[发明专利]离心过滤器

说明书

本申请要求享有于2007年9月24日提交的美国专利申请 No.11/903577的优先权，其发明公开通过引用而结合在本文中。

技术背景

离心过滤器可用于分离例如抗体酶、核酸和蛋白质的生物物质， 以用于浓缩、脱盐、净化和分馏的目的。这些装置大多通常用于离心 分离仪器中，其可由固定角度转子结构或摆动角度转子结构或可变角 度转子结构组成。过滤工艺的速度和渗余物样品的回收被客户高度重 视。通常通过除去隔膜胶囊(样品保持器)并使其在接收管中反向旋转 而获得高于85％的样品回收值。

这种装置通常用于浓缩尿、血清、血浆和脑脊髓液。例如，尿中 的特定蛋白质的测量可能对于诊断和处理各种疾病状态而言是重要 的，而尿中这些蛋白质的含量时常太小，以至于在没有首先浓缩蛋白 质的条件下检测不到。常规装置通常包括具有样品容器的外壳、密封 在外壳中的过滤器以及用于收集浓缩样品的收集室，该过滤器使得样 品在受到驱动力(例如离心作用)时必须穿过过滤器。

一些可从商业上获得的装置的示例包括可从Millipore公司获得 的Microcon^TM型装置，在这种装置中，使用硅垫圈将圆形隔膜冲切、 定位并夹紧在合适位置。还可从商业上获得Ultrafree^TM型装置，在这 种装置中，将矩形隔膜冲切、定位并黏附地粘合在合适位置。将暗沟 套管压配在合适位置，从而将隔膜紧固在合适位置。然而，套管可能 破裂和泄漏，这可能是由发生在熔合线的应力导致的。

在授予Vassarotti的美国专利No.5647990中，公开了另一典型装 置。Vassarotti公开了一种离心过滤装置，在这种装置中，过滤器布置 在过滤室的侧壁中，并且，浓缩腔布置在过滤室的底壁中。在施加离 心力时，产生力矢量，作用于样品中的大分子，并且扫掠过滤器表面， 导致将大分子收集在远离过滤器表面的浓缩腔中。

在授予Miyagi等的美国专利No.4722792中，显示了又一典型装 置，其公开了一种离心过滤器，其中，过滤器薄膜以相对于过滤器的 轴线倾斜或平行的方式设置在样品室和过滤室之间，使得无论过滤器 是用于角度转子型还是摆动转子型的离心机中，过滤器在运行期间均 定位成相对于离心力倾斜或平行，以减少阻塞。

然而，常规装置受到各种缺陷的困扰，包括低于期望的回收、过 滤速度和/或高价格。期望提供一种例如离心过滤装置的过滤装置，其 在有竞争力的价格下提供了改善的回收和快速过滤时间。

发明内容

通过本发明，克服了现有技术的问题，这提供了一种尤其适合于 浓缩液体样品，尤其是生物分子的过滤装置，以及一种浓缩、脱盐、 净化和/或分馏液体样品的方法。更具体地说，在某些实施例中，该装 置包括具有样品容器的外壳以及两个设置在外壳中的大致竖直定向 且间隔开的隔膜。暗沟与各个隔膜相关，使得穿过各个隔膜的流体流 过相应的暗沟而进入滤液收集室中。未穿过隔膜的流体收集在渗余物 收集室中，并可通过例如反向旋转步骤而回收，获得大于约90％的回 收率。隔膜的大致竖直的定向将可用隔膜面积增加了常规的 Microcon^TM过滤装置中的可获得的面积的至少2.7倍。双面板结构在 末级过滤期间还保持了在使用时比单面板结构更多的可用隔膜面积。 当渗余物样品变得更浓缩且隔膜表面污垢增加，隔膜内部污垢增加， 且流体高度下降时，在末级过滤期间最需要活性隔膜面积。优选装置 外壳由低成本的材料制成，具有较低的特定蛋白结合性质，并且是一 次性的。

通常按以下方式来使用这种类型的过滤装置：

1.将样品保持容器插入到小瓶中。

2.在不使隔膜与吸移管尖端接触的条件下，将溶液吸移到样品 保持容器(例如，0.5ml最大容积)中。

3.将组件放置在兼容的离心机中，并使转子与类似的装置平衡。

4.使用供应商的“离心指南”，使装置旋转正确的旋转时间和速度。

5.从离心机除去组件。使小瓶与样品保持容器分离。

6.将样品保持容器倒置于新的小瓶中，不容许任何渗余物掉落， 然后，在1000xG(或简称为脉冲)下将组件旋转例如3分钟，以将浓缩 物转移至小瓶中。

7.从离心机除去该组件。使样品保持容器与小瓶分离。将密封 盖卡扣到小瓶上，并以可靠的方式储存产品，以用于以后使用。