-поточного фильтрования 1816 Технологическая линия пермеата для тангенциально-поточного фильтрования 1818 Y-образный соединительный элемент 1820 Рециркуляционная система 1821 Пропеллерное перемешивающее устройство 1822 Рециркуляционный насос 1823 Лопасть пропеллерного перемешивающего устройства 1824 Входной насос для тангенциально-поточного фильтрования 1826 Входной насос для диафильтрационного раствора 1830 Смесительная головка 1831 Вентиляционный канал 1832 Рециркуляционная труба 1832’ Рециркуляционная труба возврата 1832а Впуск рециркуляционной трубы 1832b Выпуск рециркуляционной трубы 1833 Вентиляционный канал 1834 Пробка емкости для хранения 1835 Клапан вентиляционного канала 1836 Гигиенический соединительный элемент (элементы) 1837 Пробка емкости для диафильтрационного раствора 1838 Канал (каналы) впуска 1839 Клапан вентиляционного канала 1840 Способ тангенциально-поточного фильтрования входной композиции 1841 Обеспечение наличия входной композиции в емкости для хранения таким образом, чтобы входная композиция заполняла бы емкость для хранения до высоты заполнения емкости для хранения 1842 Смешивание входной композиции в результате, обычно одновременно, первого извлечения части входной композиции с различных глубин в емкости для хранения и возврата извлеченной входной композиции во внутреннее пространство емкости для хранения и 1843 Второе извлечение второй части входной композиции с различных глубин в емкости для хранения 1844 Проведение для второй части извлеченной входной композиции тангенциально-поточного фильтрования в целях производства ретентата для ТПФ и пермеата для ТПФ 1845 Возврат ретентата для ТПФ во внутреннее пространство емкости для хранения 1846 Способ тангенциально-поточного фильтрования входной композиции 1847 Обеспечение наличия входной композиции в емкости для хранения таким образом, чтобы входная композиция заполняла бы емкость для хранения до высоты заполнения емкости для хранения 1848 Смешивание входной композиции в результате вращения пропеллерного перемешивающего устройства, включающего, по меньшей мере, одну лопасть пропеллерного перемешивающего устройства в положении ниже высоты заполнения емкости для хранения 1849 Извлечение входной композиции с различных глубин в емкости для хранения 1850 Проведение для извлеченной входной композиции тангенциально-поточного фильтрования в целях производства ретентата для ТПФ и пермеата для ТПФ 1851 Возврат ретентата для ТПФ во внутреннее пространство емкости для хранения

[00062] Все термины, использованные в настоящем документе, будут использоваться в соответствии с их обычными значениями, если только контекст или определение не будут явным образом указывать на другое. Также, если только недвусмысленно не будет указываться на другое, в описании изобретения использование термина «или» включает термин «и» и наоборот. Неограничивающие термины не должны восприниматься в качестве ограничивающих, если только недвусмысленно не будет утверждаться другое, или контекст не будет явным образом указывать на другое, (например, термины «включающий», «имеющий» и «содержащий» обычно указывают на термин «включающий без ограничения»). Формы в единственном числе, в том числе в формуле изобретения, такие как в связи с терминами «один», «некий» и «данный», будут включать соответствие во множественном числе, если только недвусмысленно не будет утверждаться другое, или контекст не будет явным образом указывать на другое.

[00063] Если только не будет утверждаться другого, то дополнительные характеристики из настоящего документа, такие как «по существу» и «приблизительно», которые модифицируют состояние или отношение, характеристические для признака или признаков варианта осуществления, будут указывать на определение состояния или характеристики в пределах допусков, которые являются приемлемыми для функционирования варианта осуществления в связи с областью применения, для которой он предназначен.

[00064] Объем настоящих способов, композиций, систем и тому подобного включает концепции как «средство плюс функция», так и «стадия плюс функция». Однако формула изобретения не должна интерпретироваться как указывающая на отношение «средство плюс функция», если только слово «средство» не будет конкретно упоминаться в пункте формулы изобретения, и должна интерпретироваться как указывающая на отношение «средство плюс функция», где слово «средство» конкретно упоминается в пункте формулы изобретения. Подобным образом, формула изобретения не должна интерпретироваться как указывающая на отношение «стадия плюс функция», если только слово «стадия» не будет конкретно упоминаться в пункте формулы изобретения, и должна интерпретироваться как указывающая на отношение «стадия плюс функция», где слово «стадия» конкретно упоминается в пункте формулы изобретения.

