專利名稱：：用于化合物分離的切向流動過濾設備、系統和方法
技術領域：
：本發明涉及用于從水性流體(aqueousfluid)分離、回收和/或純化蛋白質、肽、核酸、生物制造的聚合物和其它化合物的設備、系統和方法。水性流體可包括具有或不具有細胞或其它原材料的發酵液。可通過真菌、酵母、細菌、哺乳動物、昆蟲或植物細胞的發酵產生發酵液。
背景技術：
：微量過濾己被用于分離生物培養液或其它液體中的化合物。飲料工業已經使用微量過濾來凈化(澄清)啤酒和白酒，在乳品工業中，微量過濾可被用于例如干酪乳清或奶的加工。微量過濾近來也被應用到生物技術工業，雖然對于產品的分離和純化略微更加謹慎。一個實例是在Couto等的美國專利申請號US2004/0167320Al中提供的，其中討論通過切向流動過濾加工溶液，其能增強期望的分子從原料流的凈化、濃縮和分餾。Laustsen等的美國專利申請號US20020020668Al討論源自發酵的產品的微量過濾過程，其包括在微量過濾過程之前或在微量過濾過程期間，將活性炭加入到源自發酵的產品的溶液中，微量過濾過程的溫度從25'C至65°C。在WO2004/029076中，Christensen等討論包括高溫的微量過濾方法。另外，關于微量過濾的信息可在科學文獻中找到。實例包括但不限于V.Chenetal.,JournalofMembraneScience125(1997)109-122;禾卩L.Palacio，etal,ChemicalEngineering(2003)35-41。各種技術的主要缺陷是需要反復加入原料以完成過濾或分離。在轉鼓真空濾器(RDVF)和壓濾機/壓膜機(membranepress)的情況中，助濾劑例如硅藻土或dicalite(—種過濾機預涂層)可被用來促進顆粒的分離，并且離心可利用絮凝助劑(鹽或帶電聚合物以增加粒度)使用差異顆粒密度來產生分離。這可明顯增加生產成本，并且可能必須修改這些材料以提供允許通過的特定最大粒度。—些方法可被暴露于環境，并且增加產物污染的風險以及操作者暴露于助濾劑、原料培養液和產物的風險。暴露的個體可能發生過敏或其它不良反應。因此，環境工程控制可能需要被設計和安裝。此外，由這些技術產生的分離的蛋白質餾分與通過本文描述的微量過濾方法產生的餾分相比可具有大得多的粒度分布和更低的純度。前述方法的描述可在科學文獻例如W.Aehle,ed.:￡wz>wm/"zWw欲y/VWwc"'ow朋t/J/TpZ/cWom1.Weinheim,F.R.D.,NewYork,2004，1-12中找到。柱層析是可用于生物培養液純化的技術。該方法可提供高度純化的產物，然而，生產經濟情況一般比上述方法高幾個數量級，并且在所述方法沒有重要調整的情況下，層析不能處理顆粒物，例如膨脹床柱。在需要高產量和低成本的產業中，膨脹床沒有被廣泛采用。如先前提到的，微量過濾可以是用于生物培養液凈化的方法。作為除去顆粒的方法，其也可被進一步使用在工藝級聯中。微量過濾可以以切向流動過濾模式(TFF)應用，其也稱為交叉流過濾，其中培養液以平行于膜表面的方向泵入，并且保持恒流。在切向流動方法中，許多變量是重要的，例如膜類型、裝備設計、溶液性質、溫度和操作條件。兩個操作參數可以是跨膜壓(TMP)和交叉流速度(CF)。跨膜壓是推動選取成分通過過濾器孔的力。交叉流速度是液體沿膜表面的流速。其提供將較大分子和顆粒物掃離膜表面的力。這些成分可以是有機或無機的、溶解的聚合物或顆粒例如細胞或細胞碎片。這些成分可污損膜，從而降低該方法的功效。在TFF方法中，流動進料流從進料容器泵出沿過濾器中的膜表面(交叉流)，并且作為保留物(retentate)反饋到容器中。通過閥或夾應用到保留物管道的反壓力產生驅動液體的跨膜壓，小于膜孔的成分產生濾液或滲透物(permeate)。在本實踐的微量過濾方法中，用于成功完成TTF方案的主要目標是優化TMP和CF，以便樣品可以以高特異性被有效過濾，而沒有產生污損膜的凝膠層。TMP可在整個過濾中被調整，或可在濃縮步驟期間被降低以保持較高濃度下的選擇性。與超濾比較，在超濾中可期望形成界面層以提供均勻的孔徑，以僅允許特定分子量截留以內的化合物通過，而微量過濾通常在低TMP下操作，以避免明顯的凝膠或界面層形成。污垢層形成可引起期望化合物的通過減少。本文描述的發明的實施方式尤其可在連續流動系統或間歇流動系統中使用TFF，其可適用于獲得不同的、可選擇水平的純度和收率，這取決于需要。
發明內容根據多種實施方式，提供多級過濾系統或設備用于以容易和有效的方式產生可區分的過濾產物。根據多種實施方式，提供過濾，其具有多個流動互連過濾組件，所述組件包括第一組件和多個隨后的組件，其中每個組件被設定為在過濾器附近為接收進料和稀釋劑提供路徑，以提供滲透物和保留物。第一組件在進口側從系統外接收進料，隨后的組件從系統內的在前組件接收保留物作為進料。至少一個組件具有滲透物收回流動管道(permeatewithdrawalflowline),用于從系統收回滲透物。多個組件具有滲透物流動管道，其被配置用于使滲透物反饋到系統內的同一組件或在前組件的進口側。該系統允許增強控制由系統分離的滲透產物、保留物產物或兩者的收集和純化。每一過濾器可包括超濾膜或其它類型的超濾或微量過濾元件。過濾系統可以是切向流動過濾(TFF)系統。根據各種實施方式，上面示例的過濾系統可包括第一組件和隨后的組件，其每一個具有用于將滲透物再循環至同一組件的進口側的滲透物管道。第一組件后的組件可進一步具有用于將滲透物反饋(backfeed)到系統內的在前組件的進口側的滲透物管道。通過組合兩個或多個組件的收回滲透物流，可以提供混合控制，以提供具有目標總純度的產物。根據多種實施方式，過濾系統具有控制系統，其可提供產物收率、產物純度、凈滲透速度和總流量之一的獨立調整，同時保持其它三個變量接近不變。本文示例的系統的構造使其適于對這些操作參數的這種獨立控制。傳統的TFF裝置和方法例如本文鑒別的方法，在過濾組件處不具有如本發明的各種實施方式提供的多滲透物流(即再循環、反饋、收回)，也沒有獨立控制它們的能力。正是這些多滲透物流和上述操作參數的控制可在本發明的各種實施方式中提供對工藝參數和產品質量更精確和可預測的控制。如本文描述的實例所示的，當使用相似進料時，與傳統過濾系統(例如RVDF)產生的產品相比，本發明的系統和方法產生的產品具有提高的純度和其它優良特性。根據其它多種實施方式，過濾系統包括第一組件一一其包括用于將滲透物再循環至第一組件的進口側的滲透物管道，和第一組件后的組件一一每一個組件具有用于將滲透物再循環至同一組件的進口側的滲透物管道和將滲透物反饋到系統內直接在前組件的進口側的滲透物管道，并且具有熱交換系統以提高系統內的操作溫度控制。熱交換系統包括第一熱交換器，其與第一組件的滲透物收回管道熱接觸；第二熱交換器，其與隨后的組件的至少一個滲透物反饋管道熱接觸；和冷卻劑供應管道，其與第一和第二熱交換器的至少一個流體連通。這些內部熱交換(冷卻)結構使控制過程的操作溫度更容易，其又以一致和可重復的方式促進對收率、容量和/或產物純度的控制。根據其它多種實施方式，過濾系統的第一組件后的每一隨后的組件具有滲透物側出口，其具有進入系統內直接在前組件的進口側的各自的滲透物反饋管道，和用于轉移來自反饋管道的滲透物流的各自的放液管道(tapline)，用于從系統回收滲透物。在這個實施方式中，一個或多個隨后的組件上的滲透物放液管道可被用來在一個或多個下游階段抽出或排出(draworpulloff)控制量的滲透物。抽出滲透物(一種或多種)可被用于與系統的其它滲透物流一一例如從第一組件和/或其它接下來的階段抽出的滲透物——的混合操作，以便可使用TFF系統將成品的總純度調節至期望值。根據多種實施方式，就用于分離的驅動力而言(對于TFF系統為TMP)，過濾方法可提供獨立進行每一階段的能力，并且可提供控制過濾速度和純度的能力。除非另有說明，術語"階段(stage)"和"組件(module)"在本文可交換使用。也提供使用過濾系統的過程和/或方法，以及該方法的產物。在本文描述的方法和系統中，應該理解，進口側指過濾組件的保留物側，出口側指過濾組件的滲透物側。根據多種實施方式，提供工業規模、成本有效的方法，其可回收蛋白例如酶。該方法可使用微量過濾來從發酵液分離蛋白，從而減少工藝歩驟和過程原料加入。與使用傳統工業規模方法回收的蛋白產品相比，該方法可進一步得到具有高純度、低氣味、淺色和/或增加功效的高收率蛋白產品。本文描述的系統和方法可被用于分離和/或純化目的產物(感興趣產物)。在多種實施方式中，可產生具有提高收率和提高質量的產品。然而，提高收率和提高產品質量并不必是本文描述的系統/設備/方法的必要條件。技術人員將理解下述的附圖僅僅用于闡述的目的。附圖不擬以任何方式限定本申請教導的范圍。圖1闡明過濾方法的范圍(譜)。圖2是傳統微量過濾或TFF系統的簡化圖。圖3是闡述改良的TFF微量過濾設備或系統的本發明的實施方式的簡化圖。圖4是本發明的一個實施方式的示意圖。圖5是本發明的另一個實施方式的示意圖。圖6闡明從研究過濾參數的實驗得到的數據。圖7闡明從研究過濾參數的實驗得到的數據，其中在進料培養基中的宿主生物和酶是地衣芽孢桿菌〈A//c/7ew/ow^」a淀粉酶。圖8闡明從研究過濾參數的實驗得到的數據，其中在進料培養基中的宿主生物和酶是里氏木霉(r.""W)纖維素酶。圖9A和9B是提供就圖4和5的系統而言的示例性操作實例的表，其闡明調節(增加)成品收率、成品純度、凈滲透速度和總流量的操作參數之一，同時保持其它三個參數基本不變的方法。圖IO是圖4的實施方式的示意圖，其包括示例性的控制系統和整合于其中的工藝控制組件。具體實施例方式應該理解下列描述僅僅是示例性的和解釋性的。附圖被引入并且構成本申請的一部分，其與說明書一起闡述了數個示例性實施方式。現在對不同的實施方式進行參考，其實例在附圖中闡述。整個申請中，多種實施方式的描述使用"包括"的語言，然而，本領域普通技術人員應該理解，在一些特定的實例中，實施方式可以可選地使用語言"基本上由……組成"或"由……組成"進行描述。為了更好的理解本申請并且決不限定本教導的范圍，本領域普通技術人員應該清楚，使用單數形式包括復數，除非另外明確表明。因此，術語"一"("a,""an")和"至少一"在本申請中可交換使用。除非另外表明，在說明書和權利要求書中使用的表示量、百分比或比例的所有數字和其它數值，被理解為在所有情況下被術語"大約"修飾。因此，除非表明相反，在下面說明書和所附權利要求書中提出的數字參數是近似值，其可根據尋求獲得的期望特性而變化。在一些實例中，"大約"可被理解為意味著給定值±5%。因此，例如，大約100ml可指95-105ml。至少，每個數字參數應該至少根據報告的有效數字的數目并且通過運用普通的舍入技術來解釋。根據多種實施方式，提供方法一一其提及涉及樣品制備或其它過程的方法或行為。應該理解在多種實施方式中，方法或過程可以以所提供的過程的順序實施，然而，在相關的實施方式中，為了完成期望的結果，在認為適當時，本領域普通技術人員可改變順序。生物培養液(broth)應該被理解指由生物有機體培養或發酵產生的原始的生物流體，所述生物有機體例如細菌、真菌、哺乳動物或昆蟲細胞、或植物細胞。生物培養液可包含期望的產物、發酵培養基和細胞、或細胞碎片。生物培養液也可通過從生物樣品例如植物物質或動物組織提取而得到，或可以指應用過程中間體，例如沉淀物、晶體或提取物。細胞分離應該被理解指方法，通過該方法，細胞、細胞碎片和/或顆粒被除去以允許分離和回收期望的化合物并且凈化培養液進行進一歩的處理。細胞裂解過程可在細胞分離之前進行。凈化應該被理解指從溶液中除去顆粒物。細胞糊(cellpaste)應該被理解指過濾組件中保留物部分中的物質；通常，其指離開最后組件的保留物。濃縮應該被理解指從培養液除去水，并且可以指例如在微量過濾、超濾、納米過濾或反向滲透方法、色譜法、沉淀法和結晶中使用膜。也可通過蒸發技術完成濃縮。濃差極化(ConcentrationPolarization)應該被理解指在膜表面上保留的分子(凝膠層)的聚集，并且可由下列因素的組合造成跨膜壓、交叉流速度、樣品粘度和溶質濃度。濃縮比(ConcentrationRatio)可被理解為指流出組件的濃縮物或保留物除以流入組件的進料。逆流(Counter-current)應該被理解指在其上游產生特定滲透物的位置(階段)滲透物流反饋入保留物流。同樣地，逆流可指滲透物流的多級反饋。逆流超濾方法被描述于F.Lipnizkiet.al,Desalination144(2002)179-184。應該注意，如本文使用的術語逆流不應與在血液透析中慣常使用的術語逆流混淆'其被描述于:S.Elootet.al,Int.J.Artif.Organs(2004)205-13。應該理解，逆流流動是多級方法，其中水、緩沖液或鹽溶液可進入與含有期望化合物的液體流動相反的過程的第1^階段、最后階段或其它階段，但是，當其移動至較早的階段時，逆流流動可然后連續補充含有期望化合物的液體。交叉流速度(CrossflowVelocity)應該被理解為指與保留物側上膜表面平行流動的流體的速度。滲濾(Diafiltmtion)應該被理解指分餾方法，通過該方法，較小的成分被沖洗穿過膜，在保留物中留下期望的較大的成分。