特許 7539936 クロマトグラフィ装置および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-16

(45)【発行日】2024-08-26

(54)【発明の名称】クロマトグラフィ装置および方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 30/86 20060101AFI20240819BHJP

【ＦＩ】

G01N30/86 B

G01N30/86 D

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021577099

(86)(22)【出願日】2020-06-16

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-09-07

(86)【国際出願番号】 EP2020066646

(87)【国際公開番号】W WO2020260074

(87)【国際公開日】2020-12-30

【審査請求日】2023-05-17

(31)【優先権主張番号】1909275.8

(32)【優先日】2019-06-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(73)【特許権者】

【識別番号】597064713

【氏名又は名称】サイティバ・スウェーデン・アクチボラグ

(74)【代理人】

【識別番号】100188558

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅人

(74)【代理人】

【識別番号】100154922

【弁理士】

【氏名又は名称】崔 允辰

(74)【代理人】

【識別番号】100207158

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 研二

(72)【発明者】

【氏名】アナ・ステルン

【審査官】倉持 俊輔

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－３１７１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２４１２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１３３３５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５４－００６５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０２９７９０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭６１－１７８９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－００３９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／０２６６７０８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３０／８０，３０／８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶離液から様々なサイズを有する分子を分離するように構成されるクロマトグラフィ装置（４００）によって実施されるコンピュータ実装方法（６００）であって、
前記クロマトグラフィ装置のカラム（４４１）についての基準データを得るステップ（６１０）であって、前記基準データが１組の分子サイズについての溶出特性を示す、ステップ（６１０）と、
溶出進行度および対応する前記クロマトグラフィ装置の溶出液中の分子の濃度を示す定量的尺度を得るステップ（６２０）と、
前記溶出液中の前記分子の分子サイズを示すサイズ尺度を推定するステップ（６３０）と、
前記定量的尺度および前記サイズ尺度を示す表現（３００）をレンダリングするステップ（６４０）と、
前記クロマトグラフィ装置のユーザに前記表現を表示するためのディスプレイを制御するステップ（６５０）と
を含み、
前記分子サイズが、前記基準データに含まれる予め規定された関係式、および前記溶出進行度を使用して推定され、
前記予め規定された関係式が曲線を示しており、前記予め規定された関係式が、ゲル相分配係数（Ｋａｖ）および対応する分子サイズを含む値の対の曲線の当てはめを実施することによって得られる、コンピュータ実装方法（６００）。

【請求項2】

前記溶出進行度が溶出量（Ｖｅ）であり、前記ゲル相分配係数（Ｋａｖ）が前記カラムの総体積（Ｖｔ）、前記溶出量（Ｖｅ）、およびカラムの空隙量（Ｖ０）に依存する、請求項１に記載の方法（６００）。

【請求項3】

前記ゲル相分配係数（Ｋａｖ）が、関係式

【数1】

によって与えられる、請求項２に記載の方法（６００）。

【請求項4】

前記予め規定された関係式が多項式である、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法（６００）。

【請求項5】

前記定量的尺度が前記溶出液の紫外光吸収である、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法（６００）。

【請求項6】

前記溶出進行度が溶出プロセス運転時間または溶出量を示す、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法（６００）。

【請求項7】

前記表現（３００）が、第１の軸上に提示される前記定量的尺度、および第２の軸上の前記分子サイズを有する図である、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法（６００）。

【請求項8】

前記分子サイズ、および分子サイズの１つまたは複数の予め規定された間隔を使用して、溶出液の分別を活動化または非活動化するステップをさらに含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法（６００）。

【請求項9】

溶離液から様々なサイズを有する分子を分離するように構成されるクロマトグラフィ装置（４００）であって、
カラム（４４１）と、
ディスプレイ（４１１）と、
回路を備える制御ユニット（４１０）であって、前記回路が
処理回路（４１２）、および
メモリ（４１５）を備え、前記メモリ（４１５）が前記処理回路（４１２）により実行可能な命令を含み、前記命令が前記処理回路によって実行されるときに、前記クロマトグラフィ装置が、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法を実施するように構成される、制御ユニット（４１０）と
を備えるクロマトグラフィ装置（４００）。

【請求項10】

コンピュータ実行可能な命令が制御ユニット（４１０）中に含まれる処理回路上で実行されるときに、前記制御ユニット（４１０）に請求項１から８に記載の方法（６００）のいずれかを実施させるコンピュータ実行可能な命令を含む、コンピュータプログラム。

