[发明专利]过滤方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种过滤方法和过滤设备，用于过滤可流动介质特别是可流动的发酵液。

背景技术

本身已知的是，借助于横流过滤(Cross-Flow-Filtration)过滤可流动介质如发酵液，其中人们获得滞留物(Retentat)和渗透物(Permeat)。

由于生物技术的介质可经常涉及敏感的需要非常小心处理的产物，因此存在对用于过滤可流动介质、特别是发酵液的方法和过滤设备的需求，利用该方法和过滤设备，本身的过滤还以特别经济的方式进行。此外，该方法必须在临界的流动条件中或在临界的流动条件下进行，以便确保恒定的容量和高的生产率。

US 52 54 250 A、US 71 62 622 B2、US 2008/0073264A1和US6,461,503B1以及日本专利JP 05-220 499A的摘要、JP 06-2 38 134A、JP 07-2 89 861 A和JP 09-3 23 030 A已知为现有技术。

US 6,461,503B1已知为现有技术。在此，待过滤的介质借助于设置在容器中的旋转的且部分重叠的过滤板过滤，其中渗透物和滞留物不断从容器中输出。容器的尺寸近似对应于容器中的过滤装置的尺寸。容器适配于过滤板的通流条件，并通常经由连接在容器上游的处理罐充填。

发明内容

在该背景下，本发明的目的在于：提供用于过滤可流动介质、特别是发酵液的方法和设备，利用该方法和设备，过滤能够以相对较小的仪器结构、特别是使生产经济地进行，而且在很小的流动条件下或在临界的流动条件下(低横跨膜压力)进行。

本发明的目的通过权利要求1的主题实现。本发明还提供权利要求14的过滤设备以及权利要求24至26的主题。

本发明的特别的优点在于，通过将一个或多个过滤装置直接集成到处理罐中，本身必需分离的部件(处理罐和过滤装置)结合在一起。按照本公开，具有至少一个过滤装置的处理罐按本说明书相互配合地形成优选无抽吸的“过滤设备”，其有利地通过用于在过滤期间在处理罐中形成一规定的流动状况的搅拌装置和/或用于在处理罐中的过滤装置上形成恒定以及优选低的且均匀的横跨膜压力的装置来实现。在本说明书的上下文中，连接在一起的多个过滤设备形成一个过滤系统。非过滤侧、滞留物侧与过滤侧、渗透物侧之间的压差用横跨膜压力表示。

聚集的生物质以及渗透物可形成可能待进一步处理的可回收物质。

该过滤设备具有优选圆形封闭的罐状容器，下文中称为“处理罐”，一个或多个供应管线通到该处理罐中，并且在该处理罐中设置过滤装置、优选至少一个膜式过滤装置，而排出管线配设一截止阀，从而滞留物的排出可在过滤期间停止，直到截止阀打开。

本发明优越地适用于经济地过滤最多种类的介质，特别是基于动物和植物的发酵液、优选动物细胞、特别是哺乳动物细胞的发酵液，所述介质在优选封闭的处理罐中被特别经济地处理。

该结构可设计为单级供料(单批次)的发酵或补料分批(Fed-batch)的发酵，或者设计为连续的发酵过程。由于陶瓷过滤板可被设计为(蒸汽)硬化的(高压灭菌的)，因此该过滤设备还可以直接设置在处理罐或发酵罐中。

在此，首先优选地进行聚集，然后在通过另一流体补偿被抽出的流体的情况下进行称为洗涤的渗滤。然后，清空处理罐并且连同清洁过滤设备。

该过滤方法可在恒定的横跨膜压力(TMP)或恒定的渗透物流下进行。当选择恒定的渗透物流时，横跨膜压力在收集循环期间或在聚集阶段升高。因此，恒定的渗透物流必须适度且准确地限定，以防止横跨膜压力超过最大允许的温度值。

关于所述设备，至少一个过滤装置根据一变型方案优选这样设置在处理罐中，并且所述罐这样设计并可利用待过滤的介质填充，使得介质直接形成一液柱，该液柱在膜式过滤板上产生例如大于0.2bar尤其是0.3bar的恒定的横跨膜压力。

可替代地和/或补充地，该恒定的横跨膜压力也可通过利用流体(例如气体)对处理罐的压力加载而形成。所述压力区域对于过滤发酵液被证实为特别有利的。通过形成相应高的液柱可以简单的方式实现该压力区域，从而液压罐优选为几米高。还可设想到以其他方式，即通过负压或通过从处理罐中抽吸过滤物而形成压差。处理罐的排放管构造成优选可关闭的。

本发明的有利实施方式在从属权利要求中给出。特别是可以实现在方法权利要求中描述的有利的方法变型方案。