DE102006020463B4 - Method for removing nucleic acids from a liquid, method for producing adsorber elements and use of membrane adsorber material blend - Google Patents

Method for removing nucleic acids from a liquid, method for producing adsorber elements and use of membrane adsorber material blend Download PDF

Info

Publication number
DE102006020463B4
DE102006020463B4 DE102006020463A DE102006020463A DE102006020463B4 DE 102006020463 B4 DE102006020463 B4 DE 102006020463B4 DE 102006020463 A DE102006020463 A DE 102006020463A DE 102006020463 A DE102006020463 A DE 102006020463A DE 102006020463 B4 DE102006020463 B4 DE 102006020463B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
membrane
liquid
nucleic acids
adsorber
size
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102006020463A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102006020463A1 (en
Inventor
Dr. Demmer Wolfgang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sartorius Stedim Biotech GmbH
Original Assignee
Sartorius Stedim Biotech GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sartorius Stedim Biotech GmbH filed Critical Sartorius Stedim Biotech GmbH
Priority to DE102006020463A priority Critical patent/DE102006020463B4/en
Publication of DE102006020463A1 publication Critical patent/DE102006020463A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102006020463B4 publication Critical patent/DE102006020463B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/10Processes for the isolation, preparation or purification of DNA or RNA
    • C12N15/1003Extracting or separating nucleic acids from biological samples, e.g. pure separation or isolation methods; Conditions, buffers or apparatuses therefor
    • C12N15/1017Extracting or separating nucleic acids from biological samples, e.g. pure separation or isolation methods; Conditions, buffers or apparatuses therefor by filtration, e.g. using filters, frits, membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28004Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28011Other properties, e.g. density, crush strength
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28033Membrane, sheet, cloth, pad, lamellar or mat
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28078Pore diameter
    • B01J20/2808Pore diameter being less than 2 nm, i.e. micropores or nanopores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3242Layers with a functional group, e.g. an affinity material, a ligand, a reactant or a complexing group
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J47/00Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
    • B01J47/12Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor characterised by the use of ion-exchange material in the form of ribbons, filaments, fibres or sheets, e.g. membranes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Verfahren zum wenigstens teilweisen Entfernen von Nukleinsäuren (18) aus einer Flüssigkeit (12), wie sie beim Aufschluss von Mikroorganismen, wie Bakterien, Hefen, Pilzen, Protozoen oder von Zellkulturen eukaryontischer Herkunft und von Geweben tierischer oder pflanzlicher Herkunft auftreten, durch selektiv bindende Adsorberelemente (20), die frei in der Flüssigkeit flottieren und nach einer vorgesehenen Inkubationszeit zusammen mit den Nukleinsäuren (18) von der Flüssigkeit getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, dass als Adsorberelemente flächige, mikroporöse Membranstücke (20) einer Größe von 1 mm2 bis 10.000 cm2 verwendet werden, die auf ihrer inneren und äußeren Oberfläche zur Wechselwirkung mit den Nukleinsäuren befähigte Gruppen tragen.Process for the at least partial removal of nucleic acids (18) from a liquid (12), as occur in the digestion of microorganisms, such as bacteria, yeasts, fungi, protozoa or cell cultures of eukaryotic origin and of tissues of animal or vegetable origin, by selectively binding adsorber elements (20) which float freely in the liquid and are separated from the liquid together with the nucleic acids (18) after an intended incubation time, characterized in that the adsorber elements used are flat, microporous membrane pieces (20) of a size of 1 mm 2 to 10,000 cm 2 which carry groups capable of interacting with the nucleic acids on their inner and outer surfaces.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum wenigstens teilweisen Entfernen von Nukleinsäuren aus einer Flüssigkeit, wie sie beim Aufschluss von Mikroorganismen, wie Bakterien, Hefen, Pilzen, Protozoen oder von Zellkulturen eukaryontischer Herkunft und von Geweben tierischer oder pflanzlicher Herkunft auftreten, durch selektiv bindende Adsorberelemente, die frei in der Flüssigkeit flottieren und nach einer vorgesehenen Inkubationszeit zusammen mit den Nukleinsäuren von der Flüssigkeit getrennt werden.The invention relates to a method for the at least partial removal of nucleic acids from a liquid, as occur in the digestion of microorganisms such as bacteria, yeasts, fungi, protozoa or cell cultures of eukaryotic origin and of tissues of animal or vegetable origin, by selectively binding adsorber elements which float freely in the fluid and are separated from the fluid along with the nucleic acids after an intended incubation period.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Adsorberelemente sowie auf die Verwendung von Membranadsorbermaterial-Abfällen zur Herstellung solcher Adsorberelemente.The invention further relates to a process for the preparation of such adsorber elements and to the use of membrane adsorbent waste for the production of such adsorber elements.

Zur Entfernung von Nukleinsäuren aus Flüssigkeiten sind Säulenverfahren bekannt, bei denen eine nukleinsäurehaltige Flüssigkeit über einen vielschichtigen Stapel aus Adsorberelementen in einem Gehäuse geschickt wird. Diese halten die Nukleinsäuren zurück und können nach dem Flüssigkeitsdurchlauf, d. h. nach der Inkubationszeit, aus dem Gehäuse entnommen und geeignet weiterbehandelt oder verworfen werden. Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, dass es mit einer Mehrzahl von Handhabungsschritten verbunden und daher aufwendig ist. Zudem können die Absorberelemente in dem Gehäuse verstopfen.For removal of nucleic acids from liquids, column methods are known in which a nucleic acid-containing liquid is passed through a multilayer stack of adsorbent elements in a housing. These retain the nucleic acids and, after fluid passage, i. H. after incubation, removed from the housing and appropriately treated or discarded. This known method has the disadvantage that it is associated with a plurality of handling steps and therefore expensive. In addition, the absorber elements can clog in the housing.

In der Filtriertechnik ist die Verwendung frei flottierender Filterhilfsstoffe bekannt. Die grundlegende Idee dabei ist es, spezielle Adsorberelemente, die mit einer in der Flüssigkeit vorhandenen Kontaminante binden, mit der Kontaminante in innigen Kontakt zu bringen, so dass eine feste Bindung der Kontaminante an die Adsorberelemente stattfinden kann. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt werden dann die mit der Kontaminante beladenen Hilfsstoffe von der Flüssigkeit getrennt. Die Kontaminante und/oder die gereinigte Flüssigkeit können dann weiteren, separaten Behandlungsschritten zugeführt werden.In the filtration technology, the use of free-floating filter aids is known. The basic idea here is to bring special adsorber elements, which bind with a contaminant present in the liquid, into close contact with the contaminant, so that a firm binding of the contaminant to the adsorber elements can take place. In a subsequent process step, the contaminants loaded with the contaminant are then separated from the liquid. The contaminant and / or the purified liquid can then be supplied to further, separate treatment steps.

