[发明专利]离心过滤器

说明书

本申请是于2010年3月24日提交的已进入中国国家阶段的PCT专利申请(中国国家申请号为200880109473.8，国际申请号为PCT/US2008/010145，发明名称为“离心过滤器”)的分案申请。

本申请要求享有于2007年9月24日提交的美国专利申请No.11/903577的优先权，其发明公开通过引用而结合在本文中。

技术背景

离心过滤器可用于分离例如抗体酶、核酸和蛋白质的生物物质，以用于浓缩、脱盐、净化和分馏的目的。这些装置大多通常用于离心分离仪器中，其可由固定角度转子结构或摆动角度转子结构或可变角度转子结构组成。过滤工艺的速度和渗余物样品的回收被客户高度重视。通常通过除去隔膜胶囊(样品保持器)并使其在接收管中反向旋转而获得高于85%的样品回收值。

这种装置通常用于浓缩尿、血清、血浆和脑脊髓液。例如，尿中的特定蛋白质的测量可能对于诊断和处理各种疾病状态而言是重要的，而尿中这些蛋白质的含量时常太小，以至于在没有首先浓缩蛋白质的条件下检测不到。常规装置通常包括具有样品容器的外壳、密封在外壳中的过滤器以及用于收集浓缩样品的收集室，该过滤器使得样品在受到驱动力(例如离心作用)时必须穿过过滤器。

一些可从商业上获得的装置的示例包括可从Millipore公司获得的Microcon?型装置，在这种装置中，使用硅垫圈将圆形隔膜冲切、定位并夹紧在合适位置。还可从商业上获得Ultrafree?型装置，在这种装置中，将矩形隔膜冲切、定位并黏附地粘合在合适位置。将暗沟套管压配在合适位置，从而将隔膜紧固在合适位置。然而，套管可能破裂和泄漏，这可能是由发生在熔合线的应力导致的。

在授予Vassarotti的美国专利No.5647990中，公开了另一典型装置。Vassarotti公开了一种离心过滤装置，在这种装置中，过滤器布置在过滤室的侧壁中，并且，浓缩腔布置在过滤室的底壁中。在施加离心力时，产生力矢量，作用于样品中的大分子，并且扫掠过滤器表面，导致将大分子收集在远离过滤器表面的浓缩腔中。

在授予Miyagi等的美国专利No.4722792中，显示了又一典型装置，其公开了一种离心过滤器，其中，过滤器薄膜以相对于过滤器的轴线倾斜或平行的方式设置在样品室和过滤室之间，使得无论过滤器是用于角度转子型还是摆动转子型的离心机中，过滤器在运行期间均定位成相对于离心力倾斜或平行，以减少阻塞。

然而，常规装置受到各种缺陷的困扰，包括低于期望的回收、过滤速度和/或高价格。期望提供一种例如离心过滤装置的过滤装置，其在有竞争力的价格下提供了改善的回收和快速过滤时间。

发明内容

通过本发明，克服了现有技术的问题，这提供了一种尤其适合于浓缩液体样品，尤其是生物分子的过滤装置，以及一种浓缩、脱盐、净化和/或分馏液体样品的方法。更具体地说，在某些实施例中，该装置包括具有样品容器的外壳以及两个设置在外壳中的大致竖直定向且间隔开的隔膜。暗沟与各个隔膜相关，使得穿过各个隔膜的流体流过相应的暗沟而进入滤液收集室中。未穿过隔膜的流体收集在渗余物收集室中，并可通过例如反向旋转步骤而回收，获得大于约90%的回收率。隔膜的大致竖直的定向将可用隔膜面积增加了常规的Microcon^TM过滤装置中的可获得的面积的至少2.7倍。双面板结构在末级过滤期间还保持了在使用时比单面板结构更多的可用隔膜面积。当渗余物样品变得更浓缩且隔膜表面污垢增加，隔膜内部污垢增加，且流体高度下降时，在末级过滤期间最需要活性隔膜面积。优选装置外壳由低成本的材料制成，具有较低的特定蛋白结合性质，并且是一次性的。

通常按以下方式来使用这种类型的过滤装置：

1．将样品保持容器插入到小瓶中。

2．在不使隔膜与吸移管尖端接触的条件下，将溶液吸移到样品保持容器(例如，0.5ml最大容积)中。

3．将组件放置在兼容的离心机中，并使转子与类似的装置平衡。

4．使用供应商的“离心指南”，使装置旋转正确的旋转时间和速度。

5．从离心机除去组件。使小瓶与样品保持容器分离。

6．将样品保持容器倒置于新的小瓶中，不容许任何渗余物掉落，然后，在1000xG(或简称为脉冲)下将组件旋转例如3分钟，以将浓缩物转移至小瓶中。

7．从离心机除去该组件。使样品保持容器与小瓶分离。将密封盖卡扣到小瓶上，并以可靠的方式储存产品，以用于以后使用。

离心过滤的一般的工艺流程图。