【請求項11】

請求項１０に記載のコンピュータプログラムを有する、コンピュータ可読記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クロマトグラフィ装置を制御するための方法に関する。本発明は、方法を実施するクロマトグラフィ装置にさらに関する。

【背景技術】

【0002】

クロマトグラフィは、化学的混合物または化学的試料を分析し調製するためのよく知られているプロセスである。試料は、典型的には、緩衝液組成または樹脂と呼ばれる流体中で懸濁する場合がある。混合物の様々な試料成分は、クロマトグラフィカラムを異なる速度で沈下し、それらを分離させる。このプロセスは、サイズ排除クロマトグラフィと呼ばれることがある。

【0003】

サイズ排除クロマトグラフィでは、大きい分子は、樹脂中の細孔に入らず、したがって、少量に到達するため、最初に溶出する。小さい分子は、細孔の中へと拡散し、したがって、カラムを通過するにつれ大量に到達する。これはたとえば、ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｓｉｚｅ－ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ＿ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙでさらに説明される。

【0004】

この分離を使用して、試料成分を分別ステップ中で分離することができ、分別ステップでは、溶出と呼ばれるプロセスにおいて、たとえばクロマトグラフィ装置の出口弁によって、異なる１つまたは複数の分別容器に移動相を導くことができる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【文献】ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｓｉｚｅ－ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ＿ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来の解決策での問題は、異なる容器中の分子の分子量を推定するため、ユーザは、溶出後および分別後分析を実施するように強いられ、ここで、クロマトグラフィプロセス時間または溶出量が分析されて、異なる容器中の分子の分子量を推定することである。そのような溶出後分析を実施するのは面倒であって時間がかかる操作である。

【0007】

従来の解決策でのさらなる問題は、それらの推定される分子量に応じて、分子をそれぞれ集めるまたは廃棄するために、分別を活動化または非活動化することが不可能であることである。

【0008】

したがって、クロマトグラフィ装置で分別を制御するための改善した方法が必要である。

【0009】

本発明の実施形態の目的は、上で述べた欠点および問題を低減または解決する解決策を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上のおよびさらなる目的が本明細書に記載される主題によって実現される。本発明のさらなり有利な実装形態が、本明細書でさらに規定される。

【0011】

本発明の第１の態様によれば、上で言及した目的および他の目的は、溶離液から様々なサイズを有する分子を分離するように構成されるクロマトグラフィ装置によって実施されるコンピュータ実装方法によって実現され、方法は、クロマトグラフィ装置のクロマトグラフィカラムについての基準データを得るステップであって、基準データが１組の分子サイズについての溶出特性を示す、ステップと、溶出進行度および対応するクロマトグラフィ装置の溶出液中の分子の濃度を示す定量的尺度を得るステップと、溶出液中の分子の分子サイズを示すサイズ尺度を推定するステップと、定量的尺度およびサイズ尺度を示す表現をレンダリングするステップと、クロマトグラフィ装置のユーザに表現を表示するためのディスプレイを制御するステップとを含む。

【0012】

第１の態様による第１の実施形態では、分子サイズは、基準データに含まれる予め規定された関係式と溶出進行度を使用して推定される。

【0013】

第１の実施形態による第２の実施形態では、予め規定された関係式が曲線を示しており、予め規定された関係式は、ゲル相分配係数および対応する分子サイズを含む値の対の曲線の当てはめを実施することによって得られる。

【0014】

第２の実施形態による第３の実施形態では、溶出進行度が溶出量であり、ゲル相分配係数がカラムの総体積、溶出量、およびカラムの空隙量に依存する。

【0015】

第３の実施形態による第４の実施形態では、ゲル相分配係数Ｋａｖが、関係式Ｋａｖ＝（（Ｖｅ－Ｖ０））／（（Ｖｔ－Ｖ０））によって与えられ、Ｖｅが溶出量であり、Ｖ０がカラムの空隙量であり、Ｖｅが溶出量である。

【0016】

第１から第４の実施形態のいずれかによる第５の実施形態では、予め規定された関係式が多項式である。

【0017】

第１の態様または前の実施形態のいずれかによる第６の実施形態では、定量的尺度は、溶出液の紫外光吸収を示す。

【0018】

第１の態様または前の実施形態のいずれかによる第７の実施形態では、溶出進行度は、溶出プロセス運転時間または溶出量を示す。

【0019】

第１の態様または前の実施形態のいずれかによる第８の実施形態では、表現は、第１の軸上に提示される定量的尺度、および第２の軸上の分子量の推定を有する図表である。

【0020】

第１の態様または前の実施形態のいずれかによる第９の実施形態では、方法が、分子サイズ、および分子サイズの１つまたは複数の予め規定された間隔を使用して、分別を活動化または非活動化するステップをさらに含む。