In der DE 41 10 252 C1 werden eine Anzahl von Filterhilfsstoffen beschrieben bzw. zitiert. Speziell genannt sind fasrige oder körnige Stoffe, wie z. B. Kieselgel oder Kieselsäurefasern, Aluminiumblättchenpulver, Kunststoff- und Zellulosefasern sowie Metalle, Metalloxide, Kohle sowie faserige oder körnige Kunststoffe. In der genannten Druckschrift werden solche Filterhilfsstoffe bei der Klärung von Getränken eingesetzt. Sie dienen zum Anschwemmen eines Filterkuchens, der Trübstoffe bindet und an feststehenden Filterelementen, durch die die zu klärenden Getränke geleitet werden, eine leicht entfernbare Schicht ausbildet.In the DE 41 10 252 C1 a number of filter aids are described or cited. Specifically named are fibrous or granular materials such. As silica gel or silica fibers, aluminum flake powder, plastic and cellulose fibers and metals, metal oxides, coal and fibrous or granular plastics. In the cited document such filter aids are used in the clarification of beverages. They are used to soak a filter cake, which binds turbidity and forms an easily removable layer on fixed filter elements through which the drinks to be clarified are passed.

Die DE 199 17 399 A1 offenbart die Verwendung von mit Huminsäure imprägnierten Papierschnipseln als Filterhilfsstoffe zur Wasserenthärtung.The DE 199 17 399 A1 discloses the use of humic acid impregnated paper shreds as filter aids for water softening.

Aus der EP 0 775 313 B1 , deren deutsche Übersetzung als DE 695 15 675 T2 veröffentlicht ist, ist es bekannt, als Adsorberelemente ein magnetisches Teilchenpulver zu verwenden, bei dem die einzelnen Pulverpartikel, die frei in der Flüssigkeit flottieren, spezifisch bindend beschichtet sind. Nach Binden der Kontaminante an den Pulverpartikeln kann das Pulver durch Magnetkraft an einem festen Träger fixiert und mit der Kontaminante aus der Flüssigkeit entfernt werden.From the EP 0 775 313 B1 whose German translation as DE 695 15 675 T2 is published, it is known to use as adsorber a magnetic particle powder in which the individual powder particles which float freely in the liquid, are coated specifically binding. After binding of the contaminant to the powder particles, the powder can be fixed by magnetic force to a solid support and removed with the contaminant from the liquid.

Ein ähnliches Verfahren, das magnetische Mikropartikel und Polymernanopartikel als frei flottierende Adsorptionselemente einsetzt, ist aus der DE 197 36 366 A1 bekannt.A similar process using magnetic microparticles and polymer nanoparticles as free-floating adsorption elements is known from US Pat DE 197 36 366 A1 known.

Weitere frei flottierende Filterhilfsmittel sind beispielsweise das unter dem Handelsnamen DEAE-Sephadex-Gel oder DEAE-Sepharose-Gel der Firma General Electric oder DEAE-Zellulose-Fasermaterial, die speziell zum Entfernen von DNA aus einer biologischen Flüssigkeit verwendet werden.Other free-floating filter aids are, for example, under the trade name DEAE Sephadex gel or DEAE Sepharose gel from General Electric or DEAE cellulose fiber material, which are used specifically for removing DNA from a biological fluid.

Andere Verfahren verwenden ausschließlich fixierte Filterhilfsstoffe. Aus der DE 39 30 947 A1 ist die Verwendung einer Säule mit einer porösen Matrix aus Agarose-/Polyacrylamidperlen oder beschichteten Glasmikroperlen bekannt, über die eine zu reinigende Flüssigkeit geleitet wird. Das Teilchenbett aus den genannten Perlen dient dabei als Filterelement, an dem sich die Kontaminante anlagert.Other methods use only fixed filter aids. From the DE 39 30 947 A1 discloses the use of a column having a porous matrix of agarose / polyacrylamide beads or coated glass microbeads over which a liquid to be purified is passed. The particle bed of said beads serves as a filter element to which the contaminant attaches.

Weiter sind nicht-partikuläre Membranfilter bekannt, durch die eine zu reinigende Flüssigkeit geleitet wird, wobei die Kontaminante mit der Filtermembran bindet. Allgemein kann von Membranadsorbern gesprochen werden, wobei darunter solche Membranen zu verstehen sind, die an ihrer Oberfläche funktionelle Gruppen, Liganden oder Reaktanden tragen, die zur Wechselwirkung mit mindestens einem Stoff einer mit dem Membranadsorber in Kontakt stehenden flüssigen Phase befähigt sind. Der Transport der flüssigen Phase durch die Membran erfolgt dabei konvektiv. Die Bezeichnung Membranadsorber ist als Oberbegriff für verschiedene Arten von Membranadsorbern zu verstehen, wie etwa Membranionenaustauscher, Ligandenmembranen und aktivierte Membranen, die ihrerseits je nach den funktionellen Gruppen, Liganden und Reaktanden in unterschiedliche Membranadsorbertypen eingeteilt werden.Furthermore, non-particulate membrane filters are known, through which a liquid to be purified is passed, the contaminant binding with the filter membrane. Generally speaking, membrane adsorbers may be used, including those membranes which carry on their surface functional groups, ligands or reactants which are capable of interacting with at least one substance of a liquid phase in contact with the membrane adsorber. The transport of the liquid phase through the membrane takes place convectively. The term membrane adsorber is to be understood as a generic term for various types of membrane adsorbers, such as membrane ion exchangers, Ligand membranes and activated membranes, which in turn are divided into different Membranadsorbertypen depending on the functional groups, ligands and reactants.

Aus der DE 199 00 681 A1 ist ein Verfahren zur Reinigung von Nukleinsäuren aus einer wässrigen Lösung bekannt, bei dem die Lösung durch einen Stapel von Membranen hindurch filtriert wird, sodass die Nukleinsäuren wie auch in der Lösung enthaltene Endotoxine an den einzelnen Membranschichten adsorbiert werden. Eine anschließende Passage einer Neutralsalzlösung hoher Ionenstärke eluiert nur die Nukleinsäuren, während die Endotoxine in dem Membranstapel gebunden bleiben. Dieses Verfahren weist die oben im Zusammenhang mit allgemeinen Säulenverfahren genannten Nachteile auf.From the DE 199 00 681 A1 For example, a method for purifying nucleic acids from an aqueous solution is known in which the solution is filtered through a stack of membranes so that the nucleic acids as well as endotoxins contained in the solution are adsorbed on the individual membrane layers. Subsequent passage of high ionic strength neutral salt solution elutes only the nucleic acids while the endotoxins remain bound in the membrane stack. This method has the disadvantages mentioned above in connection with general column methods.