其可以是用于除去或交換鹽、緩沖液、除去洗滌劑、低分子量物質或改變離子或pH環境的有效技術。該方法一般可使用微量過濾或超濾膜，其被用來從混合物中分離目的產物，同時保持較大成分的濃度不變。滲濾可使用例如過濾滲透、水或緩沖鹽溶液來完成。進料(Feed)或進料流(Feedstream)應該被理解指在方法開始時含有蛋白質或其它目的分子的生物培養液或原料或原溶液，其也可以含有包括微生物、病毒和細胞片段在內的多種污染物。術語流體以一般意義應用，除非在具體上下文中另外表明，可包括含有分散的和/或溶解的種類的液體物質、純液體或其它可流動的物質。流量或總流量是操作中滲透的總體積比除以膜的總面積，通常以每小時每平方米升來表示，例如升/m々小時(lmh)。污損(Fouling)應該被理解指膜中的孔被凝膠層、細胞塊或細胞糊阻塞，或由于分子與膜孔的內部結合而阻塞。分餾應該被理解指基于物理或化學部分(moiety)，分子的優先分離。凝膠層或界面層應該被理解指化合物的微觀薄層，其可在膜的頂部形成。其可通過堵塞或污損膜表面影響分子的保留，并因而減小流量。微量過濾應該被理解指使用膜分離較大化合物和較小化合物的方法，例如，分離較高分子量化合物和較低分子量化合物。其可用于濃縮混合物，并且其功效通過因素例如分子量截斷或孔徑和過濾介質的類型、處理條件和被分離的混合物的特性來確定。較低分子量化合物可以比通過超濾分離的較低分子化合物更大。超濾和微量過濾能力之間的相對分離能力可被發現在圖1中描述。當然，應該注意在兩種過濾方法之間存在一些重疊。然而，本文描述的系統和方法可適用于所有的過濾，包括例如RVDF、壓濾機和膜系統作為純化系統(例如，UF膜)。在本發明中，微量過濾可被用來從生物流體例如發酵液分離大約0.05到IO微米范圍內的、大約0.1到8微米范圍內的、和大約1到大約5微米范圍內的懸浮顆粒。分子量截斷(分子量截留，MWCO)應該被理解指對超濾膜的尺寸(千道爾頓)的指示。MWCO被定義為被膜保留90%的球狀蛋白質的分子量。凈滲透速度(NetPermeationRate)是離開系統的滲透物的流速，典型地以升/分鐘表示。凈滲透速度是系統生產量或容量的度量。通過或傳輸應該被理解指蛋白質/分子通過膜的運動。事實上，通過計算蛋白質/分子的滲透物濃度與保留物濃度的比值確定通過，其典型被表示為百分比。滲透速度是每單位時間流過膜的滲透物的流速或體積，其典型被以升/分鐘表示。產物收率或收率是在產物流中收集的產物的總量，通常被表示為原料流中總量的百分比。在多種實施方式中，可以獲得高收率的高純度產物。在其它實施方式中，可以獲得高收率的產物，然而，該產物可能具有較低的純度水平，例如，如從過濾組件的保留物側產生粗提物。蛋白質、多肽或生物源聚合物應該被理解指生物或生物化學來源或體外方法中的分子。這些是由濃縮的氨基酸構件構成的，并且包括酶、結構蛋白和細胞衍生的聚合物例如纖維素、淀粉、多羥基丁酸和聚乳酸(鹽)。產物純度或純度是在產物流中產物分離的程度。其可被理解為指與在該流中其它成分的總量相比，分離的期望化合物的量，并且其可被表示為重量百分比。可選地，其可被理解為指產物的濃度相對于產物流中另一種選定的成分的濃度的比值，并且其可被表示為具有濃度除以濃度的單位的數。在多種實施方式中，例如通過測定酶活性(例如比色測定)；和/或通過吸光度測量、CIELAB公式或美國藥典(USP)專著等測量產物顏色的產物顏色確定；和/或通過雜質水平測量(例如新制產物中微生物雜質的測定或作為貯存期研究的一部分)；和/或總蛋白含量或其它產物成分；和/或通過氣味、味道、質地、視覺顏色等感官(例如在新制產物中或作為貯存期研究的一部分)，直接或間接地、用儀器或手動測量純度。排斥應該被理解指化合物不能通過過濾介質，例如因為在膜表面上凝膠或界面層的形成；化合物和膜表面之間的靜電相互作用；或膜的孔徑小。切向流動過濾(TangentialFlowFiltration,TFF)應該被理解指方法，其中含有待被過濾分離的成分的流體混合物以多種速度切向于膜平面而流動，以最小化或限制凝膠層形成或污損。將進料以與膜表面平行的方向以恒流泵入。在這種過濾中，壓降可沿膜組件的長度產生。該過濾以間歇方法以及連續流動方法適當進行。例如，進料可重復通過膜，而通過過濾器的流體被連續排出進入分離單元，或者溶液一次通過膜，并且通過過濾器的流體被連續向下游進行。S壓力或SP是沿進口側上流程的壓降，其可被定義為進口側上進入壓和排出壓之間的差，如以psi或巴測量的。跨膜壓(TMP)應該被理解指引起流體或可過濾溶質流過過濾器的通過膜的壓差驅動力。在切向流動系統中，最高的TMP在進口(流動通道的起點)，最低TMP在出口(流動通道末端)。TMP被計算為保留物側上的膜組件加入和離開的平均壓力，減去滲透物側的壓力，并且可被表達為壓力單位例如psi或巴。因為流量可通常隨著TMP變化而改變，流量有時被報告針對TMP標準化，例如，作為升/平方米/小時/巴(l/m2/h/bar)。保留物應該被理解指沒有通過膜的樣品部分，也稱為提濃物(濃縮物)。在TFF期間，保留物可被再循環，并且其是停留在膜的進料側的混合物。超濾應該被理解指方法，其使用膜分離高分子量化合物和低分子量化合物。其被用來濃縮溶液，其效力通過膜的分子量截斷確定。超濾和微量過濾能力之間的相對分離能力可被發現在圖1中描述。當然，應該注意在兩種過濾方法之間存在一些重疊。超濾可被用來濃縮分子量大于1,000道爾頓、并且尺寸大于大約0.005微米并上至大約0.1微米的懸浮顆粒和溶質。根據多種實施方式，本文描述的所有方法、設備和系統涉及蛋白質、多肽和生物學產生的聚合物以及小分子化合物的水溶液，其可以處于下列物質的混合物中病毒或細胞(細菌、真菌、兩棲動物、爬行動物、鳥類、哺乳動物、昆蟲、植物或嵌合體)、細胞碎片、殘留培養基成分、宿主細胞產生的不期望的生物聚合物、和在培養基處理期間引入系統的污染物——其可在微量過濾準備中發生。方法、設備和系統也可被用于加工在期望分子的回收期間產生的進料流，例如沉淀物、含水提取物的溶劑和晶體漿(crystalslurries)。在多種實施方式中，過濾系統可包括過濾設備，然而，在一些實施方式中，對過濾系統的提及可與對過濾設備或過濾裝置的提及相互交換使用。根據多種實施方式，提供過濾系統，其可包括可配置來接收進料流的系統進口；第一過濾組件，其包括第一進口側和第一出口側，其中第一進口側可與系統進口流體連通；第二過濾組件，其包括第二進口側和第二出口側，其中第二進口側可與第一進口側流體連通；和第一可中斷旁路，其可被配置來限定第二出口和第一進口之間的可中斷的流體連通；和系統出口，其可與第一出口側和第二出口側的每一個流體連通。在多種實施方式中，系統出口可以與第一出口側和第二出口側的每一個可中斷地流體連通。在多種實施方式中，第一過濾組件和第二過濾組件可包括切向流動過濾組件。根據多種實施方式，系統可包括與第一可中斷旁路熱接觸的熱交換器；和/或與第一進口側和第二進口側的至少一個流體連通、或可與第一進口側和第二進口側的每一個流體連通的冷卻劑供應管道。在多種其它實施方式中，系統可包括可以加熱或制冷的溫度控制器。根據多種實施方式，系統可包括第三過濾組件，其包括第三進口側和第三出口側，其中第三進口側可與第二進口側可中斷地流體連通，并且其中第三出口側可與系統出口側流體連通；并且第二可中斷旁路可被配置以在第三出口側和第一進口側與第二進口側的至少一個之間提供可中斷的流體連通。根據多種實施方式，系統可包括可與第一可中斷旁路熱接觸的第一熱交換器，和可與第二可中斷旁路熱接觸的第二熱交換器。根據多種實施方式，系統可包括可與第一和第二熱交換器的至少一個流體連通，或者可與第一進口側、第二進口側、第一熱交換器和第二熱交換器的每一個流體連通的冷卻劑供應管道。冷卻劑供應管道可包括冷卻劑除去部分，其用于將已經循環的冷卻劑從系統轉移。根據多種實施方式，系統可包括進料流，并且系統進口可與進料流流體連通。進料流可包括可能需要被過濾、純化或加工的酶培養液或任何流體。根據多種實施方式，提供過濾系統，其可以包括配置來接收進料流的系統進口；第一過濾組件，其包括第一進口側和第一出口側，其中第一進口側可與系統進口流體連通；第二過濾組件，其包括第二進口側和第二出口側，其中第二進口側可與第一進口側流體連通；第一可中斷旁路，其可被配置來限定第二出口側和第一進口側之間的可中斷的流體連通；和系統出口，其可與第一進口側和第二進口側的每一個流體連通。在多種實施方式中，系統出口可與第一進口側和第二進口側的每一個可中斷的流體連通。在多種實施方式中，第一過濾組件和第二過濾組件可包括切向流動過濾組件。根據多種實施方式，系統可包括與第一可中斷旁路熱接觸的熱交換器。根據多種實施方式，系統可包括與第一進口側和第二進口側的至少一個流體連通、或者可以與第一進口側和第二進口側的每一個流體連通的冷卻劑供應管道。根據多種實施方式，系統可包括可與第一可中斷旁路熱接觸的第一熱交換器；和可與第二可中斷旁路熱接觸的第二熱交換器。在多種實施方式中，熱交換器可與一個或多個可中斷旁路熱接觸。根據多種實施方式，系統可包括可與第一和第二熱交換器的至少一個流體連通的，或者可與第一進口側、第二進口側、第一熱交換器和第二熱交換器的每一個流體連通的冷卻劑供應管道。在多種實施方式中，熱交換器可與系統的一個或多個進口側或其它部分熱接觸。根據多種實施方式，系統可包括進料流，并且系統進口可與進料流流體連通。進料流可包括可能需要被過濾或加工的酶培養液或任何流體。根據多種實施方式，提供過濾系統，其可包括可與流體處理途徑流體連通的儲蓄器(reservior);至少第一流動過濾組件和第二流動過濾組件，其中第二流動過濾組件可包括滲透物出口，并且第一流動過濾組件可包括滲透物反饋進口；多個泵和閥門，用于泵送和調節流體樣品流過流體處理途徑；和與第一和第二流動過濾組件和儲蓄器流體連通的多個導管，其可至少部分限定流體樣品流過的流體處理途徑，其中可配置流體處理途徑以使滲透物再循環通過至少第一和第二流動過濾組件，其中第二流動過濾組件的滲透物出口可與第一過濾組件的滲透物反饋進口連通，并且來自第一流動過濾組件和第二流動過濾組件至少一個的滲透物可離開系統。在多種實施方式中，第一流動過濾組件和第二流動過濾組件之間的流體連通進一步可包括，用來在反饋入第一流動過濾組件之前，任選從第二流動過濾組件除去滲透物的旁路。在多種實施方式中，系統可包括至少一個附加流動過濾組件。系統可進一歩包括滲透物在重新進入過濾組件之前可能穿過的附加容器和泵。根據多種實施方式，第-一流動過濾組件和第二流動過濾組件的每一個可包括切向流動過濾組件。根據多種實施方式，系統可包括導管，其限定流體洗滌流的途徑，所述途徑與流體處理途徑分開并且不同，每一導管與儲蓄器和第一流動過濾組件與第二流動過濾組件的每一個流體連通。根據多種實施方式，系統可包括冷卻系統，并且冷卻系統可與流體處理途徑熱接觸。在多種實施方式中，通過限定冷卻流途徑——與流體處理途徑分開并且不同一一的導管可限定冷卻系統，導管可與第一流動過濾組件和第二流動過濾組件的每一個流體連通。冷卻流途徑中的冷卻流可包括液體例如滲濾液體。根據多種實施方式，第一流動過濾組件和第二流動過濾組件的每一個可包括如此膜，該膜適合從混合物分離目的種類，同時標準化的流量被保持在大約0.1到大約200L/n^/hr/巴，并且其中保持流動過濾組件在0.1巴到60巴的TMP下。術語"巴"被定義為壓力單位，相當于10Spa。常規壓力可被考慮在大約O.l到大約1.5巴的范圍內，然而，該范圍可以根據例如被過濾的蛋白或被使用的過濾介質而改變。高壓可被考慮起始于大約1.5巴以上至大約2.0巴。本文描述的設備和方法可在常規壓力和/或高壓下進行。在多種實施方式中，設備和系統可從大約0.1巴到大約60巴、從大約0.1到大約50巴、從大約0.1巴到大約40巴、從大約0.1巴到大約30巴、從大約0.1巴到大約20巴、從大約0.1巴到大約10巴、從大約0.1巴到大約5.0巴、從大約0.5巴到大約60巴、從大約1.0巴到大約60巴、從大約1.5巴到大約60巴、從大約2.0巴到大約60巴、從大約2.5巴到大約60巴、從大約3.0巴到大約60巴、從大約3.5巴到大約60巴、從大約4.0巴到大約60巴、從大約4.5巴到大約60巴、從大約5.0到大約60巴、從大約1.0巴到大約10巴、從大約1.0巴到大約5巴、從大約5巴到大約10巴、從大約10巴到大約30巴、從大約30巴到大約60巴、或60巴以上操作。根據多種實施方式，過濾系統可包括多個傳感器，用于獲得關于流體樣品當流過流體處理途徑時的數據。在多種實施方式中，過濾系統可包括能至少接收、傳輸(發射)、處理和記錄與泵、閥門和傳感器操作相關的數據的電子數據處理網絡，并且在流動過濾處理期間收集的記錄數據可以是充分廣泛的，以便控制流動過濾處理。