[发明专利]用于去除过程液体中生物污染物的吸收性过滤介质

说明书

本申请要求2006年2月17日提交的临时申请序列No.60/774773的优先权，其公开内容在此通过引用结合进来。

技术领域

本发明涉及用于去除过程液体中生物污染物的吸收性过滤介质。

背景技术

纤维素深度过滤器(depth filter)，比如来自Millipore Corporation的+可商购过滤器，通常在生物药物的制备中用于澄清各种粗产物流体，所述生物药物比如源于哺乳动物细胞培养物。这些复合过滤器包括结构紧密的纤维素深度介质层，可以针对具体应用而进行最优化，比如保留胶体颗粒和细胞碎片或者保留全细胞和较大的碎片。它们在单一滤筒中结合了连续等级的介质。这些过滤器最常用于抛光或者二次澄清过程中，以从含水产物(蛋白质)流中去除少量悬浮物质。这些过滤器的主要功能是保护或者延长更昂贵的下游分离过程，比如无菌过滤和亲和色谱仪的使用寿命。也就是说，这些过滤器的共同应用是作为“预过滤器”，即保护下游装置和介质免受胶态污染物和其它细胞碎片的影响。另外，所述深度过滤器也用于通过去除痕量的黏结蛋白质(agglomerated protein)来保护病毒清除型过滤器。

在本行业中同样公知的是，复合深度过滤器也能够以不同程度保留在哺乳动物细胞培养物中常见的一些可溶性污染物，比如核酸、宿主细胞蛋白质、脂质、表面活性剂等。这种对于特定可溶性污染物的保留能力是基于深度过滤介质的吸附性能。

在这些深度过滤器中通常采用的过滤介质包括精制纤维素纤维(源于木浆和/或棉花)、硅藻土和水溶性热固树脂粘合剂。这些复合体中的硅藻土(二氧化硅的天然形式，含有痕量的各种硅酸盐)通常为40-60重量％，被认为是必要组分，吸收胶体大小的生物物质，比如细胞断片、细胞器和黏结蛋白质，以及各种可溶性的生物化学物质，比如蛋白质、脂质和核酸。

但是，采用这些纤维素深度过滤器制备肠道外药和其它药物的主要缺点之一是它们释放到体系中的水溶性污染物的含量相对较高。实际上，在使用前为了将这些有机和无机污染物含量降低到可接受的水平，需要大量的预冲洗。而且，硅藻土吸附剂在深度过滤介质中的最大加载量被限制为大约60重量％，而且所述吸附剂保留在纤维基后中所需的最小颗粒尺寸为大约10微米。

所以，本发明的目标是减少或者消除从吸附性过滤器中释放污染物。

本发明的另一目标是提高吸附剂在过滤介质中的含量或加载量。

本发明的又一目标是提供具有更小吸附剂颗粒的过滤器，以使用于吸附的可用表面积最大化。

通过下面的详述和附图，本发明的其它目标和优点将变得显而易见。

发明内容

通过本发明解决了现有技术的问题，本发明提供了特别适于去除过程液体中生物污染物的吸附性过滤介质。采用仅仅颗粒吸附剂和水不溶性热塑粘合剂形成了吸附性材料的多孔固定床。所得到的复合过滤器和常规深度过滤器相比，可以具有更高量的、吸附性颗粒更小的吸附剂。消除纤维素纤维以及消除水溶性热固粘合剂，使得过程液体的污染程度下降。结果，不再需要大量的预冲洗来减少外部污染物。通过提高吸附性材料的含量和/或通过采用更小的吸附性介质来最大化可用于吸附的表面积，实现了介质性能的改进。

所得到的复合过滤材料基本上或者完全没有纤维素和热固性粘合剂，可以置于生物反应器下游和无菌过滤器上游的澄清系统中。其它应用包括在病毒清除型过滤和色谱分离之前对细胞培养物流体进行预处理。

附图说明

图1是比较本发明复合体和常规复合体的透水性的图；

图2是预过滤压差和通过量的关系图；

图3是无菌过滤压差和通过量的关系图；和

图4是通过各种介质的流出物的传导率图表。

具体实施方式

本发明的过滤介质包括吸附性材料和水不溶性热塑粘合剂。这种组合可用于形成吸附性材料的多孔固定床，具有对所述应用而言合适的机械性质，包括渗透性、拉伸强度和弯曲强度。过滤介质特别适于用于深度过滤器。

合适的吸附性材料包括硅藻土、二氧化硅、多孔玻璃、沸石和活性碳。特别优选硅藻土。另外，任何形式(珠子、研磨的粉末、等)的、任何表面化学性质的(离子交换、疏水性等)的色谱分析介质可用作所述多孔介质中的吸附剂。合适的粘合剂包括热塑粘合剂，比如聚烯烃，优选聚乙烯、聚丙烯或者其混合物。粘合剂优选以珠子、粉末或者纤维形式使用。通过正确选择粘合剂(从具有足够高的熔点或软化点方面考虑)，介质可以经过热压处理或者以其它方式蒸汽消毒或者经过γ照射来减少或者消除其中的任何生物污染物。