Die DE 102 36 664 A1 offenbart ein Filterverfahren, bei dem eine Filterkartusche mit einem von der zu filternden Flüssigkeit durchströmten Gehäuse, in dem eine Adsorbermembran parallel zur Strömungsrichtung ortsfest angeordnet ist, verwendet wird. Bei diesem System, das auf eine Zwangsdurchströmung der ortsfesten Membran verzichtet, ergibt sich zwar nicht die Gefahr eines Verstopfens des Filters; es muss jedoch damit gerechnet werden, dass die Filtriereffizienz mit zunehmender Beladung der Membran nachlässt, sodass nur durch eine komplexe und schwer zu realisierende Regelung der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit eine gleichmäßige Filtrationsausbeute erzielt werden kann.The DE 102 36 664 A1 discloses a filtering method in which a filter cartridge with a housing through which the liquid to be filtered flows, in which an adsorber membrane is arranged in a stationary manner parallel to the flow direction, is used. In this system, which dispenses with a forced flow through the stationary membrane, although there is no risk of clogging of the filter; However, it must be expected that the filtration efficiency decreases with increasing loading of the membrane, so that only by a complex and difficult to implement control of the flow velocity of the liquid, a uniform filtration yield can be achieved.

Die DE 697 18 752 T2 offenbart ein Verfahren zur Isolierung von Nukleinsäuren aus einer Flüssigkeit, bei dem in der Flüssigkeit durch Polymerisierung wasserlöslicher Monomere ein Sol erzeugt wird, welches die zu isolierenden Nukleinsäuren adsorbiert.The DE 697 18 752 T2 discloses a process for the isolation of nucleic acids from a liquid in which a sol is produced in the liquid by polymerization of water-soluble monomers, which adsorbs the nucleic acids to be isolated.

Die DE 692 32 677 T2 offenbart ein chromatographisches Verfahren zur Trennung doppelsträngiger DNA von einzelsträngiger DNA oder RNA, bei dem eine selektive Adsorption der Doppelstrang-DNA an einer Acrylmembran, die kovalent daran gebundene Aralkylaminmoleküle aufweist, erfolgt.The DE 692 32 677 T2 discloses a chromatographic method of separating double-stranded DNA from single-stranded DNA or RNA by selectively adsorbing the duplex DNA to an acrylic membrane having aralkylamine molecules covalently attached thereto.

Aus Rodney J. Y. Ho und Milo Gibaldi, Biotechnology and Biopharmaceuticals, Transforming Proteins and Genes into Drugs, John Wiley & Sons, 2003, Seite 72 ist es bekannt, Zellmembranen von Zellen, die zum Zweck der Extraktion eines erwünschten Stoffes zerstört wurden, aus einem Medium zu entfernen, in dem das Medium über Membranfilter definierter Porengröße geleitet wird. Dies kann im Durchfluss- oder im Überstromverfahren erfolgen. Der Begriff des Membranfilters umfasst hier auch fixierte Hohlfasersysteme und Membransysteme mit Präzisionsporengröße.From Rodney JY Ho and Milo Gibaldi, Biotechnology and Biopharmaceuticals, Transforming Proteins and Genes into Drugs, John Wiley & Sons, 2003, page 72, it is known to remove cell membranes from cells which have been destroyed for the purpose of extracting a desired substance from a medium in which the medium is passed through membrane filter of defined pore size. This can be done by flow or overflow. The term membrane filter here also includes fixed hollow fiber systems and membrane systems with precision pore size.

In Gaey Walsh, Proteins Biochemistry and Biotechnology, John Wiley & Sons, 2002, Seiten 110–112 werden verschiedene Konzentrationsverfahren erläutert, darunter Konzentration durch Ionenaustausch und Konzentration durch Ultrafiltration mittels Membranfiltern.In Gaey Walsh, Proteins Biochemistry and Biotechnology, John Wiley & Sons, 2002, pages 110-112 various concentration methods are explained, including concentration by ion exchange and concentration by ultrafiltration using membrane filters.

In „Commercial Production of Monoclonal Antibodies, A Guide for Scale-Up”, herausgegeben von Sally S. Seaver, Decker-Verlag, New York 1987, Seiten 304–309 wird ein Verfahren zur Gewinnung monoklonaler Antikörper offenbart, bei dem eine Aufreinigung mittels Säulen mit partikulärer Matrix erfolgt.In "Commercial Production of Monoclonal Antibodies, A Guide for Scale-Up," edited by Sally S. Seaver, Decker Publishing, New York 1987, pp. 304-309, there is disclosed a method for obtaining monoclonal antibodies, wherein column purification done with particulate matrix.

Alle vorgenannten Verfahren mit partikulären Filterhilfsstoffen haben den Nachteil, dass sie nach Beladung mit der Kontaminante nur schwer aus der Flüssigkeit entfernt werden können. Üblicherweise erfolgt dies durch Filtration durch geeignete Filtermedien, vorzugsweise Schichtenfilter, oder durch Zentrifugation. Dies ist sehr aufwendig und hat überdies den weiteren Nachteil, dass partikuläre, d. h. körnige oder faserige Filterhilfsstoffen sehr scherkraftanfällig sind und daher dazu neigen, in noch kleinere Partikel zu zerbrechen. Diese sind dann umso schwerer aus der zu reinigenden Flüssigkeit zu entfernen.All the above-mentioned processes with particulate filter aids have the disadvantage that they are difficult to remove from the liquid after loading with the contaminant. This is usually done by filtration through suitable filter media, preferably layer filters, or by centrifugation. This is very expensive and has the further disadvantage that particulate, d. H. granular or fibrous filter aids are very susceptible to shear and therefore tend to break into even smaller particles. These are all the more difficult to remove from the liquid to be cleaned.

Aus der DE 29 14 203 A1 ist ein Verfahren bekannt, das sich dieses Problems annimmt. Die genannte Druckschrift offenbart große Adsorberkörper, die aus einem stabilen, mechanisch schützenden Rahmen bestehen, dessen Innenflächen mit adsorbierendem Material beschichtet bzw. bespannt sind. Diese Adsorberkörper, die zur Gewinnung von Uran aus Meerwasser verwendet werden können, weisen eine geringere Dichte als Wasser auf, so dass sie, wenn sie in einer definierten Tiefe in eine Meeresströmung ausgebracht werden, selbsttätig an die Oberfläche aufschwimmen, dabei verschiedene Wasserschichten passieren, wobei sie die Kontaminante binden, und anschließend von der Oberfläche abgefischt werden können. Diese bekannten Adsorberkörper lösen zwar das Problem der leichten Trennbarkeit der Adsorberelementen von der Flüssigkeit; sie sind aufgrund des steifen Rahmens teuer in der Herstellung und im Transport und für die industrielle Anwendung in geschlossenen oder offenen Gefäßen nicht einsetzbar, da die mit Rührwerken und/oder Behälterwänden kollidierenden, steifen Rahmen erhebliche Schäden verursachen können.From the DE 29 14 203 A1 For example, a method is known which addresses this problem. The cited document discloses large adsorber body, which consist of a stable, mechanically protective frame whose inner surfaces are coated or covered with adsorbent material. These adsorber bodies, which can be used to extract uranium from seawater, have a lower density than water, so that when they are discharged at a defined depth into a sea current, they automatically float to the surface, passing through various layers of water they can bind the contaminant and then be fished off the surface. Although these known adsorber solve the problem of easy separability of the adsorber of the liquid; they are expensive to manufacture and transport because of the rigid frame and can not be used in industrial applications in closed or open vessels, since the rigid frames colliding with agitators and / or container walls can cause considerable damage.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannten Verfahren zum Entfernen von Nukleinsäuren aus Flüssigkeiten derart weiterzubilden, dass ein unkomplizierter Einsatz unter industriellen Bedingungen möglich wird. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein kostengünstiges Herstellungsverfahren für derartige Adsorberelemente zu Verfügung zu stellen. It is the object of the present invention to develop the known methods for removing nucleic acids from liquids in such a way that an uncomplicated use under industrial conditions becomes possible. It is a further object of the invention to provide a low cost manufacturing process for such adsorber elements.

