[发明专利]官能化非织造制品

说明书

本发明涉及官能化非织造基底及其制备方法。本发明还涉及使用该官能化非织造基底的过滤器和过滤流体的方法。该官能化基底可用于从生物样品中选择性过滤和去除生物材料，例如生物污染物。

背景技术

靶标生物材料，例如病毒和生物大分子(包括活细胞的组分或产物，例如蛋白质、碳水化合物、类酯、和核酸)的检测、定量、分离和纯化一直以来都是研究人员的目标。从诊断上来讲，检测和定量是重要的，例如，作为各种生理条件(例如疾病)的指示。由细胞培养或发酵法制成的生物大分子(例如单克隆抗体)的分离和纯化对治疗和在生物医学研究中是重要的。生物大分子(例如酶)已经被分离、纯化，并随后用于制备甜味剂、抗生素、和多种有机化合物(例如乙醇、乙酸、赖氨酸、天冬氨酸)、和生物可用的产品(例如抗体和类固醇)。

根据溶质在介于流动相(其可为气体或液体)和固定相之间的交换，可对生物产物混合物进行色谱分离和纯化操作。因为每一种溶质与固定相的结合相互作用不同，所以实现了溶液混合物的各种溶质的分离。当经受流动相的解离和置换作用时，与相互作用不太强的溶质相比，较强的结合相互作用一般导致较长的保留时间，并且以这样的方式可实现分离和纯化。

大多数当前的捕集或纯化色谱法通过常规的柱工艺实现。这些技术在下游纯化中具有严重的瓶颈问题，因为使用色谱法的通过量低。缓解这些问题的尝试包括增加色谱柱的直径，但这继而由于有效且可重复性装柱的困难而面临挑战。直径较大的柱也增加难以解决的沟流发生率。另外，在常规的色谱柱中，当检测到所需产物的突破量高于特定水平时，吸收操作被停止。这会引起吸附介质的动态容量或有效容量将显著小于总容量或静态容量。此外，必须保护选择性蛋白质A柱免受有害杂质的污染，该杂质可能堵塞该柱，从而使其难以清洁或可能毁灭该柱而无法再使用。鉴于一些色谱树脂成本较高，这种有效性的减少具有严重的经济后果。

聚合物树脂被广泛用于各种靶标化合物的分离和纯化。例如，可根据以下情况将聚合物树脂用于纯化或分离靶标化合物：离子基团的存在、靶标化合物的大小、疏水相互作用、亲和相互作用、或共价键的形成。本领域需要这样的官能化膜，这种官能化膜克服扩散与结合方面的限制，并可以在高通过量和较低压降下操作。本领域需要这样的聚合物基底，这种聚合物基底在单克隆抗体制备中对从生物进料流中选择性移除生物污染物(例如宿主细胞蛋白质、细胞碎片、DNA片段、病毒和细胞碎片)而言具有提高的亲和力。

发明内容

本发明提供制品，该制品包括非织造基底和聚合物，其中非织造基底的平均纤维尺寸为0.7μm至15μm、空隙体积为50％至95％，聚合物包含接枝到非织造基底表面的阳离子型氨基烷基(甲基)丙烯酰基单体单元。该制品可以用作过滤元件，以从流体(例如通过通用细胞产物采收技术制备的那些流体)混合物中纯化或分离靶标材料，例如宿主细胞蛋白质、DNA片段、病毒、和细胞碎片、低聚核苷酸或治疗性蛋白，例如单克隆抗体(MAb)。具体地讲，本发明的制品的一个或多个层可以用于深度型过滤应用，该层中的每一层都可以具有相同或不同的平均纤维尺寸、空隙体积、聚合物接枝度、接枝聚合物的单体组成、孔隙度、蓬松度、拉伸强度和表面积。该官能化基底还可以与常规过滤元件(例如多孔膜或微孔膜)联合使用。

本发明还提供制备该制品的方法，该方法包括以下步骤：提供非织造基底；在惰性气氛中使非织造基底暴露于电离辐射下；以及随后使暴露的基底吸收包含接枝氨基烷基(甲基)丙烯酰基单体的溶液，以将所述单体接枝聚合到非织造基底的表面。

附图说明

图1为实例1和比较例1的制品的过滤性能图。

图2为实例4的过滤性能图。

图3为比较例6的过滤性能图。

图4为实例9的过滤性能图。

图5为实例11a-d的过滤性能图。

图6为成型为多个褶绉的根据本发明的过滤器介质的示例性实施例的透视图；

图7为以透镜形式提供并包括根据本发明的过滤器介质的示例性过滤器装置的剖视图；

图8为以封装形式提供并包括根据本发明的过滤器介质的示例性过滤器装置的透视图和部分剖面图；

图9为在图8的9-9处截取的以封装形式提供并包括根据本发明的第一褶绉介质圆柱体和第二褶绉介质圆柱体的示例性过滤器装置的剖视图；和

图10为在图8的9-9处截取的以封装形式提供并包括芯的示例性过滤器装置的剖视图，其中根据本发明的过滤器介质螺旋状卷绕在该芯周围。

具体实施方式