[go: up one dir, main page]

RU2776950C2 - Method for control, assessment and regulation of cyclic chromatographic purification process - Google Patents

Method for control, assessment and regulation of cyclic chromatographic purification process Download PDF

Info

Publication number
RU2776950C2
RU2776950C2 RU2020116523A RU2020116523A RU2776950C2 RU 2776950 C2 RU2776950 C2 RU 2776950C2 RU 2020116523 A RU2020116523 A RU 2020116523A RU 2020116523 A RU2020116523 A RU 2020116523A RU 2776950 C2 RU2776950 C2 RU 2776950C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
adsorbers
adsorber
during
outlet
Prior art date
Application number
RU2020116523A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020116523A (en
RU2020116523A3 (en
Inventor
Ларс АУМАНН
Томас МЮЛЛЕР-ШПЕТ
Михель БАВАНД
Original Assignee
Хромакон Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хромакон Аг filed Critical Хромакон Аг
Priority claimed from PCT/EP2018/080261 external-priority patent/WO2019096622A1/en
Publication of RU2020116523A publication Critical patent/RU2020116523A/en
Publication of RU2020116523A3 publication Critical patent/RU2020116523A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2776950C2 publication Critical patent/RU2776950C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: purification.
SUBSTANCE: present invention relates to methods for the control, assessment and regulation of cyclic chromatographic purification processes. A method for the control, assessment and regulation of a cyclic chromatographic purification process including at least two adsorbers is proposed. The method includes at least following stages: a) control of a chromatogram, including the measurement of at least one current signal in liquid, proportional to the concentration; b) assessment of the chromatogram, including the comparison of at least one of the specified current signals proportional to the concentration, measured at the stage (a), with its threshold value; c) regulation of chromatographic purification process by means of the adaptation of the end of the current phase based on the comparison during the stage (b) and the beginning of the following phase. In this case, the sequence of stages a)-c) is performed in the specified order at least twice. There are impurities in impurities, which are adsorbed less than product (W), and impurities, which are adsorbed more than product (S). In this case, the current signal value is the absolute signal value, its integral, its slope or its slope sign, or a combination thereof.
EFFECT: invention allows for provision of an improved method for the control, assessment and regulation of a cyclic chromatographic purification process.
15 cl, 10 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Настоящее изобретение относится к способам контроля, оценки и регулирования циклических хроматографических процессов очистки.The present invention relates to methods for monitoring, evaluating and regulating cyclic chromatographic purification processes.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИPRIOR ART

Хроматографические процессы используют для выделения продуктов из сложных смесей.Chromatographic processes are used to isolate products from complex mixtures.

В случае «трудных» хроматографических разделений целевому продукту сопутствуют побочные соединения (примеси) с очень близкими адсорбционными свойствами. На хроматограммах, полученных посредством традиционной одноадсорберной хроматографии, это приводит к перекрытию частей пиков продукта и пиков различных побочных соединений в передней части и в задней части пика продукта, что требует выделения посредством вырезания центральной части пика. Такое выделение называют также задачей тройного разделения, поскольку на хроматограмме соединения, подлежащие разделению, могут группироваться в три класса - рано элюируемые (слабо адсорбирующиеся) примеси/побочные соединения, центрально элюируемый «продукт» и поздно элюируемые (сильно адсорбирующиеся) примеси/побочные соединения. Соответственно, перекрывающиеся фракции в передней и задней частях пика продукта содержат как целевой продукт, так и примеси/побочные соединения, и обычно эти фракции приходится отбрасывать, поскольку степень их чистоты не соответствует установленным спецификациям. Это означает, что в такой задаче тройного разделения высокочистую фракцию продукта можно получить только за счет снижения выхода. Добавление фракций, содержащих побочные соединения, повышает выход за счет включения добавочного количества целевого соединения, но снижает степень чистоты за счет включения побочных соединений/примесей. Такая ситуация также известна под названием компромисса между выходом и степенью чистоты.In the case of "difficult" chromatographic separations, the target product is accompanied by side compounds (impurities) with very similar adsorption properties. In chromatograms obtained by conventional single adsorber chromatography, this results in overlapping portions of the product peaks and peaks of various by-compounds at the front and back of the product peak, requiring isolation by cutting out the center of the peak. This separation is also called the triple separation problem, since the compounds to be separated can be grouped into three classes on the chromatogram - early eluting (poorly adsorbing) impurities/side compounds, centrally eluting "product" and late eluting (strongly adsorbing) impurities/side compounds. Accordingly, the overlapping fractions at the front and back of the product peak contain both the desired product and impurities/by-products, and usually these fractions have to be discarded because their purity is not up to the established specifications. This means that in such a ternary separation problem, a high purity product fraction can only be obtained by reducing the yield. The addition of fractions containing by-products increases the yield by including more of the target compound, but reduces the purity by including by-products/impurities. This situation is also known as the trade-off between yield and purity.

Для выделения продукта, содержащегося в загрязненных побочными соединениями фракциях, были предложены различные хроматографические процессы с использованием способов рециркуляции, целью которых было облегчение проблемы компромисса между выходом и степенью чистоты. Способы с использованием одного адсорбера и сбора загрязненных побочными соединениями фракций в отдельные резервуары для последующей очистки были предложены для тех случаев, когда повторная обработка совместима с нормативными требованиями.In order to isolate the product contained in the fractions contaminated with by-products, various chromatographic processes have been proposed using recirculation methods, the purpose of which was to alleviate the problem of trade-off between yield and purity. Methods using a single adsorber and collecting fractions contaminated with by-products in separate tanks for subsequent purification have been proposed in cases where re-treatment is compatible with regulatory requirements.

В некоторых способах загрязненные побочными соединениями фракции рециркулируют непосредственно в тот же адсорбер без стадии промежуточного хранения.In some processes, the by-products contaminated fractions are recycled directly to the same adsorber without an intermediate storage step.

Хроматографические процессы с использованием более чем одного хроматографического адсорбера позволяют объединить применение внутренней рециркуляции загрязненных побочными веществами фракций и применение принципов противоточной хроматографии, то есть относительного перемещения в противоположных направлениях стационарной фазы (адсорбентного материала) и мобильной фазы (текучих сред). Посредством внутренней рециркуляции загрязненных побочными веществами фракций целевое соединение, содержащееся в этих фракциях, можно вначале переместить непосредственно из одного адсорбера в другой без стадии хранения во внешнем резервуаре и затем выделить с использованием принципов противоточной хроматографии и извлечь.Chromatographic processes using more than one chromatographic adsorber make it possible to combine the use of internal recirculation of fractions contaminated with by-products and the application of the principles of countercurrent chromatography, that is, the relative movement in opposite directions of the stationary phase (adsorbent material) and mobile phase (fluid media). Through internal recycling of the co-contaminated fractions, the target compound contained in these fractions can first be transferred directly from one adsorber to another without a storage step in an external tank and then isolated using countercurrent chromatography principles and recovered.

Эффективная комбинация внутренней рециркуляции и принципов противоточной хроматографии позволяет получить целевое соединение одновременно с высоким выходом и высокой степенью чистоты в мультиабсорберных процессах. Эти процессы также известны под названием процессов с псевдодвижущимся слоем (SMB; от англ.: simulated moved bed). Ранее использование SMB-процессов было ограничено бинарными разделениями, то есть разделениями двух целевых соединений или разделением целевого соединения и одной группы либо рано элюируемых, либо поздно элюируемых примесей/побочных соединений. Тройное разделение продукта, пик которого перекрывается с пиками побочных соединений в передней и задней частях пика продукта, можно обеспечить только посредством объединения двух SMB-процессов, при этом потенциально необходима стадия концентрирования между двумя SMB-системами. Сложность таких систем препятствовала их практическому применению и привела к разработке альтернативных способов тройных разделений с использованием принципов противоточной хроматографии. Кроме того, в SMB-процессах невозможно использовать линейные градиенты растворителей, которые важны для разделения соединений со сходными адсорбционными свойствами.The efficient combination of internal recirculation and the principles of countercurrent chromatography allows the target compound to be obtained simultaneously in high yield and high purity in multi-absorber processes. These processes are also known as pseudo-moving bed (SMB) processes. Previously, the use of SMB processes has been limited to binary separations, ie separations of two target compounds or separation of a target compound and one set of either early eluting or late eluting impurities/side compounds. A ternary separation of the product, whose peak overlaps with the side compound peaks at the front and back of the product peak, can only be achieved by combining the two SMB processes, potentially requiring a concentration step between the two SMB systems. The complexity of such systems has hindered their practical application and has led to the development of alternative ternary separation methods using the principles of countercurrent chromatography. In addition, linear solvent gradients, which are important for the separation of compounds with similar adsorption properties, cannot be used in SMB processes.

В связи с этим очень эффективный процесс для тройных разделений с возможностью использования линейного градиента растворителя известен как «мультиколоночное противоточное градиентное хроматографическое разделение» (MCSGP; от англ.: multicolumn countercurrent solvent gradient purification) и находит широкое применение в промышленности (см. публикацию ЕР-А-1 877 769). Такой процесс описывали с использованием от 2 до 8 адсорберов.In this regard, a very efficient process for ternary separations with the possibility of using a linear solvent gradient is known as "multicolumn countercurrent solvent gradient purification" (MCSGP; from English: multicolumn countercurrent solvent gradient purification) and is widely used in industry (see the publication EP- A-1 877 769). Such a process has been described using 2 to 8 adsorbers.

Предлагали и другие хроматографические мультиадсорберные техники с использованием нескольких адсорберов и внутренней рециркуляции, такие как процесс «градиентной хроматографии со стабильной рециркуляцией» (GSSR; от англ.: gradient with steady state recycle). Большинство описанных ранее применений мультиадсорберных противоточных хроматографических процессов относились к двухадсорберному MCSGP-процессу, который обладает преимуществом низкой сложности оборудования и высокой эксплуатационной гибкости в отношении используемых объемных скоростей потоков, времени переключения и работы в режиме линейного градиента растворителя.Other chromatographic multi-adsorber techniques using multiple adsorbers and internal recirculation have also been proposed, such as the "gradient chromatography with stable recirculation" (GSSR; from English: gradient with steady state recycle) process. Most of the previously described applications of multi-adsorber countercurrent chromatographic processes have been in the dual-adsorber MCSGP process, which has the advantage of low equipment complexity and high operational flexibility in terms of flow rates used, switching times, and linear solvent gradient operation.

В публикации US-A-2017241992 предложен способ регулирования и/или контроля и/или оптимизации хроматографического процесса, в котором используют по меньшей мере 2 колонки, работающие попеременно, причем рабочий процесс может быть осуществлен так, что по меньшей мере 2 колонки работают в соединенном и рассоединенном состояниях, причем колонки меняют положения после выполнения такой последовательности соединенных и рассоединенных состояний, и ниже по течению относительно по меньшей мере одной или относительно каждой колонки расположен детектор, способный обнаруживать целевой продукт и/или примеси, когда они проходят мимо детектора.US-A-2017241992 proposes a method for regulating and/or controlling and/or optimizing a chromatographic process, which uses at least 2 columns operating alternately, and the workflow can be carried out so that at least 2 columns operate in a connected and disconnected states, with the columns changing positions after such a sequence of connected and disconnected states, and downstream of at least one or relative to each column is a detector capable of detecting the target product and/or impurities as they pass the detector.

Публикация WO 2014/166799 относится к способу хроматографической очистки для выделения фракции целевого продукта из смеси с использованием 2 хроматографических колонок (адсорберов); она относится к способам осуществления такого процесса, и в этом контексте она также относится к регулированию и/или контролю и/или оптимизации процессов. Способ включает следующие стадии, которые по меньшей мере один раз осуществляют во время цикла: первая стадия (В1) автономной работы, во время которой в течение определенного периода времени адсорберы рассоединены, и первый адсорбер загружают исходной смесью через впускное отверстие с использованием первой объемной скорости потока, а через его выпускное отверстие осуществляют слив отходов; при этом из второго адсорбера через его выпускное отверстие получают целевой продукт, после чего второй адсорбер регенерируют; первая стадия (IC1) работы адсорберов в соединенном состоянии, во время которой выпускное отверстие первого адсорбера соединено с впускным отверстием второго адсорбера в течение определенного промежутка времени, при этом первый адсорбер загружают через впускное отверстие исходной смесью в объеме, превышающем его динамическую пропускную способность, с использованием второй объемной скорости потока, которая является такой же или превышает первую объемную скорость потока, и через выпускное отверстие второго адсорбера осуществляют слив отходов; вторая стадия (В2) автономной работы, аналогичная первой стадии (В1) работы в автономном режиме, но с переменой адсорберов местами; вторая стадия (IC2) работы адсорберов в соединенном состоянии, аналогичная первой стадии (IC1) работы адсорберов в соединенном состоянии адсорберов, но с переменой адсорберов местами.Publication WO 2014/166799 relates to a chromatographic purification method for isolating a fraction of the target product from a mixture using 2 chromatographic columns (adsorbers); it refers to the ways in which such a process is carried out, and in this context it also refers to the regulation and/or control and/or optimization of processes. The method includes the following stages, which are carried out at least once during the cycle: the first stage (B1) of autonomous operation, during which the adsorbers are disconnected for a certain period of time, and the first adsorber is loaded with the initial mixture through the inlet using the first volumetric flow rate , and waste is drained through its outlet; at the same time, the target product is obtained from the second adsorber through its outlet, after which the second adsorber is regenerated; the first stage (IC1) of operation of the adsorbers in the connected state, during which the outlet of the first adsorber is connected to the inlet of the second adsorber for a certain period of time, while the first adsorber is loaded through the inlet with the initial mixture in a volume exceeding its dynamic capacity, with using a second space flow rate that is the same as or greater than the first space flow rate, and waste is drained through the outlet of the second adsorber; the second stage (B2) of autonomous operation, similar to the first stage (B1) of operation in autonomous mode, but with the change of adsorbers in places; the second stage (IC2) of operation of adsorbers in the connected state, similar to the first stage (IC1) of operation of adsorbers in the connected state of adsorbers, but with the change of adsorbers in places.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Одна из задач настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить усовершенствованный способ контроля, оценки и регулирования циклического хроматографического процесса очистки.One of the objectives of the present invention is to provide an improved method for monitoring, evaluating and regulating a chromatographic cycle purification process.

В предложенном способе контролируют хроматографический профиль элюции, то есть сигнал, пропорциональный концентрации, и пока элюция еще продолжается, выполняют действие, оказывающее немедленный эффект. Кроме того, способ не требует ни хроматографической модели, описывающей разделение, ни алгоритма регулирования, в котором выполняемое действие основано на конечной разнице между фактическим значением и заданной величиной (уставкой). В противоположность этому, в способе используют пороговые значения и начинают регулирующие воздействия при достижении или превышении пороговых значений. Для определения заданных величин (уставок) в способе необходимы определенные сведения о хроматографическом разделении, которые можно получить посредством оценки модельной градиентной хроматограммы. В некоторых случаях уставки можно определить автоматически, например - относительно максимума пика. Поэтому положение хроматограммы относительно времени/объема элюции (ось х) не имеет значения для определения уставок, которые основаны только на высоте хроматограммы (ось у).In the proposed method, the chromatographic profile of the elution, that is, a signal proportional to the concentration, is controlled, and while the elution is still ongoing, an action is performed that has an immediate effect. In addition, the method does not require a chromatographic model describing the separation, nor a control algorithm in which the action taken is based on the final difference between the actual value and the set value (setpoint). In contrast, the method uses threshold values and initiates control actions when the threshold values are reached or exceeded. To determine setpoints (setpoints) in the method, certain knowledge about the chromatographic separation is required, which can be obtained by evaluating the model gradient chromatogram. In some cases, the setpoints can be determined automatically, for example relative to the maximum peak. Therefore, the position of the chromatogram relative to the elution time/volume (x-axis) is irrelevant for determining setpoints that are based only on the height of the chromatogram (y-axis).

Предложенный способ регулирования процесса решает проблему флуктуаций параметров окружающей среды и эксплуатационных параметров и различий в эффективности функционирования адсорберов, которые могут привести к субоптимальной эффективности противоточных процессов. При использовании предложенного способа процесс устойчиво осуществляется на уровне уставки.The proposed method of controlling the process solves the problem of fluctuations in environmental and operating parameters and differences in the efficiency of the functioning of adsorbers, which can lead to suboptimal efficiency of countercurrent processes. When using the proposed method, the process is steadily carried out at the setpoint level.

Предложенный способ включает элементы а) по существу непрерывного контроля, b) оценки хроматограммы, предпочтительно - на выходе адсорбера, выполняющего задачи элюции, и с) запуска регулирующего воздействия на основе оцененной информации.The proposed method includes the elements of a) essentially continuous monitoring, b) evaluation of the chromatogram, preferably at the outlet of the adsorber performing elution tasks, and c) triggering a control action based on the evaluated information.

Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу контроля, оценки и регулирования циклического хроматографического процесса очистки, включающего по меньшей мере два адсорбера (предпочтительно - не более двух адсорберов, не более 3 адсорберов или не более 4 адсорберов), через которые пропускают жидкость с исходной смесью (Загрузка), содержащей целевые компоненты продукта (или соединения) (Р) и примеси (W, S).More specifically, the present invention relates to a method for monitoring, evaluating and regulating a cyclic chromatographic purification process, including at least two adsorbers (preferably no more than two adsorbers, no more than 3 adsorbers, or no more than 4 adsorbers), through which the liquid with the initial mixture is passed (Load) containing the target components of the product (or compound) (P) and impurities (W, S).