Die erstgenannte Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass als Adsorberelemente flächige mikroporöse Membranstücke einer Größe von 1 mm2 bis 10.000 cm2 verwendet werden, die auf ihrer inneren und äußeren Oberfläche zur Wechselwirkung mit den Nukleinsäuren befähigte Gruppen tragen.The former object is achieved in conjunction with the preamble of claim 1, characterized in that as adsorber elements areal microporous membrane pieces of a size of 1 mm 2 to 10,000 cm 2 are used, which carry on its inner and outer surfaces capable of interacting with the nucleic acids groups.

Erfindungsgemäß lassen sich Nukleinsäuren, wie oligo- und polymere Desoxyribonukleinsäure und/oder Ribonukleinsäure aus Lösungen und Suspensionen entfernen, welche beim Aufschluss von Mikroorganismen wie Bakterien, Hefen, Pilzen, Protozoen und Zellkulturen eukaryontischer Herkunft und Geweben tierischer und pflanzlicher Herkunft auftreten. Dazu werden flächige Adsorberelemente verwendet, die aus mikroporösen Membranen bestehen, welche auf ihrer inneren und äußeren Oberfläche zur reversiblen oder irreversiblen Wechselwirkung mit den Nukleinsäuren befähigte Gruppen tragen. Bevorzugt werden stark oder schwache basische Ionenaustauschergruppen verwendet. Besonders bevorzugt werden solche vom Typ der sekundären Amine oder der quarternären Ammoniumverbindungen benutzt.According to the invention, nucleic acids, such as oligomeric and polymeric deoxyribonucleic acid and / or ribonucleic acid, can be removed from solutions and suspensions which occur during the digestion of microorganisms such as bacteria, yeasts, fungi, protozoa and cell cultures of eukaryotic origin and tissues of animal and plant origin. For this purpose, surface adsorber elements are used which consist of microporous membranes which carry groups capable of reversible or irreversible interaction with the nucleic acids on their inner and outer surfaces. Preferably, strong or weak basic ion exchange groups are used. Especially preferred are those of the secondary amine or quaternary ammonium type.

Ein Vorteil besteht darin, dass die Lösungen oder Suspensionen ohne jegliche Vorbehandlungen direkt mit den Adsorberelementen in Kontakt gebracht werden können.One advantage is that the solutions or suspensions can be brought into direct contact with the adsorber elements without any pretreatments.

Während es zur Abtrennung anderer Kontaminanten, wie Endotoxine, Proteine oder Farbstoffe brauchbare effektive Lösungen gibt, existieren solche für die Entfernung von Nukleinsäuren nicht. So lassen sich Endotoxine durch Filtration, Proteine durch Fällung oder Ionenaustausch und Farbstoffe adsorptiv entfernen. Bisher lassen sich Nukleinsäuren nur zeitaufwendig über Filtersäulen isolieren oder mittels Ultrazentrifugen im analytischen Maßstab abzentrifugieren. Bei der Fällung von Nukleinsäuren mit Alkoholen würden auch die in der Flüssigkeit vorhandenen Proteine denaturieren, die dann nicht mehr in reiner Form gewonnen werden könnten.While there are useful effective solutions for the removal of other contaminants, such as endotoxins, proteins or dyes, there are no such for the removal of nucleic acids. Thus, endotoxins can be removed by filtration, proteins by precipitation or ion exchange and dyes adsorptively. So far, nucleic acids can be isolated only time consuming filter columns or centrifuged by ultracentrifuges on an analytical scale. The precipitation of nucleic acids with alcohols would also denature the proteins present in the fluid, which could then no longer be recovered in pure form.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die erfindungsgemäß behandelte Flüssigkeit oder Suspension direkt auf weiterverarbeitende Filtermodule, einschließlich Adsorbermodule gegeben werden kann, ohne Gefahr der Verstopfung der Module durch die oft fadenförmig vorliegenden Nukleinsäuren.A further advantage of the method according to the invention is that the liquid or suspension treated according to the invention can be added directly to further processing filter modules, including adsorber modules, without the risk of blockage of the modules by the often threadlike present nucleic acids.

Weiter wird auf jede Art von Stabilisierungsrahmen oder Gehäuse verzichtet. Vielmehr werden die flexiblen Eigenschaften von Membranadsorbern ausgenutzt. Die Membranstücke folgen nicht nur in ihrer Bewegungsrichtung den Strömungen in einer Flüssigkeit, wie sie beispielsweise durch Rührwerke verursacht werden, sondern passen sich auch in ihrer Form den lokalen Gegebenheiten flexibel an. Bei ihrer Bewegung kontaktieren sie so im Laufe der Zeit ein größeres Flüssigkeitsvolumen als starre Adsorberkörper, so dass die Reinigung der Flüssigkeit effizienter verläuft. Bei Kollisionen mit Behälterwänden, Rührwerken oder dergleichen sind keine Schäden zu befürchten.Furthermore, any type of stabilization frame or housing is dispensed with. Rather, the flexible properties of membrane adsorbers are exploited. The membrane pieces not only follow in their direction of movement the flows in a liquid, as caused for example by agitators, but also adapt in shape to the local conditions flexible. As they move, they will, over time, contact a larger volume of fluid than rigid adsorbent bodies, making the cleaning of the fluid more efficient. In collisions with container walls, agitators or the like, no damage is to be feared.

