使用膜进行结合和洗脱层析的装置以及制造方法制造方法及图纸

单次使用的一体式层析单元，其具有入口和出口，并且包含一个或多个板或可插入一对端板之间的一个或多对过滤板。在某些实施方案中，所述过滤板中的每一个包含聚合物框架，所述聚合物框架内支撑有一个或多个膜。所述过滤板和端板可以组装成基本上固定、基本上不透水、一体式的层叠组件。通过公共入口进入单元的流体基本上同时地通过每个过滤板的一个或多个膜(参见“并行”流)，然后通过公共出口从此单元排出。该组件采用模块化设计，因为多对板可以堆叠在适当的固持器中以形成单个层析单元。叠在适当的固持器中以形成单个层析单元。叠在适当的固持器中以形成单个层析单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用膜进行结合和洗脱层析的装置以及制造方法


[0001]总体来说，本公开涉及层析单元，并且特别地，涉及使流体流动通过其中的一个或多个板装置或板装置对的一次性或单次使用的层析装置，其应用包括基于膜的结合/洗脱层析。

技术介绍

[0002]良好的生产规范和政府法规是许多生物制药生产过程的核心。该等制造过程通常必须经过强制的、通常是冗长且昂贵的验证程序。例如，出于明显的原因，用于生物制药产品分离和纯化的装置必须满足严格的清洁要求。对于单件装置，单次清洁验证的相关的和重复发生的成本会轻易地达到数千美元以上。为了减少该等清洁验证成本和费用，并且/或者减少需要或必需清洁的机会，制药和生物技术行业越来越多地探索预先验证的模块化的一次性的解决方案。
[0003]沿着这些思路，最近人们对开发适用于对工业、实验室和临床量的原始药物合成流体(例如细胞培养物)进行初级和/或二级澄清的一次性解决方案产生了相当大的兴趣。此类过程的大容量、高通量要求通常有利于使用昂贵、已安装的不锈钢装置，其中可更换的盒或滤筒(例如，通常包括成堆的透镜状过滤器元件)安装在不锈钢外壳或类似接受器内。在过滤操作结束并且移除用过的盒或滤筒时，在再次使用之前必须以相当大的成本和精力清洁和验证装置。
[0004]设计用于生物制药加工行业的基于膜的装置通常由所有热塑性部件构成。这是可取的，因为所选择的热塑性塑料(例如聚丙烯、聚乙烯、聚醚砜等)在其所接触的化学品和环境中是稳定的。对制造过程中利用二次成型操作的所有热塑性装置而言，一个不利方面是收缩。热塑性塑料会随着冷却而发生收缩，从而使膜变形(warping)并产生不良空隙。
[0005]更具体来说，热塑性塑料过滤装置通常使用包覆成型步骤而以常规方式制造，其中热塑性塑料(通常为聚丙烯)的“窗框(window frame)”围绕矩形膜或介质件的周边周围注塑成型，然后使用粘合(bonding)步骤(振动、加热板等)来连接子组件，最后，以类似的方式焊接端盖。在分离机制是尺寸排阻或基于电荷的流通应用中，由“窗框”在冷却时收缩(并使膜或介质起皱)产生的装置内部额外空隙不会对装置性能产生负面影响。但是，在用于层析序列中捕获的结合和洗脱模式应用中，由起皱的膜产生的任何额外空隙都会降低装置的性能。此性能下降可见于穿透曲线的锐度和洗脱效率。
[0006]此外，即使使用湿膜或半湿膜，在装置中形成膜的整体密封也很重要。
[0007]因此，使用与所需配体(例如蛋白A配体)偶联、同时在装置中保持平坦且无空隙及密封的一个或多个膜是所需的。
[0008]为了进一步理解本专利技术的本质以及这些和其他目的，应当结合附图参考以下描述。