В характерном случае адсорберы работают попеременно, при этом в по меньшей мере двух адсорберах осуществляется последовательность фаз работы в соединенном и рассоединенном состояниях, и после осуществления такой последовательности фаз работы в соединенном и рассоединенном состояниях адсорберы меняют местами. В случае двух адсорберов, например - двух колонок, эта последовательность является строго определенной. В этом контексте следует отметить, что любой из этих двух адсорберов также может представлять собой группу из двух, трех, четырех или даже большего количества адсорберов (колонок), которые последовательно соединены друг с другом, и это состояние последовательного соединения сохраняется во время процесса без рассоединения.Typically, the adsorbers operate alternately, with at least two adsorbers undergoing a sequence of phases of operation in connected and disconnected states, and after such a sequence of phases of operation in connected and disconnected states, the adsorbers are reversed. In the case of two adsorbers, for example two columns, this sequence is strictly defined. In this context, it should be noted that any of these two adsorbers can also be a group of two, three, four or even more adsorbers (columns) that are connected in series with each other, and this state of serial connection is maintained during the process without being disconnected. .

В случае, когда имеется больше двух адсорберов, последовательности фаз работы в соединенном и рассоединенном состояниях являются такими, что всегда после фазы 11 работы адсорберов в соединенном состоянии, во время которой два адсорбера (или две группы адсорберов) соединены, следует фаза В1 автономной работы адсорберов, во время которой работают те же два адсорбера, и продукт Р элюируется из адсорбера (или группы адсорберов), который ранее был расположен выше по течению. Поэтому, как показано на Фиг. 3-8 и описано ниже, регулирование осуществимо и в процессах, в которых используют 3 или более колонок, так как при этом требуется лишь наличие фаз работы адсорберов в соединенном состоянии и в автономном режиме, а сигнал, пропорциональный концентрации, как более подробно описано ниже, при этом предпочтительно измеряют на выходе из по меньшей мере одного из этих одинаковых адсорберов, предпочтительно - на выходе из адсорбера, расположенного выше по течению, или на выходах из двух адсорберов, или на выходах из всех адсорберов. Сигнал, пропорциональный концентрации, также предпочтительно можно измерить по меньшей мере в одном из следующих положений: на выходе из адсорбера, находящегося в фазе (В1) автономной элюции целевого продукта, на выходе адсорбера, расположенного выше по течению во время фаз (I1, I2) работы в соединенном состоянии, и предпочтительно - только в этих положениях. Параллельно с каждой такой последовательностью I1, В1, которая включает два адсорбера или две группы адсорберов, дополнительные адсорберы или группы адсорберов могут независимо выполнять другие задачи, например - задачи очистки, уравновешивания или осуществления реакции.In the case where there are more than two adsorbers, the sequences of the phases of operation in connected and disconnected states are such that always after phase 11 of operation of the adsorbers in connected state, during which two adsorbers (or two groups of adsorbers) are connected, there follows a phase B1 of independent operation of the adsorbers , during which the same two adsorbers are operating, and the product P is eluted from the adsorber (or group of adsorbers) that was previously located upstream. Therefore, as shown in FIG. 3-8 and described below, control is also feasible in processes that use 3 or more columns, since it only requires the presence of phases of the adsorbers in a connected state and offline, and a signal proportional to the concentration, as described in more detail below , preferably measured at the outlet of at least one of these identical adsorbers, preferably at the outlet of the upstream adsorber, or at the outlets of two adsorbers, or at the outlets of all adsorbers. The signal proportional to the concentration can also preferably be measured in at least one of the following positions: at the outlet of the adsorber in phase (B1) of the autonomous elution of the target product, at the outlet of the adsorber located upstream during phases (I1, I2) work in the connected state, and preferably only in these positions. In parallel with each such sequence I1, B1, which includes two adsorbers or two groups of adsorbers, additional adsorbers or groups of adsorbers can independently perform other tasks, such as purification, balancing or reaction tasks.

Параллельно каждой фазе I1, В1, а также параллельно фазам I2, В2, которые включают два дополнительных адсорбера или две группы адсорберов, дополнительные адсорберы или группы адсорберов могут независимо выполнять другие задачи, например - задачи очистки, уравновешивания или осуществления реакции. Пример такого процесса с использованием трех адсорберов приведен на Фиг. 10а. Соответственно, в процессе с использованием 3 адсорберов или 3 групп адсорберов положения адсорберов во время процессов изменяются только после фазы В2. Аналогично, можно осуществлять процесс с использованием 4 адсорберов или 4 групп адсорберов, как показано на Фиг. 10b.Parallel to each phase I1, B1, as well as parallel to phases I2, B2, which include two additional adsorbers or two groups of adsorbers, additional adsorbers or groups of adsorbers can independently perform other tasks, for example, purification, balancing or reaction tasks. An example of such a process using three adsorbers is shown in FIG. 10a. Accordingly, in a process using 3 adsorbers or 3 groups of adsorbers, the positions of the adsorbers during the processes only change after phase B2. Similarly, it is possible to carry out the process using 4 adsorbers or 4 groups of adsorbers as shown in FIG. 10b.

Процессы, раскрытые в публикации ЕР 1877769 В1, также не противоречат настоящему изобретению и могут быть осуществлены с использованием идеи настоящего изобретения, состоящей в необходимости наличия фазы работы адсорберов в соединенном состоянии и последующей фазы автономной работы адсорберов, то есть настоящее изобретение в этом случае также применимо (например, к процессам, представленным на Фиг. 20, Фиг. 22 или Фиг. 23 в публикации ЕР 1877769 В1). В публикации ЕР 1877769 В1 фазы работы адсорберов в соединенном состоянии, соответствующие «I1» и «I2», обозначены как «CCL», а фазы «В1» и «В2» автономной работы адсорберов обозначены как «BL». Что касается примесей (W, S), то возможно присутствие только одной примеси (W или S), то есть возможно (бинарное) распределение с примесями (W), адсорбирующимися слабее, чем продукт, или возможно присутствие только примесей (S), адсорбирующихся сильнее, чем продукт. Также возможна ситуация, когда присутствуют примеси (W), адсорбирующиеся слабее, чем продукт, и примеси (S), адсорбирующиеся сильнее, чем продукт.The processes disclosed in EP 1877769 B1 also do not contradict the present invention and can be carried out using the idea of the present invention, which consists in the need for a phase of operation of the adsorbers in a connected state and a subsequent phase of autonomous operation of the adsorbers, i.e. the present invention is also applicable in this case. (for example, to the processes presented in Fig. 20, Fig. 22 or Fig. 23 in the publication EP 1877769 B1). In EP 1 877 769 B1, the connected state adsorber phases corresponding to "I1" and "I2" are referred to as "CCL" and the offline adsorber phases "B1" and "B2" are referred to as "BL". With regard to impurities (W, S), only one impurity (W or S) may be present, i.e. a (binary) distribution is possible with impurities (W) adsorbing less than the product, or only impurities (S) adsorbing stronger than the product. It is also possible that there are impurities (W) adsorbed more weakly than the product and impurities (S) adsorbed more strongly than the product.

Процесс очистки включает по меньшей мере две различные фазы (I, В):The cleaning process includes at least two different phases (I, B):

- по меньшей мере одну фазу (I) работы адсорберов в соединенном состоянии, во время которой два адсорбера соединены друг с другом так, что выпускное отверстие адсорбера, расположенного выше по течению, находится в жидкостном (гидравлическом) соединении с впускным отверстием адсорбера, расположенного ниже по течению, и- at least one phase (I) of operation of the adsorbers in a connected state, during which the two adsorbers are connected to each other so that the outlet of the upstream adsorber is in fluid (hydraulic) connection with the inlet of the adsorber located downstream downstream, and

- по меньшей мере одну фазу (В) автономной работы, во время которой по меньшей мере один адсорбер не находится в жидкостном соединении с другими адсорберами, и во время которой целевые компоненты продукта (Р) выделяют в очищенной форме, предпочтительно - из отсоединенного адсорбера.- at least one phase (B) of autonomous operation, during which at least one adsorber is not in liquid connection with other adsorbers, and during which the target components of the product (P) are isolated in a purified form, preferably from a detached adsorber.

Согласно настоящему изобретению способ включает по меньшей мере следующие стадии:According to the present invention, the method includes at least the following steps:

a. контроль хроматограммы, включающий измерение в жидкости по меньшей мере одного текущего значения сигнала, пропорционального концентрации;a. monitoring the chromatogram, including measuring in the liquid at least one current signal value proportional to the concentration;

b. оценку хроматограммы, включающую сравнение по меньшей мере одного из текущих сигналов, пропорциональных концентрации, измеренных на стадии а., с пороговым значением сигнала;b. evaluating the chromatogram comprising comparing at least one of the current signals proportional to the concentration measured in step a. with a threshold signal value;

c. регулирование процесса хроматографической очистки посредством адаптации завершения текущей фазы на основании сравнения, выполненного на стадии b., и начала следующей фазы;c. adjusting the chromatographic purification process by adapting the end of the current phase based on the comparison made in step b. and the start of the next phase;

причем последовательность стадий а.-с. выполняют в указанном порядке друг за другом по меньшей мере два раза в одном процессе разделения.moreover, the sequence of stages a.-s. are performed in this order one after the other at least twice in one separation process.

Таким образом, процесс осуществляют циклически посредством повторения последовательности стадий а.-с. с требуемой или необходимой частотой.Thus, the process is carried out cyclically by repeating the sequence of steps a.-s. at the desired or required frequency.

В характерном случае процесс осуществляют циклически посредством повторения последовательности стадий а.-с. в течение определенного промежутка времени, например - в течение промежутка времени, лежащего в диапазоне от 10 минут до 200 часов, или (часто) - в диапазоне от 12 часов до 52 часов, или от 24 часов до 48 часов. Альтернативно, процесс осуществляют циклически посредством повторения последовательности стадий а.-с. в зависимости от подаваемого объема, то есть последовательность стадий а.-с. повторяют до тех пор, пока не будет обработан весь объем исходной смеси.In a characteristic case, the process is carried out cyclically by repeating the sequence of steps a.-s. within a certain period of time, for example - within a period of time ranging from 10 minutes to 200 hours, or (often) - in the range from 12 hours to 52 hours, or from 24 hours to 48 hours. Alternatively, the process is carried out cyclically by repeating the sequence of steps a.-s. depending on the supplied volume, that is, the sequence of stages a.-s. repeat until the entire volume of the initial mixture has been processed.

Например, в случае способа, основанного на непрерывной ферментации, последовательность стадий а.-с. можно осуществлять циклически до завершения процесса ферментации, который может протекать в течение нескольких недель или месяцев, например - от 1 недели до 20 недель или от 4 недель до 8 недель, или, если процесс осуществляется непрерывно, последовательность стадий а.-с. повторяют до тех пор, пока не потребуется замена или очистка адсорберов.For example, in the case of a method based on continuous fermentation, the sequence of stages and.-with. can be carried out cyclically until the fermentation process is completed, which can take place over several weeks or months, for example, from 1 week to 20 weeks or from 4 weeks to 8 weeks, or, if the process is carried out continuously, the sequence of stages a.-c. repeat until replacement or cleaning of adsorbers is required.

Согласно первому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения в случае сигнала, пропорционального концентрации, учитывают по меньшей мере его абсолютную величину, его интеграл, его наклон и знак наклона, причем предпочтительно учитывают комбинацию этих параметров, наиболее предпочтительно - комбинацию абсолютной величины и знака наклона.According to a first preferred embodiment of the present invention, in the case of a signal proportional to concentration, at least its absolute value, its integral, its slope and the sign of the slope are taken into account, and preferably a combination of these parameters is taken into account, most preferably a combination of the absolute value and the sign of the slope.

Сигнал, пропорциональный концентрации, измеряемый на стадии а., предпочтительно можно измерить на выходе из по меньшей мере одного адсорбера, предпочтительно - на выходах из двух адсорберов или на выходах из всех адсорберов. Сигнал, пропорциональный концентрации, также предпочтительно можно измерить в по меньшей мере в одном или только в одном из следующих положений: на выходе из адсорбера, находящегося в фазе (В1) автономной элюции целевого продукта, на выходе из адсорбера, расположенного выше по течению во время фаз (I1, I2) работы адсорберов в соединенном состоянии. То есть сигнал, пропорциональный концентрации, предпочтительно измеряют только на выходе из того адсорбера из двух активных адсорберов, который находится выше по течению, а в случае фазы автономной работы - на выходе из абсорбера, элюирующего продукт.The concentration proportional signal measured in step a. can preferably be measured at the outlet of at least one adsorber, preferably at the outlets of two adsorbers or at the outlets of all adsorbers. The signal proportional to the concentration can also preferably be measured in at least one or only one of the following positions: at the outlet of the adsorber in phase (B1) of the autonomous elution of the target product, at the outlet of the adsorber located upstream during phases (I1, I2) of the operation of adsorbers in the connected state. That is, the signal proportional to the concentration is preferably measured only at the outlet of the upstream adsorber of the two active adsorbers, and in the case of a stand-alone phase, at the outlet of the absorber eluting the product.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения процесс очистки включает по меньшей мере четыре различные фазы (I1, В1, I2, В2) в следующем порядке:According to a preferred embodiment of the present invention, the purification process comprises at least four different phases (I1, B1, I2, B2) in the following order:

- по меньшей мере одну первую фазу (I1) работы адсорберов в соединенном состоянии, во время которой два адсорбера соединены друг с другом так, что выпускное отверстие адсорбера, расположенного выше по течению, находится в жидкостном соединении с впускным отверстием адсорбера, расположенного ниже по течению, растворитель поступает через впускное отверстие в адсорбер, расположенный выше по течению, и желаемые целевые компоненты (Р) и слабо адсорбирующиеся примеси (W) перемещаются из адсорбера, расположенного выше по течению, в адсорбер, расположенный ниже по течению, предпочтительно - до тех пор, пока из выпускного отверстия адсорбера, расположенного выше по течению, не будут выходить по существу лишь целевые компоненты продукта (Р), причем предпочтительно между адсорбером, расположенным выше по течению, и адсорбером, расположенным ниже по течению, осуществляют промежуточное разбавление;- at least one first phase (I1) of operation of the adsorbers in a connected state, during which the two adsorbers are connected to each other so that the outlet of the upstream adsorber is in fluid communication with the inlet of the adsorber located downstream , the solvent enters through the inlet to the upstream adsorber, and the desired target components (P) and poorly adsorbed impurities (W) move from the upstream adsorber to the downstream adsorber, preferably until until essentially only the target components of the product (P) exit the outlet of the upstream adsorber, preferably an intermediate dilution is carried out between the upstream adsorber and the downstream adsorber;

- по меньшей мере одну первую фазу (В1) автономной работы, во время которой адсорберы не находятся в жидкостном соединении, и во время которой растворитель через впускное отверстие поступает в адсорбер, располагавшийся выше по течению во время первой фазы (I1) работы адсорберов в соединенном состоянии, и через выпускное отверстие этого адсорбера, элюирующего продукт, собирают целевые компоненты продукта (Р), тогда как жидкость, содержащая исходную смесь (Загрузка), через впускное отверстие поступает в адсорбер, располагавшийся ниже по течению во время первой фазы (I1) работы адсорберов в соединенном состоянии, и через выпускное отверстие этого адсорбера в характерном случае собирают слабо адсорбирующиеся примеси;- at least one first phase (B1) of autonomous operation, during which the adsorbers are not in liquid connection, and during which the solvent through the inlet enters the adsorber located upstream during the first phase (I1) of operation of the adsorbers in a connected condition, and through the outlet of this adsorber eluting the product, the target components of the product (P) are collected, while the liquid containing the initial mixture (Load) enters through the inlet into the adsorber located downstream during the first phase (I1) of operation adsorbers in the connected state, and through the outlet of this adsorber in the characteristic case, weakly adsorbed impurities are collected;

- по меньшей мере одну вторую фазу (I2) работы адсорберов в соединенном состоянии, во время которой два адсорбера соединены друг с другом так, что выпускное отверстие адсорбера, находившегося выше по течению во время первой фазы (I1) работы в соединенном состоянии, подсоединяют к впускному отверстию адсорбера, находившегося ниже по течению во время первой фазы (I1) работы в соединенном состоянии, растворитель поступает через впускное отверстие в адсорбер, расположенный выше по течению, и желаемые целевые соединения (Р) и сильно адсорбирующиеся примеси (S) перемещаются из адсорбера, расположенного выше по течению, в адсорбер, расположенный ниже по течению, причем предпочтительно между адсорбером, расположенным выше по течению, и адсорбером, расположенным ниже по течению, осуществляют промежуточное разбавление;- at least one second phase (I2) of the adsorbers in the connected state, during which the two adsorbers are connected to each other so that the outlet of the adsorber, which was upstream during the first phase (I1) of the connected state, is connected to adsorber inlet downstream during the first phase (I1) of operation in the connected state, the solvent enters through the inlet into the upstream adsorber, and the desired target compounds (P) and strongly adsorbable impurities (S) move out of the adsorber located upstream into the adsorber located downstream, and preferably between the adsorber located upstream and the adsorber located downstream, carry out intermediate dilution;