【0021】

第１の態様の少なくとも１つの利点は、溶出液中の分子の分子量および／または分子サイズを動的に判定し、それによって、分別後分析を実施するという面倒、複雑で時間がかかる操作を回避できることである。さらなる利点は、実時間でユーザに分子量および／または分子サイズの表現を動的にレンダリングおよび提示することにより、クロマトグラフィプロセスの期間を短くすることができ、それによって、一度所望の分子量および／または分子サイズを備える溶出液が取り出されたらクロマトグラフィプロセスをユーザに終了させることが可能になることである。

【0022】

本発明の第２の態様によれば、上で言及した目的および他の目的は、溶離液から様々なサイズを有する分子を分離するように構成されるクロマトグラフィ装置によって実現され、クロマトグラフィ装置は、カラム、ディスプレイ、および回路を備える制御ユニットを備える。回路が処理回路およびメモリを備え、前記メモリが前記処理回路が実行可能な命令を含み、それによって、前記クロマトグラフィ装置は、第１の態様による方法を実施するように構成される。

【0023】

本発明の第２の態様の利点は、少なくとも、本発明の第１の態様についてと同じである。

【0024】

本発明の実施形態のより完全な理解は、１つまたは複数の実施形態の以下の詳細な記載を考慮することによって、そのさらなる利点の実現とともに、当業者にもたらされることになる。図面のうちの１つまたは複数で図示される同様の要素を識別するために、同様の参照番号が使用されることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】従来技術のクロマトグラフィ装置によってレンダリングおよび／または表示される例を示す図である。

【図2A】従来の図の例を示す図である。

【図2B】従来の図の例を示す図である。

【図3】本開示の１つまたは複数の実施形態による図である。

【図4】本開示の１つまたは複数の実施形態によるクロマトグラフィ装置の図である。

【図5】本発明の１つまたは複数の実施形態による制御ユニットの図である。

【図6】本開示の１つまたは複数の実施形態による方法のフローチャートである。

【図7】本開示の１つまたは複数の実施形態による予め規定された関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

本発明の実施形態のより完全な理解は、１つまたは複数の実施形態の以下の詳細な記載を考慮することによって、そのさらなる利点の実現とともに、当業者にもたらされることになる。図面のうちの１つまたは複数で図示される同様の要素を識別するために、同様の参照番号が使用されることを理解されたい。

【0027】

本記載および対応する請求項中の「または（ｏｒ）」は、「および」と「または」をカバーする数学的ＯＲと理解するべきであり、ＸＯＲ（排他的ＯＲ）と理解するべきでない。本開示および請求項中の不定冠詞「ａ」は、「１つ」に限定されず、「１つまたは複数」、すなわち複数と理解することもできる。

【0028】

本開示では、流体を保持するのに好適な入れ物を意味する、容器または貯蔵器に対して互換的に言及が行われることになる。

【0029】

本開示では、処理回路と処理手段に対して互換的に言及が行われることになる。

【0030】

本開示では、「サイズ尺度」という用語は、分子のボリュームおよび／または分子量を示す、たとえば、溶離液中に含まれてクロマトグラフィプロセスで処理される分子の、分子のボリュームおよび／または分子量を示す尺度である。そのようなサイズ尺度の例は、推定分子量および／または推定分子サイズである。

【0031】

図１は、従来技術のクロマトグラフィ装置４００によってレンダリングおよび／または表示される図を示す。図は、溶出液中の分子の濃度を示す定量的尺度を示す垂直軸１１０を含む。たとえば、クロマトグラフィ装置４００のクロマトグラフィカラムから出てくる、溶出液の紫外線（ＵＶ）光吸収の尺度。言い換えると、定量的尺度は、たとえば、吸収された光たとえばＵＶ光などを測定するセンサといったセンサによって登録される、溶出液に含まれる分子の濃度を示す。図は、クロマトグラフィおよび／または分別プロセスの進行度を示す水平軸１２０をさらに含む。進行度の例は、クロマトグラフィプロセス時間または溶出量であってよい。図１からわかるように、定量的尺度の３つのピーク１３１、１３２、１３３を登録することができる。各ピークは、典型的には、特定の分子量および分子サイズを有する特定の分子に対応する。