Как это необходимо понимать исходя из вышеизложенного, несмотря на обсуждение в настоящем документе конкретных вариантов осуществления для целей иллюстрирования без отклонения от объема и сущности обсуждения изобретения в настоящем документе могут быть сделаны и различные модификации. В соответствии с этим, системы и способы и тому подобное включают такие модификации, а также перестановки и комбинации для сущности предмета, представленного в настоящем документе, и на них не накладывают каких-либо ограничений за исключением ограничений в виде прилагающейся формулы изобретения или другого притязания, имеющего надлежащее обоснование в обсуждении и на фигурах в настоящем документе.

Заявленное изобретение относится к системе для тангенциально-поточного фильтрования (ТПФ) вязких композиций, включающих вязкие текучие среды, растворы, гели, пасты, кремы и суспензии. Система включает модуль ТПФ, емкость для хранения, содержащую входную композицию, входную трубу для доставки входной композиции из емкости для хранения в модуль для ТПФ, и трубу возврата ретентата из ТПФ в емкость для хранения. Входная труба снабжения для ТПФ включает множество каналов впуска, расположенных на различных высотах в емкости для хранения. Система для ТПФ может дополнительно включать систему для рециркулирования, отдельную от модуля для ТПФ. Система рециркулирования включает рециркуляционную трубу, имеющую впуск, расположенный в емкости для хранения на глубине, выбираемой для извлечения содержимого емкости для хранения, и имеющую выпуск, расположенный внутри емкости для хранения. Система для рециркулирования сконфигурирована так, что предотвращено прохождение материала через модуль для ТПФ. Впуск рециркуляционной трубы и выпуск рециркуляционной трубы расположены внутри емкости для хранения для обеспечения прохождения содержимого емкости для хранения через систему для рециркулирования для подавления возникновения концентрационных градиентов в емкости для хранения. Технический результат: снижение или избежание роста давления и накопления крупных молекул на порах фильтровальной мембраны, уменьшение времени переработки и более эффективное отфильтровывание желательных/нежелательных компонентов. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 1 пр., 6 ил.

1. Система для тангенциально-поточного фильтрования (ТПФ), включающая:

модуль для тангенциально-поточного фильтрования;

емкость для хранения, содержащую входную композицию;

входную трубу снабжения для тангенциально-поточного фильтрования, сконфигурированную в целях доставки входной композиции со множества глубин в емкости для хранения в модуль для тангенциально-поточного фильтрования, где входная труба снабжения для тангенциально-поточного фильтрования включает множество каналов впуска, расположенных на различных высотах в емкости для хранения; и

трубу возврата ретентата, сконфигурированную в целях возврата ретентата для ТПФ из модуля для тангенциально-поточного фильтрования в емкость для хранения.

2. Система для тангенциально-поточного фильтрования по п. 1, дополнительно включающая систему для рециркулирования, отдельную от модуля для тангенциально-поточного фильтрования и включающую рециркуляционную трубу, имеющую впуск рециркуляционной трубы, расположенный в емкости для хранения на глубине, выбираемой для извлечения содержимого емкости для хранения, и имеющую выпуск рециркуляционной трубы, расположенный внутри емкости для хранения, где система для рециркулирования сконфигурирована так, что предотвращено прохождение материала через модуль для тангенциально-поточного фильтрования, и где впуск рециркуляционной трубы и выпуск рециркуляционной трубы расположены внутри емкости для хранения для обеспечения прохождения содержимого емкости для хранения через систему для рециркулирования для подавления возникновения концентрационных градиентов в емкости для хранения.

