[发明专利]单次过滤系统和工艺

说明书

本发明涉及单次过滤系统和工艺。本发明在多个实施例中提供了混合单次切向流过滤组件、一次性单次切向流过滤组件、可缩放单次切向流过滤组件和可适应模块化单次切向流过滤组件。在其他实施例中，本发明涉及用于从单次切向流过滤组件中的滤膜表面回收蛋白质并且用于清洗切向流过滤组件的工艺。在另外的实施例中，本发明提供了增加单次切向流过滤组件的处理能力的方法。

相关申请

本申请要求于2014年6月16日提交的美国临时申请号62/012,792的权益。将上述申请的全部传授的内容通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及单次过滤系统和工艺。

背景技术

单次切向流过滤(SPTFF)工艺提供了若干优于再循环或传统的分批TFF工艺的优点，包括简单、易于使用、以及占地较小，同时避免了一些与再循环相关的不良效应，如较低的转换。

SPTFF工艺典型地是在与传统的分批工艺相比较低的进料流速进行的，以便通过在模块内增加停留时间而有利于转换。在SPTFF工艺中使用的盒通常是顺序处理的，而不是并行处理的，以便通过在较高的进料速率下的操作而增加传质以改进转换。尽管对这些盒的顺序处理可改进SPTFF性能和产物回收，对于用液体冲洗SPTFF组件来除去防腐剂或储存溶液、测量渗透性、对这些膜进行平衡、清洗这些膜、或制备用于储存的膜来说，通常优选并行处理，尤其是因为顺序处理需要另外的时间和材料(例如水、缓冲液、清洗液、储存液)，这与并行处理相比增加了操作的总成本。

因为顺序分级适用于产物(例如蛋白质)处理，并且并行分级适用于冲洗和清洗SPTFF组件，对于可方便地从对盒进行顺序处理转换成对盒进行并行处理的SPTFF系统存在着需求，反之亦然，而同时维持着卫生处理环境。

另外，当前的SPTFF系统有着很多缺点，包括缺少用于一次性操作的可一次性处置性、可扩展性不足(例如用于线性按比例扩大或按比例缩减)、以及不充分的清洗和产物回收方法。

相应地，对于可缩放的和/或一次性的改进的SPTFF组件是有需求的，并且对于用于清洗和从TFF盒中的滤膜回收目标产物(例如蛋白质)的更有效方法也有需求。

发明内容

本发明在一个实施例中提供了一种单次切向流过滤(SPTFF)组件，该组件包括多个处理单元，这些处理单元是流体地连接的，其中，各处理单元包括一个盒架，该盒架包含至少一个TFF盒，并且其中，该组件中的这些处理单元被配置成用于并行处理和/或顺序处理；一个第一通道，该第一通道与延伸通过该多个处理单元的进料口连接；一个第二通道，该第二通道与延伸通过该多个处理单元的滞留物出口连接；一个延伸通过该多个处理单元的渗透物通道；以及一个或多个阀，其中，各阀位于两个相邻处理单元之间的第一通道或第二通道上，并且其中，这些阀在连续数对的相邻的处理单元的第一通道与第二通道之间是交替的。当在第一通道和第二通道上的阀打开时，在SPTFF组件中的处理单元是并行处理的。当在第一通道和第二通道上的阀关闭时，在SPTFF组件中的处理单元是顺序处理的。在一个具体实施例中，在SPTFF组件中的阀是卫生阀。

在另一个实施例中，本发明涉及一种一次性单次切向流过滤(SPTFF)组件，该组件包括一个或多个一次性部件，其中，在包括管件的一次性密封容器中包含一次性部件上的流体接触表面，以用于形成与进料容器和产物容器的无菌连接。这些一次性部件可包括例如一次性供料管线、至少一个一次性TFF盒、用于至少一个TFF盒的一次性支架、一次性滞留物管线以及一次性滞留物阀，或其组合。

在另一个实施例中，本发明涉及一种用于从单次切向流过滤(SPTFF)组件中的滤膜的表面上回收蛋白质的工艺，该工艺包括将包括蛋白质的液体进料引入SPTFF组件中的进料通道；使液体进料沿着进料通道通过滤膜，由此将液体进料分为滞留物和渗透物；使液体进料通过该膜的流动停止一段时间，该时间足以允许渗透物通过渗透而扩散通过该膜，由此将蛋白质从该膜表面转移进入进料通道；并且从进料通道回收转移的蛋白质。