Die oben zweitgenannte Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 8 bzw. Anspruch 13 gelöst. Danach ist vorgesehen, als Ausgangsmaterial für die erfindungsgemäßen Adsorberelemente Membranadsorbermaterial-Verschnitt einer Größe von 1 mm2 bis 10.000 cm2 aus der Herstellung großflächiger Membranadsorber in Form von Flachmembranen zu verwenden. Bei der Herstellung solcher Adsorber in Form von Flachmembranen wird üblicherweise Rollenmaterial verwendet. Der Verschnitt muss in der Regel teuer entsorgt werden. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, den Verschnitt geeignet, nämlich zu einer Größe von 1 mm2 bis 10.000 cm2 zu zerkleinern.The above second object is achieved by the features of claim 8 and claim 13. Thereafter, it is envisaged to use as the starting material for the adsorber elements according to the invention Membranadsorbermaterial blend a size of 1 mm 2 to 10,000 cm 2 from the production of large-area Membranadsorber in the form of flat membranes. In the production of such adsorbents in the form of flat membranes usually roll material is used. The waste usually has to be disposed of expensively. According to the invention, it is therefore provided that the waste is suitable, namely to be comminuted to a size of 1 mm 2 to 10,000 cm 2 .

Als besonders günstig haben sich Membranstücke einer Größe von 10 mm2 bis 100 cm2 und besonders bevorzugt einer Größe von etwa 100 mm2 erwiesen. Die spezielle der Größe ist vom Fachmann in Ansehung der speziellen Anwendung, insbesondere auch der Behältergrößen vorzunehmen.Membrane pieces of a size of 10 mm 2 to 100 cm 2 and particularly preferably a size of approximately 100 mm 2 have proved to be particularly favorable. The special of the size is to be made by the expert in view of the specific application, in particular also the container sizes.

Entsprechend stellt die Verwendung derartigen zerkleinerten Abfalls aus der Membranadsorberherstellung für das erfindungsgemäße Verfahren eine eigenständige Erfindung dar, die nicht nur eine besonders kostengünstige Herstellung der erfindungsgemäßen Membranstücke gewährleistet, sondern zudem die Herstellung der großflächigen Adsorber aufgrund der Reduzierung der Entsorgungskosten deutlich verbilligt.Accordingly, the use of such shredded waste from the Membranadsorberherstellung for the process according to the invention is an independent invention, which not only ensures a particularly cost-effective production of the membrane pieces according to the invention, but also significantly cheaper the production of large adsorber due to the reduction of disposal costs.

Vorzugsweise sind die Membranstücke aus einem porösen Membranadsorbermaterial hergestellt. Hierdurch wird die Kontaminante nämlich (auch) im Inneren der Membranen gebunden, so dass ein mechanischer Schutz gegen Abrieb bei Kollision mit Rührwerken, Behälterwänden oder anderen Membranstücken gewährleistet ist. Zudem vergrößert sich hierdurch die adsorbierende Oberfläche, was zu einer größeren Effizienz des Verfahrens führt. Insbesondere bei der Anwendung zur Entfernung von DNA aus einer Flüssigkeit ist es aufgrund des polyelektrolytischen, stark ionischen Charakters von DNA günstig, wenn die Membranstücke einen basischen Charakter haben. Preferably, the membrane pieces are made of a porous membrane adsorbent material. As a result, the contaminant is (also) bound inside the membranes, so that a mechanical protection against abrasion in collision with agitators, container walls or other membrane pieces is guaranteed. In addition, this increases the adsorbing surface, which leads to greater efficiency of the process. In particular, in the application for the removal of DNA from a liquid, it is favorable due to the polyelectrolytic, highly ionic character of DNA, when the membrane pieces have a basic character.

Bevorzugt werden Membranmaterialien verwendet, die zu solchen Membranstücken führen, die im flottierenden Zustand eine der Dichte der Flüssigkeit ähnliche Dichte aufweisen. Dies bedeutet, dass die Membranstücke in der Flüssigkeit schweben und weder absinken noch aufschwimmen, so dass eine effiziente Reinigung in allen Schichttiefen der Flüssigkeit erfolgen kann.Preference is given to using membrane materials which lead to membrane pieces which, in the floating state, have a density similar to the density of the liquid. This means that the membrane pieces float in the liquid and neither sink nor float, so that an efficient cleaning can take place in all layer depths of the liquid.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung sowie den Zeichnungen.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following, specific description and the drawings.

Es zeigen:Show it:

1: eine schematische Darstellung von Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 : a schematic representation of steps of the method according to the invention,

2: eine schematische Darstellung von Schritten des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens und 2 a schematic representation of steps of the manufacturing method according to the invention and

3: ein Diagramm zur Verdeutlichung der Effizienz des erfindungsgemäßen Verfahrens. 3 : a diagram to illustrate the efficiency of the method according to the invention.

1 zeigt eine Abfolge von Verfahrensschritten bei der beispielhaften Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Gewinnung von Biomolekülen zellularen Ursprungs, wie beispielsweise eines Proteins aus einem Einschlusskörper innerhalb einer Bakterienzelle, wie etwa Escherichia Coli. In einem Behälter 10 mit einem Nährmedium 12 flottieren Bakterienzellen 14, die neben dem interessierenden Einschlusskörper 16 insbesondere auch DNA 18 enthalten. In einem ersten Verfahrensschritt werden die Zellmembranen der Bakterienzellen 14 zersetzt und die Einschlusskörper 16 sowie die DNA 18 in das Nährmedium 12 freigesetzt. Die Zersetzung der Zellmembranen der Membranfragmente 17 kann durch bekannte Techniken, wie etwa Ultraschall, chemisches Lysieren etc. erfolgen. Durch die Freisetzung der DNA 18 erhöht sich die Viskosität der Flüssigkeit 12 deutlich. Dies erschwert nachfolgende Filterverfahren, da es den Durchfluss der Flüssigkeit 12 durch einen Filter mit Poren, die ausreichend klein sind, um den Einschlusskörper 16 bzw. die Membranfragmente 17 zurückzuhalten, erheblich verlangsamt oder sogar unterbindet. Erfindungsgemäß werden in dem in Teilfigur c gezeigten Schritt der Flüssigkeit Membranadsorberstücke 20 von wenigen cm2 Größe zugesetzt. Sie verbleiben für eine vorgegebene Inkubationszeit in der Flüssigkeit 12, wobei zur Verbesserung des Kontaktes beispielsweise ein Rührwerk 22 verwendet werden kann. Werden beispielsweise basische Membranstücke 20 verwendet, bindet die freie DNA 18 an die Membranstücke, wohingegen die Einschlusskörper 16 und die Zellmembranfragmente 17 in der Flüssigkeit 12 verbleiben. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt (d) können die Membranstücke 20 aufgrund ihrer Größe leicht aus der Flüssigkeit 12 entfernt werden, z. B. durch Abfischen oder Leiten der Flüssigkeit 12 durch grobe Siebe. Auf diese Weise kann der DNA-Gehalt in der Flüssigkeit 12 leicht und kostengünstig reduziert werden. 1 Figure 3 shows a sequence of process steps in the exemplary application of the method according to the invention for obtaining biomolecules of cellular origin, such as a protein from an inclusion body within a bacterial cell, such as Escherichia coli. In a container 10 with a nutrient medium 12 Float bacterial cells 14 adjacent to the inclusion body of interest 16 especially DNA 18 contain. In a first process step, the cell membranes of the bacterial cells 14 decomposes and the inclusion bodies 16 as well as the DNA 18 into the nutrient medium 12 released. The decomposition of the cell membranes of the membrane fragments 17 can be done by known techniques, such as ultrasound, chemical lysing, etc. By releasing the DNA 18 increases the viscosity of the liquid 12 clear. This hinders subsequent filtration processes, since it reduces the flow of the liquid 12 through a filter with pores that are small enough to contain the inclusion body 16 or the membrane fragments 17 withhold, significantly slows or even stops. According to the invention, in the step of the liquid shown in sub-figure c, membrane adsorber pieces are obtained 20 of a few cm 2 size added. They remain in the liquid for a given incubation time 12 , wherein for improving the contact, for example, a stirrer 22 can be used. For example, become basic membrane pieces 20 used, binds the free DNA 18 to the membrane pieces, whereas the inclusion bodies 16 and the cell membrane fragments 17 in the liquid 12 remain. In a subsequent process step (d), the membrane pieces 20 due to their size easily from the liquid 12 be removed, for. B. by fishing or passing the liquid 12 through rough sieves. In this way, the DNA content in the fluid 12 be easily and inexpensively reduced.

