[发明专利]用于处理含蛋白质悬浮液或含蛋白质溶液的方法

说明书

本发明涉及一种用于处理含蛋白质悬浮液或溶液的方法，例如用于浓缩或清理悬浮液或溶液中所含的含蛋白质颗粒或溶解的含蛋白质物质。在所述方法中，含蛋白质悬浮液或溶液借助于过滤器模块被过滤，并将保留在过滤器模块中的含蛋白质颗粒或溶解的含蛋白质物质借助于反冲洗流体输送出过滤器模块。

技术领域

本发明涉及一种用于处理含蛋白质悬浮液或溶液的方法，所述含蛋白质悬浮液或溶液含有分散在载体流体中的含蛋白质颗粒或溶解的含蛋白质物质。本发明还涉及该方法在浓缩和清理含蛋白质颗粒或溶解的含蛋白质物质中的用途。

背景技术

在环境和质量管理中，特别是在医疗技术中的水处理和生物流体的液体处理中，经常需要识别水系统中的分散或溶解成分，以便可以使它们可用于进一步的处理步骤和分析。为此，通常需要从高度稀释物中浓缩和清理这些成分。在这种情况下，采用过滤过程来分离和/或清理这些成分。与此相关的是，特别是在市政或临床供水系统中，需要能够识别诸如病毒、细菌或原生动物、病原体、细胞、细胞碎片、热原、内毒素或其它含蛋白质颗粒等可以以高度稀释的形式分散或溶解在水源中的微生物，并评估它们的健康风险。

从稀释的水系统中浓缩成分需要过滤掉大量的液体。在此，中空纤维膜过滤已被证明优于使用其它膜的过滤。在这方面，近年来已经开发了各种过滤过程来浓缩和清理细菌、病毒和其它含蛋白质物质。特别采用的是“切向流”和“死端(Dead End)”过滤过程。

根据“切向流”过滤，过滤是通过膜进行的，其中，待过滤的液体沿着过滤器模块内的膜表面流动。由此，液体的一部分通过过滤器模块内的膜壁到达膜壁的相反侧。液体的另一部分保留在膜壁的这一侧，并作为所谓的保留物被引导出过滤器。保留物可以再循环并再次供给过滤器，使得待过滤的液体的被膜壁阻挡的成分集中在保留物中。

特别是在中空纤维膜过滤器中采用“切向流”方法。流体例如通过中空纤维膜过滤器上的流体通路输送到中空纤维膜的管腔侧，流经中空纤维膜，并经由第二流体通路被引导出中空纤维膜，然后再循环。滤出液通过中空纤维膜的膜壁进入中空纤维膜过滤器的纤维间隙。待过滤的液体的膜渗透成分与滤出液一起被排出，使得保留在保留物中的成分同时得到净化。可以继续进行再循环，直到保留物中的成分被足够地浓缩或净化。如果打算过滤大量液体，可能会导致相对较长的循环过程。不利的结果是来自待过滤的液体的沉积物在此形成在膜表面上。这些沉积物阻碍有效过滤，在更糟糕的情况下导致堵塞膜孔，从而损害过滤并阻止待分离的成分的有效浓缩和净化。此外，在“切向流”方法中，首先将整个样本提供在样本容器中是有利的，以便可以再循环保留物和保留物中的成分的浓度。

在“死端”过滤方法中，液体被引入过滤器模块，并通过建立的压力梯度穿过膜壁。中空纤维膜过滤器通常采用“死端”方法，即经由流体通路将液体在中空纤维膜的管腔侧引入中空纤维膜过滤器中。中空纤维膜的端部在此被密封或堵塞，从而不会有流体通过中空纤维膜的端部泄漏。特别地，在中空纤维膜的另一端的第二流体通路经常被堵塞，使得所有待过滤的流体都通过膜壁，并可以作为滤出液输送出去。待过滤的液体的被膜阻挡的成分收集在过滤器中，特别是在中空纤维膜的管腔中，并且通过反冲洗在进一步的输送步骤中从过滤器中回收。因此，还可以首先在过滤器中收集样本，并将其存储以备以后使用，例如通过反冲洗进行回收。

就所需时间而言，“死端”方法优于“切向流”方法。然而，不利的是，膜往往会被堵塞。含蛋白质颗粒或溶解的含蛋白质物质容易被膜壁吸附并沉降在膜壁的表面和孔中。这种堵塞会阻碍蛋白质的有效回收，损害过滤。已知用牛血清或聚磷酸钠(NAPP)或二磷酸钠预处理中空纤维膜过滤器以消除堵塞。然而，这样的过程是不利的，因为它们是耗时的，并且过滤器可能会受到微生物的污染。还已知的是在过滤过程中使用诸如NAPP或TWEEN(吐温)80作为表面活性物质的添加剂来评估要评估的含蛋白质颗粒或溶解的含蛋白质物质的吸附。在此，要获得的蛋白质的加性污染被认为是不利的。此外，还可以将添加剂添加到反冲洗流体中，以实现对含蛋白质颗粒或溶解的含蛋白质物质的解吸附。然而，这些添加剂也与对浓缩的含蛋白质颗粒或溶解的含蛋白质物质的污染有关。