根據多種實施方式，提供過濾系統，其包括儲蓄器；多個過濾組件，每一過濾組件包括樣品室；多個導管，其連同儲蓄器和多個過濾組件一起，限定弓I導流體樣品的流體處理流，其中流體處理流與冷卻流和清潔流分開并且不同；導管，其連同多個過濾組件和儲蓄器一起，限定流體處理流；流體處理流'用于使滲透物再循環通過多個過濾組件中的至少兩個；多個泵和閥門，用于泵送和調節流體樣品流過流體處理流；多個導管，其連同冷卻源和多個過濾組件一起，限定引導冷卻流體的冷卻流，其中冷卻流與流體處理流和清潔流分開并且不同；多個泵和閥門，用于泵送和調節冷卻流從冷卻源流入多個過濾組件的至少一個的室中；多個導管，其連同儲蓄器和多個過濾組件的至少一個，限定引導清潔流體的洗滌流，其中清潔流與冷卻流和流體處理流分開并且不同；和多個泵和闊門，用于泵送和調節清潔流從儲蓄器流入多個過濾組件的至少一個的室中。根據多種實施方式，冷卻流可包括滲濾流體。根據多種實施方式，流體處理流可包括與第一過濾組件的滲透物反饋進口流體連通的第二流動過濾組件的滲透物出口，并且系統適合從第二過濾組件收集滲透物，或既從第一過濾組件又從第二過濾組件收集滲透物。根據多種實施方式，第一和第二過濾組件之間的流體處理流可包括旁路，用于在進入第一過濾組件之前從第二流動過濾組件任選地除去滲透物。根據多種實施方式，系統可包括切向流動過濾系統，并且過濾組件可以是切向流動過濾組件。根據多種實施方式，多個流動過濾組件的至少一個可包括適合從混合物分離目的種類的膜，同時標準化流量被保持在大約0.1到大約200L/t^/hr/巴，并且保持流動過濾組件在大約0.1巴到大約60巴的TMP下。在多種實施方式中，過濾組件可由控制器控制。控制器在調節過濾方法的各種參數中可起作用，所述參數例如純度、收率、TMP、CF、凈滲透速度或流量。系統也可包括幫助系統調控的閥門。適當的控制方案可基于過濾或純化目的化合物的需要而確定。根據多種實施方式，過濾系統可包括多個傳感器，用于獲得關于流體樣品當流過所述流體處理流時的數據。在多種實施方式中，系統可包括能至少接收、傳輸、處理和記錄與所述泵、閥門和傳感器、檢測器的操作相關的數據的電子數據處理網絡，并且在所述切向流動過濾處理期間收集的記錄數據可以是充分廣泛的，以便確定對切向流動過濾處理的控制。根據多種實施方式，檢測器可包括能測量流速、壓力、濃度、pH、導電率、溫度、濁度、紫外吸光度、熒光、折射率、滲透性、干固體、近紅外線或傅立葉變換紅外線的檢測器。這些檢測器可被用于監控和控制過濾過程的進展和安全性。根據多種實施方式，過濾系統可包括由與冷卻源和多個過濾組件的至少一個流體連通的熱交換器規定的第二冷卻流，其中第二冷卻流可適合于任選地防止冷卻流與多個過濾組件的至少一個連通，但是仍舊允許冷卻流在熱交換器和冷卻源之間流動。根據多種實施方式，提供過濾系統，其可包括可配置來接收進料流的系統進口；第一過濾組件，其包括第一進口側和第一出口側，其中第一進口側可與系統進口流體連通.，第二過濾組件，其包括第二進口側和第二出口側，其中第二進口側可與第一進口側流體連通；冷卻劑供應管道，其可與第一進口側和第二進口側的每一個流體連通，其中冷卻劑供應管道不與熱交換器熱連通；系統出口，其可與第一出口側和第二出口側的每一個流體連通；和附加的系統出口，其可與第一進口側和第二進口側的每一個流體連通。根據多種實施方式，系統可包括可以是切向流動過濾(TFF)組件的過濾組件，并且系統或設備可以是TFF微量過濾設備或TFF過濾系統。設備可被設計或改變以使階段或各個步驟在針對滲濾的特定控制設定點下操作，以便得到產物和副產物的高水平純化控制。產物的純化可包括大約10%至大約25%純度、大約25%至大約50%純度、大約50%至大約75%純度、大約75%至大約90%純度、大約90%至大約95%純度、大約95%至大約97%純度、或大約97%至大約99%純度的目的產物。純的或基本上純的可以指，蛋白質、核酸或其它化合物從其天然環境移出或從混合物分離或分開，并且不含與其天然相關的其它成分，以百分比基礎計。例如，60%純的酶制備物可包括60%的目的酶和40%的其它成分，例如，其它蛋白質或細胞碎片。根據多種實施方式，系統可包括TFF微量過濾設備，其可被設計或改變以允許在針對滲濾物再循流的特定控制設定點下操作TFF系統的階段或各個歩驟中的每一個，以便實現產物和副產物的高水平純化控制。根據多種實施方式，系統可包括TFF微量過濾設備，其可被設計或改變以允許在針對濃縮比的特定控制設定點下操作TFF系統的階段或各個歩驟中的每一個，以便實現產物和副產物純化的高水平控制。根據多種實施方式，系統可包括TFF設備，可操作該設備從二到十個階段、或十個階段以上的連續滲透物反饋。根據多種實施方式，TFF設備可使用膜元件操作，膜元件為一個元件到25個元件，和多至500個元件，在過濾器組件內，其在組件內連續或平行排列。根據多種實施方式，TFF設備可使用聚合的、陶瓷的或不銹鋼類型材料操作，而不論其結構，例如螺旋形、管狀、空心纖維、平板等，但不限于這些材料。可被用于系統或方法的膜中的各種膜材料的實例可包括聚偏1,1-二氟乙烯(PVDF)、聚砜、聚醚砜、聚芳基砜、再生纖維素、聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、乙酸纖維素、聚丙烯腈、乙烯基共聚物、聚酰胺、聚碳酸酯、或它們的混合物或類似材料。根據多種實施方式，系統可包括TFF微量過濾設備，其被設計或改變以便每一階段或步驟易于自動化，并且自動化可產生自動控制系統，然而，在其它實施方式中，自動化可能不產生自動控制系統。根據多種實施方式，TFF設備可根據本文描述的方法使用。TFF設備在低和高操作壓力下都可具有以高回收收率分離分子、化合物、和/或顆粒的能力，這用傳統設備例如轉鼓真空濾器(RDVF)、壓濾機或死端式膜濾器不能實施。高回收收率指大約80%和以上的收率。在其它實施方式中，收率可低于80%，從大約60%至大約80%、從大約40%至大約60%或從大約20%至大約40%。如上面提到地，在多種實施方式中，制備物可既具有高收率又具有高純度；或具有高收率和低純度。根據多種實施方式，TFF設備可純化具有不希望產物性質的產物流，所述不希望產物性質包括但不限于氣味、顏色或污染物。純化產物中的其它感興趣的性質也可被除去或減少或增加。根據多種實施方式，TFF系統可包括機械設備以在與傳統系統相比相等或降低制造成本下制造可區分的產品。在其它實施方式中，TFF設備可減少與傳統技術相關的幾個化學步驟、過程和/或程序，并且也產生優異的(可區分的)產品。例如，與傳統方法或產品相比，本發明的裝置/設備/系統的一個實施方式有助于去除3個處理歩驟，減少對設備的暴露和人員，并且提高效率7%以上。通過容量、收率、成本和/或流量提高的組合，可限定效率。在多種實施方式中，相對于通過轉鼓真空過濾獲得的相似酶源的滲透產物，產品的純度也通常提高4%以上、特別地10%以上、更特別地50%以上(如活性與總蛋白比率增加所限定的)，其中在這些范圍內活性的升高百分數可根據具體的酶而變化。在其它多種實施方式中，相對于通過轉鼓真空過濾獲得的相似酶源的滲透產物，本發明的TFF產物具有3%以上、特別地10%以上、更特別地50%以上的活性/氮的升高。在其它多種實施方式中，相對于通過轉鼓真空過濾獲得的相似酶源的滲透產物，本發明的TFF產物具有5%以上、特別地10%以上、更特別地50%以上的活性/碳的升高。在其它多種實施方式中，相對于通過轉鼓真空過濾獲得的相似酶源的滲透產物，提供酶源的微量過濾的滲透產物，其至少具有40%的顏色降低，其中顏色基于使用分光光度計在470和/或520nm處測量的吸光值。根據多種實施方式，TFF系統可包括設備，其對于滲透產物和保留物產物的至少一個產生可區分的產品質量。在其它系統或用其它方法制造的物質相比，滲透物中的可溶成分或溶質可具有非常低的氣味或沒有氣味，和高純度(例如，期望成分更高程度的分離)。保留物中的不可溶的成分可具有較低的氣味和改進的顏色。在多種實施方式中，有關于上述性質，從滲透物制造的組分可區別于使用傳統微量過濾方法制造的相同化合物。根據多種實施方式，TFF系統可包括設備，其通過減少例如原料應用、功耗和/或可再循環的廢物流，增加過濾或純化方法的可持續性(sustainability)(超過傳統純化方法)。多種參數可影響和控制本文描述的系統和方法的收率、純度、流量和凈滲透速度。六個示例性TFF操作參數和控制關系如下l)組件的表面積或數量可影響凈滲透速度；2)滲濾流速可影響純度、凈滲透速度、收率和流量；3)跨膜壓可影響流量、凈滲透速度、純度和收率；4)交叉流速度可影響流量、凈滲透速度、純度和收率；5)組件類型具有特定的物理性質，其可滿足待被實施的分離的流量、凈滲透速度、收率和純度需要；和6)基于進入系統的注射點，滲濾位置可影響流量、凈滲透速度、收率和純度。這六個參數對TFF系統性能的影響可根據進料、滲濾溶液、膜元件和產物化合物的具體特性和它們之間的相互關系而變化。除了上述操作參數以外，多種實施方式可具有來自每一組件的滲透物的三個流動(圖4和5)。三個滲透物流的聯合操作可幫助控制流量、凈滲透速度、收率和純度。傳統的TFF系統將不具有全部三個滲透物流，也不能獨立控制它們。這三個滲透物流和上述六個操作參數的控制可對包括產品質量在內的過程結果提供更特定和獨立的控制。根據多種實施方式，TFF系統可包括機械設備，其能夠使工作環境更安全，因為其可被完全包起，并且可減少或消除雇員對有害物質的暴露(超過傳統純化方法)。本文描述的設備、裝置和系統可用于各種方法或過程。方法不限于微量過濾方法，然而，微量過濾方法通常在示例性實施方式中被引用。根據多種實施方式，微量過濾方法可與超濾方法結合，所述超濾方法可包括單級或多級逆流方法或其它過濾方法。在多種實施方式中，微量過濾方法可與其它回收方法，例如結晶、離心、蒸發和柱層析結合。根據多種實施方式，提供過濾方法，其可包括使進料液體流過進料導管(feedconduit)進入第一過濾組件的進口側；使滲濾溶液通過與進料導管分開的第一滲濾導管流入第一過濾組件的進口側；在第一過濾組件中，將進料液體和滲濾溶液分成第一保留物和第一滲透物；使第一保留物通過保留物導管流入第二過濾組件的進口側；使第二滲濾溶液通過第二滲濾導管流入第二過濾組件的進口側，而沒有使第二滲濾溶液流過任何其它過濾組件；在第二過濾組件中，將第一保留物和第二滲濾溶液分成第二保留物和第二滲透物；和收集第一滲透物和第二滲透物的至少一個。在多種實施方式中，被過濾或純化的流體在重新進入過濾組件或系統之前，可通過分開的容器和泵。根據多種實施方式，該方法可通過多個附加的過濾組件重復過濾液體，其進一步包括使保留物從第一過濾組件、第二過濾組件或一個附加的過濾組件中的一個或多個流入另一個過濾組件；使滲濾溶液從與進料導管分開的導管流入附加的過濾組件的一個或多個；按需要使一個或多個滲透物或保留物反饋或再循環以在滲透物或保留物中得到期望水平的成分純度；和收集具有目標成分的滲透物或保留物。在多種實施方式中，目標化合物或成分可以是蛋白質、多肽、核酸、糖蛋白、其它生物聚合物或小分子化合物。在多種實施方式中，化合物可包括治療性蛋白質，例如，抗體、酶活性蛋白治療劑(酶)和激素。它們也可包括，例如，結構蛋白例如膠原蛋白、彈性蛋白和相關分子。激素可包括但不限于促卵胞激素、促黃體激素、促腎上腺皮質激素釋放因子、生長抑素、促性腺激素、血管升壓素、催產素、促紅細胞生成素、胰島素等。治療性蛋白質可包括但不限于生長因子，其為與細胞表面上受體結合的蛋白質，主要結果為活化細胞增殖和/或分化；血小板衍生生長因子；表皮生長因子；神經生長因子；成纖維細胞生長因子；胰島素樣生長因子；轉化生長因子等。根據多種實施方式，可通過工業規模的方法生產酶。可以使用任何酶，酶的非限定性列表包括肌醇六磷酸酶、木聚糖酶、P-葡聚糖酶、磷酸酶、蛋白酶、淀粉酶(a或p)、葡糖淀粉酶、纖維素酶、肌醇六磷酸酶、脂酶、角質酶、氧化酶、轉移酶、還原酶、半纖維素酶、甘露聚糖酶、酯酶、異構酶、果膠酶、乳糖酶、過氧化物酶、漆酶、其它氧化還原酶和它們的混合物。在一些實施方式中，回收的酶是水解酶，其包括但不限于蛋白酶(細菌、真菌，酸性、中性或堿性)、淀粉酶(a或卩)、脂酶、纖維素酶和它們的混合物，例如，以下列商品名出售的酶GenencorInternational(USP4,760,025和WO91/06637)出售的Purafect、Purastar、Properase、Pumdax、Clarase、Multifect、Maxacal、Maxapem禾卩Maxamy;NovoIndustriesA/S(Denmark)出售的Alcalase、Savinase、Primase、Durazyme、Duramyl、Clazinase禾卩Termamyl。纖維素酶是水解纖維素中(3-D-糖苷鍵的酶。纖維素分解酶傳統上被分為三個主要類型內切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶或纖維二糖水解酶和P-葡糖苷酶(J.Knowlesetal.，TIBTECH(1987)5:255-261)。纖維素酶的實例是MultifectBGL，其可從GenencorInternational獲得。纖維素酶可以從種類例如曲霉屬(A^"gZ〃M)、木霉屬(7>/c/wtfeww)、青霉菌屬(Pe"/n7//wm)、腐質霉屬(//w/w'co/a)、芽孢桿菌屬(5ad〃ws)、纖維單胞菌屬(Ce//w/omcw^)、嗜熱單孢菌屬(77^rmomo"o印ore)、梭狀芽孢桿菌屬(C/anW/ww)和肉座菌屬(7/;^ocTea)。