2 stellt schematisch Verfahrensschritte zur Herstellung der erfindungsgemäßen Membranstücke dar. In Teilfigur a ist ein Rollenmaterial 30 aus Membranadsorbermaterial dargestellt. Aus diesem werden, beispielsweise durch eine Stanze 32, großflächige Membranadsorberfilter 34 ausgestanzt. Neben den Adsorberfiltern 34 fällt Verschnitt 36 an (siehe Teilfigur b). 2 schematically shows process steps for the production of the membrane pieces according to the invention. In subfigure a is a roll material 30 from Membranadsorbermaterial shown. For this, for example, by a punch 32 , large membrane adsorber filter 34 punched out. In addition to the adsorber filters 34 falls off 36 (see sub-figure b).

Der Verschnitt 36 wird in einem nachfolgenden Verfahrensschritt (c) beispielsweise mittels eines Schneidwerks 38 zerkleinert. Je nach Einstellung des Schneidwerkes in Bezug auf Messergröße und -dichte, Laufgeschwindigkeit etc. kann die Zerkleinerungsgröße beeinflusst werden. Im Ergebnis entstehen erfindungsgemäße Membranadsorberstücke 20, die zum Einsatz bei dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignet sind.The blend 36 is in a subsequent process step (c), for example by means of a cutting unit 38 crushed. Depending on the setting of the cutting unit with regard to knife size and density, running speed, etc., the size of the shredder can be influenced. As a result, membrane adsorber pieces according to the invention are produced 20 which are suitable for use in the method according to the invention.

3 zeigt in Form eines Diagramms den Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Reinigung von DNA aus phosphatgepufferter Salzlösung (PBS). Aus dem Verschnitt eines handelsüblichen Membranadsorbermaterials mit dem Handelsnamen SARTOBIND Q wurden Stücke von ca. 1 mm2 (nachfolgend kleine Stücke genannt) bzw. 9 cm2 (nachfolgend große Stücke genannt) von jeweils insgesamt 190 cm2 Membranfläche geschnitten. 90 mg DNA aus Fischsperma wurden in 200 ml PBS unter Rühren gelöst. Die Lösung wurde in zwei große Fraktionen geteilt, wobei einer Fraktion die großen und der anderen Fraktion die kleinen Membranstücke zugegeben wurden. Beide Suspensionen wurden auf einem Orbitalschüttler bei 60 U/min bewegt, so dass die Membranstücke frei flottierten. Nach vorgegeben Zeitintervallen wurden Proben gezogen und ihr DNA-Gehalt nach geeigneter Verdünnung durch Spektralfotometrie bei 260 nm gegen PBS als Kontrolle gemessen. Die nachfolgende Tabelle zeigt das Ergebnis, das in 3 graphisch dargestellt ist. Zeit [min] Prozent DNA (kleine Stücke) Prozent DNA (große Stücke) 0 100 100 15 58 70,2 30 45,8 54,5 45 38,9 45,4 60 34,2 40,3 75 30,2 34,0 90 31,5 34,8 105 30 33,2 3 shows in the form of a diagram the course of the inventive method in the purification of DNA from phosphate buffered saline (PBS). Pieces of about 1 mm 2 (called small pieces below) or 9 cm 2 (hereinafter called large pieces) of a total of 190 cm 2 membrane area were cut from the blend of a commercially available membrane adsorber material with the trade name SARTOBIND Q. 90 mg DNA from fish sperm were dissolved in 200 ml PBS with stirring. The solution was divided into two large fractions, with one fraction containing the large and the other small pieces of membrane added to the fraction. Both suspensions were agitated on an orbital shaker at 60 rpm so that the membrane pieces floated freely. After predetermined time intervals, samples were taken and their DNA content, after appropriate dilution, was measured by spectrophotometry at 260 nm against PBS as a control. The following table shows the result that is shown in 3 is shown graphically. Time [min] Percent DNA (small pieces) Percent DNA (large pieces) 0 100 100 15 58 70.2 30 45.8 54.5 45 38.9 45.4 60 34.2 40.3 75 30.2 34.0 90 31.5 34.8 105 30 33.2

Wie aus der Tabelle und 3 leicht ersichtlich, laufen die DNA-Werte asymptotisch gegen etwa ein Drittel des ursprünglichen DNA-Gehaltes. Zwei Drittel der DNA ließen sich in vergleichsweise kurzer Zeit einfach und kostengünstig aus der Flüssigkeit entfernen. Der Vergleich der Kurvenverläufe beim Einsatz großer (40) bzw. kleiner (50) Membranstücke zeigt, dass die Verwendung kleinerer Membranstücke leicht effizienter ist als die Verwendung großer Membranstücke. Dies lässt sich durch die an den Schnittkanten entstehende, größere Gesamtoberfläche der Membranadsorber erklären. Es ist jedoch auffällig, dass der Effizienzvorteil sehr gering ausfällt, so dass auch größere Stücke, die eine noch bessere Trennbarkeit von der Flüssigkeit zeigen, ohne große Einbußen verwendbar sind.As from the table and 3 easily seen, the DNA levels run asymptotically to about one third of the original DNA content. Two thirds of the DNA could be removed from the liquid in a comparatively short time simply and inexpensively. The comparison of the curves with the use of large (40) or smaller (50) membrane pieces shows that the use of smaller membrane pieces is slightly more efficient than the use of large membrane pieces. This can be explained by the larger total surface area of the membrane adsorbers that results at the cutting edges. However, it is noticeable that the efficiency advantage is very low, so that even larger pieces, which show an even better separability from the liquid, can be used without great losses.

Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung und Figuren dargestellten Ausführungs- und Anwendungsbeispiele nur exemplarische Anwendungs- und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar, die keinesfalls beschränkend auszulegen sind. Insbesondere steht die Erfindung dem Einsatz bei anderen biologischen oder nichtbiologischen Anwendungen offen. Auch ist die spezielle Wahl des Adsorbermaterials auf die konkrete Anwendung abzustimmen.Of course, the embodiments and examples illustrated in the specific description and drawings represent only exemplary applications and embodiments of the present invention, which should by no means be construed in a limiting sense. In particular, the invention is open to use in other biological or nonbiological applications. Also, the specific choice of the adsorbent material to vote on the specific application.

Claims (15)

Verfahren zum wenigstens teilweisen Entfernen von Nukleinsäuren (18) aus einer Flüssigkeit (12), wie sie beim Aufschluss von Mikroorganismen, wie Bakterien, Hefen, Pilzen, Protozoen oder von Zellkulturen eukaryontischer Herkunft und von Geweben tierischer oder pflanzlicher Herkunft auftreten, durch selektiv bindende Adsorberelemente (20), die frei in der Flüssigkeit flottieren und nach einer vorgesehenen Inkubationszeit zusammen mit den Nukleinsäuren (18) von der Flüssigkeit getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, dass als Adsorberelemente flächige, mikroporöse Membranstücke (20) einer Größe von 1 mm2 bis 10.000 cm2 verwendet werden, die auf ihrer inneren und äußeren Oberfläche zur Wechselwirkung mit den Nukleinsäuren befähigte Gruppen tragen.Process for the at least partial removal of nucleic acids ( 18 ) from a liquid ( 12 ), as they occur in the digestion of microorganisms such as bacteria, yeasts, fungi, protozoa or cell cultures of eukaryotic origin and of tissues of animal or vegetable origin, by selectively binding adsorber elements ( 20 ) floating freely in the fluid and after a designated incubation time together with the nucleic acids ( 18 ) are separated from the liquid, characterized in that as adsorber flat, microporous membrane pieces ( 20 ) of a size of 1 mm 2 to 10,000 cm 2 , carrying groups capable of interacting with the nucleic acids on their inner and outer surfaces. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Gruppen basische Ionenaustauschergruppen verwendet werden.A method according to claim 1, characterized in that are used as groups of basic ion exchange groups. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Ionenaustauschergruppen solche vom Typ sekundärer Amine oder quarternärer Ammoniumverbindungen verwendet werden.A method according to claim 2, characterized in that are used as ion exchange groups of the type of secondary amines or quaternary ammonium compounds. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranstücke (20) aus einem porösen Membranadsorbermaterial (30) hergestellt sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane pieces ( 20 ) from a porous membrane adsorber material ( 30 ) are made. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranstücke (20) eine Größe von 10 mm2 bis 100 cm2 und speziell eine Größe von etwa 100 mm2 aufweisen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane pieces ( 20 ) have a size of 10 mm 2 to 100 cm 2 and especially a size of about 100 mm 2 . Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flottierenden Membranstücke (20) eine der Dichte der Flüssigkeit (12) ähnliche Dichte aufweisen. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the floating membrane pieces ( 20 ) one of the density of the liquid ( 12 ) have similar density. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranstücke (20) durch Zerkleinerung von Membranadsorbermaterial-Verschnitt (36) bei der Herstellung großflächiger Membranadsorber (34) hergestellt sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane pieces ( 20 ) by comminution of Membranadsorbermaterial blend ( 36 ) in the production of large-area membrane adsorbers ( 34 ) are made. Verwendung von Membranadsorbermaterial-Verschnitt (36) einer Größe von 1 mm2 bis 10.000 cm2 aus der Herstellung großflächiger Membranadsorber (34), die auf ihrer inneren und äußeren Oberfläche zur Wechselwirkung mit Nukleinsäuren (18), wie sie beim Aufschluss von Mikroorganismen wie Bakterien, Hefen, Pilzen, Protozoen oder von Zellkulturen eukaryontischer Herkunft und von Geweben tierischer oder pflanzlicher Herkunft auftreten, befähigte Gruppen tragen, als Adsorberelemente (20) zum wenigstens teilweisen Entfernen von Nukleinsäuren (18) aus einer Flüssigkeit (12) wobei die die Nukleinsäuren selektiv bindenden Adsorberelemente (20) frei in der Flüssigkeit flottieren und nach einer vorgesehenen Inkubationszeit zusammen mit den Nukleinsäuren (18) von der Flüssigkeit getrennt werden.Use of membrane adsorber material blend ( 36 ) of a size of 1 mm 2 to 10,000 cm 2 from the production of large-area membrane adsorbers ( 34 ) on its inner and outer surface to interact with nucleic acids ( 18 ), as they occur in the digestion of microorganisms such as bacteria, yeasts, fungi, protozoa or of cell cultures of eukaryotic origin and of tissues of animal or vegetable origin, carry groups capable of acting as adsorber elements ( 20 ) for the at least partial removal of nucleic acids ( 18 ) from a liquid ( 12 ) wherein the nucleic acids selectively binding adsorber elements ( 20 float freely in the liquid and after a designated incubation time together with the nucleic acids ( 18 ) are separated from the liquid. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Gruppen basische Ionenaustauschergruppen verwendet werden.Use according to claim 8, characterized in that basic groups of ion exchange groups are used as groups. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Ionenaustauschergruppen solche vom Typ sekundärer Amine oder quarternärer Ammoniumverbindungen verwendet werden.Use according to Claim 9, characterized in that the ion exchange groups used are those of the type of secondary amines or quaternary ammonium compounds. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Membranadsorbermaterial porös ist.Use according to any one of claims 8 to 10, characterized in that the membrane adsorbent material is porous. Verwendung nach Anspruch 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die als Adsorberelemente (20) verwendeten Verschnittstücke eine Größe von 10 mm2 bis 100 cm2 und speziell eine Größe von etwa 100 mm2 aufweisen.Use according to claim 8 to 11, characterized in that the adsorber elements ( 20 ) have a size of 10 mm 2 to 100 cm 2 and especially have a size of about 100 mm 2 . Verfahren zur Herstellung von Adsorberelementen (20), die geeignet sind zur Verwendung bei einem Verfahren zum wenigstens teilweise Entfernen von Nukleinsäuren (18) aus einer Flüssigkeit (12), wie sie beim Aufschluss von Mikroorganismen wie Bakterien, Hefen, Pilzen, Protozoen oder von Zellkulturen eukaryontischer Herkunft und von Geweben tierischer oder pflanzlicher Herkunft auftreten, durch frei in der Flüssigkeit flottierende, selektiv bindende, flächige, mikroporöse Adsorberelemente (20), die auf ihrer inneren und äußeren Oberfläche zur Wechselwirkung mit den Nukleinsäuren befähigte Gruppen tragen und die nach einer vorgesehenen Inkubationszeit zusammen mit den Nukleinsäuren (18) von der Flüssigkeit getrennt werden, wobei Membranadsorbermaterial-Verschnitt (36) aus der Herstellung großflächiger Membranadsorber (34) zu Membranstücken (20) von einer Größe von 1 mm2 bis 10.000 cm2 zerkleinert wird.Process for the production of adsorber elements ( 20 ) suitable for use in a method for at least partially removing nucleic acids ( 18 ) from a liquid ( 12 ), as they occur in the digestion of microorganisms such as bacteria, yeasts, fungi, protozoa or cell cultures of eukaryotic origin and of tissues of animal or vegetable origin, by freely floating in the liquid, selectively binding, surface, microporous adsorber elements ( 20 ) which carry groups capable of interacting with the nucleic acids on their inner and outer surfaces and which, after a designated incubation time, together with the nucleic acids ( 18 ) are separated from the liquid, wherein Membranadsorbermaterial-Verschnitt ( 36 ) from the production of large-area membrane adsorbers ( 34 ) to membrane pieces ( 20 ) is crushed from a size of 1 mm 2 to 10,000 cm 2 . Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschnitt (36) zu Membranstücken (20) von einer Größe von 10 mm2 bis 100 cm2 und speziell einer Größe von etwa 100 mm2 zerkleinert wird.Method according to claim 13, characterized in that the waste ( 36 ) to membrane pieces ( 20 ) is crushed from a size of 10 mm 2 to 100 cm 2 and especially a size of about 100 mm 2 . Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass Membranadsorbermaterial porös ist.Method according to one of claims 13 or 14, characterized in that the membrane adsorbent material is porous.
DE102006020463A 2005-05-24 2006-04-28 Method for removing nucleic acids from a liquid, method for producing adsorber elements and use of membrane adsorber material blend Expired - Fee Related DE102006020463B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006020463A DE102006020463B4 (en) 2005-05-24 2006-04-28 Method for removing nucleic acids from a liquid, method for producing adsorber elements and use of membrane adsorber material blend