【0032】

しかし、定量的尺度がクロマトグラフィ装置４００のユーザに可視化／表示／提示される場合であってさえ、ユーザは、ピーク１３１、１３２、１３３のいずれかによって表される分子の分子量および／または分子サイズを評価する手段を持たず、プロセス時間または溶出量に依拠することが必要である。言い換えると、ユーザは、たとえば、ピーク１３１、１３２、１３３に基づいて、手動で分別を制御することができるが、ピーク１３１、１３２、１３３のいずれかによって表される分子の分子量および／または分子サイズを識別するために、分別後分析に依拠しなければならないことになる。

【0033】

一例では、ユーザは、サイズ排除クロマトグラフィを使用して特定の分子量を有するタンパク質を取り出すことに関与する。ユーザは、次いで、クロマトグラフィおよび分別プロセス、またはクロマトグラフィランを完了させなければならず、次いで、求められるタンパク質を識別するための分別後分析を実施することになる。分別後分析は、典型的には、較正曲線を得ること、および、クロマトグラフィプロセス時間または溶出量を分子量および／または分子サイズに変換するための式を適用することによって実施される。

【0034】

分別後分析を実施するのは面倒、複雑で時間がかかる操作であり、溶出液中の分子の分子量および／または分子サイズを判定できる前にクロマトグラフィプロセスが完了する必要がさらにある。

【0035】

図２Ａは、従来の図の例を示す。図１に関して記載されるように、図は、垂直軸１１０および水平軸１２０を有する。さらに、図は、表示ボックスを備え、表示曲線２２０上に置かれるマーカ２１０の定量的尺度値Ｙ（垂直軸）および進行度値Ｘ（水平軸）を詳述する。曲線は、定量的尺度値対対応する進行度を示す。この例では、定量的尺度Ｙは、吸収単位ｍＡＵで与えられる。進行度値Ｘは、クロマトグラフィ溶出量Ｖｅで与えられる。

【0036】

図２Ｂは、従来の図の例を示す。図１に関して記載されるように、図は、垂直軸１１０および水平軸１２０を有する。さらに、図は、表示ボックスを備え、表示曲線２２０上に置かれるマーカ２１０の定量的尺度値Ｙ（垂直軸）および進行度値Ｘ（水平軸）を詳述する。曲線は、定量的尺度値対対応する進行度を示す。この例では、定量的尺度Ｙは、吸収単位ｍＡＵで与えられる。進行度値Ｘは、クロマトグラフィ処理時間Ｔｅで与えられる。

【0037】

図３は、本開示の１つまたは複数の実施形態による図３００を示す。本開示の方法では、１組の分子サイズについての溶出特性を示す基準データが使用されて、クロマトグラフィ装置４００のクロマトグラフィプロセス時間または溶出量を使用して、推定分子量および／または推定分子サイズなどといったサイズ尺度を動的に判定する。

【0038】

次いで、表現がレンダリングおよび／または表示される。表現は、典型的には、図３００中で、定量的尺度および／またはサイズ尺度を示す。

【0039】

図３００は、溶出液中の分子の濃度を示す定量的尺度を示す垂直軸３１０を含む。たとえば、図１～図２に関して記載されるものと同様である。図は、サイズ尺度を示す水平軸３２０をさらに含む。この例では、原子質量単位ダルトンまたはキロダルトンｋＤａによって表される。

【0040】

これは、サイズ排除クロマトグラフィプロセスを高速化し、溶出液に含まれる分子のサイズおよび／または重さについての情報をユーザに動的に提供することによって、プロセスをより効果的にするという利点を有する。

【0041】

図４は、本開示の１つまたは複数の実施形態によるクロマトグラフィ装置４００を示す。クロマトグラフィ装置４００は、典型的には、少なくとも１つの入口４５５を備えることができる。入口は、任意選択で、たとえば溶離液などといった流体を保持するように構成される貯蔵器４５１に結合することができる。入口４５５は、たとえば、チューブまたはホースなどといった管状要素として実装することができる。入口４５５は、カラム４４１に結合するように構成することができる。カラム４４１は、クロマトグラフィ装置４００中に含むことができ、またはクロマトグラフィ装置４００の外に配置することができる。

【0042】

クロマトグラフィ装置４００は、たとえばプロセッサおよびメモリといった回路を備える制御ユニット４１０をさらに備えることができる。メモリは、処理回路によって実行可能な命令を含むことができ、それによって、前記制御ユニット４１０および／またはクロマトグラフィ装置が、本明細書に記載されるステップまたは方法のいずれかを実施するよう動作可能である。制御ユニット４１０は、図５に関してさらに記載される。