多種纖維素酶已被描述于科學文獻中，其實例包括來自里氏木霉(7Wc/w&m^"ew')，S.Shoemakeretal.,Bio/Technology(1983)1:691-696,其公開CBHI;T.Teerietal.,Gene(1987)51:43-52,其公開CBHII;M.Penttilaetal.，Gene(1986)45:253-263,其公開EGI;M.Saloheimoetal.，Gene(1988)63:11-22,其公開EGII;M.Okadaetal,ApplEnvironMicrobiol(1988)64:555-563,其公開EGIII;M.Saloheimoetal.,EurJBiochem(1997)249:584-591，其公開EGIV;禾卩A.Saloheimoetal.,MolecularMicrobiology(1994)13:219-228,其公開EGV。來自非木霉屬的種類的外切纖維二糖水解酶和內切葡聚糖酶也被描述，例如，Ooietal.，1990,其公丌編碼棘孢曲霉(A^rg/〃^ac"/ea^y)產生的內切葡聚糖酶F1-CMC的cDNA序列；T.Kawaguchietal.,1996,其公開克隆和測序編碼來自棘孢曲霉的(3-葡糖苷酶1的cDNA;Sakamotoetal.，1995,其公開編碼來自白曲霉"werg/〃Mfewac/n7)IFO4308的內切葡聚糖酶CMCase-1的cDNA序列；禾PSaarilahtietal.,1990其公丌來自胡蘿卜歐文菌(5rw/m'acarotovara)的內切葡聚糖酶。蛋白酶包括但不限于絲氨酸蛋白酶、金屬蛋白酶、巰基蛋白酶或酸性蛋白酶。在一些實施方式中，蛋白酶將是絲氨酸蛋白酶(例如枯草桿菌蛋白酶)。絲氨酸蛋白酶在本領域是公知的，并對下面的文獻進行參考MarkhmdetHo廳-Seyler'sZPhysiol.Chem(1983)364:1537-1540;J.Drenthetal.EurJBiochem(1972)26:177陽181;美國專利號4,760,025(RE34,606)、5,182,204和6,312,936，以及EP0323,299。測量蛋白水解活性的方法公開于K.M.Kalisz，"MicrobialProteinases"AdvancesinBiochemicalEngineeringandBiotechnology,A.FiechtEd.1988。木聚糖酶包括但不限于來自里氏木霉的木聚糖酶和來自里氏木霉的變體木聚糖酶，它們都可從DaniscoA/S，Denmark禾口/或GenencorInternational,Inc.,PaloAlto,California獲得；以及來自黑曲霉(Aperg///^"/g")、白曲霉"^trg,'〃wA:aw<3c/H'/)、塔賓曲霉045perg/〃w"w6/gerak)、環狀芽孢桿菌(5ad〃iw">c"/a")、短小芽孢桿菌(Sac/〃z^p"w〃M)、枯草芽孢桿菌(5"c/〃ws、jVeoc"〃/w"W/x戸"/c/ar簡、變鉛青鏈酶菌(S"豐麵戸s//vW謹)、熱紫鏈酶菌(S,，om戸s^zenwov/o/aceiw)、揭色^j單f包菌(77je7-momo"os;ora(/iwra)、哈茨木酷(rn.c/zode7n"/zara'amw7)、里氏木霉、綠色木酶(7V/c/w6fer/^v/n'fife)的其它木聚糖酶。肌醇六磷酸酶的實例是FinaseL，來自曲霉屬各種的肌醇六磷酸酶，可從ABEnzymes,Darmstadt,Germany獲得；PhyzymeXP,來自大腸桿菌(Eco//)的肌醇六磷酸酶，可從Danisco,Copenhagen,Denmark獲得，和來自例如下列種類的其它肌醇六磷酸酶木霉屬、青霉菌屬、鐮刀菌屬(Awan'"w)、布丘氏菌屬(5w/Z/awxe〃a)、檸檬酸桿菌屬(C"w6a"er)、腸桿菌屬(￡"/eroZw"er)、青霉菌屬、腐質霉屬、芽抱桿菌屬和隔孢伏革菌屬CPem'o;^ora)。淀粉酶例如可以來自種類如曲霉屬、木霉屬、青霉菌屬、芽孢桿菌屬例如枯草芽孢桿菌(5.w/Wfc)、嗜熱脂肪芽孢桿菌(及他ara/;^mo;7Wto)、緩慢芽孢桿菌(5./e"/w)、地衣芽孢桿菌(5./Zc/em/om^)、凝結芽孢桿菌(及coagw/a"s)和解淀粉芽孢桿菌(5."m_y/o/,Xflc/era)。適合的真菌淀粉酶衍生自曲霉屬例如米曲霉(Aoo;zae)和黑曲霉(A"/gw)。蛋白酶可以來自解淀粉芽孢桿菌、緩慢芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌以及曲霉屬和木霉屬各種。上述酶名錄僅僅是實例，而不擬為全部的。例如，其它產酶宿主生物可包括毛霉屬各種(Mwcw印)、克魯維酵母屬各種(幻Hyverawyc^、羅威亞酵母各種(Jarr(w/a印)、支頂孢屬各種(jcrewow'ww、脈孢菌屬各種(A^wra^ora、毀絲霉屬各種0\<>^//0;/^0^)禾口梭孢殼屬各種(777/e/av/a^)。任何酶可被用于本發明，包括細菌、真菌、植物和動物源的野生型、重組體和變體酶，以及酸性、中性或堿性pH-活化酶。根據多種實施方式，本方法也可被用于純化生物學產生的聚合物，例如聚乳酸、多羥基丁酸(polyhydroxybutiricacid)和相似的化合物。然而，法或設備決不擬被限定于上述聚合物的制備或加工。根據多種實施方式，本方法也可被用于純化生物學產生的小分子化合物，例如維生素(例如抗壞血酸)、乙醇、丙二醇、氨基酸、有機染料(例如靛青染料)、營養品(例如甜菜堿和肉堿)、調料(例如丁酸丁酯)、香料(例如萜類)、有機酸(例如草酸、檸檬酸和琥珀酸)、抗生素(例如紅霉素)、藥物(例如他汀類藥物和紫杉醇)、抗氧化劑(例如類胡蘿卜素)、固醇和脂肪酸。然而，方法或設備決不擬被限定于上述小分子化合物的制備或加工。滲透物、保留物或細胞糊中目的成分或化合物的期望純度可以從大約25%至大約100%。在多種實施方式中，目的成分的純度可以從大約5%至大約25%純、大約25%至大約50%純、從大約50%至大約75%純、從大約75%至大約90%純、從大約90%至大約95%純、從大約95%至大約97%純或從大約97%至大約99%純。根據多種實施方式，來自從過濾組件之一的滲透物可以再循環(反饋)入先前的過濾組件的保留物中。在多種實施方式中，來自冷卻源的液體可被直接泵入至少兩個過濾組件的保留物中，而沒有在先的多個過濾組件之間的冷卻液體再循環。根據多種實施方式，方法可包括運行多級逆流流動，并從2個到大約20個過濾組件過濾樣品。根據多種實施方式，方法可包括使滲透物或保留物流過一個或多個附加的過濾組件。在多種實施方式中，第一過濾組件可包括膜，并且方法可包括保持跨膜壓為從大約0.1巴至大約60巴、從大約2巴至大約10巴，或保持跨膜壓在大約60巴以上。在多種實施方式中，跨膜壓可在過濾組件中測量。根據多種實施方式，方法可包括使液體流過第一過濾組件。液體可包括水、鹽、緩沖液和洗滌劑溶液的至少一個。在多種實施方式中，方法可包括液體逆流流動通過至少一個過濾組件。根據多種實施方式，逆流液體可包括洗滌劑溶液，并且洗滌劑溶液可包括從大約1%至大約25%的氯化鈉以及硫酸鈉、磷酸鈉和緩沖液的至少一個。根據多種實施方式，方法中過濾或分離步驟的至少一個可在從大約1。C至大約IO(TC、從大約rC至大約25°C、從大約25'C至大約50°C、或從大約50'C至大約75i:、或從大約75'C至大約IO(TC的溫度下進行。在多種實施方式中，過濾或分離歩驟的至少一個可在從大約pH1至大約pH14、從大約pH2至大約pH10、從大約pH3至大約pH9、從大約pH4至大約pH8或pH5-pH14的pH下進行。根據多種實施方式，在方法中，第一和第二過濾組件的至少一個可包括陶瓷過濾器、不銹鋼過濾器、中空纖維過濾器、管狀過濾器、螺旋形過濾器、平板過濾器或其它過濾器結構的至少一個。在多種實施方式中，過濾器可具有從大約0.02微米至大約0.05微米、0.05微米至大約10微米、從大約0.05微米至大約0.5微米、從大約0.5微米至大約1微米、從大約1微米至大約5微米、從大約5微米至大約IO微米或從大約IO微米至大約IOO微米的過濾孔徑。根據多種實施方式，在方法的不同階段之間的孔徑可以是相同的，或者在階段之間可能不同。多種切向流動過濾組件結構是本領域普通技術人員已知的。幾種類型被描述于專利文獻中，例如在美國專利號6,054,051、美國專利號4,761,230、美國專利號5,096、美國專利號5,256,294和美國專利號5,525,144中，所有這些整體引入本文作為參考。另外，流動過濾組件是商業可獲得的，例如，"PelliconXL"和"Pellicon2"TFF柱(cartridges)(可從MilliporeCorporationofBedford,Mass.01730獲得)；以及"Centramate"、"Centrasette"、"Maximate"禾卩"Maximate-Ext"TFF柱(可從PallCorporationofEastHills,N.Y.11548獲得)。根據多種實施方式，方法可包括優化系統參數。系統參數可包括溫度、進料流流速、跨膜壓、進料流濃度和滲濾體積的至少一個。進料流速度的范圍可從大約lcm/sec到大約500cm/sec。進料流濃度可按認為適當的那樣而變化。滲濾體積的范圍可以為保留物體積的大約1倍到大約100倍。根據多種實施方式，方法的進料流體可從生產生物體或生產細胞獲得。生產生物體可以是病毒、細菌或真菌。生產細胞可包括原核或真核細胞。在多種實施方式中，生產細胞可包括細菌細胞、昆蟲細胞、哺乳動物細胞、真菌細胞、植物細胞或來自先前提到細胞的細胞系。細胞系可包括哺乳動物、鳥、兩棲動物或昆蟲的細胞。可用目的DNA或其它核酸轉化或轉染細胞，以便細胞表達目的生物聚合物。細胞轉化和/或轉染的方法是本領域公知的，并且可見于例如美國專利號7,005,291，其整體被引入本文作為參考。在多種實施方式中，進料液體可從非轉化或非轉染細胞或其它來源獲得，所述其它來源例如動物或植物組織，這樣從來源獲得的進料液體可流過多級-過濾設備。在多種其它實施方式中，進料液體可從轉基因細胞或生物體獲得，例如轉基因動物。方法的結果可獨立于作為進料液體進入方法的起始材料或原料。可將方法應用于從植物或動物物質和過程中間物得到的培養液，或最終的產物形式一一可包括晶體漿、沉淀物、滲透物、保留物、細胞糊或提取物。根據多種實施方式，細菌生產生物體可來自任何細菌種類，例如芽孢桿菌各種、鏈霉菌(&r印tomF^)各種或假單胞菌(Pwfifowo"cw)各種，例如得自枯草芽孢桿菌、克勞氏芽孢桿菌c/a認7)、地衣芽孢桿菌(5ac///^//c/zem/o'-附k)、嗜堿芽孢桿菌(5ac/〃wsaM;a/op/n7z")、大腸桿菌(for/ze〃'c/z/"co//)、尸a"torac〃refir、變鉛青鏈霉菌(5Yre;o附少c"http://vWara)、赤色f連霉菌(S/reptomyc"raWg〖"oww)或產堿假單胞菌(尸化W(iomo"awa/cfl/,'ge"e力。根據多種實施方式，保留物可包括細胞糊，方法可包括收集細胞糊。根據多種實施方式，微量過濾方法可在能形成凝膠或界面層的跨膜壓下操作。壓力的范圍可為從0.1到大約60巴。該范圍的下限可通過選擇膜系統來確定。根據多種實施方式，該方法可以以連續流動模式、間歇模式、逆流模式或被認為適當的模式的各種結合而進行。在逆流模式中，滲透物流可被反饋入過濾組件的各個階段的進口側。在另一個實施方式中，該方法在完全封閉的設備中操作，因此消除暴露風險和設計環境控制的需要。在另一個實施方式中，該方法保留物，即濃縮的細胞和細胞碎片，可含有很少或不含有環境有害的化合物例如合成的絮凝劑，并且可因此進行再循環或處理掉，而不需要特殊的環境處理措施。根據多種實施方式，該方法可產生具有提高產品質量的產品，例如但不限于較低氣味、較低顏色、較高或較低濃度。在多種實施方式中，滲濾溶液可被更有效的使用，因為其可被用來多次提取化合物。第一次提取后，其可攜帶一些化合物，然后越來越多，直到滲濾溶液離開系統。通過控制其離開系統的位置(例如，哪一階段)，可控制膜的保留物側或滲透側上的化合物的純度。根據多種實施方式，在傳統方法使用的相似的過濾條件下——除了跨膜壓，與使用相對較低跨膜壓的傳統方法得到的收率和產物純度相比，使用本文描述的方法可以得到更高的收率和更純的產物。低TMP微量過濾技術中的分離原理與本文描述的高TMP微量過濾技術可以相似，然而，低TMP可導致較低的產品質量。這可能是由于低TMP處理一般必須在較低的壓力下進行，這樣界面層過濾效果較不顯著的事實。本文描述的TFF微量過濾方法可以在較低的制造成本下產生較高質量的產品。通過在膜的表面上形成流體動力層(hydrodynamiclayer)(凝膠或界面層)，可以得到較高的純度。該層可由于較高的跨膜壓形成。產生的較低傳送和在較高的壓力下較高的化合物排斥可由獨特的逆流設計彌補，這樣其能提供產生經濟可接受方法的總收率。