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005023847 2005-05-24
DE102005023847.5 2005-05-24
DE102006020463A DE102006020463B4 (en) 2005-05-24 2006-04-28 Method for removing nucleic acids from a liquid, method for producing adsorber elements and use of membrane adsorber material blend

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006020463A1 DE102006020463A1 (en) 2006-12-07
DE102006020463B4 true DE102006020463B4 (en) 2013-05-23

Family

ID=37402115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006020463A Expired - Fee Related DE102006020463B4 (en) 2005-05-24 2006-04-28 Method for removing nucleic acids from a liquid, method for producing adsorber elements and use of membrane adsorber material blend

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006020463B4 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2974117B1 (en) * 2011-04-18 2018-05-11 Societe Des Eaux De Marseille METHOD FOR QUANTIFICATION OF LIVING BACTERIA IN A LIQUID MEDIUM

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19736366A1 (en) * 1997-08-21 1999-02-25 Ernst Prof Dr Bayer Isolating anionic substances e.g. protein, nucleic acids, from aqueous systems
DE19900681A1 (en) * 1999-01-04 2000-07-06 Sartorius Gmbh Production of an endotoxin-free nucleic acid solution comprises binding nucleic acids on a microporous weakly basic anion-exchange membrane and eluting them with buffer of high ionic strength
DE69232677T2 (en) * 1991-04-03 2003-02-13 Perkin Elmer Corp Process for separating double-stranded DNA from single-stranded DNA or RNA
DE69718752T2 (en) * 1996-03-20 2003-12-24 Bio Merieux Marcy L Etoile ISOLATION OF NUCLEIC ACID
DE10236664A1 (en) * 2002-08-09 2004-02-19 Sartorius Ag Method and device for adsorptive material separation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69232677T2 (en) * 1991-04-03 2003-02-13 Perkin Elmer Corp Process for separating double-stranded DNA from single-stranded DNA or RNA
DE69718752T2 (en) * 1996-03-20 2003-12-24 Bio Merieux Marcy L Etoile ISOLATION OF NUCLEIC ACID
DE19736366A1 (en) * 1997-08-21 1999-02-25 Ernst Prof Dr Bayer Isolating anionic substances e.g. protein, nucleic acids, from aqueous systems
DE19900681A1 (en) * 1999-01-04 2000-07-06 Sartorius Gmbh Production of an endotoxin-free nucleic acid solution comprises binding nucleic acids on a microporous weakly basic anion-exchange membrane and eluting them with buffer of high ionic strength
DE10236664A1 (en) * 2002-08-09 2004-02-19 Sartorius Ag Method and device for adsorptive material separation

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006020463A1 (en) 2006-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2313177B1 (en) Depth filter layer comprising inorganic layered double hydroxide
DE60308214T2 (en) WATER TREATMENT PROCEDURE USING AN INGENIOUS POWDERY REAGENT WITH A GREAT SPECIFIC SURFACE WITH A REAGENT FEEDBACK STEP
DE10000196B4 (en) Improved crossflow filtration unit
DE69936584T2 (en) FAST AND EASY METHOD FOR ISOLATING CIRCULAR NUCLEIC ACIDS
EP0733099B1 (en) Process for reducing high-molecular structures
WO1993011221A1 (en) Device and process for isolating and purifying nucleic acids
EP0809657B1 (en) Process for producing chitosan-glucan complexes, compounds producible therefrom and their use
DE4445517A1 (en) Affinity sepn. method using dynamic filtration device
DE7416409U (en) COMPONENT WITH AN ULTRA FILTER LAYER
DE2615933A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR WASTE WATER TREATMENT ON SHIPS
DE4006293A1 (en) RELEASE AGENT, SEPARATOR AND METHOD FOR DISCONNECTING CELLS OR VIRUSES
EP2723760B1 (en) Method for separating biopolymer aggregates and viruses from a fluid
DE10236664B4 (en) Method and device for adsorptive material separation
EP1771242B1 (en) Method for efficient isolation of nucleic acids
DE3241315T1 (en) Process and device for the highly effective ultrafiltration of complex flowable media
DE69815688T2 (en) PROCESS FOR HOLLOW FIBER FILTRATION
DE102006020463B4 (en) Method for removing nucleic acids from a liquid, method for producing adsorber elements and use of membrane adsorber material blend
EP3444029A1 (en) Protein purification device
DE3316540C1 (en) Method and device for separating turbid substances from liquids
WO2004049352A1 (en) Method for treating radioactive waste water
EP1242816B1 (en) Chromatography material and a method using same
EP1812551B1 (en) Method for removing bacteria from a fermentation broth
DE102006038340A1 (en) Process for separation and concentration of biomass
DE10360465B4 (en) Bacteria carrier material
EP1487571B1 (en) Support particles for chromatography based on microcapsules, method for their production and use thereof

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: SARTORIUS BIOTECH GMBH, 37079 GOETTINGEN, DE

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: SARTORIUS STEDIM BIOTECH GMBH, 37079 GOETTINGE, DE

R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20130824

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee