[發(fā)明專利]一種生物制藥用納米纖維涂層除菌膜及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910658905.0
• 申請(qǐng)日: 2019-07-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110314557A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉軻;王棟;王旭;程盼;郭啟浩;李沐芳;魯振坦;趙青華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢紡織大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D67/00
• 分類號(hào): B01D67/00;B01D69/02;C02F1/44
• 代理公司: 長(zhǎng)沙新裕知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43210
• 代理人: 方暉

本發(fā)明公開(kāi)了一種生物制藥用納米纖維涂層除菌膜及其制備方法，所述生物制藥用納米纖維涂層除菌膜包括非織造布基材及其表面的納米纖維網(wǎng)絡(luò)薄層，所述非織造布基材與所述納米纖維網(wǎng)絡(luò)薄層之間通過(guò)化學(xué)交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)；所述納米纖維及微米纖維表面含有電負(fù)性官能團(tuán)；本發(fā)明通過(guò)在非織造布基材表面涂覆孔徑較小的納米纖維網(wǎng)絡(luò)薄層，對(duì)細(xì)菌進(jìn)行有效攔截；并通過(guò)進(jìn)行氣氛等離子體處理，對(duì)膜表面的電荷種類進(jìn)行調(diào)控，從而提高膜的親水性和抗蛋白吸附性，獲得一種能滿足生物制藥需求的除菌效率高、分離效果好的除菌膜，且除菌膜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制備、環(huán)保污染、能夠工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及膜分離技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種生物制藥用納米纖維涂層除菌膜及其制備方法。

背景技術(shù)

在生物制藥領(lǐng)域，由于對(duì)純度的要求很高，生物分離過(guò)程會(huì)直接影響生物制藥產(chǎn)品的質(zhì)量、收率和成本，是生物制藥的關(guān)鍵。與常規(guī)化工產(chǎn)品的分離相比，生物分離要保證高純度和生物活性，通常需要在低溫、潔凈、不改變產(chǎn)品生物活性的條件下進(jìn)行，而膜分離技術(shù)作為一種低耗、高效、可低溫操作的分離技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)常溫下對(duì)藥物的高效提取，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域。同時(shí)，由于膜分離技術(shù)的分離效果與所用膜的性能密切相關(guān)，用于制藥工序最初環(huán)節(jié)的微濾膜的性能對(duì)生物醫(yī)藥產(chǎn)品的品質(zhì)提升具有關(guān)鍵性作用。

近年來(lái)，高性能微濾膜已逐漸成為應(yīng)用面最廣、用量最大、市場(chǎng)發(fā)展最迅速的一種高性能分離膜，在生物制藥工程上主要用于去除尺寸為0.01-10μm的病毒、細(xì)菌及微粒，在保證藥物生物活性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)細(xì)菌等微生物的去除，因此也稱為除菌膜。由于細(xì)胞因子、抗體及酶等蛋白質(zhì)藥物產(chǎn)品對(duì)純度的要求很高，分離過(guò)程需要去除微生物發(fā)酵過(guò)程中的菌體、細(xì)胞碎片、病毒、熱源以及異體蛋白等有害物或無(wú)用物，保證分離效率；同時(shí)要求對(duì)藥物的有效成分的活性不產(chǎn)生破壞，保證產(chǎn)率；然而，現(xiàn)有除菌膜都難以達(dá)到實(shí)際生物制藥的高標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)前，除菌膜主要采用相轉(zhuǎn)化法或雙向拉伸法制備：一方面，制得的膜材料具有較大的單孔尺寸，用于實(shí)現(xiàn)較高的通量，而高截留率主要通過(guò)厚度(幾十到幾百微米)方向的深層過(guò)濾來(lái)實(shí)現(xiàn)，除菌效率不高；另一方面，由于常用的膜片材質(zhì)主要為PVDF、PES等疏水性材料或PA等含極性基團(tuán)的材料，在進(jìn)行制藥原液(水相體系)的除菌應(yīng)用時(shí)，存在表面親水性不足、抗蛋白粘附性較差等問(wèn)題。

公開(kāi)號(hào)為CN106362601A的專利公開(kāi)了一種具有抗菌功能的納米纖維膜過(guò)濾材料及其制備方法，通過(guò)在非織造布基材表面涂覆納米纖維，并將親水性抗菌劑粘附在納米纖維表面，從而制得抗菌效果好、過(guò)濾效果優(yōu)異的納米纖維膜過(guò)濾材料；該方法通過(guò)添加親水性抗菌劑進(jìn)行除菌，盡管能夠表現(xiàn)出較好的親水性，并能夠抑制細(xì)菌在膜表面的生長(zhǎng)，但抗菌劑同樣會(huì)對(duì)藥物的有效成分產(chǎn)生一定的影響，同時(shí)，該過(guò)濾材料并未解決抗蛋白粘附性差的問(wèn)題，則該過(guò)濾材料僅適用于進(jìn)行常規(guī)化工領(lǐng)域的過(guò)濾，而不能應(yīng)用于生物制藥中進(jìn)行除菌。因此，當(dāng)前仍缺乏能用于生物制藥的除菌效率高、親水性好、抗蛋白粘附性高的除菌膜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種生物制藥用納米纖維涂層除菌膜及其制備方法，通過(guò)在非織造布基材表面涂覆孔徑較小的納米纖維網(wǎng)絡(luò)薄層，對(duì)細(xì)菌進(jìn)行有效攔截；并通過(guò)進(jìn)行氣氛等離子體處理，對(duì)膜表面的電荷種類進(jìn)行調(diào)控，從而提高膜的親水性和抗蛋白吸附性，獲得除菌效率高、分離效果好的除菌膜。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種生物制藥用納米纖維涂層除菌膜，包括非織造布基材以及覆蓋在所述非織造布基材表面的納米纖維網(wǎng)絡(luò)薄層，所述非織造布基材與所述納米纖維網(wǎng)絡(luò)薄層之間通過(guò)化學(xué)交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)；所述非織造布基材由微米纖維通過(guò)化學(xué)交聯(lián)劑交聯(lián)而成，所述納米纖維網(wǎng)絡(luò)薄層由納米纖維通過(guò)化學(xué)交聯(lián)劑交聯(lián)而成，所述微米纖維和所述納米纖維的表面均含有電負(fù)性官能團(tuán)。

進(jìn)一步地，所述納米纖維網(wǎng)絡(luò)薄層的面密度為6-10g/m²，所述非織造布基材的面密度為40-150g/m²。