[發(fā)明專(zhuān)利]超多孔性納米纖維墊及其用途

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380070873.3
• 申請(qǐng)日: 2013-12-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104936671A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·科茲洛夫;G·特卡奇克;O·Y·科斯;A·波蒂;J·帕特爾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: EMD密理博公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D39/14
• 分類(lèi)號(hào): B01D39/14;B01D39/08;B01D69/06
• 代理公司: 永新專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 過(guò)曉東

發(fā)明描述

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及液體過(guò)濾介質(zhì)。在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明提供制備具有極小纖維直徑的納米纖維聚合物材料的方法、將這些纖維組裝成高度一致的墊的方法和使用所述墊從流體流去除病毒的方法。

發(fā)明背景

全世界的管理機(jī)構(gòu)均嚴(yán)格要求生物醫(yī)藥化合物的商業(yè)制造商提供他們藥物的生物安全性保證。制造商必須在他們的工藝中插入并驗(yàn)證至少兩個(gè)去除病毒的正交(通過(guò)兩種不同的機(jī)理操作)步驟，其中之一通常是基于大小的過(guò)濾。所述過(guò)濾的預(yù)計(jì)LRV(對(duì)數(shù)減少值)至少為4。

目前的病毒過(guò)濾策略提供于Meltzer,T.和Jornitz,M.編輯，“Filtration?and?Purification?in?the?Biopharmaceutical?Industry”，第2版，Informa?Healthcare,2008，第20章，“Ensuring?Safety?of?Biopharmaceuticals:Virus?and?Prion?Safety?Considerations”,H.Aranha中。

細(xì)小病毒是大小為18nm到26nm的無(wú)包膜二十面體粒子，是一些最小的已知病毒(Leppard,Keith；Nigel?Dimmock；Easton,Andrew(2007).Introduction?to?Modern?Virology.Blackwell?Publishing有限公司，第450頁(yè))。病毒截留膜(virus-retentive?membrane)制造商常規(guī)地依賴(lài)地對(duì)細(xì)小病毒截留性的測(cè)量用于驗(yàn)證他們的膜的病毒去除保證。

存在大量經(jīng)驗(yàn)證用于細(xì)小病毒去除的市售膜。購(gòu)自EMD?Millipore公司(Billerica,MA?USA)的示例性細(xì)小病毒去除膜Pro具有不對(duì)稱(chēng)的孔結(jié)構(gòu)，所述不對(duì)稱(chēng)的孔結(jié)構(gòu)具有密封的病毒去除側(cè)和微孔“支撐”側(cè)。它是通過(guò)用于制備寬范圍的超濾膜和微濾膜的相轉(zhuǎn)化工藝制造的。所述相轉(zhuǎn)化制造工藝的固有限制是膜孔隙率隨孔徑顯著降低。

例如，平均孔徑為0.5微米的微孔膜可具有約75％-80％的孔隙率，而平均孔徑為0.01微米到0.02微米的超濾膜或病毒去除膜在其最窄的孔徑范圍中的孔隙率將僅為小于5％。因此，細(xì)小病毒去除膜常規(guī)具有低孔隙率且因此具有較低的水通量。

隨著生物醫(yī)藥制造變得更加成熟，該工業(yè)正在不斷地尋找方式來(lái)精簡(jiǎn)操作，組合和消除步驟，并且減少處理各批次藥物所耗費(fèi)的時(shí)間。同時(shí)，存在要求制造商降低它們的成本的市場(chǎng)和管理的壓力。由于病毒過(guò)濾在藥物純化的總成中占很大的比例，因此任何提高膜產(chǎn)量并減少藥物處理時(shí)間的方法都是有價(jià)值的。隨著新型預(yù)過(guò)濾介質(zhì)的引入和病毒過(guò)濾器的產(chǎn)量的相應(yīng)提高，越來(lái)越多的進(jìn)料流的過(guò)濾正變得受通量的限制。因此，在維持病毒過(guò)濾器的病毒截留性質(zhì)的同時(shí)改進(jìn)病毒過(guò)濾器的透過(guò)率將對(duì)病毒過(guò)濾步驟的成本具有直接影響。

電紡納米纖維墊是高度多孔性的聚合物材料，其中所述墊的“孔”徑與電紡納米纖維的纖維直徑成線性比例，而所述墊的孔隙率與纖維直徑相對(duì)獨(dú)立并且通常落在85％-90％的窄范圍內(nèi)。這樣高的孔隙率導(dǎo)致電紡納米纖維墊中提供的透過(guò)率相比于具有相似厚度和孔徑等級(jí)的浸漬流延膜(immersion?cast?membrane)的孔隙率的大幅度改進(jìn)。此外，由于如上討論的超濾膜所降低的孔隙率，因此該優(yōu)點(diǎn)在較小孔徑范圍(例如病毒過(guò)濾所需的較小孔徑范圍)中變得放大。

電紡墊形成的無(wú)規(guī)性質(zhì)已導(dǎo)致通常認(rèn)為所述墊不適于液體流的任何臨界過(guò)濾。應(yīng)用電紡材料從溶液可靠去除相對(duì)大的粒子(例如細(xì)菌)最近已開(kāi)始出現(xiàn)在文獻(xiàn)中(參見(jiàn)例如國(guó)際公開(kāi)號(hào)WO2010/107503A1，授予EMD?Millipore公司，名稱(chēng)為“Removal?of?Microorganisms?from?Fluid?Samples?Using?Nanofiber?Filtration?Media”；和Wang等，‘Electrospun?nanofibrous?membranes?for?high?flux?microfiltration”,Journal?of?Membrane?Science,392–393(2012)167–174)。同時(shí)，尚未公開(kāi)關(guān)于使用電紡納米纖維對(duì)極小粒子(例如細(xì)小病毒)進(jìn)行基于大小的過(guò)濾的報(bào)道。

涉及病毒去除和電紡納米纖維的三類(lèi)現(xiàn)有技術(shù)可被概述如下：

分類(lèi)1.使用電紡材料通過(guò)吸附或失活去除病毒