- по меньшей мере одну вторую фазу (В2) автономной работы, во время которой адсорберы не находятся в жидкостном соединении, и во время которой растворитель через впускное отверстие поступает в адсорбер, располагавшийся выше по течению во время второй фазы (I2) работы адсорберов в соединенном состоянии, и через выпускное отверстие этого адсорбера, ранее находившегося выше по течению, собирают сильно адсорбирующиеся примеси (S), тогда как растворитель поступает через впускное отверстие в адсорбер, располагавшийся ниже по течению во время второй фазы (I2) работы адсорберов в соединенном состоянии, и через выпускное отверстие этого адсорбера, ранее находившегося ниже по течению, собирают слабо адсорбирующиеся примеси,- at least one second phase (B2) of autonomous operation, during which the adsorbers are not in liquid connection, and during which the solvent through the inlet enters the adsorber located upstream during the second phase (I2) of operation of the adsorbers in the connected condition, and through the outlet of this upstream adsorber, strongly adsorbed impurities (S) are collected, while the solvent enters through the inlet into the downstream adsorber during the second phase (I2) of the operation of the adsorbers in the connected state, and through the outlet of this adsorber, formerly located downstream, weakly adsorbed impurities are collected,

причем функции фаз (I1, В1, I2, В2) выполняются синхронно или, предпочтительно, последовательно, и они осуществляются циклически по меньшей мере дважды, причем при осуществлении цикла после или в момент переключения адсорбер, ранее находившийся выше по течению во время второй фазы (В2) автономной работы, перемещают так, чтобы он стал адсорбером, расположенным ниже по течению, во время следующей первой фазы (I1) работы адсорберов в соединенном состоянии, а адсорбер, ранее находившийся ниже по течению во время второй фазы (В2) автономной работы, перемещают так, чтобы он стал адсорбером, расположенным выше по течению, во время последующей первой фазы (I1) работы адсорберов в соединенном состоянии. Это процесс является по существу таким, как процесс, изображенный на Фиг. 1 и подробно описанный ниже. В контексте этого способа очистки стадия а. предпочтительно включает измерение по меньшей мере одного текущего значения сигнала, пропорционального концентрации, в жидкости на выходе адсорбера, расположенного выше по течению во время первой фазы (I1) работы адсорберов в соединенном состоянии, причем предпочтительно измеряют по меньшей мере один параметр, выбранный из его абсолютной величины и знака его наклона, предпочтительно измеряют комбинацию этих двух параметров.moreover, the functions of the phases (I1, B1, I2, B2) are performed synchronously or, preferably, sequentially, and they are performed cyclically at least twice, moreover, when the cycle is carried out after or at the moment of switching, the adsorber previously located upstream during the second phase ( B2) autonomous operation is moved so that it becomes the adsorber located downstream during the next first phase (I1) of operation of adsorbers in a connected state, and the adsorber previously located downstream during the second phase (B2) autonomous operation, is moved so that it becomes the upstream adsorber during the subsequent first phase (I1) of operation of the adsorbers in the connected state. This process is essentially the same as the process depicted in FIG. 1 and detailed below. In the context of this purification method, step a. preferably comprises measuring at least one current value of the signal proportional to the concentration in the liquid at the outlet of the upstream adsorber during the first phase (I1) of the operation of the adsorbers in the connected state, and preferably measuring at least one parameter selected from its absolute magnitude and sign of its slope, preferably a combination of these two parameters is measured.

Можно измерить абсолютную величину и, предпочтительно, также знак наклона сигнала и в случае превышения порогового значения абсолютной величины можно начать следующую первую фазу (В1) автономной работы, либо в форме первой фазы автономной работы с фиксированной продолжительностью, либо в форме первой фазы автономной работы, имеющей продолжительность, изменяемую в зависимости от дальнейшего контроля, оценки и регулирования.It is possible to measure the absolute value and preferably also the sign of the slope of the signal and in case the threshold value of the absolute value is exceeded, the next first autonomy phase (B1) can be started, either in the form of a first autonomy phase with a fixed duration, or in the form of a first autonomy phase, having a duration that varies depending on further monitoring, evaluation and regulation.

После превышения порогового значения абсолютной величины можно обеспечить фиксированную задержку до начала следующей первой фазы (В1) автономной работы, либо в форме первой фазы автономной работы с фиксированной продолжительностью, либо в форме первой фазы автономной работы адсорберов в автономном режиме, имеющей продолжительность, изменяемую в зависимости от дальнейшего контроля, оценки и регулирования.After exceeding the threshold value of the absolute value, it is possible to provide a fixed delay until the start of the next first phase (B1) of autonomous operation, either in the form of a first phase of autonomous operation with a fixed duration, or in the form of a first phase of autonomous operation of adsorbers in autonomous mode, having a duration that varies depending on from further monitoring, evaluation and regulation.

После превышения первого порогового значения абсолютной величины можно обеспечить минимальную фиксированную задержку и после превышения второго порогового значения абсолютной величины, предпочтительно - с проверкой дополнительного условия, состоящего в том, что наклон сигнала является положительным, начинают следующую первую фазу (В1) автономной работы, либо в форме первой фазы автономной работы с фиксированной продолжительностью, либо в форме первой фазы автономной, имеющей продолжительность, изменяемую в зависимости от дальнейшего контроля, оценки и регулирования.After exceeding the first threshold value of the absolute value, a minimum fixed delay can be provided and after exceeding the second threshold value of the absolute value, preferably with checking the additional condition that the signal slope is positive, the next first phase (B1) of autonomous operation is started, or in the form of the first phase of autonomous operation with a fixed duration, or in the form of the first phase of autonomous operation, having a duration that varies depending on further control, evaluation and regulation.

Если речь идет о первой фазе В1 автономной, имеющей продолжительность, изменяемую в зависимости от дальнейшего контроля, оценки и регулирования, то это относится, например, к регулированию длительности стадии элюции продукта, которое подробно описано ниже.If we are talking about the first phase B1 autonomous, having a duration that varies depending on further monitoring, evaluation and regulation, then this applies, for example, to the regulation of the duration of the stage of elution of the product, which is described in detail below.

Эти различные способы определения момента времени, когда следует начать стадию элюции продукта, также могут быть объединены.These different ways of determining when to start the product elution step can also be combined.

Стадия а. может включать измерение по меньшей мере одного текущего значения сигнала, пропорционального концентрации, в жидкости на выходе из адсорбера, элюирующего продукт, во время первой фазы (В1) автономной работы, причем предпочтительно измеряют по меньшей мере один параметр, выбранный из абсолютной величины сигнала и знака его наклона, предпочтительно измеряют комбинацию этих двух параметров. В контексте такого измерения после снижения абсолютной величины сигнала ниже порогового значения, предпочтительно - при (непрерывном) контроле дополнительного условия, состоящего в том, что наклон сигнала отрицателен, можно начать следующую вторую фазу (I2) работы адсорберов в соединенном состоянии, либо в форме второй фазы работы адсорберов в соединенном состоянии с фиксированной продолжительностью, либо в форме второй фазы работы адсорберов в соединенном состоянии, имеющей продолжительность, изменяемую в зависимости от дальнейшего контроля, оценки и регулирования.Stage a. may include measuring at least one current value of the signal proportional to the concentration in the liquid at the outlet of the adsorber eluting the product during the first phase (B1) of autonomous operation, and preferably at least one parameter is measured, selected from the absolute value of the signal and the sign its slope is preferably measured by a combination of these two parameters. In the context of such a measurement, after the absolute value of the signal has fallen below a threshold value, preferably under (continuous) control of the additional condition that the slope of the signal is negative, it is possible to start the next second phase (I2) of the operation of the adsorbers in the connected state, or in the form of a second phases of adsorbers in the connected state with a fixed duration, or in the form of a second phase of the adsorbers in the connected state, having a duration that varies depending on further monitoring, evaluation and regulation.

Стадия а. может также включать измерение по меньшей мере одного текущего значения сигнала, пропорционального концентрации, в жидкости на выходе из адсорбера, находящегося выше по течению во время второй фазы (I2) работы адсорберов в соединенном состоянии, причем предпочтительно измеряют по меньшей мере один параметр, выбранный из абсолютной величины сигнала и знака его наклона, и предпочтительно измеряют комбинацию этих двух параметров, причем после снижения абсолютной величины сигнала ниже порогового значения, предпочтительно - при контроле дополнительного условия, состоящего в том, что наклон сигнала отрицателен, можно начать следующую вторую фазу (В2) автономной работы, либо в форме второй фазы автономной работы с фиксированной продолжительностью, либо в форме второй фазы работы адсорберов в автономном режиме, имеющей продолжительность, изменяемую в зависимости от дальнейшего контроля, оценки и регулирования.Stage a. may also include measuring at least one current value of the signal proportional to the concentration in the liquid at the outlet of the upstream adsorber during the second phase (I2) of the operation of the adsorbers in the connected state, and preferably measure at least one parameter selected from the absolute value of the signal and the sign of its slope, and preferably a combination of these two parameters is measured, and after the decrease in the absolute value of the signal below the threshold value, preferably under control of the additional condition that the signal slope is negative, you can start the next second phase (B2) autonomous operation, either in the form of a second phase of autonomous operation with a fixed duration, or in the form of a second phase of autonomous operation of the adsorbers, having a duration that varies depending on further monitoring, evaluation and regulation.

В циклическом хроматографическом процессе можно использовать по меньшей мере два адсорбера, и каждый цикл может включать по меньшей мере две фазы работы адсорберов в соединенном состоянии, во время которых два адсорбера находятся в жидкостном соединении для внутренней рециркуляции различных частично очищенных фракций (W/P, P/S), содержащих побочные соединения. Во время стадии а. предпочтительно измеряют по меньшей мере один параметр, выбранный из абсолютной величины сигнала и его наклона, на выходе соответствующего адсорбера, расположенного выше по течению.A cycle chromatographic process may use at least two adsorbers, and each cycle may include at least two adsorber coupled phases during which the two adsorbers are in fluid bond to internally recirculate various partially purified fractions (W/P, P /S) containing side compounds. During stage a. preferably, at least one parameter, selected from the absolute value of the signal and its slope, is measured at the outlet of the respective upstream adsorber.

В качестве критерия для регулирующего воздействия также можно использовать изменение знака наклона.A change in the sign of the slope can also be used as a criterion for the control action.

Элюционный градиент процесса может иметь постоянный наклон по отношению к объему жидкой мобильной фазы, используемой в процессе во время обеих фаз работы адсорберов в соединенном состоянии и первой фазы автономной работы (фазы I1, В1, I2), или возможна работа в изократическом режиме (наклон, равный нулю).The elution gradient of the process can have a constant slope with respect to the volume of liquid mobile phase used in the process during both phases of adsorber operation in the connected state and the first phase of autonomous operation (phases I1, B1, I2), or isocratic operation is possible (slope, equal to zero).

Пороговое значение для прекращения выполнения одной фазы процесса и начала новой фазы процесса предпочтительно может быть определено по сигналу, пропорциональному концентрации, зарегистрированному во время этого же или предыдущего цикла хроматографического процесса.The threshold value for terminating one process phase and starting a new process phase can preferably be determined from a signal proportional to the concentration recorded during the same or a previous cycle of the chromatographic process.

Кроме того, регулирующее воздействие может быть начато на основании недостижения определенного порогового значения в пределах предварительно заданного объема элюции, или времени, или градиента концентрации.In addition, a modulating action may be initiated based on failure to reach a certain threshold value within a predetermined elution volume, or time, or concentration gradient.

Сигнал, пропорциональный концентрации, в характерном случае основан на измерении видимого света, УФ-излучения, инфракрасного излучения, флуоресценции, рамановского рассеяния, ионной силы, электропроводности или показателя преломления.The concentration proportional signal is typically based on a measurement of visible light, UV, infrared, fluorescence, Raman scattering, ionic strength, electrical conductivity, or refractive index.

Предпочтительный способ контроля хроматограммы включает контроль сигнала, пропорционального концентрации, на выходе из по меньшей мере одного адсорбера, предпочтительно - на обоих выходах в случае использования двух адсорберов, и предпочтительно - на выходах из всех адсорберов в случае использования более чем двух адсорберов.A preferred method of monitoring the chromatogram includes monitoring a concentration-proportional signal at the outlet of at least one adsorber, preferably at both outlets if two adsorbers are used, and preferably at the outlets of all adsorbers if more than two adsorbers are used.

Контроль сигнала, пропорционального концентрации, можно осуществить посредством регистрации УФ-сигнала, который может быть абсолютной величиной сигнала, его интегралом, его наклоном или знаком его наклона.Monitoring of a signal proportional to concentration can be done by detecting a UV signal, which can be the absolute value of the signal, its integral, its slope, or the sign of its slope.

Предпочтительным способом оценки хроматограммы является сравнение текущего значения по меньшей мере одного из указанных параметров с заданным значением и осуществление регулирующего воздействия на основании этого сравнения.A preferred method for evaluating a chromatogram is to compare the current value of at least one of said parameters with a predetermined value, and to take a control action based on this comparison.

Предпочтительным регулирующим воздействием является прекращение текущей осуществляемой фазы, например - фазы IC1 внутренней рециркуляции продукта, и начало следующей фазы, например - фазы В1 сбора продукта.The preferred control action is to stop the current ongoing phase, for example the phase IC1 of the internal recirculation of the product, and the beginning of the next phase, for example the phase B1 of the collection of the product.

Было обнаружено, что способ регулирования может компенсировать изменения параметров процесса, таких как состав и температура мобильной фазы, температура адсорбера, разница в высоте уплотненного слоя в случае адсорберов, имеющих формат колонки, уплотняющее давление в случае адсорберов, имеющих формат колонки, загрязнение и снижение пропускной способности, приводящих к сдвигам хроматограммы.It has been found that the control method can compensate for changes in process parameters such as mobile phase composition and temperature, adsorber temperature, difference in packed bed height for column format adsorbers, sealing pressure for column format adsorbers, fouling and reduced throughput. abilities leading to chromatogram shifts.

Контролирующая часть способа может включать регистрацию значений сигнала, пропорционального концентрации, и/или наклона этого сигнала на выходе адсорбера, расположенного выше по течению, во время фаз I1, В1 и I2 и во время элюции соединения «W» в зоне 4 во время фазы В2.The control part of the method may include recording the signal values proportional to the concentration and/or the slope of this signal at the outlet of the upstream adsorber during phases I1, B1 and I2 and during the elution of compound "W" in zone 4 during phase B2 .

При мониторинге наклона сигнала, пропорционального концентрации, способ можно применить для начала регулирующего воздействия на переднем фронте пика (наклон сигнала, пропорционального концентрации, больше нуля) или на хвосте пика (наклон сигнала, пропорционального концентрации, меньше нуля). Оценочная часть способа обеспечивает непрерывную проверку, достиг ли сигнал, пропорциональный концентрации, заданного порогового значения, и запускает регулирующее воздействие, если пороговое значение достигнуто.When monitoring the slope of a concentration-proportional signal, the method can be applied to initiate control action at the leading edge of the peak (the slope of the signal proportional to the concentration is greater than zero) or at the tail of the peak (the slope of the signal proportional to the concentration is less than zero). The evaluation part of the method continuously checks whether the concentration-proportional signal has reached a predetermined threshold and triggers a control action if the threshold is reached.

Пороговое значение может быть предварительно заданным (например, на основании сведений о модельной хроматограмме), или его определяют автоматически с использованием метода регулирования на основании информации, полученной во время одного или нескольких ранее проведенных циклов. Например, порог можно выразить как процент от высоты пика основного соединения или рано элюируемого содинения «W».The threshold value may be predetermined (for example, based on information about the model chromatogram), or it is determined automatically using a control method based on information obtained during one or more previous cycles. For example, the threshold can be expressed as a percentage of the peak height of the main compound or the early eluting "W" compound.

В следующем предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения способ контроля, оценки и регулирования мультиадсорберного противоточного градиентного процесса очистки включает следующие элементы:In a further preferred embodiment of the present invention, a method for monitoring, evaluating and controlling a multi-adsorber countercurrent gradient purification process includes the following elements:

a. контроль сигнала, пропорционального концентрации, который является абсолютной величиной сигнала, его интегралом, его наклоном или знаком наклона или их комбинацией, иa. control of a signal proportional to the concentration, which is the absolute value of the signal, its integral, its slope, or the sign of the slope, or a combination thereof, and

b. оценку хроматограммы, включающую непрерывное сравнение текущего значения по меньшей мере одного из указанных выше параметров с заданным значением, иb. evaluation of the chromatogram, including continuous comparison of the current value of at least one of the above parameters with a given value, and

c. регулирование процесса, включающее прекращение текущей выполняемой фазы мультиадсорберного противоточного градиентного процесса очистки на основании совпадения текущего значения сигнала с заданным значением и начало новой фазы,c. regulation of the process, including the termination of the current running phase of the multi-adsorber countercurrent gradient purification process based on the coincidence of the current signal value with the set value and the beginning of a new phase,

причем стадии а.-с. выполняют по меньшей мере один раз во время осуществления процесса очистки.moreover, the stages a.-s. performed at least once during the implementation of the cleaning process.

Термин «сигнал, пропорциональный концентрации» в контексте настоящего изобретения может относиться к пропорциональности сигнала концентрации продукта или примесей во время хроматографического анализа, но альтернативно он может относиться к пропорциональности сигнала концентрации модификатора, включающей, но не ограниченной этим, по меньшей мере одну концентрацию, выбранную из концентрации соли или концентрации органического модификатора.The term "signal proportional to concentration" in the context of the present invention may refer to the proportionality of the signal to the concentration of the product or impurities during the chromatographic analysis, but alternatively it may refer to the proportionality of the signal to the concentration of the modifier, including, but not limited to, at least one concentration selected from salt concentration or organic modifier concentration.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения в мультиадсорберном противоточном градиентном процессе очистки используют два адсорбера. Однако можно использовать более 2 адсорберов, например - 3, 4, 5 или даже 6 адсорберов.In a preferred embodiment of the present invention, two adsorbers are used in the multi-adsorber countercurrent gradient purification process. However, more than 2 adsorbers can be used, for example 3, 4, 5 or even 6 adsorbers.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения в способе осуществляется контроль хроматограммы во время фаз внутренней рециркуляции и элюции продукта и запускается регулирующее воздействие на основании достижения порогового значения.In a preferred embodiment of the present invention, the method monitors the chromatogram during the internal recirculation and product elution phases and triggers a control action based on reaching a threshold.