3. Система для тангенциально-поточного фильтрования (ТПФ), включающая:

модуль для тангенциально-поточного фильтрования (ТПФ);

емкость для хранения, содержащую входную композицию;

входную трубу снабжения для тангенциально-поточного фильтрования, функционально соединенную в целях доставки входной композиции из емкости для хранения в модуль для тангенциально-поточного фильтрования; и

трубу возврата ретентата, функционально соединенную в целях возврата ретентата для ТПФ из модуля для тангенциально-поточного фильтрования в емкость для хранения;

где система для ТПФ дополнительно включает:

систему для рециркулирования, отдельную от модуля для тангенциально-поточного фильтрования и включающую рециркуляционную трубу, имеющую впуск рециркуляционной трубы, расположенный в емкости для хранения на глубине, выбираемой для извлечения содержимого емкости для хранения, и имеющую выпуск рециркуляционной трубы, расположенный внутри емкости для хранения, где система для рециркулирования сконфигурирована так, что предотвращено прохождение материала через модуль для тангенциально-поточного фильтрования, и где впуск рециркуляционной трубы и выпуск рециркуляционной трубы расположены внутри емкости для хранения для обеспечения прохождения содержимого емкости для хранения через систему для рециркулирования для подавления возникновения концентрационных градиентов в емкости для хранения.

4. Система для тангенциально-поточного фильтрования по п. 2 или 3, где система для рециркулирования дополнительно включает насос системы для рециркулирования, расположенный в целях перекачивания содержимого емкости для хранения через систему для рециркулирования, при этом насос системы для рециркулирования не соединен с модулем для тангенциально-поточного фильтрования.

5. Система для тангенциально-поточного фильтрования по любому из пп. 2-4, где рециркуляционная труба включает, по меньшей мере, одно дополнительное отверстие впуска, расположенное вдоль по длине рециркуляционной трубы.

6. Система для тангенциально-поточного фильтрования по любому из пп. 1-5, где входная труба снабжения для тангенциально-поточного фильтрования и труба возврата ретентата оканчиваются на различных глубинах во внутреннем пространстве емкости для хранения.

7. Система для тангенциально-поточного фильтрования по любому из пп. 1-6, где труба возврата ретентата оканчивается во внутреннем пространстве емкости для хранения в положении выше высоты заполнения емкости для хранения.

8. Система для тангенциально-поточного фильтрования по любому из пп. 1-7, где труба возврата ретентата оканчивается во внутреннем пространстве емкости для хранения в положение ниже высоты заполнения емкости для хранения.

9. Система для тангенциально-поточного фильтрования по любому из пп. 1-8, где труба возврата ретентата оканчивается во внутреннем пространстве емкости для хранения в положении поблизости от дна емкости для хранения.

10. Система для тангенциально-поточного фильтрования по любому из пп. 1-9, где труба возврата ретентата направлена к боковой стороне во внутреннем пространстве емкости для хранения.

11. Система для тангенциально-поточного фильтрования по любому из пп. 1-10, где выпуск рециркуляционной трубы оканчивается внутри емкости для хранения в положении выше предварительно заданной высоты заполнения емкости для хранения.

12. Система для тангенциально-поточного фильтрования по любому из пп. 1-10, где выпуск рециркуляционной трубы оканчивается во внутреннем пространстве емкости для хранения в положении ниже высоты заполнения емкости для хранения.

13. Система для тангенциально-поточного фильтрования по любому из пп. 1-10, где выпуск рециркуляционной трубы оканчивается во внутреннем пространстве емкости для хранения в положении поблизости от дна емкости для хранения.

14. Система для тангенциально-поточного фильтрования по любому из пп. 1-13, где выпуск рециркуляционной трубы направлен к боковой стороне во внутреннем пространстве емкости для хранения.

15. Система для тангенциально-поточного фильтрования по любому из пп. 1-14, дополнительно включающая трубу снабжения диафильтрационным раствором, сконфигурированную в целях доставки диафильтрационного раствора в трубу возврата ретентата по ходу технологического потока выше емкости для хранения.

16. Система для тангенциально-поточного фильтрования по любому из пп. 1-15, где система для тангенциально-поточного фильтрования и модуль для тангенциально-поточного фильтрования выполнены с возможностью задерживания и фильтрования вязкой композиции с обеспечением предотвращения существенного концентрационного градиента в вязкой композиции.

17. Система для тангенциально-поточного фильтрования по любому из пп. 1-16, дополнительно включающая пробку емкости для хранения, где входная труба снабжения для тангенциально-поточного фильтрования и труба возврата ретентата проходят через пробку емкости для хранения во внутреннее пространство емкости для хранения.

18. Система для тангенциально-поточного фильтрования по п. 17, где пробка емкости для хранения асептически герметизирует верх емкости для хранения.