【0043】

クロマトグラフィ装置４００は、カラム４４１の流体出口に結合され、ＵＶセンサ４３１、導電率センサ４３２、および出口弁４２０のいずれかのうちの選択物に結合される、スプリッタ４７０を任意選択で備えることができる。スプリッタ４７０は、カラム４４１から受け取った流体を、ＵＶセンサ４３１、導電率センサ４３２、および出口弁４２０のいずれかに向けるように構成することができる。任意選択でスプリッタ４７０は、制御ユニットに通信可能に結合して、制御ユニット４１０からの１つまたは複数の制御信号に応じて、ＵＶセンサ４３１、導電率センサ４３２、および出口弁４２０のいずれかへの流体の結合を実施することができる。

【0044】

ＵＶセンサ４３１は、制御ユニット４１０に通信可能に結合して、スプリッタ４７０によって提供される流体のＵＶ光吸収などといった定量的尺度を測定するために構成することができる。クロマトグラフィ装置４００は、制御ユニット４１０に通信可能に結合されて、スプリッタ４７０によって提供される流体のたとえば導電率といった定量的尺度を測定するために構成される導電率センサ４３２をさらに備えることができる。ＵＶセンサ４３１および／または導電率センサ４３２は、制御ユニット４１０に、測定データを含む制御信号として測定される定量的尺度を提供するようにさらに構成することができる。

【0045】

クロマトグラフィ装置４００は、スプリッタ４７０に結合される出口弁４２０をさらに備えることができる。出口弁４２０は、１つまたは複数の出口または出口ポート４２１～４２３を有することができ、たとえば、制御ユニット４１０から受け取った制御信号に応じて、１つまたは複数の出口４２１～４２３にスプリッタ４７０によって提供される流体を提供するように構成される。言い換えると、溶出液の分別を実施する。

【0046】

図５は、本発明の１つまたは複数の実施形態による制御ユニット４１０を示す。制御ユニット４１０は、たとえば、電子制御ユニット、サーバ、オンボードコンピュータ、固定計算デバイス、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、腕時計型コンピュータ、スマートウォッチ、スマートフォン、またはスマートＴＶの形であってよい。制御ユニット４１０は、有線またはワイヤレス通信用に構成される送受信器４０４に通信可能に結合される処理回路４１２を備えることができる。制御ユニット４１０は、少なくとも１つの任意選択のアンテナをさらに備えることができる（図示せず）。アンテナは、送受信器４０４に結合することができ、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇなどといった通信ネットワーク中の有線またはワイヤレス信号を送信および／または放出および／または受信するように構成される。一例では、処理回路４１２は、処理回路および／または中央処理装置および／またはプロセッサモジュールおよび／または互いに協働するように構成される複数のプロセッサのうちの選択物のいずれかであってよい。さらに、制御ユニット４１０は、メモリ４１５をさらに備えることができる。メモリ４１５は、たとえばハードＲＡＭ、ディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、フラッシュドライブ、または他の取外し可能もしくは固定媒体ドライブ、または当技術分野で知られている任意の他の好適なメモリの選択物を備えることができる。メモリ４１５は、処理回路によって実行可能な命令を含み、本明細書に記載されるステップまたは方法のいずれかを実施することができる。処理回路４１２は、送受信器４０４、メモリ４１５、ｐＨセンサ４３１、導電率センサ４３２、出口弁４２０、およびスプリッタ４７０のいずれかのうちの選択物に通信可能に結合することができる。制御ユニット４１０は、上述のユニットもしくは外部ノードのいずれかへの制御信号を直接送受信する、または、有線および／もしくはワイヤレス通信ネットワークを介して制御信号を送受信するように構成することができる。

【0047】

有線／ワイヤレス送受信器４０４および／または有線／ワイヤレス通信ネットワークアダプタは、処理回路４１２との間、他の外部ノードとの間の信号として、データ値またはパラメータを送受信するように構成することができる。たとえば、測定された定量的尺度。

【0048】

一実施形態では、送受信器４０４は、外部ノードと直接またはワイヤレス通信ネットワークを介して通信する。

【0049】

１つまたは複数の実施形態では、制御ユニット４１０は、ユーザからの入力または指示を受け取り、処理回路４１２にユーザ入力または指示を示すユーザ入力信号を送信するように構成される入力デバイス４１７をさらに備えることができる。

