一种除病毒预过滤用尼龙膜及其制备方法技术

本申请涉及尼龙膜的领域，具体涉及一种除病毒预过滤用尼龙膜及其制备方法。一种除病毒预过滤用尼龙膜，包括多孔主体，所述多孔主体具有非定向曲折通路，所述多孔主体一侧为第一侧面，另一侧为第二侧面，所述多孔主体的PMI平均孔径0.05～1um；所述多孔主体对处于等电点的IvIg蛋白结合量为30～100ug/cm2；所述多孔主体的第一侧面的接触角为80～130

【技术实现步骤摘要】
一种除病毒预过滤用尼龙膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及尼龙膜的领域，更具体地说，它涉及一种除病毒预过滤用尼龙膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]来源于血浆、细胞培养物、组织提取物、分泌物以及人工合成的蛋白质溶液中除了含有所需的免疫球蛋白(IgG)或单克隆抗体等低分子蛋白外，不可避免地还含有蛋白质三聚体或高聚体的蛋白质聚集体等高分子蛋白。而高分子的蛋白聚集体是具有毒性的，在应用于患者治疗过程中，容易被视为异物，引起机体免疫系统的反应；或导致细胞功能的异常和死亡，影响器官功能和神经中枢。因此，必须去除这部分的蛋白聚集体以避免蛋白质溶液对患者造成不良的反应。
[0003]其次，蛋白聚集体的尺寸通常比除病毒过滤用的膜孔径大，而即便进入到纯化末端除病毒过滤前的蛋白质溶液中，虽然大部分蛋白聚集体在先前的纯化步骤中除去，但是抗体蛋白等小分子蛋白在溶液中还是有可能发生折叠聚合而形成蛋白二聚体、三聚体等，这些聚集体容易对除病毒过滤器造成堵塞。即使在0.01
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0.1％的低聚集体浓度下也会迅速堵塞除病毒过滤器，造成除病毒过滤器的除病毒过滤效率下降，并且降低除病毒过滤器的耐久性。
[0004]传统的除去蛋白质溶液中的蛋白聚集体的方法有凝胶色谱法、尺寸排阻色谱法或者以超滤膜过滤的方法，成本均比较高。
[0005]赛多利斯公司的授权公告号为US10987629B2的美国专利中公开了一种从流体中去除生物高分子聚集物和小颗粒病毒的方法，其步骤(a)为：通过一个由尼龙
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6制成的多孔聚酰胺形状体过滤含有生物高分子聚集物和小颗粒病毒的流体，该多孔聚酰胺形状体具有内部和外部表面区域，并且配置成使所有内部和外部表面区域具有相同的化学性质，通过多孔聚酰胺形状体过滤含有生物高分子聚集物和小颗粒病毒的流体，使生物高分子聚集物通过吸附从流体中被选择性去除，而小颗粒病毒在去除生物高分子聚集物的流体中透过形状体。
[0006]上述方法公开了尼龙可以通过其本身的化学性质吸附去除流体中的蛋白质聚集体。尼龙膜对蛋白聚集体的吸附作用主要表现为疏水相互作用，虽然尼龙本身是属于亲水材料，但是在尼龙膜的孔表面暴露有疏水基团，使得在流体过滤时，尼龙膜的局部对流体中的蛋白聚集体产生了疏水吸附作用，从而达到了对蛋白聚集体的截留效果。
[0007]但是，本专利技术的专利技术人们发现，尼龙膜在用于除病毒预过滤的时候，如何提高尼龙膜的蛋白聚集体截留效果、吸附载量以及过滤效率是目前亟需解决的。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种除病毒预过滤用尼龙膜及其制备方法。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0010]一种除病毒预过滤用尼龙膜，包括多孔主体，所述多孔主体具有非定向曲折通路，所述多孔主体一侧为第一侧面，另一侧为第二侧面，
[0011]所述多孔主体的PMI平均孔径0.05～1um；
[0012]所述多孔主体对处于等电点的IvIg蛋白结合量为30～100ug/cm2；
[0013]所述多孔主体的第一侧面的饱和食盐水接触角为80～130
°
；
[0014]所述多孔主体在pH＝6.5～10范围内的ζ电位值为大于等于
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50mV且小于0mV。
[0015]本专利技术的尼龙膜利用尼龙膜的孔隙内表面暴露的疏水基团与用于过滤的生物料液中的蛋白聚集体杂质之间的疏水相互作用来吸附截留生物料液中的蛋白聚集体杂质，实现对生物料液的纯化，使得过滤后的生物料液对除病毒过滤器的影响降低。
[0016]IvIg蛋白与尼龙膜的结合量可以表示尼龙膜内部对蛋白聚集体的疏水吸附能力，因为处于等电点的IvIg蛋白在电性上是中性的，当IvIg蛋白通过尼龙膜时，尼龙膜仅通过疏水相互作用吸附IvIg蛋白。本专利技术通过限定尼龙膜的IvIg蛋白结合量来选择尼龙膜对蛋白聚集体的标准疏水吸附能力，以确保最终在与其他条件因素共同配合下，可以对生物料液中的蛋白聚集体的吸附截留起到较好的效果。
[0017]而尼龙膜第一侧面可以是尼龙膜的进液面或者出液面，尼龙膜第一侧面上的接触角大小可以表示尼龙膜的整体疏水程度范围，通过接触角和IvIg蛋白结合量共同限定下的尼龙膜，尼龙膜对蛋白聚集体的疏水吸附效果可以保持在较好的水平上。
