[發明專利]一種多層共擠出一次性生物工藝袋用膜材

在審

• 申請號: 202110815733.0
• 申請日: 2021-07-19
• 公開（公告）號: CN113580703A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 楊宇明;徐江寧;宋金沛
• 申請（專利權）人: 浙江金儀盛世生物工程有限公司
• 主分類號: B32B27/08
• 分類號: B32B27/08;B32B27/32;B32B27/30;B32B27/34;B32B7/12;B29C48/21;B65D30/02;C12M3/00;C12M1/00
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 曹小燕

本發明提供了一種多層共擠出一次性生物工藝袋用膜材及其制備方法，采用LLDPE和ULDPE為液體接觸層，LDPE和LLDPE為防護層，尼龍/乙烯?乙烯醇共聚物/尼龍或尼龍/乙烯?乙烯醇共聚物的復合結構制備氣體阻隔層，選用合適的粘合層，以及合適的厚度，制得的一次性生物工藝袋抗穿刺力強、氣體阻隔性能、耐水性、強度、抗彎折性能、透明度俱佳，同時兼備優異的熱封性能，并且具備良好的生物相容性，細胞培養密度高，具有優異的細胞培養效果，制備工藝簡單、操作簡便、效率高，可用于制備一次性生物反應器袋、儲液袋、攪拌袋、稱量袋以及投料袋等。

本申請主張中國在先申請，申請號:202110644601.6，申請日2021年6月9日的優先權；其所有的內容作為本發明的一部分。

技術領域

本發明屬于生物反應器用膜材領域，具體而言，涉及一種用于生物反應器的多層共擠出一次性生物工藝袋膜材及其制備方法。

背景技術

近年來，一次性技術因其污染風險少、清潔和使用便捷等特點在生物制藥行業中得到了廣泛應用，不僅為生物制藥企業帶來了創新設備，幫助制藥企業大大縮短了建設和生產時間，更為其帶來較大的靈活性。目前，一次性反應器可用于抗體、疫苗、重組蛋白、細胞治療、重組血液制品多種藥品類型，適用于研發、臨床和大規模商業化生產。

一次性生物工藝袋不僅是一次性生物反應器中極為重要的部分，還可以做成儲液袋、配液袋、取液袋等，其膜材是一種聚合物多層復合膜，基本組成結構為“液體接觸層/粘合層/氣體阻隔層/粘合層/防護層。其中，液體接觸層要求較低的可提取物/浸出物，能滿足細胞的正常生長和代謝，為細胞生長營造適宜的環境，有較好的生物相容性，適于細胞培養。同時，和防護層一樣，液體接觸層也需要具有一定的熱封性，能為工藝袋的加工提供熱合焊接功能，并提供足夠的熱封強度，避免在細胞培養一個周期內液體滲漏。此外，還要具有一定的耐穿刺、耐彎折能力，確保在使用過程中的可靠性。

國內外多選用超低密度聚乙烯(ULDPE)作為內層液體接觸層，包括已經商品化的Renolit 9101，Millipore-PureFlex，Pall-Allegro TK8，GE-Fortem等；也有小部分使用線性低密度聚乙烯(LLDPE)作為液體接觸層的，如film s80。ULDPE在柔韌性、耐穿刺等方面優于LLDPE，然而在本體強度上相對較弱。

防護層一方面要具有良好的熱封性能，以提供搭接形式的熱合焊接；另一方面還要具有一定的強度和透明度。綜合之下，聚乙烯是最適合的材料。其中低密度聚乙烯(LDPE)的透明度相對較高但強度比較低；LLDPE的透明度相對較低但強度高。良好的透明性利于研究和工作人員隨時隨地觀察細胞的生長。

阻隔層確保生物工藝袋具有良好的氧氣、水蒸氣、二氧化碳等氣體隔絕功能，為細胞生長提供環境保障。國外商業化的生物袋膜材中普遍使用乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)作為阻隔層，如表1所示，包括Renolit 9101、film s80、films71、Millipore-PureFlex、PureFlex plus、PALL-Allegro TK8和GE-Fortem等。

國內CN201811633602.5、CN201821441762.5和申請號為201910303806.0的專利中也均采用了EVOH作為阻隔層(見表2)。EVOH的吸濕性大，對于水蒸氣的阻隔效果極差，因此對于潮濕環境中的細胞培養EVOH作為阻隔層明顯不能滿足要求。

表1國外的一些工藝袋膜材的組成結構

表2國內的一些復合膜材的組成結構