【0050】

１つまたは複数の実施形態では、制御ユニット４１０は、処理回路４１２から、テキストまたはグラフィカルユーザ入力オブジェクトなどといったレンダリングオブジェクトを示す表示信号を受け取り、テキストまたはグラフィカルユーザ入力オブジェクトなどといったオブジェクトとして受信信号を表示するように構成されるディスプレイ４１８をさらに備えることができる。

【0051】

一実施形態では、ディスプレイ４１８は、ユーザ入力デバイス４１７と一体化され、処理回路４１２から、テキストまたはグラフィカルユーザ入力オブジェクトなどといったレンダリングオブジェクトを示す表示信号を受け取り、テキストまたはグラフィカルユーザ入力オブジェクトなどといったオブジェクトとして受信信号を表示するように構成される、および／または、ユーザからの入力または指示を受け取り、処理回路４１２にユーザ入力または指示を示すユーザ入力信号を送信するように構成される。

【0052】

さらなる実施形態では、制御ユニット４１０は、クロマトグラフィ装置４００に関係する物理的特性を受信および／または獲得および／または測定し、処理回路４１２に物理的特性を示す１つまたは複数のセンサ信号を送信するように構成される１つまたは複数の追加センサ（図示せず）をさらに備える、および／または、１つまたは複数の追加センサに結合することができる。たとえば、温度センサが測定した周囲大気温度。

【0053】

１つまたは複数の実施形態では、処理回路４１２は、入力デバイス４１７および／またはディスプレイ４１８および／または追加センサおよび／または図４に関係して記載されるユニットのいずれかと、通信可能にさらに結合される。

【0054】

一実施形態では、クロマトグラフィ装置４００が提供され、溶離液から様々なサイズを有する分子を分離するように構成される。クロマトグラフィ装置４００は、カラム４４１、ディスプレイ４１８、および回路を備える制御ユニット４１０を備え、回路は、処理回路４１２およびメモリ４１５を備える。前記メモリ４１５は、前記処理回路４１２が実行可能な命令を含むまたは含有し、それによって、前記クロマトグラフィ装置４００が、本明細書に記載される方法ステップのいずれかを実施するように構成される。

【0055】

図６は、本開示の１つまたは複数の実施形態による方法のフローチャートを示す。クロマトグラフィ装置４００によって実施されるコンピュータ実装方法６００は、溶離液から様々なサイズを有する分子を分離するように構成された。方法は、以下を含む。

【0056】

ステップ６１０：クロマトグラフィ装置のクロマトグラフィカラムについての基準データを得るステップであって、基準データが１組の分子およびそれぞれの分子サイズについての溶出特性を示す、ステップ。１組の分子サイズについての溶出特性は、たとえば、特定の分子サイズの値の集合、ならびに、試料がカラム４４１に導入されるときから、特定の分子サイズを有する所望の分子が溶出液中に現れるおよび／またはクロマトグラフィ装置４００のカラムから出るときまでのクロマトグラフィプロセス進行時間または運転時間を含むことができる。１組の分子サイズについての溶出特性は、たとえば、試料がカラム４４１に導入されるときから、特定の分子サイズを有する所望の分子が溶出液中に現れるおよび／またはクロマトグラフィ装置４００のカラムから出るときまでに測定されるたとえば溶出量といったクロマトグラフィプロセス進行量をさらに含むことができる。

【0057】

一実施形態では、基準データは、メモリ、たとえば制御ユニットのメモリ４１５から基準データを取り出すことによって得られる。一実施形態では、基準データは、サーバまたは仮想サーバまたはクラウドサーバなどといった別のノードからの制御信号を受信することによって得られる。制御信号は、たとえば、通信ネットワークを介して送受信することができる。

【0058】

一実施形態では、基準データは、分子識別情報、分子量、分子サイズ、量、クロマトグラフィプロセス時間、溶出量のうちのいずれかの選択物の集合を含む。基準データは、クロマトグラフィ装置４００によって処理される参照分子についての、分子識別情報、分子量、分子サイズ、量、クロマトグラフィプロセス時間、溶出量のうちのいずれか１つを登録することによって得ることができる。

【0059】

一例では、参照分子は、知られている分子識別情報、知られている分子量、および知られている分子サイズを有する求められるタンパク質である。参照分子を含む溶液がクロマトグラフィ装置４００によって処理され、クロマトグラフィプロセス時間および／または溶出量が、メモリ中、たとえば、制御ユニット４１０のメモリ中に記録および格納される。

