[发明专利]用于粘性组合物的切向流过滤的系统和方法

说明书

用于粘性组合物的切向流过滤(TFF)的装置、方法、系统等，所述粘性组合物包括粘度大于10cP、20cP、50cP或100cP的粘性流体、溶液、凝胶、糊剂、乳膏和悬浮液。所述方法等提供了所述粘性组合物在其储存容器中的增强混合，并且例如可以减小或消除竖直浓度梯度。

背景技术

切向流过滤(TFF)是其中被过滤的输入组合物沿着过滤器(称为“滤膜”)的边连续流动的过滤。相比之下，在“直流过滤”(也称为“死端”过滤)中，输入组合物直接流入管或容器的端部处保持的过滤器中，就像在冲泡容器端部/底部处保持的咖啡过滤器一样。在TFF中，穿过(渗透)滤膜的任何物质被称为“渗透物”，并且停留在(保留在)膜的初始侧上的任何物质被称为“渗余物”。典型地，滤膜过滤出作为渗透物一部分流经过滤器的较小分子。较大分子被保留在渗余物中。TFF是分离和/或纯化“生物分子”的一种良好的方法，这些生物分子是从生物来源获得的分子，诸如蛋白质、多糖和DNA。

TFF和死端过滤器两者的一个问题是，随着时间的推移过滤器趋于堵塞，这会减慢通过滤膜的过滤(也称为低渗透物流速)。TFF的一个优点是，如果操作正确，则它可以连续地洗掉堵塞物：与滤膜平行的输入组合物的恒定流动防止保留的较大分子在膜表面上积累。为了避免堵塞，输入组合物沿着过滤器的流速必须足够快，以防止较大分子贴附并且积累在滤膜上：高流速将它们扫走。然而，高流速引起输入组合物入口处的压力积累。如果压力积累太多，它可能引起输入组合物中的管道和/或输入泵发生故障。

由于大生物分子形成高度粘性的输入组合物，因此难以实现它们的大规模TFF，这进而引起TFF过程期间中的高压积累。大生物分子的另一个问题是，随着时间的推移它们沉降到储罐的底部。这引起“浓度梯度”，这意味着在容器的底部比顶部处有更多的生物分子，并且这进而意味着在底部处的输入组合物比在顶部处的输入组合物更具粘性。除了堵塞过滤器和长的加工时间之外，这还引起不一致且甚至意想不到的高压问题。

因此，未满足改进大生物分子的TFF和/或保护TFF系统免受压力积累的改进的系统、方法等的需求。本发明系统和方法等提供了这些和/或其他优点。

发明内容

提供了用于粘性组合物的改进的以及如果需要无菌的TFF的装置、方法等，所述粘性组合物包括含有大生物分子的那些。这样的粘性组合物包括待通过本文系统加工的粘度大于10cP、20cP、50cP或100cP的粘性流体、溶液、凝胶、糊剂、乳膏和悬浮液。高分子量褐藻糖胶组合物是具有相当大的工业意义的生物分子的实例。粘性组合物可包括高分子量褐藻糖胶组合物，例如包括一定量的高分子量褐藻糖胶组合物的溶液、凝胶、糊剂、乳膏或悬浮液，其导致组合物-粘度大于10cP、20cP、50cP或100cP。褐藻糖胶，诸如岩藻多糖，是硫酸酯化的多糖，其典型地衍生自海藻，并且已经示出有效治疗纤维性粘连和其他医学病症和/或疾患。包括褐藻糖胶的粘性组合物是待通过本文讨论的系统加工的示例性输入组合物。

在一些方面，所述方法、系统等可包括切向流过滤(TFF)系统，所述切向流过滤(TFF)系统包括：

切向流过滤(TFF)模块；

包括输入组合物的储存容器；

切向流过滤输入供应管，其可操作地连接以将输入组合物从所述储存容器递送至所述切向流过滤模块；以及

渗余物回流管，其可操作地连接以将TFF渗余物从所述切向流过滤模块返回到所述储存容器；其中

所述切向流过滤(TFF)系统进一步可以包括至少一个无菌密封件，使得该TFF系统可被配置成将输入组合物从所述储存容器无菌地递送至所述切向流过滤模块，并且将TFF渗余物无菌地递送回至所述储存容器。

在其他方面，所述方法、系统等可包括切向流过滤系统，所述切向流过滤系统包括：

切向流过滤模块；

包括输入组合物的储存容器；