Предпочтительно в процессе используют ровно два адсорбера.Preferably exactly two adsorbers are used in the process.

В предпочтительном варианте осуществления способ включает:In a preferred embodiment, the method includes:

(a) контроль наклона и/или значения сигнала, пропорционального концентрации, на выходе из адсорбера, расположенного выше по течению, во время внутренней рециркуляции слабо адсорбирующихся примесей (фаза I1);(a) monitoring the slope and/or value of the signal proportional to the concentration at the outlet of the upstream adsorber during internal recirculation of weakly adsorbing impurities (phase I1);

(b) непрерывное сравнение значения сигнала, пропорционального концентрации, с заданным пороговым значением в период, когда наклон сигнала, пропорционального концентрации, является положительным, и после достижения порогового значения(b) continuously comparing the value of the signal proportional to the concentration with a predetermined threshold during the period when the slope of the signal proportional to the concentration is positive and after reaching the threshold

(c) прекращение выполнения фазы I1 и начало выполнения фазы В1, причем фаза В1 имеет фиксированную или переменную продолжительность, зависящую от другого порогового значения.(c) terminating the execution of phase I1 and starting the execution of phase B1, wherein the phase B1 has a fixed or variable duration depending on another threshold.

В другом предпочтительном варианте осуществления способ включает:In another preferred embodiment, the method includes:

(a) контроль наклона и/или значения сигнала, пропорционального концентрации, на выходе из адсорбера, расположенного выше по течению, во время внутренней рециркуляции слабо адсорбирующихся примесей (фаза I1);(a) monitoring the slope and/or value of the signal proportional to the concentration at the outlet of the upstream adsorber during internal recirculation of weakly adsorbing impurities (phase I1);

(b) непрерывное сравнение значения сигнала, пропорционального концентрации, с заданным пороговым значением в период, когда наклон сигнала, пропорционального концентрации, является положительным, и после достижения порогового значения(b) continuously comparing the value of the signal proportional to the concentration with a predetermined threshold during the period when the slope of the signal proportional to the concentration is positive and after reaching the threshold

(c) продолжение выполнения фазы I1 в течение определенного периода времени (времени задержки) до прекращения выполнения фазы I1 и начала выполнения фазы В1, причем фаза В1 имеет фиксированную продолжительность, а задержка имеет предварительно заданную или переменную продолжительность, зависящую от другого порогового значения.(c) continuing the execution of the I1 phase for a certain period of time (delay time) until the execution of the I1 phase is terminated and the execution of the B1 phase begins, wherein the B1 phase has a fixed duration, and the delay has a predetermined or variable duration depending on another threshold value.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения способ модифицирован таким образом, что фазу В1 начинают выполнять на основании порогового значения, которое может быть таким же, как пороговое значение, использованное для запуска периода задержки во время фазы I1, или может отличаться от него, а период задержки может иметь минимальную величину. Причиной задания минимальной продолжительности задержки является необходимость избежать преждевременного начала выполнения фазы В1 за счет примесей, элюируемых до основного продукта, и достичь второго порогового значения. Период задержки может быть задан по времени или объему.In yet another preferred embodiment of the present invention, the method is modified such that phase B1 is started based on a threshold, which may be the same as or different from the threshold used to trigger the delay period during phase I1, and the delay period may have a minimum value. The reason for setting the minimum delay time is to avoid early start of the B1 phase due to impurities eluting before the main product and to reach the second threshold. The delay period can be set by time or volume.

В следующем предпочтительном варианте осуществления способ дополнительно включает:In a further preferred embodiment, the method further comprises:

(a) контроль наклона и/или значения сигнала, пропорционального концентрации, на выходе из адсорбера, элюирующего продукт (фаза В1), и(a) monitoring the slope and/or value of the signal proportional to the concentration at the outlet of the adsorber eluting the product (phase B1), and

(b) непрерывное сравнение значения сигнала, пропорционального концентрации, с заданным пороговым значением в период, когда наклон сигнала, пропорционального концентрации, является отрицательным, и после достижения порогового значения(b) continuously comparing the value of the signal proportional to the concentration with a predetermined threshold during the period when the slope of the signal proportional to the concentration is negative and after reaching the threshold

(c) прекращение выполнения фазы В1 и начало выполнения фазы I2, причем загрузка пробы модулирована таким образом, что загрузка пробы производится в начале фазы В1 и прекращается по истечении короткого периода времени, тогда как элюция из второго адсорбера продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто пороговое значение, и фаза I2 имеет предварительно заданную или переменную продолжительность, которая зависит от другого порогового значения.(c) stopping phase B1 and starting phase I2, with sample loading modulated such that sample loading occurs at the beginning of phase B1 and stops after a short period of time, while elution from the second adsorber continues until a threshold has been reached and phase I2 has a predetermined or variable duration that depends on another threshold.

В другом предпочтительно варианте осуществления настоящего изобретения конечная точка фазы I2 определяется пороговым значением, причем при достижении этого порогового значения прекращается выполнение фазы I2 и начинается выполнение фазы В2.In another preferred embodiment of the present invention, the end point of phase I2 is defined by a threshold, whereby when this threshold is reached, phase I2 is terminated and phase B2 begins.

В других предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения любые из указанных выше способов, относящихся к началу фазы В1, объединяют со способами, относящимися к завершению фазы В1.In other preferred embodiments of the present invention, any of the above methods related to the beginning of phase B1 are combined with methods related to the completion of phase B1.

Так, возможны также комбинации этих способов с началом периода задержки во время фазы I1 на основании первого порогового значения, началом фазы сбора продукта В1 на основании второго порогового значения, причем наклон УФ-сигнала в этот период является положительным, и завершением фазы В1 (и началом фазы I2) на основании третьего порогового значения.Thus, combinations of these methods are also possible with the start of the delay period during the I1 phase based on the first threshold, the start of the B1 harvest phase based on the second threshold, the slope of the UV signal during this period being positive, and the end of the B1 phase (and the start phase I2) based on the third threshold.

В других предпочтительных вариантах осуществления любых из указанных выше способов используют дополнительную информацию о наклоне хроматограммы для начала регулирующих воздействий. В предпочтительном варианте осуществления способа в вышеуказанных способах вместо использования объема задержки с фиксированной продолжительностью можно использовать изменение знака наклона в качестве критерия для прекращения задержки и продолжения оценки сигнала до достижения второго порогового значения.In other preferred embodiments of any of the above methods, additional information about the slope of the chromatogram is used to initiate control actions. In a preferred embodiment of the method in the above methods, instead of using a fixed duration delay volume, a slope reversal can be used as a criterion for terminating the delay and continuing to evaluate the signal until the second threshold is reached.

Все способы могут включать продолжение прогона и распространение градиента элюирующего растворителя на фазы I1, В1, 12, предпочтительно - с наклоном градиента, используемым во время элюции компонентов «W» (фаза 4 в установке с двумя адсорберами), который относится к наклону относительно объема мобильной фазы, используемого в процессе. Это означает, что элюирующий градиент в мультиадсорберном процессе имеет постоянный наклон по отношению к объему мобильной фазы, используемому в процессе во время фаз I1, В1, I2.All methods may include continuing the run and extending the gradient of the eluting solvent into phases I1, B1, 12, preferably with the slope of the gradient used during the elution of the "W" components (phase 4 in a dual adsorber setup), which refers to the slope relative to the mobile volume. phase used in the process. This means that the elution gradient in the multi-adsorber process has a constant slope with respect to the volume of mobile phase used in the process during phases I1, B1, I2.

В описанных способах пороговые значения также могут быть определены на основании информации, полученной во время этого же прогона или цикла, то есть они могут быть неизвестными в начале прогона или цикла. В этом случае первый цикл может быть выполнен частично или полностью, прежде чем в способе будут определены пороговые значения на основании оценки зарегистрированных сигналов, значимых для оставшейся части цикла (в случае, если цикл был частично выполнен к моменту оценки) или для оставшейся части прогона хроматографического процесса. Соответственно, пороговое значение для прекращения выполнения фазы процесса и начала выполнения новой фазы процесса определяют по сигналу, пропорциональному концентрации, зарегистрированному во время этого же или предыдущего прогона хроматографического процесса.In the methods described, the thresholds may also be determined based on information obtained during the same run or cycle, ie they may be unknown at the beginning of the run or cycle. In this case, the first run may be partially or completely completed before thresholds are determined in the method based on an evaluation of the recorded signals that are significant for the remainder of the run (in case the run was partially completed by the time of the evaluation) or for the remainder of the chromatographic run. process. Accordingly, the threshold value for terminating a process phase and starting a new process phase is determined from a signal proportional to the concentration recorded during the same or a previous run of the chromatographic process.

Предложенный способ также включает начало выполнения регулирующего воздействия на основании недостижения определенного порогового значения в пределах заданного объема элюции. Это возможно, например, в том случае, если хроматограмма не элюируется из-за того, что один из насосов, используемых в хроматографическом процессе, работает неправильно. Предпочтительным действием является остановка насосов, используемых для подачи мобильной фазы. Эталонные значения могут быть получены из модельной хроматограммы.The proposed method also includes starting the implementation of the regulatory action based on the failure to reach a certain threshold value within a given elution volume. This is possible, for example, if the chromatogram does not elute because one of the pumps used in the chromatographic process is not working properly. The preferred action is to stop the pumps used to supply the mobile phase. Reference values can be obtained from a simulated chromatogram.

В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения сигнал, пропорциональный концентрации, основан на измерении видимого света, УФ-излучения, инфракрасного излучения, флуоресценции, рамановского рассеяния, ионной силы, электропроводности или показателя преломления.In preferred embodiments of the present invention, the signal proportional to the concentration is based on the measurement of visible light, UV radiation, infrared radiation, fluorescence, Raman scattering, ionic strength, electrical conductivity or refractive index.

В приведенном выше описании способа длительности указаны в единицах времени или объема. Время t и объем V можно преобразовывать друг в друга с использованием объемной скорости потока Q, используемой в соответствующей фазе, согласно выражению V=Q*t. Наклон сигнала, пропорционального концентрации, также можно выразить через объем или время.In the above description of the method, the durations are given in units of time or volume. The time t and the volume V can be converted to each other using the volumetric flow rate Q used in the corresponding phase according to the expression V=Q*t. The slope of a signal proportional to concentration can also be expressed in terms of volume or time.

Другие варианты осуществления настоящего изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения. Термин «растворители» в контексте настоящего изобретения также включает буферные растворы и другие типы мобильных фаз. Термин «адсорбер» в контексте настоящего изобретения включает хроматографические колонки с уплотненным слоем адсорбента или другие устройства, содержащие стационарную хроматографическую фазу, в том числе мембраны, волокнистые адсорбенты и монолитные адсорбенты.Other embodiments of the present invention are described in dependent claims. The term "solvents" in the context of the present invention also includes buffer solutions and other types of mobile phases. The term "adsorber" in the context of the present invention includes chromatographic columns with a packed adsorbent bed or other devices containing a stationary chromatographic phase, including membranes, fibrous adsorbents and monolithic adsorbents.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHICS

Далее предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения описаны со ссылкой на прилагаемые графические материалы, которые предназначены лишь для иллюстрации представленных предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения и не ограничивают его. Что касается графических материалов, то:Hereinafter, the preferred embodiments of the present invention are described with reference to the accompanying drawings, which are only intended to illustrate the presented preferred embodiments of the present invention and do not limit it. As for graphic materials, then:

Фиг. 1 схематически изображает процесс мультиколоночного противоточного градиентного хроматографического разделения (MCSGP-процесс, от англ Multicolumn Countercurrent Solvent Gradient Purification); более конкретно, она является иллюстрацией первой половины цикла («переключения») двухадсорберного процесса противоточного градиентного хроматографического разделения; прерывистые вертикальные линии разделяют различные задачи MCSGP-процесса в соответствии с зонами схематической хроматограммы, полученной в автономном режиме и показанной в нижней части фигуры; фазы I1, В1, I2, В2 выполняются последовательно;Fig. 1 schematically depicts a Multicolumn Countercurrent Solvent Gradient Purification (MCSGP) process; more specifically, it is an illustration of the first half of a cycle ("switch") of a dual-adsorber countercurrent gradient chromatographic separation process; dashed vertical lines separate the various tasks of the MCSGP process according to the areas of the offline schematic chromatogram shown at the bottom of the figure; phases I1, B1, I2, B2 are executed sequentially;

Фиг. 2 демонстрирует: а) хроматограмму, в которой зона 6 занимает правильное положение: и b) хроматограмму, в которой зона 6 неудачно сдвинута и включает сильно адсорбирующиеся примеси; более конкретно - схематические хроматограммы одной элюции продукта из MCSGP прогона приведены с жестким положением окна элюции продукта без использования способа регулирования; а) демонстрирует прогон в оптимальных рабочих условиях, в ходе которого был собран пик продукта, а большая часть примесей исключена из пула продукта; b) демонстрирует прогон, в котором хроматограмма сдвинута в сторону более ранних времен элюции, что привело к получению продукта с более низкой концентрацией и чистотой;Fig. 2 shows: a) a chromatogram in which zone 6 is in the correct position; and b) a chromatogram in which zone 6 is misaligned and includes strongly adsorbing impurities; more specifically, the schematic chromatograms of one product elution from the MCSGP run are shown with the product elution window fixed, without the use of a control method; a) demonstrates a run under optimal operating conditions, during which the peak of the product was collected, and most of the impurities were excluded from the product pool; b) shows a run in which the chromatogram is shifted towards earlier elution times resulting in a product of lower concentration and purity;

Фиг. 3 схематически изображает способ (А) регулирования на основе MCGSP хроматограммы, демонстрирующей элюцию одного продукта из одного из двух адсорберов и фазы I1, В1, I2 и В2;Fig. 3 schematically depicts a control method (A) based on an MCGSP chromatogram showing the elution of one product from one of two adsorbers and phases I1, B1, I2 and B2;

Фиг. 4 схематически изображает способ (В) регулирования на основе MCGSP хроматограммы, демонстрирующей элюцию одного продукта из одного из двух адсорберов и фазы I1, В1, I2 и В2;Fig. 4 schematically depicts a control method (B) based on an MCGSP chromatogram showing the elution of one product from one of two adsorbers and phases I1, B1, I2 and B2;

Фиг. 5 схематически изображает способ (С) регулирования на основе MCGSP хроматограммы, демонстрирующей элюцию одного продукта из одного из двух адсорберов и фазы I1, В1, I2 и В2;Fig. 5 schematically depicts a control method (C) based on an MCGSP chromatogram showing the elution of one product from one of two adsorbers and phases I1, B1, I2 and B2;

Фиг. 6 схематически изображает способ (D) регулирования на основе MCGSP хроматограммы, демонстрирующей элюцию одного продукта из одного из двух адсорберов и фазы I1, В1, I2 и В2;Fig. 6 is a schematic representation of a control method (D) based on an MCGSP chromatogram showing the elution of one product from one of two adsorbers and phases I1, B1, I2 and B2;

Фиг. 7 схематически изображает способ (Е) регулирования на основе MCGSP хроматограммы, демонстрирующей элюцию одного продукта из одного из двух адсорберов и фазы I1, В1, I2 и В2;Fig. 7 schematically depicts a control method (E) based on an MCGSP chromatogram showing the elution of one product from one of two adsorbers and phases I1, B1, I2 and B2;

Фиг. 8 схематически изображает способ (F) регулирования на основе MCGSP хроматограммы, демонстрирующей элюцию одного продукта из одного из двух адсорберов и фазы I1, В1, I2 и В2;Fig. 8 schematically depicts a control method (F) based on an MCGSP chromatogram showing the elution of one product from one of two adsorbers and phases I1, B1, I2 and B2;

Фиг. 9 демонстрирует: а) хроматограммы 10 циклов MCSGP прогона с использованием двух различных адсорберов; b) совмещенные хроматограммы вышеуказанных 10 циклов, демонстрирующие пороговое значение при 100 миллиединицах оптической плотности (mAU; от англ.: milliabsorbance unit) и фазы I1, В1, I2 и В2;Fig. 9 shows: a) chromatograms of 10 cycles of MCSGP run using two different adsorbers; b) superimposed chromatograms of the above 10 cycles showing threshold at 100 milliabsorbance units (mAU) and phases I1, B1, I2 and B2;

Фиг. 10 схематически изображает процесс с использованием 3 адсорберов (а) и процесс с использованием 4 адсорберов (b). Адсорберы, используемые в способе регулирования, выделены серым цветом, тогда как адсорберы, выполняющие другие задачи, такие как очистка, уравновешивание или осуществление стадии реакции, не выделены.Fig. 10 schematically shows a process using 3 adsorbers (a) and a process using 4 adsorbers (b). The adsorbers used in the control method are highlighted in grey, while the adsorbers performing other tasks such as cleaning, balancing or performing a reaction step are not highlighted.