【0060】

ステップ６２０：溶出進行度および対応するクロマトグラフィ装置の溶出液中の分子の濃度を示す定量的尺度を得るステップ。

【0061】

溶出進行度は、典型的には、たとえばクロマトグラフィ装置４００を運転した経過時間であってよい。経過時間は、典型的には、たとえば図１に示されるように、試料がクロマトグラフィ装置４００のカラムの中に最初に注入されたときからカウントされる。追加または代替として、溶出進行度は、典型的には、溶出量であってよい。溶出量は、典型的には、たとえば図１に示されるように、試料がクロマトグラフィ装置４００のカラムの中に最初に注入された点から測定される。

【0062】

対応する定量的尺度は、典型的には溶出進行度とほぼ同時に登録され、こうして溶出進行度に対応する時点が得られる。

【0063】

追加または代替として、定量的尺度は、溶出液の紫外光吸収を示す。

【0064】

追加または代替として、溶出進行度は、溶出プロセス運転時間または溶出量を示す。

【0065】

ステップ６３０：溶出液中の分子の分子サイズを示すサイズ尺度を推定するステップ。

【0066】

一実施形態では、分子サイズは、基準データに含まれる予め規定された関係式を使用すること、および溶出進行度を使用することによって推定される。

【0067】

一実施形態では、予め規定された関係式は、曲線を示しまたは曲線を示しており、予め規定された関係式は、ゲル相分配係数Ｋａｖと対応する分子サイズを含む値の対の曲線の当てはめを実施することによって、すなわち曲線を得るために得られる。

【0068】

一実施形態では、図７に関係してさらに記載されるように、たとえば、ｙ＝ｋ＊ｘ＋ｍといった直線の式が値の対に当てはめられる。

【0069】

一実施形態では、溶出進行度が溶出量Ｖｅであり、ゲル相分配係数Ｋａｖがカラムの総体積Ｖｔ、溶出量Ｖｅ、およびカラムの空隙量Ｖ０に依存する。

【0070】

追加または代替として、ゲル相分配係数Ｋａｖが、関係式Ｋａｖ＝（（Ｖｅ－Ｖ０））／（（Ｖｔ－Ｖ０））によって与えられ、Ｖｅが溶出量であり、Ｖ０がカラムの空隙量であり、Ｖｅが溶出量である。

【0071】

追加または代替として、予め規定された関係式が多項式である。

【0072】

ステップ６４０：定量的尺度およびサイズ尺度を示す表現３００をレンダリングするステップ。

【0073】

表現３００は、図３に関係して記載されるような図を含むことができる。

【0074】

追加または代替として、表現３００は、たとえば図３に関係して記載されるように、第１の軸上に提示される定量的尺度、および第２の軸上の分子サイズを有する図である。

【0075】

ステップ６５０：クロマトグラフィ装置のユーザに表現を表示するためのディスプレイを制御するステップ。

【0076】

一例では、クロマトグラフィ装置４００のディスプレイ４１８は、処理回路からディスプレイ４１８に制御信号を送信することによって、表現３００を表示するように制御される。

【0077】

一実施形態では、方法は、推定分子サイズ、および分子サイズの１つまたは複数の予め規定された間隔を使用して、分別を活動化または非活動化するステップをさらに含む。

【0078】

一例では、出口弁４２０が、たとえば、推定分子サイズおよび１つまたは複数の予め規定された間隔の分子サイズを使用して、制御ユニット４１０から受け取った制御信号に応答して、１つまたは複数の出口または出口ポート４２１～４２３へ溶離液を分配することによって、分別を活動化または非活動化する。

【0079】

図７は、本開示の１つまたは複数の実施形態による予め規定された関係を示す。図６に関係して前に記載したように、分子サイズは、基準データに含まれる予め規定された関係式を使用し、溶出進行度を使用することによって、推定することができる。溶出液中の分子の分子サイズを示すサイズ尺度は、この場合、予め規定された関係式を使用して推定することができる。

【0080】

図７では、線７００の形で曲線が示される。ゲル相分配係数Ｋａｖと対応する分子サイズを含む値の対が、図中の拡大した黒点として示される。次いで線は、たとえば回帰または任意の他の好適な曲線当てはめ技法を使用して、値の対に曲線当てはめされる。

【0081】

値の対に曲線当てはめするため、多項式によって記載される曲線を代わりに使用できることが想定される。

【0082】

図７において、値の対に基づいた曲線当てはめを使用して、例示的な関係式ｙ＝０．３２３８ｘ＋０．９６８３が得られた。

【0083】

一実施形態では、コンピュータプログラムが提供され、コンピュータプログラムは、コンピュータ実行可能な命令が制御ユニット４１０中に含まれる処理回路上で実行されると、制御ユニット４１０に本明細書に記載される方法ステップのいずれかを実施させるためのコンピュータ実行可能な命令を含む。

【0084】

一実施形態では、コンピュータプログラム製品が提供され、コンピュータプログラム製品は、コンピュータ可読記憶媒体を備え、コンピュータ可読記憶媒体は、その中に上で具体化されたコンピュータプログラムを有する。

【0085】

実施形態では、通信ネットワークは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、グローバルシステムフォーモバイルネットワーク（ＧＳＭ）、拡張データＧＳＭ環境（ＥＤＧＥ）、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム、ロングタームエボリューション、高速ダウンリンクパケット接続（ＨＳＤＰＡ）、広帯域符号分割多元接続（Ｗ－ＣＤＭＡ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ、ボイスオーバインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）、ＬＴＥアドバンスト、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ、ワイヤレスマンアドバンスト、拡張高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ＋）、３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、モバイルＷｉＭＡＸ （ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ）、ウルトラモバイルブロードバンド（ＵＭＢ）（以前は、エボリューションデータオプティマイズド（ＥＶ－ＤＯ）Ｒｅｖ．Ｃ）、シームレスハンドオフを用いる高速低遅延アクセス直交周波数分割多重（Ｆｌａｓｈ－ＯＦＤＭ）、大容量空間分割多重アクセス（ｉＢｕｒｓｔ（登録商標））およびモバイルブロードバンドワイヤレスアクセス（ＭＢＷＡ）（ＩＥＥＥ ８０２．２０）システム、高性能無線メトロポリタンエリアネットワーク（ＨＩＰＥＲＭＡＮ）、ビーム分割多重アクセス（ＢＤＭＡ）、マイクロ波アクセスのための世界的相互運用法（Ｗｉ－ＭＡＸ）および超音波通信などのうちの少なくとも１つを含むことができるがそれらに限定されない有線またはワイヤレス通信技術を使用して通信する。

【0086】

さらに、制御ユニット４１０が、本解決策を実施するために、たとえば、機能、手段、ユニット、要素などの形で必要な通信能力を備えることができることが当業者には理解される。他のそのような手段、ユニット、要素、および機能の例は、本解決策を実施するために互いに好適に配置される、プロセッサ、メモリ、バッファ、制御論理、エンコーダ、デコーダ、レートマッチャ、デレートマッチャ、マッピングユニット、マルチプライヤ、判定ユニット、選択ユニット、スイッチ、インターリーバ、デインターリーバ、モジュレータ、デモジュレータ、入力、出力、アンテナ、増幅器、受信器ユニット、送信器ユニット、ＤＳＰ、ＭＳＤ、ＴＣＭエンコーダ、ＴＣＭデコーダ、電力供給ユニット、電力供給器、通信インターフェース、通信プロトコルなどである。

【0087】

特に、本開示の処理回路および／または処理手段は、処理回路、プロセッサモジュールおよび互いに協働するように構成される複数のプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、処理ユニット、処理回路、プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、マイクロプロセッサ、フィールドプログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または命令を解釈して実行できる他の処理論理のうちの１つまたは複数のインスタンスを備えることができる。「処理回路」および／または「処理手段」という表現は、したがって、たとえば上で言及したもののうちのいずれか、いくつか、または全部などといった複数の処理回路を備える処理回路を表すことができる。処理手段は、データのバッファ機能、およびコール処理制御、ユーザインターフェース制御などといったデバイス制御機能を含む、データの入力、出力、および処理のためのデータ処理機能をさらに実施することができる。

【0088】

最後に、本発明は上で記載した実施形態に限定されず、添付する独立請求項の範囲内のすべての実施形態にやはり関連し、すべての実施形態を組み込むことを理解されたい。

【符号の説明】

【0089】

１１０ 垂直軸
１２０ 水平軸
１３１ ピーク
１３２ ピーク
１３３ ピーク
２１０ マーカ
２２０ 表示曲線
３００ 表現
３１０ 垂直軸
３２０ 水平軸
４００ クロマトグラフィ装置
４０４ 送受信器
４１０ 制御ユニット
４１２ 処理回路
４１５ メモリ
４１７ 入力デバイス
４１８ ディスプレイ
４２０ 出口弁
４２１ 出口、出口ポート
４２２ 出口、出口ポート
４２３ 出口、出口ポート
４３１ ＵＶセンサ、ｐＨセンサ
４３２ 導電率センサ
４４１ カラム
４５１ 貯蔵器
４５５ 入口
４７０ スプリッタ

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】