ES2856302T3 - Medios filtrantes en profundidad compuestos de alta capacidad con bajos extraíbles - Google Patents
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Abstract
Un medio filtrante en profundidad compuesto que tiene una reducción de la cantidad de extraíbles orgánicos, inorgánicos y de carga biológica, lo que reduce, por lo tanto, la cantidad de agua que se requiere para el enjuague previo al uso, el medio comprende: una capa de material no tejido o que contiene microfibras; y al menos una capa que comprende (1) fibras fibriladas, (2) un coadyuvante de filtración sintético y (3) una resina resistente a la humedad, en donde las fibras fibriladas comprenden poliacrilonitrilo o copolímeros de poliacrilonitrilo.
Description
DESCRIPCIÓN
Medios filtrantes en profundidad compuestos de alta capacidad con bajos extraíbles
Descripción detallada de la invención
Campo de la invención
En general, la presente invención se refiere a medios de filtrantes en profundidad de alta capacidad con una reducción de requisitos de enjuague previo al uso, y un aumento de la capacidad de unión a proteínas de la célula huésped y otras impurezas solubles contenidas en las corrientes de alimentación que contienen productos biológicos. Más particularmente, se refiere a dispositivos de filtración en profundidad de alta capacidad que se usan en la clarificación de cultivos celulares/corrientes de alimentación biológicas, que utilizan medios filtrantes en profundidad porosos que incorporan un coadyuvante de filtración inorgánico que tiene suficiente área de superficie y propiedades de adsorción para extraer impurezas solubles de dichas corrientes de alimentación, y también exhibe requisitos de enjuague significativamente más bajos, lo que resulta en niveles más bajos de extraíbles orgánicos que se liberan del medio filtrante en profundidad después del enjuague.
Antecedentes de la invención
La filtración en profundidad se usa comúnmente en la clarificación de cultivos celulares. Como su nombre lo indica, un filtro de profundidad utiliza su profundidad, o grosor, para llevar a cabo la filtración. El filtro es típicamente un material que se estructura con una densidad de gradiente, que tiene generalmente poros más grandes cerca de la parte superior y poros más pequeños en la parte inferior. Los filtros de profundidad, a diferencia de los filtros absolutos, retienen partículas a través del medio poroso, lo que permite la retención de partículas tanto más grandes como más pequeñas que el tamaño de los poros. Se cree que la retención de partículas implica tanto la exclusión por tamaño como la adsorción a través de interacciones hidrófobas, iónicas y otras. Los mecanismos de contaminación de un filtro de profundidad pueden incluir bloqueo de poros, formación de torta y/o constricción de poros.
En muchos casos, los filtros de profundidad se pueden ejecutar en serie de manera que la mayoría de las partículas más gruesas se eliminan durante la primera etapa de filtración y las partículas más finas se filtran en una segunda etapa. Por tanto, en un cultivo celular donde existe una amplia distribución de tamaños de partículas tales como las de células y restos celulares, los filtros de profundidad pretenden retener la mayoría de las partículas en suspensión. Los medios tradicionales de profundidad se componen de (1) celulosa, (2) tierra de diatomeas (DE) u otros coadyuvantes de filtración, y (3) una resina resistente a la humedad. Sin embargo, estos materiales pueden contener trazas de beta glucanos, metales y carga biológica que se pueden extraer en la corriente de proceso acuosa El documento WO 2011/133396 A1 describe un artículo que comprende una trama fibrosa no tejida que comprende una pluralidad de fibras multicomponente discretas que se orientan aleatoriamente y una pluralidad de partículas químicamente activas. Las partículas químicamente activas se seleccionan del grupo que consiste en partículas de carbón activado, partículas de alúmina activada, partículas de gel de sílice, partículas de resina de intercambio aniónico, partículas de resina de intercambio catiónico, partículas de tamiz molecular, partículas de tierra de diatomeas, partículas de compuestos antimicrobianos, y combinaciones de los mismos. Las fibras multicomponente comprenden un polímero seleccionado del grupo que consiste en poliacrilonitrilo de una lista de polímeros. La trama fibrosa puede comprender adicionalmente un aglutinante y una capa de soporte. El artículo se puede usar también como un artículo de soporte al crecimiento celular.
En la industria biotecnológica, estos contaminantes son indeseables y podrían suponer una interferencia potencial con los esquemas de purificación, así como también tener interacciones negativas con la molécula del producto o superar los criterios de aceptación típicos que se establecen por la industria. Por ejemplo, se ha demostrado que el material que se extrajo de los filtros de fibra de celulosa, que se identificó después como beta glucano, resultó en falsos positivos para endotoxinas en las pruebas de lisado de amebocitos de Limulus (LAL) (Pearson, F.C., y otros 1984 Applied and Environmental Biology 48:1189-1196). En algunos casos, los altos niveles de iones de aluminio en el producto final pueden tener un efecto neurotóxico en el sistema nervioso humano.
Antes de su uso, los filtros de profundidad requieren un enjuague previo extenso, usualmente con una solución acuosa tal como agua, para reducir los niveles de contaminantes orgánicos e inorgánicos a un valor aceptable. Para reducir la carga biológica, los filtros de profundidad se pueden tratar previamente con un desinfectante cáustico tal como NaOH 0,5 N por 30 min.
