[发明专利]独立式一次性切向流过滤衬垫

说明书

本申请请求2009年8月4日提交的美国临时申请NO.61/273,390的优先权，其公开的内容通过参考引入本申请。

技术领域

本发明涉及一种独立式一次性切向流过滤衬垫。

背景技术

切向流过滤(TFF)是根据尺寸或者分子量不同使用膜来分离液体溶液或者悬浮液中的成分的分离工艺。应用包括蛋白质和诸如核甘酸、抗原和单克隆抗体之类的其他生物分子的浓缩、澄清，以及脱盐；缓冲剂交换；工艺发展；膜选择研究；预先色谱分析澄清来除去胶体微粒；诸如右旋糖和抗生素之类的小分子的去除热源法；细胞培养物、溶胞产物、胶体悬浮液和病毒培养物的收获、洗涤或者澄清；以及试样的制备。

在TFF中，要过滤的溶液或者悬浮液以交叉流的模式通过膜的表面。用于过滤的驱动力是跨膜压力，其通常由位于一次性TFF应用中的蠕动泵产生。滤出液通过膜表面的速度也控制过滤速度，且有助于防止膜的阻塞。因为TFF穿过膜表面再循环渗余物，所以最小化膜积垢，维持了高过滤速度和增强了产品回收。

传统的TFF装置由多个元件形成，其可包括泵、供给溶液容器、过滤模块和用于连接这些元件的导管。在使用中，供给溶液从供给溶液容器引导到过滤模块，同时来自过滤模块的渗余物从过滤模块再循环到供给溶液容器，直到获得希望体积的渗余物。膜夹在顶和底歧管或支撑板之间，该歧管或者支撑板用于提供精确的机械约束防止装置的内部液压压力，以及也用于分配穿过装置内的多个流道的过滤流。这些歧管或者支撑板通常由不锈钢制成，且必须在每次使用前清洁和验证，特别是在生物制药学和其他卫生应用中。这是昂贵和费时的过程。

在更换过滤介质时希望取消清洁和验证步骤的情况下，可以使用一次性衬垫取代可重复使用的不锈钢衬垫。该衬垫包括原先存在于歧管中的流通道以及入口和出口端口，并隔离工艺流体与TFF支撑板接触，该衬垫可由便宜的材料制成，因此在单次使用后即可丢弃，使得处理他们比清洁传统的歧管更加节约成本。另外，该衬垫可以是预先消毒。为了在操作条件下提供足够的强度和刚度，衬垫可具有与支撑板邻接的肋的栅格型式，以有助于防止衬垫在夹紧力作用下扭转(例如参见美国专利7306727，其公开内容通过被引入本申请)。

做成过滤模块的歧管和/或衬垫的压紧是确保有效过滤和避免流体渗漏的关键。传统的，通过使用多个带螺纹的杆压紧这些元件，如图1所示。该装置的元件(例如歧管或衬垫，过滤盒，顶板和底板)设有每一个的尺寸都设计成接纳各自杆的孔(两个孔如图1所示)，并以适合的顺序叠加在杆上形成密封关系。然后，螺母或类似物螺旋到该杆上以维持这些元件在过滤期间处于压紧状态。

当TFF支撑板上的螺母松动时，例如过滤过程完成后，TFF盒密封垫片上的压力就会消失。这导致在盒通道中任意流体滞留量从该模块漏出，这能产生问题，特别是当流体有毒性时。例如，一种在生物生产过程中的紧急技术，用于将有毒物质结合到某些单克隆抗体(Mabs)上。这导致高毒性的工艺流体，其以上文所述的方式渗漏对使用者健康产生危害。

因此，需要提供独立于由支撑板产生的整个装置的压紧的TFF元件中的一些的压紧，以避免流体从该装置渗漏。

发明内容

本发明公开的实施方式克服了现有技术中的缺陷，其包括一种切向过滤组件，该切向过滤组件包括一个或多个歧管或优选一次性衬垫，其密封独立于整个模块。

根据某些实施方式，提供一种切向流过滤装置，其中，一个或多个衬垫位于过滤元件和顶、底板之间。该衬垫包括流通道以及入口和出口端口。该衬垫优选由便宜的材料制成，因此，在单次使用过后可以丢弃，使得处理他们比清洁传统的由不锈钢制成的歧管更加节约成本。此外，衬垫可以预先消毒。为了在操作条件下提供足够的强度和刚度，衬垫可具有与支撑板邻接的肋的栅格型式，以有助于防止衬垫在夹紧力作用下扭转。该一个或多个衬垫可以包括一个或多个传感器端口或座，用于可移去地将传感器固定至衬垫。如果含有传感器，隔膜布置在衬垫中的传感器和流体通道之间，以隔离传感器元件直接接触通道中的流体。传感器保留检测通道中流体压力的能力，但隔膜的存在防止传感器被流体污染。衬垫前板包括螺钉或类似物，该螺钉或类似物连接到过滤盒和第二TFF衬垫板以独立于支撑板将它们密封在一起。