技术实现思路

[0009]现有技术的问题已由本文所公开的实施方案解决，这些实施方案涉及一次性或单次使用的一体式层析单元，所述一体式层析单元具有入口和出口，并且包括一个或多个板或可插入一对端板之间的多对过滤板。在某些实施方案中，每个过滤板包含其中支撑一个或多个膜的聚合物框架，所述聚合物框架可以包括分隔每层膜的筛网或间隔物。过滤板和端板可以组装成基本上固定、基本上不透水、一体式的堆叠(stack)。通过公共入口进入单元的流体基本上同时地通过每个过滤板的一个或多个膜(参见“并行”流)，然后通过公共出口从此单元排出。该组件是模块化设计，因为多对板可以堆叠在适当的支架中以形成单个层析单元。
[0010]还公开了制造这种过滤板和层析单元的方法。
[0011]在一些实施方案中，公开了一种具有入口和出口的过滤板，所述过滤板包含具有过滤区的聚合物框架以及通过热固性塑料粘合到过滤区中的聚合物框架的一个或多个膜。所述聚合物框架可以包含聚苯醚/聚苯乙烯共混物(blend)。可以在过滤区中提供多个层叠的膜，并且热固性塑料可以例如通过注射成型工艺将一个或多个膜的周边粘合到聚合物框架上。
[0012]更具体来说，在某些实施方案中，环氧树脂或热固性材料(thermoset)可以用于将一个或多个膜粘合到聚合物框架上。因此，已将会使装置变形并产生空隙的二次热塑性成型操作替换成环氧树脂或热固性材料，从而形成一体式粘合，进而在不产生收缩和变形的情况下实现对膜的密封。以这种方式构建的装置使得膜体积最大化，并且不会降低基膜在动态结合能力、停留时间或洗脱效率方面的性能。
[0013]通过一个或多个膜的“平行”流动通路促进此单元在层析应用中的使用，包括例如生物制药流体的结合/洗脱层析操作。在优选实施方案中，该单元相对小并且具有紧凑，理想的结构特征，该结构特征与当前广泛使用的典型、体积更大的单元相比，促进更容易安装和处理。该单元被配置成使得其在层析操作中的使用不需要外部外壳。该单元可以直接安装在流体工艺流中。用完后，可以将该单元拆除并更换为新单元。
[0014]首先将“窗框”或完整的矩形板注射成型，使模制部件充分冷却和收缩，然后将膜或膜层叠组件组装到板中，并且使用一种不受冷却和收缩影响的材料(例如，环氧树脂或热固性材料)来完成膜与板的粘附和密封，从而解决了由于膜不均匀或起皱而导致装置性能下降的问题。
[0015]因此，公开了一种基于膜的结合和洗脱层析单元或装置，其中所述膜或膜层叠组件或多层膜在装置中保持平坦和均匀以最小化空隙，从而最大化装置的膜体积。
[0016]在某些实施方案中，公开了一种具有入口和出口的过滤板，所述过滤板包含具有过滤区的聚合物框架以及通过热固性塑料粘合或粘附到过滤区中的聚合物框架的一个或多个膜。在某些实施方案中，聚合物框架包含热塑性材料。优选地，聚合物框架包含与用于粘合膜的热固性塑料良好地粘附的树脂。在某些实施方案中，在过滤区中有多个堆叠或分层的(优选共延地(coextensively))膜，例如五个膜的层叠组件。在某些实施方案中，所述层叠组件内的每个膜均为相同的，例如，每个具有相同的化学和性能特征或等级。在某些实施方案中，所述层叠组件内的每个膜具有不同的化学或性能特征，以获得一体式层叠组件和所得过滤器单元的特定性能特征。在某些实施方案中，一个或多个膜具有周边，并且热固
性塑料以密封关系将周边粘合或以其他方式粘附到聚合物框架。在某些实施方案中，每个过滤板包含与出口流体连通的多个孔，并且该孔被定位成使得在层析操作期间，通过一个或多个膜的滤液进入孔并且流向出口。
[0017]在一些实施方案中，公开了一种一体式单元，所述一体式单元具有入口和出口，并且包含插入在一对端板之间的至少一个过滤板或至少一对过滤板；至少一个过滤板或一对过滤板中的每个过滤板包含具有过滤区的聚合物框架以及通过热固性塑料粘合到过滤区中的聚合物框架的一个或多个膜；所述至少一个过滤板或一对过滤板和端板形成基本上固定的一体式层叠组件，其中通过入口进入一次性一体式单元的流体穿过每个过滤板中的一个或多个膜，然后再通过出口从此单元排出。至少一对过滤板中的过滤板可以定位成背对背关系，从而在所述对的第一板中的一个或多个膜与所述对中的第二板中的一个或多个膜之间形成通道，其中所述流体从入口流入此通道中并且穿过第一板和第二板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有入口和出口的过滤板，所述过滤板包含具有过滤区的聚合物框架以及通过热固性塑料粘合和密封到所述过滤区中的所述聚合物框架的一个或多个膜。2.权利要求1所述的过滤板，其中所述聚合物框架包含聚苯醚/聚苯乙烯共混物。3.权利要求1所述的过滤板，其中在所述过滤区中有多个层叠的膜。4.权利要求1所述的过滤板，其中所述一个或多个膜具有周边，并且其中所述热固性塑料将所述周边粘合到所述聚合物框架。5.权利要求1所述的过滤板，还包含与所述出口流体连通的多个孔。6.权利要求5所述的过滤板，其中所述孔被定位成使得在过滤操作期间，通过所述膜的滤液进入所述孔中并且流向所述出口。7.权利要求1所述的过滤板，其中所述一个或多个膜包覆成型到所述聚合物框架上。8.一种层析单元，其具有入口和出口，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：EMD密理博公司，
类型：发明
国别省市：