本文描述的逆流設計可增加收率，因為其可使得滲濾溶液更有效地被應用。當與傳統TFF相比，這能允許實現化合物的更好的分離，并可導致更大的回收收率和純度。上面描述的方法可以使用逆流和滲濾的結合，但是不僅僅限于膜相關的方法，盡管其最通常以這種方式應用。也可應用多種分離技術(旋轉式真空鼓過濾器(rotaryvacuumdrumfilter)、壓濾機、壓膜濾器(membranefilterpress)、層析分離、潷析器、由密度或極性變化引起的相分離等)代替單一的膜階段。圖3圖解加入滲濾溶液以及從不同階段除去滲透物的不同選擇，用于分離目的分子。在多種實施方式中，本發明提供使用微量過濾設備系統從生物培養液分離蛋白質、多肽和生物學產生的聚合物以及小分子化合物的方法，并且本文描述的方法可提供成本有效的資本設置(capitalinstallation)、成本有效的操作、提高的產品質量、高產物收率、消除大多數或所有細胞分離原料消耗、使操作人員對潛在有害化合物的暴露最小化、和再循環液體流用于有用的用途。本文描述的方法與傳統方法或系統相比，也可提供更高水平的產物純度。根據多種實施方式，本文描述的設備、系統和方法可使用生產細胞或其它物質裂解后得到的流體。裂解方法是本領域公知的并被描述于例如美國專利申請公開200/0014245中，其全部被并入本文作為參考。TFF，以及其它過濾方法，可被用來分離不同尺寸的不同的分子(或顆粒)。使用多種壓力和過濾器孔徑截斷，可分離寬范圍的分子或化合物。不同的TFF方法對于擬被分離或純化的期望分子和/或顆粒的不同粒度范圍可以具有特異性。如在圖1中闡述的，微量過濾(MF)、超濾(UF)、納米過濾(NF)和反向滲透(RO)可被用來分離或純化分子量或尺寸范圍分別為0.1-10pm、0.005-0.1um、100-1000道爾頓分子量和0-500道爾頓分子量的分子(或顆粒)。這些范圍可有些變化，如在圖l下面指出的。本文描述的設備、系統和方法的特征與它們達到高收率的蛋白質、多肽或生物學產生的聚合物以及小分子化合物，同時容許通過過濾膜的期望化合物的低通過的能力相關。在多種實施方式中，本文描述的設備、系統和方法可提高與期望化合物通過路徑一一其中系統使滲濾溶液流過該系統一一的低通過相關的低收率。在多種實施方式中，方法可將滲濾溶液——其包括水或另一種稀釋液一一引入如圖3闡述的系統的最后的階段(第三階段)，其中滲濾溶液與從前面階段得到的保留物結合。然后，一部分期望的化合物通過膜，并且該滲透物，例如蛋白質的稀釋溶液，然后可被泵入第2階段，并且作為滲濾流體與從第1階段得到的保留物結合。因此，進入第二階段的這一混合物可包括比替代性地加入新鮮滲濾溶液更多的期望化合物。然后，來自第2階段的滲透物可被泵入第1階段，并且與來自MF進料罐的進料結合。因為蛋白質在進料中，并且也被來自第2和第3階段的反饋滲透物所攜帶，極大地富集了產物化合物例如蛋白質的滲透產物作為第1階段滲透物現在可離開系統，并且從系統被除去。控制產品純度的其它方法可由在系統內的不同進入點提供滲濾溶液而產生。獲得最高純度水平的一個方式將是在嚴格逆流模式中操作，所有滲濾溶液進入最后的階段，如在前一段描述的。如果需要的純度水平較低，滲濾溶液可被引入一個或多個階段和按需要從這些階段除去滲透物，以便達到期望的純度。純度控制過程可結合兩個前面用作獨立方法的滲濾方法一一但以在以前沒有應用的結合方式，以便獲得"自定義(custom)"水平的純度。圖2和3表明在傳統MF裝置和本文描述的TFF微量過濾設備/裝置/系統之間的流動差異。在多種實施方式中，至少滲濾水的流動差異可有助于得到比先前系統和方法更高的收率。圖2是闡明傳統過濾系統中滲濾溶液一一包括水或其它稀釋液——的流動的簡化圖。滲濾溶液進入每一階段，并且作為滲透物離開，所述滲透物攜帶例如蛋白質。在該圖中，特別注意用于滲透物流動的有限的途徑可能性。滲透物僅具有從每一階段除去的選擇，并且沒有被引入任何其它階段。最終結果是就控制和加工能力而言具有很低靈活性的裝置/方法。圖3-5示例了本發明的不同實施方式的過濾系統，其通常包括多個流動互連的過濾組件，包括第一組件和多個隨后的組件。設置每一組件發送鄰近過濾器的接收進料和稀釋劑的路徑，以提供滲透物和保留物。在每個系統中，第一組件在進口側從系統外接收進料，并且隨后的組件從系統內前面組件接收保留物作為進料。在每個系統中，組件的至少一個具有用來從系統收回滲透物的滲透物收回流動管道，并且可提供多個滲透物收回管道以混合從系統回收的滲透物至期望水平的純度或其它性質。多個組件具有配置用來使滲透物再循環或反饋到同一組件的進口側的返回滲透物流動管道，和/或用于將滲透物從組件反饋到系統內前面組件的進口側的滲透物流動管道。圖3圖解本發明的系統/設備的水力途徑(hydraulicpath)的實施方式。圖3例證的系統具有滲濾管道和滲透再循環。進料和保留物中的大顆粒可沿著途徑從MF進料罐至不同的階段，例如，第1階段至第2階段至第3階段。對于第1、2和3階段，滲透物流動管道31、32和33分別在圖3中示出。管道32和33中的滲透物分別與滲透物再循環管道321和331連接，其導引滲透物至系統的前面的階段。滲透物管道32和33也分別連接放液管道322和332。滲濾溶液可在多個點被加入系統，其中目的蛋白質/分子被通過溶液"揀出"，并且洗入較早的階段，直到其最終作為第1階段滲透物排出系統。進料和滲濾途徑以相反方向流動。通過從不同階段移去滲透物以及通過將滲濾溶液以需要的和選擇的速度引入不同的階段，可以選擇和控制純度以達到期望純度水平。應該注意，取決于被純化的分子的期望的純度水平，滲透物任選地可在系統的多個點移去，例如從第3階段、第2階段或第1階段。在多種實施方式中，系統可被改變以任選地在系統的多個點移去保留物或細胞糊，例如，從第3階段、第2階段或第1階段。滲透物放液管道322和332可被用來在一個或多個下游階段抽出或排出控制量的滲透物。抽出滲透物(一種或多種)可被用于與系統的其它滲透物流一一例如從第一組件和/或其它接下來的階段抽出的滲透物一一的混合操作，從而可使用TFF系統將成品的總純度調節至期望值。圖3-5中示出的系統與圖2的傳統系統不同，其具有能夠彼此獨立地控制流量、凈滲透速度、收率和純度的能力。圖4圖解TFF系統的一個實施方式的示意圖。該示意圖擬提供具有根據期望產品的期望收率和純度的多個可選途徑的系統的描述。同樣地，本領域普通技術人員會理解，取決于期望的最終結果，途徑、液體的再循環和溶液加入的許多組合是可能的。本發明不擬被限定于使用本文描述的系統的任何單一途徑、系統或方法。也將理解，示意圖中示出的途徑可實際包括，例如，用于期望流體流動的管道或導管。應該理解，在多種實施方式中，取決于期望的最終結果，針對方法的收率、質量或經濟性，可以使用系統和其流動途徑的全部或僅僅一部分。另外，對于流動途徑的列舉特征，多種實施方式可包括泵、閥門和用于調節和控制目的溶液流動的其它設備。在多種實施方式中，目的產物可以從系統中的單個點或多個點收集。本領域普通技術應該理解，系統的最佳操作依賴于在不同的操作條件下具體進料和產物化合物如何運轉的知識，并且該知識通常通過中間工廠規模和生產規模研究收集。根據多種實施方式，可提供圖4的過濾系統，包括第一過濾組件30，配置其系統進口側以接收進料流，其中組件30可包括第一進口側和第一出口側，第一進口側與系統進口流體連通(例如，管道70);第二過濾組件32,其包括第二進口側和第二出口側，第二進口側與第一進口側流體連通(例如，管道72);和第一可中斷旁路，其被配置為限定第二出口側和第一進口側之間的可中斷的流體連通(例如，以管道63);和系統出口，例如，與第一出口側和第二出口側每一個流體連通的45或47。在多種實施方式中，第二過濾單元的系統出口可從系統移去滲透物，而不是使滲透物在過濾器組件之間再循環。圖4的TFF系統可包括滲濾溶液進入點15、17、19、21、23和25。一些進入點可允許滲濾溶液流入TFF組件的進口側。滲濾溶液的這些進入點可被單獨使用或組合使用，這取決于目的產物的期望質量。對于滲濾溶液，可具有單一或多個來源。在系統中，也可以有泵，其將滲濾溶液從其來源泵到適當進入點進入系統。TFF組件(例如30、32、34或36)可以包括任意類型的TFF工藝(例如，聚合的、陶瓷的、不銹鋼類型的材料，而不論結構類型一一其包括但不限于例如螺旋形、管狀、空心纖維、平板等)。TFF組件(例如30、32、34或36)也可包含產生切向流動的儀器，例如(但不限于)泵或可產生切向流體流動跨過膜的保留物側的任何其它此類儀器。可選地，切向流動可被產生于過濾組件之外。該切向流動既可提供壓力，又能幫助圖4的TFF裝置中的分離和純化。純化和滲透物湍流控制流用45、47、49、51、53、55、57、59、61、63和65表示。所述流的應用將取決于滲透物是否再循環入同一過濾器組件、泵入先前的過濾器組件或作為產物從系統收集。圖4的系統可提供下列幾個性質中的至少一個，包括但不限于控制待被純化(或分離)的進料流以受控和/或計算方式流過系統的能力，以精確性和控制將每一流(保留物和滲透物)或細胞糊純化或分離至期望程度的能力，和/或以受控方式進行進料流的純化(或分離)的能力，而不管階段之間的液壓過濾(或分離)率如何；以及其它性質。系統可以以受控和有效的方式減少雜質、消除其它純化(或分離)歩驟、和在封閉環境中用一個系統實施多個流和產物(或副產物)的高效純化(或分離)，從而保護工作人員的安全。參考圖4，待被純化(或分離)的溶液12可進入進料罐10。稀釋或使用用于純化的滲濾溶液或幫助過濾的最初能力是通過管道15。進料罐IO可被改變以具有從系統接收一些或全部保留物流的能力，以便進一步重新處理、純化或分離該被部分處理的流。從進料罐10可具有兩個出口點，收集管道可從進料罐10以及進入第一組件的進料管道16捕獲任何處理的物質40。來自管道40的物質在圖中被稱為副產物，然而，在多種實施方式中，這一物質也可以是目的產物。在系統中，來自管道16的進料然后可以以受控的速率與滲濾溶液17結合，以提供純化和/或幫助分離。來自16的物質和來自17的滲濾溶液的組合產生可經由管道70進入系統的保留物或進料。來自管道70的進料可進入表示為TFF組件30的TFF的第一階段。TFF組件30可以包括任意類型的TFF工藝(例如，聚合的、陶瓷的、不銹鋼類型的材料，而不論結構類型一一包括螺旋形、管狀、空心纖維、平板等)。在多種實施方式中，滲濾溶液可以流動通過管道19進入TFF組件30。TFF組件30可具有進口側和出口側，在系統中使用的所有TFF組件都可如此。管道63可流動來自TFF組件32的過濾物質(例如，滲透物)。該滲透物可被用來純化和/或幫助分離TFF組件30中的進料，并且可以以受控的比率加入到TFF組件30,以便控制純化和分離過程。從TFF組件30產生的純化和分離的物質可通過滲透產物管道45離開裝置，并且可經由管道65再循環回TFF組件30的進口/進料側，這可被用來例如控制來自進料罐10的進料的總的純化和分離。TFF組件30的保留物側外的出口點可提供部分分離和純化的保留物，其可被送到裝置中的其它TFF組件。在多種實施方式中，來自TFF組件30的部分純化和分離的保留物或進料可通過管道72進入TFF組件32。TFF組件32可以包括任意類型的TFF工藝(例如，聚合的、陶瓷的、不銹鋼類型的材料，而不論結構類型，例如螺旋形、管狀、空心纖維、平板等)。在多種實施方式中，滲濾溶液可流過管道21進入TFF組件32的進口側。管道59可含有來自TFF組件34的過濾物質(滲透物)。該滲透物可被用來純化和/或幫助分離TFF組件32中的進料，并且可以以受控的比率加入到TFF組件32的進口偵纟，以便控制純化和分離過程。來自TFF組件32的滲透物中的純化的和分離的物質可通過滲透產物管道47離開系統并收集，并且可經由管道61再循環回TFF組件32以控制來自進料罐10的進料的總的純化和分離，或者經由管道63送到TFF組件30。如果滲透物離開系統，那么其可以經由管道47從TFF組件32直接離開，或者可經由TFF組件32和TFF組件30之間的可中斷旁路(沒有示出)而離開。可配置可中斷旁路以限定TFF組件32的出口側和TFF組件30的進口側之間的可中斷的流體連通。在TFF組件32處，管道61可被用來以反相關控制管道72，即管道72流動可隨著管道61流動的增加而減少。在多種實施方式中，系統可包括可中斷旁路(沒有示出)，其可被配置以限定TFF組件32的進口側和TFF組件30的進口側之間的可中斷的流體連通。可中斷旁路可被用來從系統移去在TFF組件32和TFF組件30之間流動的保留物，用于收集保留物中的產物。可中斷旁路可通過特征42表達——僅在第n階段示出，但是其也可隨系統的任何前面的組件例如組件30、32和34被提供。來自TFF組件32的部分純化和分離的保留物或進料可通過管道74進入TFF組件34的進口頂U。TFF組件34可以包括任意類型的TFF工藝(例如，聚合的、陶瓷的、不銹鋼類型的材料，而不論結構類型，例如螺旋形、管狀、空心纖維、平板等)。盡管沒有在圖4中闡明，但是在多種其它實施方式中，除了就在其下游的TFF組件外或替代就在其下游的TFF組件，來自裝置中TFF組件30到第(n-2)階段組件中的任何一個或多個組件的部分分離或純化的保留物被分配至裝置中的一個或多個下游TFF組件，并且不包括上游組件。