СВЕДЕНИЯ. ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯINTELLIGENCE. CONFIRMING THE POSSIBILITY OF CARRYING OUT THE INVENTION

Принципиальная схема MCSGP-процесса с использованием двух адсорберов (например, процесс, включающий две хроматографические колонки или два мембранных адсорбера) показана на Фиг. 1. Схематическая хроматограмма в нижней части Фиг. 1 представляет собой хроматограмму, полученную в автономном режиме, которая разделена на различные участки (вертикальными прерывистыми линиями) согласно задачам, которые выполняются во время автономного хроматографического прогона (уравновешивание в зоне 1, загрузка материала в зоне 2, промывка в зоне 3, элюция в зонах 4-7, очистка и повторное уравновешивание в зоне 8). Фаза элюции подразделена на дополнительные зоны в соответствии с порядком элюции слабо адсорбирующихся примесей (W), продукта (Р) и сильно адсорбирующихся примесей (S) на хроматограмме (элюция W в зоне 4, элюция перекрывающейся части W/P в зоне 5, элюция чистого Р в зоне 6, элюция перекрывающейся части P/S в зоне 7). В двухадсорберном MCSGP-процессе эти частные задачи зон 4-7 выполняются так же, как в случае хроматографии с периодическим введением проб (прерывистой хроматографии), с решающим отличием, состоящим в том, что элюаты W/P и P/S направляют на второй адсорбер для выделения Р (зоны 5 и 7). Соответственно, технологические задачи одноадсорберного периодического процесса и MCSGP-процесса являются аналогичными, и можно определить рабочие параметры для MCSGP-процесса из рабочих параметров периодического процесса и соответствующей хроматограммы.A schematic diagram of an MCSGP process using two adsorbers (eg, a process involving two chromatographic columns or two membrane adsorbers) is shown in FIG. 1. Schematic chromatogram at the bottom of FIG. 1 is an offline chromatogram divided into different sections (by vertical dashed lines) according to the tasks that are performed during an offline chromatographic run (equilibration in zone 1, material loading in zone 2, washing in zone 3, elution in zones 4-7, cleaning and re-equilibration in zone 8). The elution phase is subdivided into additional zones according to the elution order of weakly adsorbing impurities (W), product (P), and strongly adsorbing impurities (S) in the chromatogram (elution W in zone 4, elution of overlapping W/P in zone 5, elution of pure P in zone 6, elution of the overlapping portion of P/S in zone 7). In the dual-adsorber MCSGP process, these particular tasks of zones 4-7 are performed in the same way as in the case of batch chromatography (intermittent chromatography), with the crucial difference that the W/P and P/S eluates are directed to a second adsorber to isolate P (zones 5 and 7). Accordingly, the process objectives of the single adsorber batch process and the MCSGP process are similar, and it is possible to determine the operating parameters for the MCSGP process from the operating parameters of the batch process and the corresponding chromatogram.

Полный цикл двухадсорберного MCSGP-процесса включает два «переключения» с четырьмя задачами (I1, В1, I2, В2) в каждом, как показано на Фиг. 1. В каждом переключении задачи идентичны; разница состоит только в положении адсорберов: в первом переключении адсорбер 1 расположен ниже по течению относительно адсорбера 2, тогда как во втором переключении (не показано на Фиг. 1) адсорбер 2 расположен ниже по течению относительно адсорбера 1.A full cycle of the dual adsorber MCSGP process includes two "switches" with four tasks (I1, B1, I2, B2) each, as shown in FIG. 1. In each switching tasks are identical; the only difference is in the position of the adsorbers: in the first switch, adsorber 1 is located downstream of adsorber 2, while in the second switch (not shown in Fig. 1), adsorber 2 is located downstream of adsorber 1.

Четыре фазы включают выполнение следующих задач:The four phases include the following tasks:

Фаза I1: первая фаза работы адсорберов в соединенном состоянии. Из адсорбера, расположенного выше по течению, элюируется перекрывающаяся часть W/P (зона 5 на Фиг. 1) и осуществляется ее внутренняя рециркуляция в режиме работы адсорберов в соединенном состоянии в адсорбер, расположенный ниже по течению (зона 1). Между адсорберами поток жидкости обычно разбавляется в ходе процесса буферным раствором или растворителем для реадсорбции Р (и перекрывающейся части W) в адсорбере, расположенном ниже по течению. В конце фазы I1 чистый продукт готов для элюции на выходе из адсорбера, расположенного выше по течению (зона 5).Phase I1: the first phase of the operation of the adsorbers in the connected state. The overlapping portion of W/P is eluted from the upstream adsorber (zone 5 in FIG. 1) and internally recirculated in adsorber coupled mode to the downstream adsorber (zone 1). Between adsorbers, the liquid stream is usually diluted during the process with a buffer solution or re-adsorption solvent P (and overlapping part W) in an adsorber located downstream. At the end of phase I1, the pure product is ready to be eluted at the outlet of the upstream adsorber (zone 5).

На Фиг. 28 из публикации ЕР-А-1877769 эта фаза обозначена как стадия «1».On FIG. 28 of the publication EP-A-1877769 this phase is designated as stage "1".

Фаза В1: Первая фаза автономной работы адсорберов. Чистый продукт Р элюируется и собирается из адсорбера в зоне 5 (адсорбер 2 на Фиг. 1), при этом перекрывающаяся часть P/S и S удерживаются в адсорбере. Одновременно свежая порция исходной смеси инжектируется в адсорбер в зоне 2.Phase B1: The first phase of autonomous operation of adsorbers. The pure product P is eluted and collected from the adsorber in zone 5 (adsorber 2 in Fig. 1), while the overlapping portion of P/S and S is retained in the adsorber. At the same time, a fresh portion of the initial mixture is injected into the adsorber in zone 2.

На Фиг. 28 из публикации ЕР-А-1877769 эта фаза обозначена как стадия «2».On FIG. 28 of EP-A-1877769 this phase is designated as stage "2".

Фаза I2: Вторая фаза работы адсорберов в соединенном состоянии.Phase I2: The second phase of the operation of the adsorbers in the connected state.

Перекрывающаяся часть P/S элюируется из адсорбера, расположенного выше по течению (зона 7), и посредством внутренней рециркуляции направляется в адсорбер, расположенный ниже по течению (зона 3). Между адсорберами поток обычно разбавляется в ходе процесса буферным раствором или растворителем для реадсорбции Р в адсорбере, расположенном ниже по течению. В конце стадии весь оставшийся продукт Р элюирован из адсорбера, расположенного выше по течению, и в адсорбере, расположенном выше по течению, остается только S.The overlapped portion of the P/S is eluted from the upstream adsorber (zone 7) and recycled internally to the downstream adsorber (zone 3). Between adsorbers, the stream is usually diluted during the process with a buffer solution or readsorption solvent P in a downstream adsorber. At the end of the step, all remaining product P has been eluted from the upstream adsorber and only S remains in the upstream adsorber.

На Фиг. 28 из публикации ЕР-А-1877769 эта фаза обозначена как стадия «3».On FIG. 28 of the publication EP-A-1877769 this phase is designated as stage "3".

Фаза В2: Вторая фаза работы адсорберов в автономном состоянии. Адсорбер в зоне 8 (адсорбер 2 на Фиг. 1) очищают для удаления S и повторно уравновешивают. Одновременно W элюируют из другого адсорбера в зоне 4.Phase B2: The second phase of adsorber operation in autonomous state. The adsorber in zone 8 (adsorber 2 in Fig. 1) is cleaned to remove S and re-equilibrated. Simultaneously, W is eluted from another adsorber in zone 4.

На Фиг. 28 из публикации ЕР-А-1877769 эта фаза обозначена как стадия «4».On FIG. 28 of the publication EP-A-1877769 this phase is designated as stage "4".

После выполнения этих задач адсорберы меняют положения, и во время следующей фазы 11 (не показана на Фиг. 1) адсорбер 2 находится в положении ниже по течению (зона 1), а адсорбер 1 находится в положении выше по течению (зона 5). В начале этой фазы 11 адсорбер 2 очищают и повторно уравновешивают, и он готов для принятия фракции W/P из адсорбера 1. После повторного завершения фаз В1, I2 и В2 адсорберы возвращаются в свои исходные положения, и один цикл полностью выполнен. Теперь адсорбер 1 является чистым и готовым для приема W/P из адсорбера 2 во время следующей фазы 11 (как показано на Фиг. 1).After completing these tasks, the adsorbers change positions, and during the next phase 11 (not shown in Fig. 1), adsorber 2 is in the downstream position (zone 1) and adsorber 1 is in the upstream position (zone 5). At the beginning of this phase 11, adsorber 2 is cleaned and re-equilibrated and is ready to receive the W/P fraction from adsorber 1. After phases B1, I2 and B2 are completed again, the adsorbers return to their original positions and one cycle is completed. Adsorber 1 is now clean and ready to receive W/P from adsorber 2 during the next phase 11 (as shown in FIG. 1).

Как и в других противоточных хроматографических процессах, на практике во время MCSGP-процесса перемещение адсорберов имитируется за счет подсоединения и отсоединения входных и выходных отверстий адсорберов посредством переключения клапанов, а не за счет физического перемещения адсорберов.As with other countercurrent chromatographic processes, in practice, during the MCSGP process, adsorber movement is simulated by connecting and disconnecting adsorber inlets and outlets through valve switching, rather than by physically moving adsorbers.

Технологическая схема таких мультиадсорберных противоточных процессов основана на разделении «модельной хроматограммы», такой как хроматограмма, показанная на Фиг. 1 и демонстрирующая элюцию продукта и примесных соединений, по существу на несколько различных зон. Ключевыми для технологической схемы процесса являются первая зона, в которой присутствуют только слабо адсорбирующиеся примеси W (зона 4 на Фиг. 1), вторая зона, в которой слабо адсорбирующиеся примеси W перекрываются с целевым соединением Р (зона 5 на Фиг. 1), третья зона, в которой присутствует чистый продукт Р (зона 6 на Фиг. 1), четвертая зона, в которой перекрываются продукт Р и сильно адсорбирующиеся примеси S (зона 7 на Фиг. 1), и пятая зона, в которой присутствуют только сильно адсорбирующиеся примеси S (зона 8 на Фиг. 1).The flowsheet of such multi-adsorber countercurrent processes is based on the separation of a "model chromatogram", such as the chromatogram shown in FIG. 1 and showing the elution of the product and impurities into essentially several different zones. The key to the technological scheme of the process are the first zone, in which only weakly adsorbing impurities W are present (zone 4 in Fig. 1), the second zone, in which weakly adsorbing impurities W overlap with the target compound P (zone 5 in Fig. 1), the third a zone in which pure product P is present (zone 6 in Fig. 1), a fourth zone in which product P and highly adsorbed impurities S overlap (zone 7 in Fig. 1), and a fifth zone in which only strongly adsorbed impurities are present S (zone 8 in Fig. 1).

В качестве части схемы процесса необходимо установить границы между различными зонами, приводящие к определению рабочих параметров процесса (градиентных концентраций, объемных скоростей, задаваемых насосами) из одноадсорберной хроматограммы, полученной в автономном режиме. Проведение границ выполняют на основании объема элюции, который связан со временем и может быть преобразован во время через объемную скорость потока. Положение границ имеет критическое значение для эффективности процесса, то есть чистоты продукта и производительности. Например, неправильное размещение границы зоны элюции продукта (зона 6 на Фиг. 1) может привести к включению слабо адсорбирующихся примесей в пул продукта и к невозможности соблюсти спецификации по чистоте.As part of the process design, it is necessary to establish boundaries between different zones leading to the determination of process operating parameters (gradient concentrations, space velocities given by pumps) from a single adsorber chromatogram obtained offline. The delineation is performed based on the volume of elution, which is related to time and can be converted to time via volumetric flow rate. The position of the boundaries is critical to the efficiency of the process, i.e. product purity and throughput. For example, improper placement of the product elution zone boundary (zone 6 in FIG. 1) can result in the inclusion of weakly adsorbing impurities in the product pool and failure to meet purity specifications.

Однако даже при правильном исходном планировании внешние факторы могут оказать вредное воздействие на степень чистоты продукта и эффективность описанного мультиадсорберного противоточного процесса на следующей стадии. Свежеприготовленные мобильные фазы могут иметь слегка различающийся состав; могут варьироваться температуры окружающей среды, влияющие на процесс хроматографической адсорбции. Емкость стационарной фазы может изменяться с течением времени.However, even with proper initial planning, external factors can have a detrimental effect on the purity of the product and the efficiency of the described multi-adsorber countercurrent process in the next step. Freshly prepared mobile phases may have slightly different compositions; ambient temperatures can vary, affecting the chromatographic adsorption process. The capacitance of the stationary phase can change over time.

В большинстве случаев эти факторы приводят к сдвигу хроматографического профиля, хотя разрешение продукта и примесей остается сходным. Однако в сдвинутой хроматограмме могут быть другие положения пиков по сравнению с исходной модельной хроматограммой, использованной для планирования мультиадсорберного противоточного процесса. Это означает, что размещение границ между различными зонами, основанное на исходной модельной хроматограмме, является неточным, и степень чистоты продукта может снижаться в результате сдвига пиков.In most cases, these factors lead to a shift in the chromatographic profile, although the resolution of the product and impurities remains similar. However, the shifted chromatogram may have different peak positions compared to the original model chromatogram used to design the multi-adsorber countercurrent process. This means that the placement of the boundaries between different zones based on the original simulated chromatogram is inaccurate and the purity of the product may be reduced as a result of peak shift.

Пример показан на Фиг. 2: Хотя окно сбора продукта размещено оптимально (Фиг. 2а), в случае более ранней элюции хроматограммы всего примерно на 1 минуту, интервал элюции продукта зоны 6 (которая имеет фиксированное положение, основанное на оригинальной хроматограмме) не соответствует максимуму пика продукта и включает значительную часть сильно адсорбирующихся примесей (Фиг. 2b). В результате концентрация продукта в собранной фракции и, что более важно, степень чистоты снижаются, так что продукт больше не соответствует спецификациям по степени чистоты. Сдвиг на 1 минуту может быть вызван изменением температуры на несколько градусов Цельсия.An example is shown in FIG. 2: Although the product collection window is optimally placed (Fig. 2a), in the case of an earlier elution of the chromatogram by only about 1 minute, the zone 6 product elution interval (which has a fixed position based on the original chromatogram) does not correspond to the maximum of the product peak and includes a significant part of strongly adsorbed impurities (Fig. 2b). As a result, the concentration of the product in the collected fraction and, more importantly, the purity are reduced so that the product no longer meets the purity specifications. A 1 minute shift can be caused by a temperature change of several degrees Celsius.

Отметим, что обычно с помощью детектора можно зарегистрировать только кумулятивный сигнал, пропорциональный концентрации, например - кумулятивный УФ-сигнал (толстая черная линия, УФ). Для визуализации включения примесей в пул продукта, кумулятивный сигнал, пропорциональный концентрации, численно развернули, чтобы показать пики продукта и примесей.Note that usually only a cumulative signal proportional to the concentration can be registered with a detector, for example, a cumulative UV signal (thick black line, UV). To visualize the incorporation of impurities into the product pool, the cumulative signal, proportional to concentration, was numerically expanded to show product and impurity peaks.

Для того чтобы учесть изменение условий окружающей среды, необходимо зарегистрировать новую модельную хроматограмму при каждом новом изменении условий, что можно обеспечить только с приложением экстремальных усилий, и что практически является бессмысленным.In order to take into account the change in environmental conditions, it is necessary to register a new model chromatogram with each new change in conditions, which can only be achieved with the application of extreme efforts, and which is practically meaningless.

Одним из способов повышения надежности схемы процесса является сужение фракции продукта (зона 6), приводящее к расширению зон внутренней рециркуляции (зоны 5 и 7), но это оказывает отрицательное влияние на производительность процесса и может быть выполнено только в том случае, если сдвиг хроматограммы значительно меньше, чем ширина окна элюции. Более предпочтительным способом учета вариаций рабочих параметров является использование регулирования в режиме реального времени.One way to improve process design reliability is to narrow the product fraction (zone 6), resulting in an expansion of the internal recirculation zones (zones 5 and 7), but this has a negative effect on process performance and can only be done if the chromatogram shift is significant less than the width of the elution window. The preferred way to account for variations in operating parameters is to use real-time control.

Одна из возможностей состоит в использовании оценки положения максимума пика или первого момента пика для определения регулирующих воздействий во время следующей элюции продукта или следующего цикла. Другой возможностью является использование оценки элюата продукта посредством ВЭЖХ в режиме реального времени для определения выхода и степени чистоты.One possibility is to use an estimate of the position of the peak maximum or the first peak moment to determine the control actions during the next product elution or the next cycle. Another possibility is to use real-time HPLC evaluation of the product eluate to determine yield and purity.

В этих способах регулирования MCSGP используют сложные алгоритмы регулирования, которые могут обеспечить регулирование и оптимизацию процесса на основе переходов от цикла к циклу. Преимуществом способов регулирования является возможность одновременного выполнения регулирования и оптимизации процесса. Их недостаток состоит в отсроченном эффекте регулирующих воздействий, которые становятся эффективными не раньше следующей элюции продукта, поскольку эти способы требуют информации о полной фазе элюции продукта, прежде чем можно будет определить регулирующее воздействие. Другим недостатком является выполнение анализов в режиме оффлайн и сложность алгоритмов регулирования. В характерном случае алгоритмы регулирования включают оценку элюций продукта для определения фактического значения параметра, относящегося к эффективности процесса и/или степени чистоты продукта, и расчет погрешности на основании разности между фактическим значением и заданным значением параметра. Затем выполняют воздействие, основанное на величине погрешности.In these control methods, MCSGPs use complex control algorithms that can control and optimize the process based on cycle-to-cycle transitions. The advantage of control methods is the possibility of simultaneous control and process optimization. Their disadvantage is the delayed effect of the control actions, which do not become effective until the next elution of the product, since these methods require information about the complete phase of the elution of the product before the control action can be determined. Another disadvantage is the offline performance of analyzes and the complexity of the control algorithms. Typically, the control algorithms include evaluating product elutions to determine the actual value of a parameter related to process efficiency and/or product purity, and calculating an error based on the difference between the actual value and a target parameter value. Then, an action is performed based on the magnitude of the error.

