[发明专利]一次性生物膜及其制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种一次性生物膜及其制备方法、应用。该一次性生物膜包括依次叠设的外层、阻隔层和内层，所述内层包括依次叠设的加强层、过渡层和热封层，所述加强层位于靠近所述阻隔层的一侧；所述加强层、过渡层和热封层所用材料的熔点依次降低；所述外层为热塑性聚酯弹性体层，或聚丙烯、热塑性聚酯弹性体和氢化苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物的混合物构成的单层。本发明提供的一次性生物膜，具有高的热封强度，以及耐低温、耐刮擦、耐折叠等性能，由该一次性生物膜制得的一次性生物反应器，可以较大程度地避免在实际使用过程中因较高的拉伸强度而发生的漏液现象，为一次性生物反应器的工业化应用提供了保障。

技术领域

本发明属于生物反应器用膜材料领域，尤其涉及一种一次性生物膜及其制备方法、应用。

背景技术

一次性生物反应器是使用一次性生物膜构成的生物反应器。相比于传统的不锈钢或玻璃制成的反应器，一次性生物反应器具有诸多优点，如：占地面积小，使厂房设计变得更加灵活，不需要对设备进行清洗灭菌和相关的验证，简化了生产控制过程，节约固定投资的成本和对能源的消耗，提高了生产效率等等，因此，一次性生物反应器被广泛地应用在生物制药尤其是单抗和疫苗的研发中。

一次性生物膜是一次性生物反应器的重要组成部分，目前国内的一次性生物反应器专用膜主要来源为进口，如进口的Renolit的9101膜，该膜是由依次设置的低密度聚乙烯层(外层)、第一粘合层、乙烯/乙烯醇共聚物层(阻隔层)、第二粘合层和超低密度聚乙烯层(热封层)构成的。虽然由上述Renolit的9101膜制得的一次性生物反应器在生物制药的研发中得到了广泛应用，但是由于其在工业化应用过程中易产生漏液，这严重限制了一次性生物反应器在工业化生产中的广泛应用。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种一次性生物膜及其制备方法、应用，由该一次性生物膜制得的一次性生物反应器，在工业化应用过程中不仅不易产生漏液，而且能够减少甚至避免原料中的小分子物质对细胞培养造成影响，为一次性生物反应器在工业化生产中的广泛应用提供了保障。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种一次性生物膜，包括依次叠设的外层、阻隔层和内层，所述内层包括依次叠设的加强层、过渡层和热封层，所述加强层位于靠近所述阻隔层的一侧；

所述加强层、过渡层和热封层所用材料的熔点依次降低；

所述外层为热塑性聚酯弹性体(TPEE)层，或聚丙烯(PP)、热塑性聚酯弹性体(TPEE)和氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)的混合物构成的单层。

本发明提供的一次性生物膜，通过将内层设置成熔点依次降低的加强层、过渡层和热封层，可有效解决现有技术中采用超低密度聚乙烯作为热封层导致在热封处产生漏液的问题。因为热封时的热传导是从外层开始逐层传导至热封层，发明人经深入研究发现，当热封层与相邻层具有优异的相容性时，才可以保证生物膜的热封部位在使用过程中不会产生漏液，如果热封层的材料只有一个熔点，在实际热封的过程中整个热封层材料均处在熔融状态，使得热封层与相邻的阻隔层之间相容性差，热封处拉伸强度差，进而导致漏液。通过在热封层和阻隔层之间设置加强层和过渡层，在热封过程中，熔点介于加强层和热封层之间的过渡层可提高加强层与热封层之间的相容性，提高热封处拉伸强度，解决现有热封部位的漏液问题。

具有优良的弹性、抗撕裂性和耐磨性的TPEE材料作为外层，可对阻隔层和内层提到保护作用，防止使用过程中因外部刮擦或折叠等原因造成漏液。

本发明提供的一次性生物膜，特定结构的内层结合具有阻隔气体透过性能的阻隔层以及具有耐刮擦和耐折叠的外层，各层之间相互配合，使得一次性生物膜能够承受约1000-2000L液体存储带来的巨大的拉伸强度和撕裂强度，提高了一次性生物膜的抗折叠性能和抗刮擦性能，以及热封部位的热封强度，由该一次性生物膜制得的一次性生物反应器在使用过程中不会产生漏液，为一次性生物反应器的工业化应用提供了保障。