[0018]专利技术人发现IvIg蛋白与尼龙膜的结合量虽然可以表示理想状态下的尼龙膜的疏水吸附能力，但是由于蛋白聚集体在尼龙膜内并不是仅仅受到疏水相互作用或者说尼龙膜的疏水吸附能力并不能完全在蛋白聚集体的吸附上表现出来。经过研究后，专利技术人发现尼龙膜中带有的负电强度也会对尼龙膜吸附截留生物料液中的蛋白聚集体产生关键的影响。具体表现为：当尼龙膜带有的负电强度过高时，由于蛋白聚集体通常也会带有负电荷，因此尼龙膜对蛋白聚集体的静电排斥作用较强，使得蛋白聚集体受到的疏水吸附作用被部分抵消，从而降低了尼龙膜对蛋白聚集体的吸附截留综合能力。因此，本专利技术需要控制尼龙膜的负电强度在适当的范围内。
[0019]本专利技术通过限定尼龙膜的ζ电位值在
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50mV～0mv的范围内，以使得尼龙膜可以具备合适的负电强度，从而使得尼龙膜对蛋白聚集体的吸附截留能力得到保障。
[0020]进一步的，所述第一侧面的ζ电位的绝对值小于所述第二侧面的ζ电位的绝对值，所述第一侧面和第二侧面在pH为7时的ζ电位之差的绝对值为8～25mV。
[0021]除了尼龙膜整体所表现的负电强度外，尼龙膜吸附截留生物料液中的蛋白聚集体能力与尼龙膜在厚度方向上的负电强度分布也有关联。
[0022]具体而言，当尼龙膜的第一侧面为进液面时，而第二侧面为出液面时，尼龙膜上负电强度的分布更有利于尼龙膜对蛋白聚集体的截留。尼龙膜的前端(靠近第一侧面的一端)具有较低的负电强度时，尼龙膜前端对蛋白聚集体的静电排斥作用较低，从而显著提高了尼龙膜前端对于蛋白聚集体的吸附截留能力。而尼龙膜的后端(靠近第二侧面的一端)具有较高的负电强度，可以有效降低从尼龙膜前端流入后端的生物料液中的蛋白聚集体沿过滤流方向移动时的流速，因为当蛋白聚集体从尼龙膜的较低负电强度的前端向尼龙膜较高负电强度的后端流动时，蛋白聚集体受到尼龙膜后端的静电斥力更强，因此蛋白聚集体的流
速与生物料液中其他成分相比更慢，相当于延长了蛋白聚集体在尼龙膜前端的吸附截留时间，从而进一步提高了尼龙膜对蛋白聚集体的吸附效果。
[0023]尼龙膜的ζ电位可以用于表示尼龙膜带有的电荷强度。本专利技术通过限定尼龙膜的第一侧面上的ζ电位和第二侧面上的ζ电位的大小，以确保尼龙膜在厚度方向上的负电强度从第一侧面向第二侧面逐步增强。
[0024]根据尼龙膜在不同pH下的ζ电位测试结果可知，尼龙膜的第一侧面和第二侧面之间的ζ电位是随pH升高而下降的，并且下降的幅度为第二侧面高于第一侧面。因此，当pH为6时的尼龙进第二侧面的ζ电位差值限定后，尼龙膜进第二侧面在更高的pH下的ζ电位值必定高于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种除病毒预过滤用尼龙膜，包括多孔主体，所述多孔主体具有非定向曲折通路，所述多孔主体一侧为第一侧面，另一侧为第二侧面，其特征在于：所述多孔主体的PMI平均孔径0.05～1um；所述多孔主体对处于等电点的IvIg蛋白结合量为30～100ug/cm2；所述多孔主体的第一侧面的饱和食盐水接触角为80～130
°
；所述多孔主体在pH＝6.5～10范围内的ζ电位值为大于等于
‑
50mV且小于0mV。2.根据权利要求1所述的一种除病毒预过滤用尼龙膜，其特征在于，所述第一侧面的ζ电位的绝对值小于所述第二侧面的ζ电位的绝对值，所述第一侧面和第二侧面在pH为7时的ζ电位之差的绝对值为8～25mV。3.根据权利要求1所述的一种除病毒预过滤用尼龙膜，其特征在于，第二侧面的饱和食盐水接触角为10～70
°
。4.根据权利要求3所述的一种除病毒预过滤用尼龙膜，其特征在于，所述多孔主体对处于等电点的IvIg蛋白结合量为40～60ug/cm2；所述多孔主体的第一侧面的饱和食盐水接触角为90～110
°
；第二侧面的饱和食盐水接触角为20～55
°
。5.根据权利要求1所述的一种除病毒预过滤用尼龙膜，其特征在于，以ATR法对所述多孔主体的第一侧面和第二侧面进行红外吸收光谱测量，所述多孔主体的第一侧面的相对结晶度X1＝0.002～0.006；所述多孔主体的第二侧面的相对结晶度X2＝0.002～0.006；其中，X1＝A1/A
r
；X2＝A2/A
r
；A1表示所述多孔主体第一侧面在960cm
‑1附近出现的峰的峰面积；A2表示所述多孔主体第二侧面在960cm
‑1附近出现的峰的峰面积；A
r
表示所述多孔主体第一侧面在1638cm
‑1附近出现的峰的峰面积。6.根据权利要求5所述的一种除病毒预过滤用尼龙膜，其特征在于，所述多孔主体第一侧面的相对结晶度X1与第二侧面的相对结晶度X2的比值B＝0.7～0.97。7.根据权利要求1所述的一种除病毒预过滤用尼龙膜，其特征在于，所述多孔主体的孔隙率在40～90％之间，所述第一侧面的孔洞面积率和第二侧面的孔洞面积率之间的偏差C为不大于45％；所述偏差的计算方式为：C＝100
×
(P1‑
P2)/P...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾建东，卢红星，
申请(专利权)人：杭州科百特过滤器材有限公司，
类型：发明
国别省市：