在多種實施方式中，滲濾溶液可流過管道23進入TFF組件34的進口側。管道55可含有來自TFF組件36的過濾物質(例如滲透物)。該滲透物可被用來純化和/或幫助分離TFF組件34中的進料或保留物，并且可以以受控的比率加入到TFF組件34的進口側，以便控制純化和分離過程。從TFF組件34產生的純化的和分離的物質可通過滲透產物管道49離開系統并收集，可經由管道57再循環回TFF組件34以控制從保留物管道74引入的進料的總的純化和分離，或者經由管道59送到TFF組件32。如果滲透物離開系統，其可以經由管道49從TFF組件34直接離開，或者可經由TFF組件34和TFF組件32之間的可中斷旁路(沒有示出)而離開。可配置可中斷旁路以限定TFF組件34的出口側和TFF組件32的進口側之間的可中斷的流體連通。在TFF組件34，管道57可被用來以反相關控制管道74，即管道74流動可隨著管道57流動的增加而減少。在多種實施方式中，系統可包括可中斷旁路(沒有示出)，其可被配置以限定TFF組件34的進口側和TFF組件32的進口側之間的可中斷的流體連通。可中斷旁路可被用來從系統移去在TFF組件32和TFF組件34之間流動的保留物，用于收集保留物中的產物。TFF組件34的保留物側外的出口點76可含有待被輸送到裝置中其它TFF組件的部分分離的和純化的保留物(除了TFF組件30和32或系統內其它在前組件)。來自TFF組件34的部分純化和分離的保留物或進料可通過管道76進入TFF組件36。TFF組件36可以包括任意類型的TFF工藝(例如，聚合的、陶瓷的、不銹鋼類型的材料，而不論結構類型，例如螺旋形、管狀、空心纖維、平板等)。在多種實施方式中，滲濾溶液可流過管道25進入TFF組件36。因為在圖4中闡明的TFF裝置可具有無限多個理論數目的階段(或者另外的TFF組件)，所以可有來自另外的TFF組件的過濾物質(例如，滲透物)。該滲透物可被用來純化和/或幫助分離TFF組件36中的進料，并且可以以受控的比率加入到TFF組件36，以便控制純化和分離過程。從TFF組件36產生的純化的和分離的物質可通過滲透物管道51離開系統，可經由管道53再循環回TFF組件36以控制來自管道76的保留物的進料的總的純化和分離，或者可經由管道55送到TFF組件34。在TFF組件36，管道53可被用來以反相關控制管道76，即，管道76流動可隨著管道53流動的增加而減少。TFF組件36的保留物側外的出口點(一個或多個)可以是管道78和/或管道42。該物質可以是部分分離的和純化的保留物，其可被i)送到裝置中附加的TFF組件(因為該裝置可具有無限的階段)，ii)經由管道42送到裝置外，或iii)經由管道78送回進料罐10，以進一步處理。管道78將保留物從組件36或者任意其它第n個階段的組件反饋到進料罐10。離開TFF組件36的保留物不應該到達TFF組件(一個或多個)30、32或34。流出系統的所有滲透物和保留物可以計算的方式——作為控制圖4中所示的TFF裝置中的總的純度和分離方法的總的策略的一部分一一控制。如果滲透物離開系統，其可從TFF組件直接離開，或者可經由TFF組件之間的可中斷旁路離開。可以配置可中斷旁路，以限定一個TFF組件的出口側和另一個TFF組件的進口側之間的可中斷的流體連通。可確定滲濾溶液進入點(例如在15、17、19、21、23或25)以得到各種范圍和/或質量的滲濾(或洗滌/提取/純化)溶液。這些流的每一個相對于進料的比率和/或流動速率可被確定用于各種操作范圍，以及使用過濾系統在過程中得到期望的純度控制。如上面提到的，在圖4中示出的TFF裝置在其設計中可具有無限數目的階段，以控制裝置的產物和副產物的總的純度和分離過程。這些另外的步驟對于滲透物或保留物循環選擇可具有相似設定(setup)。上面的描述提供在方法中的各個階段移去滲透物和保留物。應該也注意，保留物產物例如細胞糊可從不同過濾組件移去一一如果目的產物被留在過濾系統的那部分中。應該理解，在多種實施方式中，可加入附加的管道(例如，導管)和TFF組件。從上面的描述中，本領域普通技術人員將明白使用附加的TFF組件如何處理流體。特征40和42可提供間歇和/或連續流動模式的雙重操作。管道40和42可在認為適當時被用來收集產物。設計的這種靈活性可被用來控制離開裝置的最終產品的純度和產品質量，和/或可允許制造廠控制速度，裝置在該速度下可生產產品。根據多種實施方式，管道/導管/流動管道(例如40、42、78、72、74、76、51、53、55、49、57、59、47、61、63、65和45)可在各種操作范圍例如流速或壓力下應用，以便a)控制裝置中的水力不均衡(hydraulicimbalance)，其可由于可被用來使用系統制備可區分產品的純度控制能力而發生；b)控制使用系統產生的最終產物的純度；和/或c)控制功效和速度，在該速度下可通過系統制造可區分的產品。例如，水力不均衡可通過從30流入32、34和36來控制，以便控制收率和純度。這些組件可具有固定的體積。如果不能控制流出，那么可能需要控制管道72、74、76流入組件，例如管道53、57、61和65可控制72、74和76的流動。根據多種實施方式，可從上述系統，將滲透物加料到第二系統。圖4和下面更詳細描述的圖5的系統，可被操作以獨立操縱總產物收率、產物純度、凈滲透速度和流量的任何一個，其中產物從滲透側收集。參考圖9A禾Q9B，表IA-ID對總產物收率、產物純度、凈滲透速度或流量參數中的一個如何可升高同時保持其它三個變量不變或至少近似不變提供示例性圖解。設計表IA-ID，以便用來升高給定變量的示例類型的行為被顯示在給定欄的上部的框中，并且可被采取以保持其它三個變量不變的協同類型的行為被表示在同一欄的下面部分。對于表IA-ID中表示的每一列出類型的行為，所需要的調節程度可在系統上經驗性確定，以學習特定進料和產物對包括至少四個上面提到的條件在內的不同組的工藝條件會如何響應。例如，如在圖9A的表IA所示例的，對于給定產物，可通過提供更大的總膜面積、增加的滲濾水加入、和/或僅在第n階段引入滲濾溶液和從第一階段收集產物，可提高收率，并且可采取各自的對策以保持純度(例如，調節來自每一階段的滲透產物的流速，和混合該流等)、凈滲透速度(例如，通過改變階段的數目而改變總膜面積等)和流量(例如，在一個或多個步驟中改變TMP等)。可應用一個或多個示例性調節，其在表中的每一參數標題下列出。本領域普通技術人員將理解，經驗信息和知識可預先獲得，例如，通過對本系統進行的中間工廠規模研究和生產規模研究。這些操作控制可手動或以自動方式或者兩者的一部分來控制，以實現在表IA-ID中示例的操作實例。參考圖10，闡明圖4的實施方式，其包括示例性控制系統400和整合于其中的元件。控制系統400允許使以協調的自動化方式控制系統的相關操作參數。可提供多個傳感器401用于獲得關于當流體流過系統的各個部分(例如管道)和過濾組件時的流體數據(例如流速、壓力、濃度、pH、導電率、溫度、濁度、紫外吸光度、熒光、折射率、滲透性、干固體、近紅外線或傅立葉變換紅外線)。系統也具有多個泵402和閥門403，用于泵送和調節流體流動通過系統。僅數個這類元件在圖4中示出，其目的是為了清楚地闡明。本領域普通技術人員將知曉在系統內這些元件的其它方便和有用、用于實現本文公開的教導的安裝點。控制系統400可以是電子數據處理網絡，包括控制元件401-403等之間的由虛線表示的通訊鏈路(communicationlink)404、405、406、407等和控制器408，可被提供能至少接收、處理、記錄和傳輸與所述泵、閥門和傳感器操作相關的數據和信號，其中在流動過濾處理期間收集的記錄數據是充分廣泛的，以便控制流動過濾處理。這些通訊鏈路可以是硬連線、無線或它們的組合，并且包括用于傳輸、接收和處理可用信號的適當的硬件和軟件，如本領域普通技術人員將理解的。控制器408也可以將從處理控制儀器接收的信號轉為流速、壓力、濃度、pH、導電率、溫度、濁度、紫外吸光度、熒光、折射率、滲透性、干固體、近紅外線或傅立葉變換紅外線等可顯示的讀數，其可在元件處顯示(經返回信號通信)，顯示在控制器上和/或顯示在圖形用戶界面409上——其包括與控制器408連接的計算機顯示監視器(沒有示出)以進行互通。針對與自動化圖9A和9B中示例的操作參數調節方案相關的算法的管理和實施，圖形用戶界面409也可被用來與控制器408通信。如前面表示的，對于給定的工藝條件和裝備設置組，制造系統可被預試用以經驗性地學習特定的進料和產物對本文示例的系統中應用的不同工藝條件組會如何響應。例如，這樣的經驗性研究可被用來開發預測模型，其包括檢測的參數值之間的關系的數學算法、改變一個操作參數值的期望調節、和在其它操作參數下待被進行以保持它們在其它參數調節期間不變的調節的選擇和程度。為了完成這樣的預測模型，控制器可包括可編程的邏輯控制器(PLC)—一其有權使用計算機編碼，其被包含在安裝于母板和類似物上的微電子硬件中，和/或包含在裝載在遠程計算機(沒有示出)上的軟件中，經由界面409下的圖形與其通信。基于本文提供的教導和指導，商業可得的PLC組件可被修改以支持這些功能，所述教導和指導包括圖9A和9B中的信息。控制器系統可具有硬件元件和軟件二者，其可被改變以開發和完成用于如本文示例的過程控制的這種算法。應該注意，在上面和申請中其它地方描述的系統不限定于微量過濾。系統性能可使用任何交叉流過濾，其中期望分離多種成分，并且可能需要控制制造最終產物或副產物的純度和速度。在多種實施方式中，可結合本文描述的兩個或多個系統/設備/裝置以產生更大、更復雜的系統/設備/裝置。系統可以彼此串聯連接。根據多種實施方式，系統可以是微型過濾器系統。過濾組件例如TFF組件(圖4中的30、32、34或36)可使用可商業上購買的限定孔或分子尺寸范圍的過濾器元件。針對期望的結果，對該組件的操作條件可由本領域技術人員確定。圖5圖解了系統的另一個實施方式。圖4中的數字識別特征識別圖5中的相似特征。圖5也闡明系統，該系統被配置以從單一TFF組件再循環通過附加單元后產生產物。另外，圖5闡明系統，該系統被配置用于過濾組件(管道31、29)的獨立清潔、熱交換器(26、27)的使用和冷卻排出管(bleed-offpiping)(管道82)。系統的這些特性可相等地運用于圖4的構造。在多種實施方式中，可通過添加用于滲濾冷卻溶液流動的冷卻排出管道，控制TFF系統的溫度。滲濾溶液81可通過首先通過熱交換器26和27冷卻TFF系統。如果期望，附加的熱交換器可被置于系統中。然后，滲濾溶液可經由管道83進入TFF過濾組件34。在多種實施方式中，不是在通過熱交換器后滲濾溶液進入TFF組件，而是溶液通過管道82被排出，并且在23處加入新鮮滲濾溶液。這樣，可更好控制溫度以保持如此產物一一其性質可能是溫度敏感的，或者施加期望的溫度以熱處理產物。由于該特征，可以在操作期間控制TFF系統中的純化和分離，并且控制系統的溫度。這些內部熱交換(冷卻)結構使控制工藝的操作溫度更簡單，其又以一致和可重復的方式促進控制收率、容量和/或產物純度。在多種實施方式中，系統中各種流體流的溫度可通過調節進入系統的滲濾溶液(15、17、23和83)的溫度和相對流速進行調控，其中在其經過系統前，可通過混合熱水和冷水制備溶液來調節滲濾溶液溫度。在多種實施方式中，系統中多種流體流的pH或電導率可通過注入濃酸、堿或鹽溶液來調節，其中可使用計量泵或自動閥來調節溶液的注入速率，并且其中這樣的泵或閥將經由中央控制器接收與來自pH或電導率傳感器的輸出信號相結合的控制信號(圖10)。在多種實施方式中，如在圖5中所示，在TFF組件32的管道29和在TFF組件34的管道31可被加入到系統。這些管道可被用來在已知的濃度和溫度下獨立地將清潔化學藥品從罐10直接輸送到所有三個TFF組件(TFF組件30可接收來自管道70的化學藥品)。在傳統的系統中，所有的清潔化學藥品在達到系統的隨后的組件之前必須通過第一組件，在那里它們失去效能，這導致在接下來的產物運行期間TFF組件32和34較差的清潔和較差的分離/純化。沒有這種修改則得到不一致的結果。在多種實施方式中，可使用方法來從發酵液(發酵培養液)回收酶。將發酵液轉移到收集槽，在那里如果需要可調節培養液的pH。然后，發酵液被預處理，用于轉移到TFF微量過濾單元或另一個分離組件例如轉鼓真空過濾(RDVF)組件。當培養液待被轉移到TFF單元時，通過加入水調節溶解的固體至大約10%以下進行預處理，并且稀釋的培養液在進入TFF微量過濾單元之前通過篩以除去較大的顆粒，典型地在350微米以上。當培養液待被送到RDVF組件時，典型地用吸附劑和/或絮凝劑對其預處理。在轉移到TFF單元或RDVF組件之前，保持培養基一段時間以使適當混合所有的成分。通過選擇和設定例如TMP、濃縮比和滲濾比，完成TFF分離。可將滲濾溶液注射入TFF單元中任何TFF組件的進口側進入點。滲濾溶液可包括進入每一階段的分開的流或從一個階段行進到另一個階段的滲透物的逆流的流。當滲濾溶液循環通過TFF單元組件時，其可多次提取成分，并且通過控制滲透物離開TFF單元的位置，可調節回收的酶的純度。超濾單元可與TFF單元平行操作以濃縮來自TFF單元的滲透物。例如，可以配制從超濾單元回收的酶而無需另外的過濾。可選地，當處理的發酵液被送至RDVF組件用于細胞分離時，選擇溫度和進料速率，并且將培養液在大約2到3個循環中進料到鼓中，并且加入水噴在鼓上以通過鼓式過濾器洗滌可溶性酶。超濾單元可以與RDVF方法平行運行，以濃縮來自RDVF組件的溶液。然后，如果需要，調節濃縮的產物的pH，并且將濃縮物送至壓濾機以凈化溶液并減少在操作環境中發現的污染物，例如，環境微生物。實施例下列實施例僅僅代表本發明的多種實施方式。無論如何，實施例不擬以任何方式限定本發明。實施例1進行一組實驗，其表明在從由谷物浸漬固體(cornsteepsolid)、鹽和碳養分的混合物組成的發酵液微量過濾純化葡糖淀粉酶期間，TFF微量過濾系統的優點。在該實驗中，Koch膜組件(Koch系統，Wilmington,Mass.)ModeIMFK-601-FYT(8338)被用于本實施例。在實施例2和3中，使用相似的組件，除了直徑更小(3838)。生產宿主是黑曲酶。在發酵的最后，用硫酸將培養液的pH調節為大約pH3.3;將3.5%膨潤土加入到培養液中；在開始微量過濾處理之前，保持培養液最少12小時。在開始凈化處理之前，沒有水或滲濾溶液被加入到培養液，并且沒有絮凝劑或助濾劑被用于這些實驗。與傳統TFF系統相比，本申請的系統在常規TMP下可得到更大的產物收率。設定傳統系統(圖2)和TFF微量過濾系統(圖3)在相同操作條件下操作。在這兩種情況中，將進口側進料壓力設定在3.5巴，進口側排出壓力設定在1.5巴。使用的膜是螺旋形結構，其具有1.2微米的公稱孔徑。滲濾比被設定在3.0(滲濾溶液與進料)，濃縮比被設定在0.7(離丌進料的細胞糊流速，cellpasterateouttofeed),并且溫度設定在30°C。傳統微過濾器具有49.3%的平均傳送(初始傳送在50%，并且在運行的末端為48%)，實驗的運行總收率為73.5%。如本文描述的逆流TFF系統提供優于傳統系統的明顯益處。系統具有41%的平均傳送(運行早期為45%,并且末端為38%)，總收率為94.2%。該收率差異可采用方法其不會被發展并且使其成為可能的處理選擇，這是由于在本申請前面描述的許多特征。實施例2使用傳統TFF系統，應用微量過濾膜和由枯草芽孢桿菌培養液和蛋白酶組成的進料，得到圖6中的結果。結果提供關于改變TMP和對流量和物質經過過濾單元中的膜的通過情況的影響的信息(圖2的簡化版本，一個階段)。圖6圖解，對于傳統MF裝置操作時應用低TMP壓力的產物，蛋白質的通過足以能在高達大約0.9巴TMP下操作'并且具有70%或以上的通過'流量速率為大約28L/m2/h(lmh)。然而，本文描述的TFF微量過濾設備/系統可在大約1.5巴的更高TMP下操作，并且盡管通過為大約40%，但可以達到90-92%的總收率(參見實施例1)。圖7提供逆流裝置如何可提供益處的另一個闡述。其示出從在含有a淀粉酶的地衣芽孢桿菌培養液中證明TMP對流量和通過情況的影響的三個獨立實驗得到的數據。在不同的交叉流速度(在A、B和C中'5P分別是0.7、1.0禾n1.5巴)下實施每個實驗。TFF微量過濾裝置可在2巴TMP下操作，并且在70-75%的面積中通過，總收率是97-99%，流量速率85lmh。使用工程模型(engineeringmodel)通過結合經驗數據和質量平衡方程預測收率。數據闡明，可彼此獨立地控制期望成分的純度、收率和流量。與之對照，傳統的裝置將需要在0.6巴TMP范圍內、在401mh的流量下操作，通過大約90%，總收率是90-92%。同樣地，該數據表明，TFF微量過濾發明流量在較高TMP下可為2倍以上(>2x)，以及比傳統裝置的總收率高5-7%。圖8表明了實例，其中與傳統裝置相比，TFF微量過濾方法可能不具有上述相同水平的益處。在這種情況中檢測的產物表明，在傳統裝置的較低TMP下，流量和通過都是高的，所以就流量和通過而言，將獲得非常小的優勢至沒有優勢。然而，甚至在這種情況中，TFF微量過濾可仍舊具有產生較高產物純度的益處。通過在較高的TMP下操作，更高密度的界面層在膜表面上形成，從而引起更大量的雜質的排斥。實施例3表1列出使用本文描述的系統和方法得到的幾種產物。從細菌或真菌培養液制備的這些產物代表酶，每一種具有獨特的特性'盡管一些可能擁有相似的酶功能并且被稱為屬于特定類型'例如a-淀粉酶第1到第4號。在得到產物中使用的不同的參數也在本文中列出。表1.產物和生產參數<table>tableseeoriginaldocumentpage42</column></row><table>實施例4獲得蛋白酶、纖維素酶和淀粉酶濃縮產物的批次，如在下面表2列出的，將使用用于分離的本發明的一個實施方式的TFF單元產生的酶的性質與使用RDVF或離心細胞分離(傳統方法)產生的酶的性質比較。TFF微量過濾發明操作條件TFF微量過濾單元被裝配有螺旋形1.2微米公稱孔徑、聚醚砜(PES)膜元件。取決于產物酶，將進料培養液調節到pH5-7。滲濾比被設定為3份水比1份進料，并且滲濾水從第3階段進入但可在圖3表示的任何點進入。進口側排出壓力具有0.5巴的設定點，并且進口側進料壓力被設定在3.25巴。溫度被設定在35T:(可接受的范圍10-45°C)，并且取決于進料速率，濃縮比被設定在0.6至1.0。超濾單元與TFF微量過濾器平行運行，其進行微過濾器滲透物的10-20倍濃縮。因為與其它細胞分離方法相比，微量過濾方法可提供更純和污染更少的產物流，所以超濾方法又獲得產生更純和污染更少的濃縮物的能力，這導致膠粒引起的濁度更低，并且因此對最終的拋光過濾步驟的需求更低。RDVF操作條件在RVDF的細胞分離中，將培養液pH值調節至5-7，將硅藻土(DE)和絮凝劑加入到培養液，并且用DE預涂布RDVF的鼓。然后，將培養液進料到鼓，直到耗盡預涂層，在這時候停止分離，進行清潔和安裝另一個預涂層。通常，實施2-3個這樣的預涂布循環以處理一批次培養液。在分離期間，以噴到預涂層上的形式將水加入到過程中，以洗滌可溶的成分(包括產物)穿過餅(cake)。細胞分離的溫度可被保持在15或5(TC以最小化由于過濾是環境開放的而引起的環境微生物污染。超濾單元與RVDF平行運行，其被用來將RVDF濾液濃縮10-20倍。在配制之前，最終的超濾提濃物通常被壓濾以減少可能在RVDF步驟進入和在下游過程增加的環境微生物的污染水平。在TFF微量過濾方法中，該拋光步驟通常是不需要的，因為處理流沒有足夠暴露于環境以獲取污染。離心操作條件.細胞分離也可通過沉降式離心機進行。在該過程的開始，將進料培養液的pH調節至5-7，并且用絮凝劑處理，然后將其進料入離心機。在進入離心機之前，可用差不多2份的滲濾水稀釋培養液。有兩個處理流由離心機產生含有產物化合物的澄清的液體(離心脫出水(centrate))和主要含有脫水的細胞和其它不溶物質的漿狀物(沉淀物)。將漿狀物連同更多的滲濾水送入第二離心機是可能的，按需要調節其pH并加入更多的絮凝劑，以將更多的產物化合物提取到第二離心脫出水以便與第一離心脫出水結合。取決于進料速率，在3000-4000xg下操作離心機。將離心脫出水送到RVDF以除去在離心機中太小而不能沉淀并與漿狀物分開的顆粒。RVDF的操作與先前描述的相同，除了在離心脫出水被進料入鼓之前，不需要絮凝劑處理離心脫出水。超濾單元與RVDF平行運行，其濃縮RVDF濾液10-20倍。如在RVDF細胞分離過程中，在超濾液可被配制為最終產物之前，最終的超濾液通常需要拋光過濾以除去環境微生物污染。使用標準試驗測量活性水平及其其它組分，比較各批次的酶產物。在表2中提供結果，其包括副表2a-2c。表2的數據分析闡明，TFF產物比傳統制備的產物("Conv.")的純度具有明顯的增加。相對于選擇的其它成分的活性的增加表明，在TFF產生的物質中具有更少的雜質(表2a)。同樣地，涉及更淺顏色的吸光度的減少也表明，在TFF產生的物質中具有更少的雜質(表2b)。表2最終產物數據比較表2a.幾種TFF產物濃縮物的更大的純度1<table>tableseeoriginaldocumentpage44</column></row><table>表2b.幾種TFF產物濃縮物的較淺的顏色<table>tableseeoriginaldocumentpage45</column></row><table>表2c.測量描述<table>tableseeoriginaldocumentpage45</column></row><table>表2注釋/限定1.為了制造產物濃縮物，通過TFF微量過濾或傳統方法(RVDF或離心)凈化培養液；然后，通過10kMWCO超濾濃縮所形成的產物流至相等的活性(差異在較大的10%以內)。2.對于配制，包括加入穩定劑，這些蛋白酶、纖維素酶和淀粉酶產物將分別被給予Purafect、Multifect⑧和Spezyme⑧的商取決于酶，通過手動或自動的方法測量酶活性。該方法使用不同的底物(例如羧甲基纖維素)和不同鹽和pH的緩沖液。最終使用BeckmanDU640分光光度計或Konelab自動分析器(Thermoelectron)比色分析確定活性。通過Biuret呈色反應(PointeScientific試劑)，使用Konelab自動分析器在完整樣品上測定總蛋白，其將包括所有的蛋白質、多肽和氨基酸。牛血清白蛋白被用于產生標準曲線。定量"動態閃速燃燒(dynamicflashcombustion)"方法與FisonsEAI108ElementalAnalyzer—起使用以確定元素氮、碳和硫組分，其以重量百分比報告。PerkinElmerOptima3200InductivelyCoupledPlasmaOpticalEmissionSpectrometer(電感耦合等離子體發射光譜儀)(ICP-OES)被用于分析無機元素。用硫酸和硝酸消化樣品。無機元素以百萬分率(ppm)報告。常規檢測的元素包括銀、鋁、砷、鉍、鈣、鎘、鈷、鉻、銅、鐵、鉀、鎂、錳、汞、鈉、鎳、磷、鉛、銻、硅、錫、鈦和鋅。SillikerLaboratories(ChicagoHeights,Illinois)分析樣品的灰分和濕氣。遵照AOAC(AssociationofAnalyticalChemists)方法930.22，測定灰分含量。總固體通過從100%中減去濕氣重量百分比而確定，其中濕氣含量遵照AOAC方法926.08測定。顏色(黑色外觀)通過使用BeckmanDU640分光光度計在470和520nm下記錄樣品吸光度而評估。將樣品稀釋達到器械范圍(0-2.0)內的吸光度，并且旋轉以除去可能影響光散射的任何顆粒。表3示出與RVDF或離心傳統樣品("Conv.")相比較，在發明的TFF樣品中測量的純度和顏色吸光度讀數的變化，純度變化如活性蛋白對總蛋白的變化而定義，RVDF或離心傳統樣品作為基準。表3.純度和顏色吸光度讀數的變化％<table>tableseeoriginaldocumentpage46</column></row><table>如在表2和表3中的數據結果所示的，對于多種不同的檢測酶，通過本發明示例的TFF系統和方法獲得的產物與用傳統系統(例如RVDF)獲得的產物相比具有更太的純度。具體而言，表3中的結果示出'與傳統樣品相比TFF樣品展現的每一總蛋白中的活性至少增加大約4%(提高)，對于蛋白酶'可見甚至大得多的提高(即大約103%)。關于表3中報告的N和C度量值，不希望束縛于理論'與傳統產物相比，認為TFF產物的更大的活性/N可表明更多地除去某些含氮雜質'例如DNA，TFF產物的更大的活性/C可表明更多地除去某些含碳雜質，例如碳水化合物聚合物。盡管不希望束縛于理論'但是認為如本文明允許的、在高TMP下操作而沒有犧牲收率，可產生凝膠層，凝膠層可發揮排除有效尺寸比折疊蛋白大得多的這些分子類型的功能。這些TFF和傳統產物的檢測也表明，在RDVF產物和對應的TFF產物的平均顏色之間存在顏色的重大差異，例如在470nm和520nm下以吸光單位測量的。對TFF產物測定的、比RDVF產物明顯低的吸光度/活性，例如在表3中報道的值的變化％所顯示的，也表明TFF產物的純度明顯增加，并且盡管不期望被理論所束縛，但認為這些結果表明，與傳統產物相比，產生顏色的大量分子在TFF產物中已被除去。除了顏色改變，TFF產物可具有增強的氣味和味道特性，這允許它們被用于食物和釀造應用中，這些特性在食物和釀造應用中是重要的。預期具有通過傳統方法制備的傳統純度水平的產物將具有明顯更大量的雜質，以及更多數量的微生物污染。通過本發明的方法和設備得到的產物可在通過TFF裝置處理后收集。然后，可通過傳統方法濃縮并純化產物，包裝并出售。考慮到本文公丌的本說明書的本教導的實踐，本教導的其它實施方式對本領域普通技術人員將是顯而易見的。說明書和實施例擬僅被考慮為示例性的，不限定權利要求書。所有引用的參考文獻、專利和專利申請以其全部被引入本文作為參考。權利要求1.過濾系統，其包括多個流動互連過濾組件，所述組件包括第一組件和多個隨后的組件，其中設定每個組件發送鄰近過濾器的接收進料和稀釋劑以提供滲透物和保留物，所述第一組件在進口側從所述系統外部接收進料，所述隨后的組件從所述系統內前面組件接收保留物作為進料，至少一個組件具有滲透物收回流動管道，用于從所述系統收回滲透物；和多個組件，其具有返回滲透物出口，其被配置用于使滲透物進料回到所述系統內同一組件或前面組件的進口側。2.權利要求l所述的系統，進一步包括控制系統，其被配置以對產物收率、產物純度、凈滲透速度和總流量之一獨立調整，同時保持其它三個變量大致不變。3.權利要求l所述的系統，其中所述第一和隨后的組件每一個具有用于將滲透物返回至同一組件的所述進口側的滲透物再循環管道，并且所述第一組件隨后的組件進一步包括用于將滲透物反饋回所述系統內的在前組件的滲透物再流通管道。4.過濾系統，包括系統進口，用于從所述系統外部接收新鮮進料；多個流動互連過濾組件，所述組件包括第一組件和多個隨后組件，其中所述第一組件包括進口側，其與用于接收新鮮進料的所述系統進口流體連通；滲濾管道，用于將稀釋劑引入到所述進口側；過濾器，用于從含有新鮮進料和稀釋劑的混合物的進料中選擇性地分離目的種類，以提供穿過所述過濾器到達所述組件出口側的滲透物和沒有穿過所述過濾器的保留物；至少一個滲透物流動管道，用于從所述第一組件的出口側收回滲透物；和任選的另一個滲透物流動管道，用于將滲透物再循環到所述第一組件的所述進口側；和保留物流動管道，其被配置以發送保留物流從所述組件的所述進口側到隨后組件的進口側，其中所述隨后組件的每一個包括進口側，其與在前組件的保留物流動管道流體連通；滲濾管道，用于將稀釋劑引入到所述進口側；過濾器，用于從在其所述進口側引入的進料中選擇性地分離目的種類；滲透物流動管道，其被配置用于將滲透物流從所述組件的出口側返回到同一組件的進口側，或者用于將滲透物流反饋到在前組件；另外的滲透物流動管道，其被配置用于從所述系統收回滲透物；和保留物流動管道，其被配置以發送保留物從所述組件的所述進口側到隨后組件的進口側，或者排出保留物用于回收或在所述系統內再流通。5.權利要求4所述的系統，其中所述第一組件和隨后的組件每一個具有用于將滲透物返回至同一組件的進口側的滲透物再循環管道，并且所述第一組件隨后的組件進一步包括用于將滲透物反饋到所述系統內的在前組件的滲透物再流通管道。6.權利要求5所述的系統，進一步包括混合控制，其用于合并兩個或更多個所述組件的收回滲透物流，以有效提供具有目標總純度的產物。7.權利要求5所述的系統，其中所述多個組件的每一個的保留物流動管道被配置以從組件的保留物出口發送保留物至下一隨后組件的進口側。8.權利要求5所述的系統，其中每一個過濾器包括膜。9.權利要求5所述的系統，其中所述多個組件包括3到25個組件。10.權利要求5所述的系統，進一步包括控制系統，以獨立調整產物收率、產物純度、凈滲透速度和總流量之一，同時保持其它三個變量大致不變。11.權利要求5所述的系統，進一步包括多個泵和閥，用于泵送和調節流體通過所述系統的流動。12.權利要求11所述的系統，進一步包括多個傳感器，用于獲得當流體流過所述系統時關于所述流體的數據；電子數據處理網絡，其能至少接收、傳輸、處理和記錄與所述泵、閥和傳感器操作相關的數據，并且其中在流動過濾處理期間收集的所述記錄數據是充分廣泛的，以便允許控制所述流動過濾處理。13.權利要求12所述的系統，其中所述傳感器選自流速傳感器、壓力傳感器、濃度傳感器、pH傳感器、導電率傳感器、溫度傳感器、濁度傳感器、紫外吸光度傳感器、熒光傳感器、折射率傳感器、滲透性傳感器、干固體傳感器、近紅外線傳感器或傅立葉變換紅外線傳感器的至少一個。14.權利要求4所述的系統，其中所述第一組件包含用于將滲透物返回至所述第一組件的所述進口側的滲透物再循環管道，并且其中所述第一組件隨后的組件的每一個包括用于將滲透物返回至同一組件的所述進口側的滲透物再循環管道和用于將滲透物反饋至直接在前組件的滲透物再流通管道，和其中所述系統進一歩包括第一熱交換器，其與所述第一組件的滲透物收回管道熱接觸，第二熱交換器，其與所述隨后的組件的至少一個滲透物再流通管道熱接觸，冷卻劑供應管道，其與所述第一和第二熱交換器的至少一個流體連通。15.權利要求4所述的系統，其中在所述第一組件后的隨后組件的每一個的滲透物流動管道包括i)各自的再流通管道，其反饋回所述系統內直接在前組件的所述進口側，和ii)各自的放液管道，用于使來自所述再流通管道的滲透物流轉向，以便從所述系統收回。16.權利要求15所述的系統，進一步包括對所述第一組件和一個和多個所述隨后的組件的收回滲透流的混合控制，以有效提供具有目標總純度的產物。17.權利要求15所述的系統，其中所述第一組件和至少一個所述隨后的組件的保留物流動管道被配置，以將保留物從組件的保留物出口反饋至所述系統內緊鄰的隨后組件的進口側。18.權利要求15所述的系統，其中每一個過濾器包括微量過濾膜。19.過濾純化方法，包括a)將進料引入第一組件，其包括發送新鮮進料至流動互連過濾組件的第一組件的進口側，并且任選地在所述進口側引入稀釋劑，所述流動互連過濾組件包括所述第一組件和多個隨后的組件，b)發送鄰近所述第一組件中的過濾器的所述進料，以提供滲透物和保留物，c)從所述第一組件發送保留物和任選的稀釋劑向下游至隨后組件的進口側，作為對所述隨后組件的隨后組件進料，用于鄰近過濾器流動以提供隨后組件保留物和隨后組件滲透物，d)發送所述隨后組件保留物和任選的稀釋劑至下一個隨后組件，用于鄰近過濾器流動以提供下一個隨后組件保留物和下一個隨后組件滲透物，e)重復步驟d)至少一次，0將多個所述組件中的滲透物返回到同一組件的進口側，或者將滲透物反饋至上游組件，g)從至少一個所述組件收回滲透物作為產物。20.權利要求19所述的方法，進一步包括控制獨立調整產物收率、產物純度、凈滲透速度和總流量之一，同時保持其它三個變量大致不變。21.權利要求19所述的方法，包括將所述第一和隨后組件中的滲透物返回到同一組件的進口側，和將隨后組件中的滲透物反饋到上游組件的進口側。22.過濾純化方法，包括a)將新鮮進料引入流動互連過濾組件的第一組件的進口側，并且任選地在所述進口側引入稀釋劑以提供進料，所述流動互連過濾組件包括所述第一組件和多個隨后的組件，b)使鄰近過濾器的所述進料流動，以從所述進料中的混合物中選擇性地分離目的種類，用以提供穿過所述過濾器到達所述組件出口側的滲透物和沒有穿過所述過濾器的保留物，c)從所述出口側引導滲透物進入滲透物流動管道，用于將所述滲透物從所述第一組件排出和任選地將所述滲透物再循環到所述第一組件的所述進口側以與所述進料結合，和從所述第一組件排出保留物進入保留物流動管道，所述保留物流動管道被配置以將所述保留物發送至隨后組件的進口側，d)使所述保留物經由在前組件的保留物流動管道流動到隨后組件的進口側，任選地在其進口側引入稀釋劑，并且穿過過濾器，以從進料中的混合物中選擇性地分離目的種類，提供穿過所述過濾器到達所述組件外側的滲透物和沒有穿過所述過濾器的保留物，e)發送滲透物進入滲透物流動管道，所述滲透物流動管道被配置以將滲透物返回到同一隨后組件的至少進口側，以形成其部分進料，或者將滲透物反饋到在前組件以結合其各自的進料，任選地將滲透物發送入滲透物收回管道，并且指引隨后組件的保留物到達所述系統內的下一個隨后組件的進口側，f)重復步驟d)和e)至少一次，和g)回收作為包括從至少一個所述組件收回的滲透物的總滲透物的產物。23.權利要求22所述的方法，進一步包括在所述多個組件的每一個處將滲透物經由滲透物再循環管道返回到同一組件的進口側，和在隨后組件每一個處將滲透物反饋到在前組件的進口側。24.權利要求23所述的方法，進一歩包括合并兩個或多個所述組件的收回滲透物流，以有效提供具有目標總純度的產物。25.權利要求23所述的方法，其中在每一組件處所述滲透物經過濾器的通過是通過微量過濾膜發生的。26.權利要求23所述的方法，進一步包括獨立調整產物收率、產物純度、凈滲透速度和總流量之一，同時保持其它三個變量大致不變。27.權利要求23所述的方法，其中在每一組件中，在相對于膜濾器切向流動期間，進料的流體流動被保持在大約O.l至大約200L/m々hr/巴的流量下，并且其中每一組件被保持在大約0,1巴到大約60巴的壓力下。28.權利要求23所述的方法，其中至少一個所述分離歩驟在大約rC至大約75"的溫度下進行。29.權利要求23所述的方法，其中至少一個所述分離歩驟在大約pH2至大約pH10的pH下進行。30.權利要求23所述的方法，其中至少一個所述過濾組件包括陶瓷過濾器、不銹鋼過濾器、中空纖維過濾器、管狀過濾器、螺旋形過濾器、平板過濾器或其它過濾器結構的至少一個。31.權利要求30所述的方法，其中所述過濾器具有大約0.005微米至大約10微米的過濾器孔徑。32.權利要求30所述的方法，其中所述過濾器具有大約0.05微米至大約10微米的過濾器孔徑。33.權利要求23所述的方法，其中蛋白質、多肽、核酸、糖蛋白、生物聚合物或小分子被回收。34.權利要求23所述的方法，其中來自所述系統外部的進料包括細菌生產生物體的發酵產物。35.權利要求34所述的方法，其中所述細菌生產生物體選自芽孢桿菌各種(5ac/〃M^)、埃希氏菌屬各種(Esc/je〃'cWa^)、泛菌屬某種(/Vwtoea^)、鏈霉菌屬各禾中(5^印towyces")和假單胞菌屬各種(尸"wttowo""s印)。36.權利要求23所述的方法，其中來自所述系統外部的進料包括來自真菌生產宿主的發酵產物。37.權利要求36所述的方法，其中所述真菌生產宿主選自曲霉屬各種(y^perg///^^)、木霉屬各種(7Wc/wAmm)、裂殖酵母屬各種(iSc/n'zosacc/zanw^ces酵母屬各禾中(5""cc/z"rom少ceys/)、嫌刀菌屬各禾中、腐質霉屬各禾中(//wm/co/a5p)、毛霉屬各禾中(Mwcw印)、克魯維酵母屬各種(幻炒vmw^c^、羅威亞酵母各種(yamw/aw)、支頂孢屬各種(Jcrewow'w/w、脈孢菌屬各種(A^WAuypora^)、青霉菌屬各種(Pew'c/〃/ww、毀絲霉屬各種(M少cWop/^ora^)和梭孢殼屬各種(rWe/aWaw)。38.權利要求23所述的方法，其中所述保留物包括細胞糊，并且所述方法進一步包括收集所述細胞糊。39.權利要求23所述的方法，其中所述方法是微量過濾方法或超濾方法。40.權利要求19所述方法的滲透產物。41.權利要求21所述方法的滲透產物。42.進料的膜分離的滲透產物，包括根據權利要求21所述的方法的酶，相對于通過轉鼓真空過濾獲得的相似酶源的滲透產物，所述產物包括具有由活性蛋白與總蛋白比率增加所限定的活性高至少4%的酶源。43.進料的膜分離的滲透產物，包括根據權利要求21所述的方法的酶，相對于通過轉鼓真空過濾獲得的相似酶源的滲透產物，所述產物包括具有由活性蛋白與總蛋白比率增加所限定的活性高至少10%的酶源。44.進料的膜分離的滲透產物，包括根據權利要求21所述的方法的酶，相對于通過轉鼓真空過濾獲得的相似酶源的滲透產物，所述產物包括顏色淺至少40%的酶源，其中顏色基于使用分光光度計在470nm和/或520nm下測量的吸光度值。45.進料的膜分離的滲透產物，包括根據權利要求21所述的方法的酶，相對于通過轉鼓真空過濾獲得的相似酶源的滲透產物，所述產物包括活性/氮高至少3%的酶源。46.進料的膜分離的滲透產物，包括根據權利要求21所述的方法的酶，相對于通過轉鼓真空過濾獲得的相似酶源的滲透產物，所述產物包括活性/碳高至少5%的酶源。47.權利要求19所述方法的保留物產物。48.權利要求22所述的方法，進一步包括i)經由滲透物再循環管道再循環滲透物至所述第一組件的所述進口側，ii)經由所述第一組件的所述出口側的滲透物收回管道從所述系統收回滲透物，iii)在所述隨后組件的每一個，經由滲透物再循環管道將滲透物返回到同一組件的進口側，iv)從所述隨后組件的每一個，經由滲透物再流通管道將滲透物反饋到所述系統內的直接在前組件，v)將第一熱交換器與所述滲透物收回管道熱接觸，vi)將第二熱交換器與至少一個滲透物再流通管道熱接觸，vii)將冷卻劑經由冷卻劑供應管道與所述第一和第二熱交換器的至少一個流動連通，并且任選地將冷卻劑作為稀釋劑引入所述組件的一個或多個。49.權利要求48所述的方法，進一步包括將清潔化學藥品直接引入到所述隨后組件的每一個的進口側。50.權利要求22所述的方法，進一步包括將滲透物從所述隨后組件的每一個經由各自的再流通管道反饋至直接在前組件的進口側，和經由與所述再流通管道相連的一個或多個各自的放液管道使滲透物流轉向，用于從所述系統收回滲透物。51.權利要求50所述的方法，進一步包括合并所述第一組件與一個或多個所述隨后組件的收回滲透物流，以有效提供具有目標總純度的產物。全文摘要本發明涉及用于從水性流體回收和純化蛋白質、肽、核酸、生物制造的聚合物和其它化合物的設備、裝置、系統和方法。水性流體可包括酶濃縮物和/或具有或不具有細胞或其它原材料的發酵液。可通過真菌、酵母、細菌、哺乳動物、昆蟲或植物細胞的發酵產生發酵液。文檔編號B01D61/20GK101415482SQ200780012097公開日2009年4月22日申請日期2007年3月29日優先權日2006年3月31日發明者G·羅澤波姆,K·迪貝爾,M·H·亨格,R·方戈申請人:金克克國際有限公司