Другие способы основаны на описании MCSGP процесса с использованием хроматографической модели и использовании модели для прогнозирования эффективности процесса и выполнения оптимизации (прогностическое регулирование на основе модели). Хотя эти способы являются эффективными, их трудно использовать на практике, поскольку они требуют точного описания процесса и хроматографического разделения на основании многочисленных параметров, относящихся к соединениям, которые необходимо разделить, и к используемым стационарным и мобильным хроматографическим фазам, которые сложно и трудоемко определять, и способы требуют значительного опыта моделирования.Other methods are based on describing the MCSGP process using a chromatographic model and using the model to predict process performance and perform optimization (model-based predictive control). Although these methods are effective, they are difficult to use in practice, since they require an accurate description of the process and chromatographic separation based on numerous parameters related to the compounds to be separated, and to the stationary and mobile chromatographic phases used, which are difficult and time consuming to determine, and methods require considerable modeling experience.

Фиг. 3 демонстрирует хроматограмму, полученную с использованием способа, включающего:Fig. 3 shows a chromatogram obtained using a method including:

(a) контроль наклона и/или значения сигнала, пропорционального концентрации, на выходе адсорбера, расположенного выше по течению, во время внутренней рециркуляции слабо адсорбирующихся примесей (фаза I1);(a) monitoring the slope and/or value of the signal proportional to the concentration at the outlet of the upstream adsorber during internal recirculation of weakly adsorbing impurities (phase I1);

(b) непрерывное сравнение значения сигнала, пропорционального концентрации, с заданным пороговым значением в то время, когда наклон сигнала, пропорционального концентрации, является положительным, и при достижении порогового значения(b) continuously comparing the value of the signal proportional to the concentration with a predetermined threshold at the time when the slope of the signal proportional to the concentration is positive and when the threshold is reached

(c) прекращение выполнения фазы I1 и начало выполнения фазы В1, причем фаза В1 имеет фиксированную или переменную продолжительность, зависящую от другого порогового значения.(c) terminating the execution of phase I1 and starting the execution of phase B1, wherein the phase B1 has a fixed or variable duration depending on another threshold.

В этом случае сигнал, пропорциональный концентрации, является УФ-сигналом, УФ-порог равен 0,6 единицы адсорбции (AU; от англ.: adsorption unit), и фиксированная продолжительность фазы В1 равна 1,5 мл.In this case, the signal proportional to the concentration is the UV signal, the UV threshold is 0.6 adsorption unit (AU), and the fixed duration of the B1 phase is 1.5 ml.

Фиг. 4 демонстрирует хроматограмму, полученную с использованием способа, включающего:Fig. 4 shows a chromatogram obtained using a method including:

(a) контроль наклона и/или значения сигнала, пропорционального концентрации, на выходе адсорбера, расположенного выше по течению, во время внутренней рециркуляции слабо адсорбирующихся примесей (фаза I1);(a) monitoring the slope and/or value of the signal proportional to the concentration at the outlet of the upstream adsorber during internal recirculation of weakly adsorbing impurities (phase I1);

(b) непрерывное сравнение значения сигнала, пропорционального концентрации, с заданным пороговым значением в то время, когда наклон сигнала, пропорционального концентрации, является положительным, и при достижении порогового значения(b) continuously comparing the value of the signal proportional to the concentration with a predetermined threshold at the time when the slope of the signal proportional to the concentration is positive and when the threshold is reached

(c) продолжение выполнения фазы I1 в течение периода времени или объема элюции (задержка) до прекращения выполнения фазы I1 и начала выполнения фазы В1, причем фаза В1 имеет фиксированную продолжительность, а задержка имеет предварительно заданную или переменную продолжительность, зависящую от другого порогового значения.(c) continuing the execution of the I1 phase for a period of time or elution volume (delay) until the execution of the I1 phase is terminated and the execution of the B1 phase begins, wherein the B1 phase has a fixed duration, and the delay has a predetermined or variable duration depending on another threshold value.

В этом примере верно следующее: сигнал, пропорциональный концентрации, является УФ-сигналом, пороговое значение равно 0,5 AU, объем задержки равен 1,1 мл, (фиксированная) длительность фазы В1 сбора продукта равна 1,5 мл.In this example, the following is true: the signal proportional to the concentration is a UV signal, the threshold is 0.5 AU, the delay volume is 1.1 ml, the (fixed) duration of the product collection phase B1 is 1.5 ml.

Фиг. 5 демонстрирует хроматограмму, полученную с использованием способа, включающего модификацию предыдущего способа, состоящую в том, что фазу В1 начинают на основании порогового значения, которое может быть таким же, как пороговое значение, используемое для запуска периода задержки во время фазы I1, или оно может отличаться от него, а период задержки может иметь минимальное значение. Причина задания минимальной длительности задержки состоит в необходимости избежать преждевременного начала фазы В1 за счет примесей, элюирующихся до основного продукта, и достижения второго порогового значения. Период задержки можно выразить в единицах времени или объема.Fig. 5 shows a chromatogram obtained using a method including a modification of the previous method in that phase B1 is started based on a threshold, which may be the same as the threshold used to start the delay period during phase I1, or it may different from it, and the delay period can have a minimum value. The reason for setting the minimum delay time is to avoid early start of the B1 phase due to impurities eluting before the main product and reaching the second threshold. The delay period can be expressed in terms of time or volume.

В этом примере верно следующее: сигнал, пропорциональный концентрации, является УФ-сигналом, пороговое значение 1: 0,5 AU, минимальный период задержки: 1,0 мл, пороговое значение 2: 0,6 AU, (фиксированная) длительность сбора продукта: 1,5 мл.In this example, the following is true: the signal proportional to the concentration is a UV signal, threshold 1: 0.5 AU, minimum delay period: 1.0 ml, threshold 2: 0.6 AU, (fixed) collection duration: 1.5 ml.

Фиг. 6 демонстрирует хроматограмму, полученную с использованием способа, включающего:Fig. 6 shows a chromatogram obtained using a method including:

(a) контроль наклона и/или значения сигнала, пропорционального концентрации, на выходе адсорбера, элюирующего продукт (фаза В1); и(a) monitoring the slope and/or the value of the signal proportional to the concentration at the outlet of the adsorber eluting the product (phase B1); and

(b) непрерывное сравнение значения сигнала, пропорционального концентрации, с заданным пороговым значением в то время, когда наклон сигнала, пропорционального концентрации, является отрицательным, и при достижении порогового значения(b) continuously comparing the value of the signal proportional to the concentration with a predetermined threshold at the time when the slope of the signal proportional to the concentration is negative and when the threshold is reached

(c) прекращение выполнения фазы В1 и начало выполнения фазы I2, причем загрузка пробы модулирована так, что загрузка пробы происходит в начале фазы В1 и прекращается по истечении короткого периода времени, тогда как элюция из другого адсорбера продолжается до достижения порогового значения, а фаза 12 имеет предварительно заданную или переменную продолжительность, зависящую от другого порогового значения.(c) stopping phase B1 and starting phase I2, with sample loading modulated such that sample loading occurs at the beginning of phase B1 and stops after a short period of time, while eluting from the other adsorber continues until the threshold is reached, and phase 12 has a predetermined or variable duration depending on another threshold value.

В этом примере сигнал, пропорциональный концентрации, является УФ-сигналом, пороговое значение равно 0,2 AU, фиксированная длительность интервала загрузки равна 0,5 мл, фиксированная продолжительность фазы I2 равна 1,2 мл.In this example, the concentration proportional signal is UV, the threshold is 0.2 AU, the loading interval is fixed at 0.5 ml, the I2 phase is fixed at 1.2 ml.

Фиг. 7 демонстрирует хроматограмму, полученную с использованием способа, в котором конечная точка I2 определена пороговым значением, причем при достижении этого порогового значения (с) прекращается выполнение фазы I2 и начинается выполнение фазы В2. В этом примере сигнал, пропорциональный концентрации, является УФ-сигналом, пороговое значение 1 для начала фазы I2 равно 0,2 AU, фиксированная длительность интервала загрузки равна 0,5 мл, пороговое значение 2 для окончания I2 равно 0,1 AU.Fig. 7 shows a chromatogram obtained using a method in which the I2 endpoint is defined by a threshold value, and when this threshold value (c) is reached, the execution of the I2 phase is terminated and the execution of the B2 phase is started. In this example, the signal proportional to the concentration is a UV signal, threshold 1 for the start of the I2 phase is 0.2 AU, the fixed duration of the loading interval is 0.5 ml, the threshold 2 for the end of I2 is 0.1 AU.

Любой из указанных способов, относящихся к началу фазы В1, можно объединить со способами, относящимися к завершению фазы В1.Any of these methods related to the beginning of phase B1 can be combined with methods related to the completion of phase B1.

Фиг. 8 демонстрирует комбинацию способов, изображенных на Фиг. 5 и Фиг. 6, с началом периода задержки во время фазы I1 на основании первого порогового значения, началом фазы В1 сбора продукта на основании второго порогового значения в период, когда наклон УФ-сигнала является положительным, и завершением фазы В1 (и началом фазы I2) на основании третьего порогового значения.Fig. 8 shows a combination of the methods shown in FIG. 5 and FIG. 6, with the start of the delay period during the I1 phase based on the first threshold, the start of the product harvesting phase B1 based on the second threshold during the period when the UV slope is positive, and the end of the B1 phase (and the start of the I2 phase) based on the third threshold value.

В других предпочтительных вариантах осуществления любого из вышеуказанных способов используют дополнительную информацию о наклоне хроматограммы для начала выполнения регулирующих воздействий. В предпочтительном варианте осуществления способа в описанных способах, в которых использован объем задержки с фиксированной длительностью, вместо этого можно использовать изменение знака наклона в качестве критерия для прекращения задержки и продолжения оценки сигнала до достижения второго порогового значения.In other preferred embodiments of any of the above methods, additional information about the slope of the chromatogram is used to start performing control actions. In a preferred embodiment of the method, the methods described that use a fixed duration delay volume may instead use a reversal of the sign of the slope as a criterion for terminating the delay and continuing to evaluate the signal until the second threshold is reached.

Все способы включают продолжение прогона и продолжение градиентной элюции во время фаз I1, В1, I2, предпочтительно - с наклоном градиента, использованным во время фазы 4 во время элюции соединения «W», который относится к наклону относительно объема мобильной фазы, используемой в процессе. Это означает, что элюционный градиент мультиадсорберного процесса имеет постоянный наклон относительно объема мобильной фазы, используемого в процессе во время фаз I1, В1, I2, как проиллюстрировано на Фиг. 3-8.All methods include continuing the run and continuing the gradient elution during phases I1, B1, I2, preferably with the slope of the gradient used during phase 4 during the elution of Compound "W", which refers to the slope relative to the volume of mobile phase used in the process. This means that the elution gradient of the multi-adsorber process has a constant slope relative to the volume of mobile phase used in the process during phases I1, B1, I2, as illustrated in FIG. 3-8.

В описанных способах пороговые значения можно также определить на основании информации, полученной во время того же прогона или цикла, соответственно, она может быть неизвестной в момент начала прогона или цикла. В этом случае первый цикл может быть выполнен частично или полностью, прежде чем в способе будут определены пороговые значения на основании оценки зарегистрированных сигналов, значимых для остальной части цикла (в случае, если цикл был частично завершен к моменту оценки) или для остальной части прогона хроматографического процесса. Соответственно, пороговое значение для прекращения выполнения фазы процесса и начала выполнения новой фазы процесса определяют по сигналу, пропорциональному концентрации, зарегистрированному во время того же или предыдущего прогона хроматографического процесса. Например, в способе контролируют УФ-сигнал во время выполнения хроматографического прогона MCSGP. Способ организован так, что выполнение фазы В1 прекращают и начинают выполнение фазы I2, когда сигнал достигает 25% от максимального значения УФ-сигнала, которое должно быть получено во время фазы В1. Во время фазы В1 элюируется пик с максимальным значением пика, равным 0,80 AU (см. Фиг. 6). Как только в способе достигнуто 25% от максимального значения пика, соответствующее 0,20 AU, фазу В1 останавливают и процесс продолжается фазой I2. В следующем цикле во время фазы В1 может быть достигнуто максимальное значение пика, равное всего лишь 0,72 AU (например, из-за вариаций качества адсорбента). В случае способа организованного так, чтобы действие выполнялось при достижении 25% от максимального значения пика, достигнутого во время фазы В1, процесс будет продолжаться до достижения порогового значения, равного 0,18 AU, после чего фаза В1 будет прекращена, и будет начата фаза I2. Этот тип конфигурации способа, связывающий пороговое значение со значением сигнала, пропорционального концентрации, полученным ранее во время прогона, позволяет сбалансировать вариации качества адсорбента, или качества детектора, или калибровки детектора. Способ также включает использование нескольких пиков, обнаруженных на хроматограмме, для запуска регулирующего воздействия.In the methods described, the thresholds may also be determined based on information obtained during the same run or cycle, thus it may be unknown at the start of the run or cycle. In this case, the first run may be partially or completely completed before thresholds are determined in the method based on an evaluation of the recorded signals that are significant for the rest of the run (in case the run was partially completed by the time of the evaluation) or for the rest of the chromatographic run. process. Accordingly, the threshold value for terminating a process phase and starting a new process phase is determined from a signal proportional to the concentration recorded during the same or a previous run of the chromatographic process. For example, the method monitors the UV signal during an MCSGP chromatographic run. The method is organized in such a way that the execution of phase B1 is stopped and the execution of phase I2 is started when the signal reaches 25% of the maximum value of the UV signal that should be obtained during phase B1. During the B1 phase, a peak with a maximum peak value of 0.80 AU is eluted (see Fig. 6). Once the method has reached 25% of the maximum peak value corresponding to 0.20 AU, phase B1 is stopped and the process continues with phase I2. In the next cycle, during phase B1, a maximum peak value of as little as 0.72 AU can be reached (eg due to variations in adsorbent quality). In the case of a method organized so that the action is performed when 25% of the maximum peak value reached during the B1 phase is reached, the process will continue until the threshold value of 0.18 AU is reached, after which the B1 phase will be terminated and the I2 phase will be started. . This type of method configuration, relating a threshold value to a concentration-proportional signal value obtained earlier during a run, balances variations in adsorbent quality, or detector quality, or detector calibration. The method also includes the use of several peaks found in the chromatogram to trigger the control action.

Пример 1 [Фиг. 9]:Example 1 [Fig. 9]:

Систему Contichrom (производства компании ChromaCon AG) эксплуатировали с использованием способа (А) регулирования. Две колонки содержали различные катионообменные стационарные фазы (Fractoprep SO3(M) и Gigacap SO3), набитые в колонки с внутренним диаметром, равным 0,5 см, и высотой слоя, равной 10 см. Две различные смолы использовали для моделирования колонок с различным качеством набивки колонок. Действующее программное обеспечение системы было запрограммировано для непрерывного контроля УФ-сигнала А280 на выходах обеих колонок, и УФ-порог для запуска фазы сбора продукта был установлен равным 0,1 AU (=100 mAU) на основании данных модельной хроматограммы. Длительность фазы элюции продукта была зафиксирована равной 5,5 минутам.The Contichrom system (manufactured by ChromaCon AG) was operated using control method (A). Two columns contained different cation exchange stationary phases (Fractoprep SO3(M) and Gigacap SO3) packed into columns with an inner diameter of 0.5 cm and a bed height of 10 cm. Two different resins were used to simulate columns with different packing qualities. columns. The system's live software was programmed to continuously monitor the A280 UV signal at the outputs of both columns, and the UV threshold to start the product collection phase was set to 0.1 AU (=100 mAU) based on simulated chromatogram data. The duration of the product elution phase was fixed at 5.5 minutes.

Загружаемым материалом был раствор лизоцима, а использованными буферами были Буфер А: 25 мМ фосфата, рН 6,0; Буфер В: 25 мМ фосфата, рН 6,0, 1М NaCl; промывочный раствор: 1М NaOH. На Фиг. 9 показаны хроматограммы циклического выполнения MCSGP процесса в течение 10 циклов с повторяющимися пиками элюируемого продукта из каждой колонки. Можно видеть, что пики продукта имели очень разную ширину и высоту (широкие пики в случае стационарной фазы Fractoprep, узкие пики в случае стационарной фазы Gigacap) в зависимости от того, из какой колонки они были элюированы. На Фиг. 9 В представлено наложение хроматограмм из 10 циклов, которое подтверждает, что элюции продукта из каждой колонки были высоко воспроизводимыми, если сравнивали элюции продукта из одной и той же колонки. Кроме того, на рисунке показано положение использованного выпускного клапана (V1b, V2b), которое является репрезентативным для фаз процесса. Положение 4 клапана соответствует фазе I1, положение 3 соответствует фазе В1, положение 4 соответствует фазе I2 и положения 1 и 5 соответствуют фазе В2.The loading material was a lysozyme solution and the buffers used were Buffer A: 25 mM phosphate, pH 6.0; Buffer B: 25 mM phosphate, pH 6.0, 1 M NaCl; wash solution: 1M NaOH. On FIG. 9 shows chromatograms of a 10 cycle run of the MCSGP process with repeated peaks of eluted product from each column. It can be seen that the product peaks had very different widths and heights (broad peaks for Fractoprep stationary phase, narrow peaks for Gigacap stationary phase) depending on which column they were eluted from. On FIG. 9B is an overlay of 10 run chromatograms which confirms that the product elutions from each column were highly reproducible when product elutions from the same column were compared. In addition, the figure shows the position of the used outlet valve (V1b, V2b) which is representative of the process phases. Valve position 4 corresponds to phase I1, position 3 corresponds to phase B1, position 4 corresponds to phase I2 and positions 1 and 5 correspond to phase B2.

Хроматограммы демонстрируют, что, несмотря на очень различные формы пиков, сбор продукта начинается при заданном пороговом значении, равном 0,1 AU, и что сбор продукта производится с фиксированной длительностью, причем в обоих случаях собирается максимум пика, который соответствует наивысшей концентрации продукта и наивысшей степени чистоты.The chromatograms show that, despite the very different peak shapes, the product collection starts at the set threshold of 0.1 AU and that the product collection is performed with a fixed duration, with in both cases the maximum of the peak is collected, which corresponds to the highest concentration of the product and the highest degree of purity.

Фиг. 10 демонстрирует схему процесса, сходного с изображенным на Фиг. 1, причем в части а) показана установка, содержащая 3 адсорбера, а в части b) показана установка, содержащая 4 адсорбера. В части а) с 3 адсорберами верхние четыре строки от I1 до В2 по существу соответствуют процессу, проиллюстрированному на Фиг. 1, в том, что касается задач, выполняемых адсорберами 1 и 2. Адсорбер 3 является пассивным в том, что касается процесса фактического разделения, включающего компоненты W (слабо адсорбирующаяся фракция), Р (фракция продукта) и S (сильно адсорбирующаяся фракция). В колонке 3 в этом первом блоке могут осуществляться стадии очистки, уравновешивания или химической реакции.Fig. 10 shows a process diagram similar to that shown in FIG. 1, with part a) showing a plant containing 3 adsorbers and part b) showing a plant containing 4 adsorbers. In part a) with 3 adsorbers, the top four rows I1 to B2 essentially correspond to the process illustrated in FIG. 1 as far as the tasks performed by adsorbers 1 and 2 are concerned. Adsorber 3 is passive as far as the actual separation process is concerned, including the W (weakly adsorbing fraction), P (product fraction) and S (strongly adsorbing fraction) components. In column 3 in this first block, purification, balancing or chemical reaction steps can be carried out.

После перехода ко второму блоку I1-В2 (переход показан верхней стрелкой слева) адсорбер 1 первого блока принимает на себя функцию адсорбера 2 в первом блоке, адсорбер 2 первого блока принимает на себя функцию адсорбера 3 в первом блоке (пассивную функцию), а адсорбер 3 первого блока принимает на себя функцию адсорбера 1 в первом блоке.After moving to the second block I1-B2 (the transition is shown by the upper arrow on the left), adsorber 1 of the first block takes over the function of adsorber 2 in the first block, adsorber 2 of the first block takes over the function of adsorber 3 in the first block (passive function), and adsorber 3 of the first block takes over the function of adsorber 1 in the first block.

После перехода к третьему блоку I1-В2 (переход показан нижней стрелкой слева) адсорбер 1 принимает на себя функцию адсорбера 3 в первом блоке (пассивную функцию), адсорбер 2 первого блока принимает на себя функцию адсорбера 1 в первом блоке, а адсорбер 3 первого блока принимает на себя функцию адсорбера 2 в первом блоке.After moving to the third block I1-B2 (the transition is shown by the bottom arrow on the left), adsorber 1 takes over the function of adsorber 3 in the first block (passive function), adsorber 2 of the first block takes over the function of adsorber 1 in the first block, and adsorber 3 of the first block takes over the function of adsorber 2 in the first block.

Сигналы, пропорциональные концентрации, в этом трехадсорберном процессе, изображенном на Фиг. 10а, можно измерять на выходах из активных колонок, то есть в первом сверху блоке - на выходах из колонок 1 и 2 (что подробно описано в описании Фиг. 1), во втором сверху блоке - аналогично на выходах из колонок 1 и 3, и в нижнем блоке - аналогично на выходах из колонок 2 и 3. Предпочтительно измеряют только сигнал, пропорциональный концентрации, на выходе адсорбера, расположенного выше по течению из двух активных адсорберов в режиме работы адсорберов в соединенном состоянии (I1, I2), а в фазе автономной работы - на выходе адсорбера, элюирующего продукт (В1), например - на выходе адсорбера 2 во время стадий 1-4 (первый блок), на выходе адсорбера 1 во время стадий 5-8 (второй блок) и на выходе адсорбера 3 во время стадий 9-12 (блок 3).Concentration proportional signals in this triadsorber process depicted in FIG. 10a can be measured at the outputs of active columns, that is, in the first block from above - at the outputs of columns 1 and 2 (which is described in detail in the description of Fig. 1), in the second block from above - similarly at the outputs of columns 1 and 3, and in the lower block - similarly at the outlets of columns 2 and 3. Preferably, only the signal proportional to the concentration is measured at the outlet of the adsorber located upstream of the two active adsorbers in the operating mode of the adsorbers in the connected state (I1, I2), and in the autonomous phase work - at the outlet of the adsorber eluting the product (B1), for example - at the outlet of adsorber 2 during stages 1-4 (first block), at the outlet of adsorber 1 during stages 5-8 (second block) and at the outlet of adsorber 3 during stages 9-12 (block 3).

На Фиг. 10b) в процессе с использованием 4 адсорберов верхние четыре строки от I1 до В2 по существу соответствуют процессу, проиллюстрированному на Фиг. 1, в том, что касается задач, выполняемых адсорберами 1 и 2. Адсорберы 3 и 4 являются пассивными в том, что касается процесса фактического разделения, включающего компоненты W (слабо адсорбирующаяся фракция), Р (фракция продукта) и S (сильно адсорбирующаяся фракция). В адсорберах 3 и 4 в этом первом блоке могут осуществляться стадии очистки, уравновешивания или химической реакции.On FIG. 10b) in a process using 4 adsorbers, the top four rows I1 to B2 essentially correspond to the process illustrated in FIG. 1 in terms of the tasks performed by adsorbers 1 and 2. Adsorbers 3 and 4 are passive in terms of the actual separation process, including the components W (weakly adsorbing fraction), P (product fraction) and S (strongly adsorbing fraction ). In adsorbers 3 and 4, purification, balancing or chemical reaction steps can be carried out in this first block.

После перехода ко второму блоку I1-В2 (переход показан верхней стрелкой слева) адсорбер 1 первого блока принимает на себя функцию адсорбера 2 в первом блоке, адсорбер 2 первого блока принимает на себя функцию адсорбера 3 в первом блоке (пассивную функцию), адсорбер 3 первого блока принимает на себя функцию адсорбера 4 в первом блоке (пассивную функцию), и адсорбер 4 первого блока принимает на себя функцию адсорбера 1 в первом блоке.After moving to the second block I1-B2 (the transition is shown by the upper arrow on the left), adsorber 1 of the first block takes over the function of adsorber 2 in the first block, adsorber 2 of the first block takes over the function of adsorber 3 in the first block (passive function), adsorber 3 of the first block takes over the function of adsorber 4 in the first block (passive function), and adsorber 4 of the first block takes over the function of adsorber 1 in the first block.

После перехода к третьему блоку I1-В2 (переход показан средней стрелкой слева) адсорбер 1 принимает на себя функцию адсорбера 3 в первом блоке (пассивную функцию), адсорбер 2 первого блока принимает на себя функцию адсорбера 4 в первом блоке (пассивную функцию), адсорбер 3 принимает на себя функцию адсорбера 1 в первом блоке, и адсорбер 4 принимает на себя функцию адсорбера 2 в первом блоке.After moving to the third block I1-B2 (the transition is shown by the middle arrow on the left), adsorber 1 takes over the function of adsorber 3 in the first block (passive function), adsorber 2 of the first block takes over the function of adsorber 4 in the first block (passive function), adsorber 3 takes over the function of adsorber 1 in the first block, and adsorber 4 takes over the function of adsorber 2 in the first block.

После перехода к четвертому блоку I1-В2 (переход показан нижней стрелкой слева) адсорбер 1 принимает на себя функцию адсорбера 4 в первом блоке, адсорбер 2 принимает на себя функцию адсорбера 1 в первом, адсорбер 3 принимает на себя функцию адсорбера 2 в первом блоке, и адсорбер 4 принимает на себя функцию адсорбера 3 в первом блоке.After moving to the fourth block I1-B2 (the transition is shown by the bottom arrow on the left), adsorber 1 takes over the function of adsorber 4 in the first block, adsorber 2 takes over the function of adsorber 1 in the first, adsorber 3 takes over the function of adsorber 2 in the first block, and adsorber 4 takes over the function of adsorber 3 in the first block.

Сигналы, пропорциональные концентрации, в этом четырехадсорберном процессе, изображенном на Фиг. 10b, можно измерять на выходах из активных колонок, то есть в первом сверху блоке - на выходах из адсорберов 1 и 2 (что подробно описано в описании Фиг. 1), во втором сверху блоке - аналогично на выходах из адсорберов 1 и 4, в третьем блоке - на выходах из адсорберов 3 и 4, и в нижнем блоке - аналогично на выходах из адсорберов 2 и 3. Опять-таки, предпочтительно измеряют только сигнал, пропорциональный концентрации, на выходе из адсорбера, расположенного выше по течению из двух активных адсорберов, а в фазе автономной работы - на выходе из адсорбера, элюирующего продукт (В1), например - на выходе из адсорбера 2 во время стадий 1-4 (первый блок), на выходе из адсорбера 1 во время стадий 5-8 (второй блок), на выходе из адсорбера 4 во время стадий 9-12 (блок 3) и на выходе из адсорбера 3 во время стадий 13-16 (блок 4).The concentration proportional signals in this four adsorber process depicted in FIG. 10b can be measured at the outlets of the active columns, that is, in the first block from the top - at the outlets of adsorbers 1 and 2 (which is described in detail in the description of Fig. 1), in the second block from the top - similarly at the outlets of adsorbers 1 and 4, in in the third block, at the outlets of adsorbers 3 and 4, and in the lower block, similarly at the outlets of adsorbers 2 and 3. Again, only the signal proportional to the concentration is preferably measured at the outlet of the adsorber located upstream of the two active adsorbers , and in the phase of autonomous operation - at the outlet of the adsorber eluting the product (B1), for example - at the outlet of adsorber 2 during stages 1-4 (first block), at the outlet of adsorber 1 during stages 5-8 (second block ), at the outlet of the adsorber 4 during steps 9-12 (block 3) and at the outlet of the adsorber 3 during steps 13-16 (block 4).

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (32)

1. Способ контроля, оценки и регулирования циклического хроматографического противоточного градиентного процесса очистки, включающего по меньшей мере два адсорбера, через которые пропускают жидкость с исходной смесью (Загрузка), содержащей целевые компоненты продукта (Р) и примеси (W, S), где присутствуют примеси, адсорбирующиеся слабее, чем продукт, (W) и примеси, адсорбирующиеся сильнее, чем продукт, (S), причем процесс очистки включает по меньшей мере две различные фазы (I, В):1. A method for monitoring, evaluating and regulating a cyclic chromatographic countercurrent gradient purification process, including at least two adsorbers, through which a liquid is passed with an initial mixture (Load) containing the target components of the product (P) and impurities (W, S), where impurities less adsorbed than the product (W) and impurities adsorbed more strongly than the product (S), wherein the purification process includes at least two different phases (I, B): - по меньшей мере одну фазу (I) работы адсорберов в соединенном состоянии, во время которой два адсорбера соединены друг с другом так, что выпускное отверстие адсорбера, расположенного выше по течению, находится в жидкостном соединении с впускным отверстием адсорбера, расположенного ниже по течению, и- at least one phase (I) of operation of the adsorbers in a connected state, during which the two adsorbers are connected to each other so that the outlet of the upstream adsorber is in fluid communication with the inlet of the adsorber located downstream, and - по меньшей мере одну фазу (В) автономной работы, во время которой по меньшей мере один адсорбер не находится в жидкостном соединении с другими адсорберами, и во время которой целевые компоненты продукта (Р) выделяют в очищенной форме из отсоединенного адсорбера,- at least one phase (B) of autonomous operation, during which at least one adsorber is not in liquid connection with other adsorbers, and during which the target components of the product (P) are isolated in purified form from the detached adsorber, причем способ включает по меньшей мере следующие стадии:wherein the method comprises at least the following steps: a) контроль хроматограммы, включающий измерение в жидкости по меньшей мере одного текущего значения сигнала, пропорционального концентрации, который является абсолютной величиной сигнала, его интегралом, его наклоном или знаком наклона либо их комбинацией;a) monitoring the chromatogram, including measuring in the liquid at least one current value of the signal proportional to the concentration, which is the absolute value of the signal, its integral, its slope or slope sign, or a combination thereof; b) оценку хроматограммы, включающую непрерывное сравнение по меньшей мере одного из текущих сигналов, пропорциональных концентрации, измеренных на стадии а), с пороговым значением сигнала;b) evaluating the chromatogram, comprising continuously comparing at least one of the current signals proportional to the concentration measured in step a) with a threshold signal value; c) регулирование процесса хроматографической очистки посредством адаптации завершения текущей фазы на основании сравнения, выполненного на стадии b), и начала следующей фазы;c) adjusting the chromatographic purification process by adapting the end of the current phase based on the comparison made in step b) and the start of the next phase; причем последовательность стадий а)-с) выполняют в указанном порядке по меньшей мере два раза.moreover, the sequence of steps a)-c) is performed in this order at least twice. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в случае сигнала, пропорционального концентрации, учитывают по меньшей мере один параметр, выбранный из его абсолютной величины, его интеграла, его наклона и знака наклона, причем учитывают комбинацию этих параметров, наиболее предпочтительно комбинацию абсолютной величины и знака наклона.2. The method according to claim 1, characterized in that in the case of a signal proportional to the concentration, at least one parameter is taken into account, selected from its absolute value, its integral, its slope and the sign of the slope, and a combination of these parameters is taken into account, most preferably a combination absolute value and slope sign. 3. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что сигнал, пропорциональный концентрации, измеряемый на стадии а), измеряют на выходе из по меньшей мере одного адсорбера, предпочтительно на выходе из двух адсорберов или на выходе из всех адсорберов, и также предпочтительно сигнал, пропорциональный концентрации, измеряют по меньшей мере в одном из следующих положений: на выходе из адсорбера, находящегося в фазе (В1) автономной элюции целевого продукта, на выходе из адсорбера, расположенного выше по течению во время фазы (I1, I2) работы адсорберов в соединенном состоянии.3. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the signal proportional to the concentration measured in step a) is measured at the outlet of at least one adsorber, preferably at the outlet of two adsorbers or at the outlet of all adsorbers, and also preferably a signal proportional to the concentration is measured at least in one of the following positions: at the outlet of the adsorber, which is in the phase (B1) of the autonomous elution of the target product, at the outlet of the adsorber, located upstream during the phase (I1, I2) of the operation of the adsorbers in connected state. 4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что процесс очистки включает по меньшей мере четыре различные фазы (I1, В1, I2, В2) в следующем порядке:4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the purification process comprises at least four different phases (I1, B1, I2, B2) in the following order: - по меньшей мере одну первую фазу (I1) работы адсорберов в соединенном состоянии, во время которой два адсорбера соединены друг с другом так, что выпускное отверстие адсорбера, расположенного выше по течению, находится в жидкостном соединении с впускным отверстием адсорбера, расположенного ниже по течению, растворитель поступает через впускное отверстие в адсорбер, расположенный выше по течению, и целевые компоненты продукта (Р) и слабо адсорбирующиеся примеси (W) перемещаются из адсорбера, расположенного выше по течению, в адсорбер, расположенный ниже по течению, предпочтительно до тех пор, пока из выпускного отверстия адсорбера, расположенного выше по течению, не будут выходить по существу лишь целевые компоненты продукта (Р), причем предпочтительно между адсорбером, расположенным выше по течению, и адсорбером, расположенным ниже по течению, осуществляют промежуточное разбавление;- at least one first phase (I1) of operation of the adsorbers in a connected state, during which the two adsorbers are connected to each other so that the outlet of the upstream adsorber is in fluid communication with the inlet of the adsorber located downstream , the solvent flows through the inlet to the upstream adsorber, and the target product components (P) and poorly adsorbed impurities (W) move from the upstream adsorber to the downstream adsorber, preferably until until essentially only the target components of the product (P) exit from the outlet of the upstream adsorber, preferably an intermediate dilution is carried out between the upstream adsorber and the downstream adsorber; - по меньшей мере одну первую фазу (В1) автономной работы, во время которой адсорберы не находятся в жидкостном соединении и во время которой растворитель через впускное отверстие поступает в адсорбер, расположенный выше по течению во время первой фазы (I1) работы адсорберов в соединенном состоянии, и через выпускное отверстие этого адсорбера, элюирующего продукт, собирают целевые компоненты продукта (Р), тогда как жидкость, содержащая исходную смесь (Загрузка), поступает через впускное отверстие в адсорбер, расположенный ниже по течению во время первой фазы (I1) работы адсорберов в соединенном состоянии, и через выпускное отверстие этого адсорбера в характерном случае собирают слабо адсорбирующиеся примеси;- at least one first phase (B1) of autonomous operation, during which the adsorbers are not in liquid connection and during which the solvent enters the adsorber located upstream through the inlet during the first phase (I1) of operation of the adsorbers in a connected state , and through the outlet of this adsorber eluting the product, the target components of the product (P) are collected, while the liquid containing the initial mixture (Load) enters through the inlet into the adsorber located downstream during the first phase (I1) of the operation of the adsorbers in the connected state, and weakly adsorbable impurities are typically collected through the outlet of this adsorber; - по меньшей мере одну вторую фазу (I2) работы адсорберов в соединенном состоянии, во время которой два адсорбера соединены друг с другом так, что выпускное отверстие адсорбера, находившегося выше по течению во время первой фазы (I1) работы адсорберов в соединенном состоянии, подсоединяют к впускному отверстию адсорбера, находившегося ниже по течению во время первой фазы (I1) работы адсорберов в соединенном состоянии, растворитель поступает через впускное отверстие в адсорбер, расположенный выше по течению, и целевые компоненты продукта (Р) и сильно адсорбирующиеся примеси (S) перемещаются из адсорбера, расположенного выше по течению, в адсорбер, расположенный ниже по течению, предпочтительно до тех пор, пока по существу из выпускного отверстия адсорбера, расположенного выше по течению, не прекратится выход целевых компонентов продукта (Р), причем предпочтительно между адсорбером, расположенным выше по течению, и адсорбером, расположенным ниже по течению, осуществляют промежуточное разбавление; и- at least one second phase (I2) of operation of the adsorbers in the connected state, during which the two adsorbers are connected to each other so that the outlet of the adsorber located upstream during the first phase (I1) of the operation of the adsorbers in the connected state is connected to the inlet of the adsorber located downstream during the first phase (I1) of the operation of the adsorbers in the connected state, the solvent enters through the inlet into the adsorber located upstream, and the target product components (P) and strongly adsorbed impurities (S) move from the upstream adsorber to the downstream adsorber, preferably until the outlet of the upstream adsorber substantially ceases to produce the desired product components (P), preferably between the adsorber located upstream, and an adsorber located downstream, an intermediate time is carried out addition; and - по меньшей мере одну вторую фазу (В2) автономной работы, во время которой адсорберы не находятся в жидкостном соединении и во время которой растворитель через впускное отверстие поступает в адсорбер, расположенный выше по течению во время второй фазы (I2) работы адсорберов в соединенном состоянии, и через выпускное отверстие этого адсорбера, ранее находившегося выше по течению, собирают сильно адсорбирующиеся примеси (S), тогда как растворитель поступает через впускное отверстие в адсорбер, расположенный ниже по течению во время второй фазы (I2) работы адсорберов в соединенном состоянии, и через выпускное отверстие этого адсорбера, ранее находившегося ниже по течению, собирают слабо адсорбирующиеся примеси,- at least one second phase (B2) of autonomous operation, during which the adsorbers are not in liquid connection and during which the solvent enters the adsorber located upstream through the inlet during the second phase (I2) of operation of the adsorbers in a connected state , and through the outlet of this upstream adsorber, strongly adsorbed impurities (S) are collected, while the solvent enters through the inlet into the downstream adsorber during the second phase (I2) of operation of the adsorbers in the connected state, and through the outlet of this adsorber, previously located downstream, weakly adsorbing impurities are collected, причем функции фаз (I1, В1, I2, В2) выполняются синхронно или, предпочтительно, последовательно, и они осуществляются циклически по меньшей мере дважды, причем при осуществлении цикла после или во время периода переключения адсорбер, ранее находившийся выше по течению во время второй фазы (В2) автономной работы, перемещают так, чтобы он стал адсорбером, расположенным ниже по течению во время следующей первой фазы (I1) работы адсорберов в соединенном состоянии, а адсорбер, ранее находившийся ниже по течению во время второй фазы (В2) автономной работы, перемещают так, чтобы он стал адсорбером, расположенным выше по течению, во время последующей первой фазы (I1) работы адсорберов в соединенном состоянии.moreover, the functions of the phases (I1, B1, I2, B2) are performed synchronously or, preferably, sequentially, and they are performed cyclically at least twice, and when the cycle is performed after or during the switching period, the adsorber previously located upstream during the second phase (B2) autonomous operation is moved so that it becomes the adsorber located downstream during the next first phase (I1) of operation of adsorbers in a connected state, and the adsorber previously downstream during the second phase (B2) autonomous operation, is moved so that it becomes the upstream adsorber during the subsequent first phase (I1) of operation of the adsorbers in the connected state. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что стадия а) включает измерение по меньшей мере одного текущего значения сигнала, пропорционального концентрации, в жидкости на выходе адсорбера, расположенного выше по течению, во время первой фазы (I1) работы адсорберов в соединенном состоянии.5. The method according to claim 4, characterized in that step a) comprises measuring at least one current signal value proportional to the concentration in the liquid at the outlet of the upstream adsorber during the first phase (I1) of the operation of the adsorbers in the connected condition. 6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что измеряют абсолютную величину сигнала, пропорционального концентрации, и, предпочтительно, также знак его наклона, и6. The method according to claim 4, characterized in that the absolute value of the signal proportional to the concentration is measured, and preferably also the sign of its slope, and при превышении порогового значения абсолютной величины начинают выполнение следующей первой фазы (В1) автономной работы адсорберов либо в форме первой фазы автономной работы адсорберов с фиксированной продолжительностью, либо в форме первой фазы автономной работы адсорберов, имеющей продолжительность, изменяемую в зависимости от дальнейшего контроля, оценки и регулирования, илиwhen the threshold value of the absolute value is exceeded, the execution of the next first phase (B1) of autonomous operation of adsorbers is started, either in the form of the first phase of autonomous operation of adsorbers with a fixed duration, or in the form of the first phase of autonomous operation of adsorbers, which has a duration that varies depending on further monitoring, evaluation and regulation, or при превышении порогового значения абсолютной величины обеспечивают фиксированную задержку до начала первой фазы (В1) автономной работы адсорберов либо в форме первой фазы автономной работы адсорберов с фиксированной продолжительностью, либо в форме первой фазы автономной работы адсорберов, имеющей продолжительность, изменяемую в зависимости от дальнейшего контроля, оценки и регулирования, илиwhen the threshold value of the absolute value is exceeded, a fixed delay is provided until the start of the first phase (B1) of the autonomous operation of adsorbers, either in the form of the first phase of autonomous operation of adsorbers with a fixed duration, or in the form of the first phase of autonomous operation of adsorbers, which has a duration that varies depending on further control, evaluation and regulation, or при превышении первого порогового значения абсолютной величины обеспечивают минимальную фиксированную задержку и после превышения второго порогового значения абсолютной величины, предпочтительно с проверкой дополнительного условия, состоящего в том, что наклон сигнала является положительным, начинают следующую первую фазу (В1) автономной работы адсорберов либо в форме первой фазы автономной работы адсорберов с фиксированной продолжительностью, либо в форме первой фазы автономной работы адсорберов, имеющей продолжительность, изменяемую в зависимости от дальнейшего контроля, оценки и регулирования.when the first threshold value of the absolute value is exceeded, a minimum fixed delay is provided and after the second threshold value of the absolute value is exceeded, preferably with the additional condition checked, consisting in the fact that the signal slope is positive, the next first phase (B1) of autonomous operation of the adsorbers is started, either in the form of the first phases of autonomous operation of adsorbers with a fixed duration, or in the form of the first phase of autonomous operation of adsorbers, having a duration that varies depending on further monitoring, evaluation and regulation. 7. Способ по любому из пп. 4-6, отличающийся тем, что стадия а) включает измерение по меньшей мере одного текущего значения сигнала, пропорционального концентрации, в жидкости на выходе из адсорбера, элюирующего продукт, во время первой фазы (В1) автономной работы адсорберов, причем измеряют по меньшей мере один параметр, выбранный из абсолютной величины сигнала и знака его наклона, и предпочтительно измеряют комбинацию этих двух параметров.7. The method according to any one of paragraphs. 4-6, characterized in that stage a) includes measuring at least one current value of the signal proportional to the concentration in the liquid at the outlet of the adsorber eluting the product during the first phase (B1) of autonomous operation of the adsorbers, and at least one parameter selected from the absolute value of the signal and the sign of its slope, and preferably a combination of these two parameters is measured. 8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что при снижении абсолютной величины сигнала ниже порогового значения, предпочтительно при контроле дополнительного условия, состоящего в том, что наклон сигнала отрицателен, начинают следующую вторую фазу (I2) работы адсорберов в соединенном состоянии либо в форме второй фазы работы адсорберов в соединенном состоянии с фиксированной продолжительностью, либо в форме второй фазы работы адсорберов в соединенном состоянии, имеющей продолжительность, изменяемую в зависимости от дальнейшего контроля, оценки и регулирования,8. The method according to claim 7, characterized in that when the absolute value of the signal decreases below the threshold value, preferably under control of the additional condition that the signal slope is negative, the next second phase (I2) of the operation of the adsorbers in the connected state or in the form of the second phase of operation of the adsorbers in the connected state with a fixed duration, or in the form of the second phase of the operation of the adsorbers in the connected state, having a duration that varies depending on further monitoring, evaluation and regulation, причем предпочтительно загрузку адсорбера, не элюирующего продукт во время первой фазы (В1) автономной работы, начинают в начале первой фазы (В1) автономной работы и предпочтительно прекращают ее, в характерном случае - по истечении фиксированного времени загрузки, до начала переключения на следующую фазу (I2) работы адсорберов в соединенном состоянии.moreover, it is preferable to load the adsorber that does not elute the product during the first phase (B1) of autonomous operation, start at the beginning of the first phase (B1) of autonomous operation and preferably stop it, in the typical case after a fixed loading time, before switching to the next phase ( I2) operation of adsorbers in the connected state. 9. Способ по любому из пп. 7 и 8, отличающийся тем, что стадия а) включает измерение по меньшей мере одного текущего значения сигнала, пропорционального концентрации, в жидкости на выходе из адсорбера, находящегося выше по течению во время второй фазы (I2) работы адсорберов в соединенном состоянии, причем предпочтительно измеряют по меньшей мере один параметр, выбранный из абсолютной величины сигнала и знака его наклона, и предпочтительно измеряют комбинацию этих двух параметров,9. The method according to any one of paragraphs. 7 and 8, characterized in that step a) comprises measuring at least one current signal value proportional to the concentration in the liquid at the outlet of the upstream adsorber during the second phase (I2) of operation of the adsorbers in the connected state, preferably at least one parameter is measured, selected from the absolute value of the signal and the sign of its slope, and preferably a combination of these two parameters is measured, причем после снижения абсолютной величины сигнала ниже порогового значения, предпочтительно с проверкой дополнительного условия, состоящего в том, что наклон сигнала является отрицательным, начинают следующую вторую фазу (В2) автономной работы адсорберов либо в форме второй фазы автономной работы адсорберов с фиксированной продолжительностью, либо в форме второй фазы автономной работы адсорберов, имеющей продолжительность, изменяемую в зависимости от дальнейшего контроля, оценки и регулирования.moreover, after reducing the absolute value of the signal below the threshold value, preferably with checking the additional condition that the slope of the signal is negative, start the next second phase (B2) autonomous operation of the adsorbers, either in the form of a second phase of autonomous operation of the adsorbers with a fixed duration, or in the form of the second phase of autonomous operation of adsorbers, which has a duration that varies depending on further monitoring, evaluation and regulation. 10. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в циклическом хроматографическом процессе используют по меньшей мере два адсорбера, и каждый цикл включает по меньшей мере две фазы (I1, I2) работы адсорберов в соединенном состоянии, во время которых два адсорбера находятся в жидкостном соединении для внутренней рециркуляции различных частично очищенных фракций побочных соединений (W/P, P/S), причем предпочтительно во время стадии а) на выходе из соответствующего адсорбера, находящегося выше по течению, измеряют по меньшей мере один параметр, выбранный из абсолютной величины сигнала и его наклона.10. The method according to any of the preceding claims, characterized in that at least two adsorbers are used in the cyclic chromatographic process, and each cycle includes at least two phases (I1, I2) of the operation of the adsorbers in the connected state, during which the two adsorbers are in the liquid connection for internal recirculation of the various partially purified fractions of by-products (W/P, P/S), and preferably during step a) at the outlet of the corresponding upstream adsorber, at least one parameter is measured, selected from the absolute the magnitude of the signal and its slope. 11. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что изменение знака наклона сигнала используют в качестве критерия для выполнения регулирующего воздействия.11. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the change in the sign of the slope of the signal is used as a criterion for performing the control action. 12. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что градиент элюирующего растворителя в процессе имеет постоянный наклон относительно объема жидкой мобильной фазы, используемой в процессе, во время обеих фаз работы адсорберов в соединенном состоянии и первой фазы автономной работы (I1, В1, I2) или имеет нулевой наклон.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gradient of the eluting solvent in the process has a constant slope relative to the volume of the liquid mobile phase used in the process, during both phases of operation of the adsorbers in the connected state and the first phase of autonomous operation (I1, B1, I2) or has zero slope. 13. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что пороговое значение для прекращения одной фазы процесса и начала новой фазы процесса определяют по сигналу, пропорциональному концентрации, зарегистрированному во время этого же или предыдущего цикла хроматографического процесса.13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the threshold value for terminating one phase of the process and starting a new phase of the process is determined from a signal proportional to the concentration recorded during the same or a previous cycle of the chromatographic process. 14. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что регулирующее воздействие начинают на основании недостижения заданного порогового значения в пределах предварительно заданного объема элюции, или времени, или градиентной концентрации.14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the control action is started on the basis of failure to reach a predetermined threshold value within a predetermined elution volume, or time, or concentration gradient. 15. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что сигнал, пропорциональный концентрации, основан на измерении видимого света, УФ-излучения, инфракрасного излучения, флуоресценции, рамановского рассеяния, ионной силы, электропроводности или показателя преломления.15. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the signal proportional to the concentration is based on the measurement of visible light, UV radiation, infrared radiation, fluorescence, Raman scattering, ionic strength, electrical conductivity or refractive index.
RU2020116523A 2017-11-16 2018-11-06 Method for control, assessment and regulation of cyclic chromatographic purification process RU2776950C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17202010 2017-11-16
EP17202010.9 2017-11-16
PCT/EP2018/080261 WO2019096622A1 (en) 2017-11-16 2018-11-06 Method for monitoring, evaluating, and controlling a cyclic chromatographic purification process

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020116523A RU2020116523A (en) 2021-12-16
RU2020116523A3 RU2020116523A3 (en) 2021-12-16
RU2776950C2 true RU2776950C2 (en) 2022-07-29

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19842550A1 (en) * 1998-09-17 2000-03-23 Univ Dortmund On-line parameter estimation and process monitoring, for simulated moving bed chromatography processes comprises taking two continuous measurements to deduce adsorption- and desorption front locations
WO2006116886A1 (en) * 2005-04-29 2006-11-09 Eidgenössische Technische Hochschule Zürich Method and device for chromatographic purification
RU2426046C2 (en) * 2006-01-31 2011-08-10 Л`Эр Ликид Сосьете Аноним Пур Л`Этюд Э Л`Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод Method to control multiple plants for air separation by means of cryogenic distillation and multiple plants for air separation operating according to specified method
RU2530112C2 (en) * 2012-08-10 2014-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт химического машиностроения" (ООО "ЛЕННИИХИММАШ") Vertical adsorber with fixed adsorbent bed
WO2014166799A1 (en) * 2013-04-08 2014-10-16 Chromacon Ag Chromatographic purification method
RU2597600C1 (en) * 2015-04-14 2016-09-10 Леонид Федорович Шестиперстов Separation of gas mixes by short-cycle unheated adsorption using three adsorption columns
US20170241992A1 (en) * 2013-04-08 2017-08-24 Chromacon Ag Method for control, monitoring and/or optimization of a chromatographic process

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19842550A1 (en) * 1998-09-17 2000-03-23 Univ Dortmund On-line parameter estimation and process monitoring, for simulated moving bed chromatography processes comprises taking two continuous measurements to deduce adsorption- and desorption front locations
WO2006116886A1 (en) * 2005-04-29 2006-11-09 Eidgenössische Technische Hochschule Zürich Method and device for chromatographic purification
RU2426046C2 (en) * 2006-01-31 2011-08-10 Л`Эр Ликид Сосьете Аноним Пур Л`Этюд Э Л`Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод Method to control multiple plants for air separation by means of cryogenic distillation and multiple plants for air separation operating according to specified method
RU2530112C2 (en) * 2012-08-10 2014-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт химического машиностроения" (ООО "ЛЕННИИХИММАШ") Vertical adsorber with fixed adsorbent bed
WO2014166799A1 (en) * 2013-04-08 2014-10-16 Chromacon Ag Chromatographic purification method
US20170241992A1 (en) * 2013-04-08 2017-08-24 Chromacon Ag Method for control, monitoring and/or optimization of a chromatographic process
RU2597600C1 (en) * 2015-04-14 2016-09-10 Леонид Федорович Шестиперстов Separation of gas mixes by short-cycle unheated adsorption using three adsorption columns

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Rebecca A.Chmielowski и др. Definition and dynamic control of a continuous chromatography process independent of cell culture titer and impurities, Journal of Chromatography A, 1526, 01.12.2017, с.58-69. doi: 10.1016/j.chroma.2017.10.030. Epub 2017 Oct 13. р.58-69. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2925419B2 (en) Chromatographic purification method
EP2446257B1 (en) A method in a chromatography system
CN111356512B (en) Method for monitoring, evaluating and controlling a cyclic chromatographic purification process
US12440781B2 (en) Automated chromatography column switching control based on pressure detection
US10948483B2 (en) Method for control, monitoring and/or optimization of a chromatographic process
US7901581B2 (en) Chromatography method
US20110073548A1 (en) Separation system and method
RU2776950C2 (en) Method for control, assessment and regulation of cyclic chromatographic purification process
Kenney et al. Automated production scale affinity purification of monoclonal antibodies