Otro método para reducir la carga biológica del filtro de profundidad es someter el filtro de profundidad a un tratamiento de radiación tal como irradiación gamma.
Otro método adicional para reducir la carga biológica del filtro de profundidad es mediante autoclave o vapor en el lugar, en el que todo el dispositivo de filtración que contiene el componente filtrante en profundidad se somete a vapor bajo alta presión. Si bien estos métodos pueden reducir la carga biológica, a menudo tienen un impacto negativo en los extraíbles.
Adicionalmente, la tierra de diatomeas (DE), un material de origen natural, es la fuente primaria de extraíbles de metales, y debido a que la DE es un material de origen natural su composición se somete a una gran variabilidad dependencia de dónde se extrae la DE. Si bien el tratamiento previo de la DE con ácido puede reducir los extraíbles de metales, también añade una etapa de procesamiento adicional. Otros coadyuvantes de filtración en base a sílice tales como la perlita o la arena también se limitan a este respecto.
Los coadyuvantes de filtración de carbón activado se obtienen usualmente de materiales naturales tales como la madera o la cáscara de coco y nuevamente, y su composición también se somete a variaciones considerables. Los extraíbles de los filtros de profundidad de celulosa/DE también se pueden derivar de los propios materiales de construcción, tales como el desprendimiento de fibras o las partículas durante la filtración. Si bien la resina resistente a la humedad generalmente ayuda a "pegar" o adherir entre sí las fibras y la DE, existe inevitablemente una parte de las partículas que se liberan fácilmente del filtro de profundidad. De hecho, las láminas de medios de celulosa/DE pueden producir una nube de partículas por la simple acción de abanicar la lámina de filtro de un lado a otro.
La filtración se limita por el volumen disponible para que se acumulen las partículas, es decir, la capacidad de retención de suciedad. Los filtros de profundidad tradicionales tienden a tener una baja capacidad de retención de suciedad ya que gran parte del volumen del filtro está ocupado por las fibras y el coadyuvante de filtración. El medio filtrante en profundidad también se puede obstruir rápidamente y conducir a la acumulación de una capa de torta. Además, los medios filtrantes en profundidad disponibles actualmente no son particularmente adecuados para la eliminación de impurezas solubles, tales como el ADN y las proteínas de la célula huésped, en el procesamiento de cultivos celulares/corrientes de alimentación biológicas. Tales contaminantes pueden interferir con las etapas posteriores de purificación corriente abajo que incluye las etapas de cromatografía de captura y unión por afinidad de la proteína A/intercambio iónico por elución. Estas impurezas pueden reducir significativamente la capacidad de unión del producto y limitar la vida operativa de los medios de cromatografía. Las cargas de impurezas más altas también pueden requerir la introducción de etapas de pulido a través de flujo adicionales, adsorbentes de membrana costosos o columnas empaquetadas con resinas de intercambio aniónico para reducir aún más la carga de impurezas a dentro de niveles aceptables.
Resumen de la invención
En respuesta a las necesidades y problemas anteriores que se asocian con los medios filtrantes en profundidad, la presente invención evita las necesidades extensivas de enjuague previo y la liberación de extraíbles orgánicos, inorgánicos y de carga biológica al proporcionar un medio filtrante en profundidad que tiene una reducción de la cantidad de extraíbles en los filtros, que reduce, por lo tanto, la cantidad de agua que requiere el enjuague previo al uso, y exhibe un aumento de la capacidad de unión a las proteínas de la célula huésped y otras impurezas solubles dentro de un cultivo celular/corriente de alimentación biológica durante un el flujo a través del proceso de adsorción para los fluidos de cultivo celular cosechados.
Un objeto de esta invención es proporcionar un medio filtrante en profundidad compuesto de acuerdo con la reivindicación 1.
Un objeto adicional de esta invención es proporcionar un medio filtrante en profundidad que comprende (1) materiales no tejidos que incluyen polipropileno, poliésteres, polietileno, nailon, poliacrilonitrilo, carbono y vidrio, (2) fibras fibriladas que incluyen fibras de poliacrilonitrilo o copolímero de poliacrilonitrilo que tienen una drenabilidad según la norma canadiense de aproximadamente 10 mL a 800 mL, (3) coadyuvantes de filtración que incluyen sílice, alúmina, vidrio, óxidos metálicos u óxidos metálicos mixtos, resinas de intercambio iónico y carbono, y (4) resinas resistentes a la humedad que incluyen polímeros sintéticos solubles en agua que comprenden polímeros en base a urea o melamina-formaldehído, polímeros de poliaminopoliamida-epiclorhidrina (PAE) y resinas de poliacrilamida glioxalada (GPAM).
Otro objeto de esta invención es proporcionar un medio de filtrante en profundidad que tiene una reducción del desprendimiento de partículas.
Otro objeto de esta invención es proporcionar un medio filtrante en profundidad con una resistencia química o a la radiación mejorada con volúmenes de enjuague más bajos que los medios filtrantes en profundidad convencionales. Otro objeto de esta invención es proporcionar un medio filtrante totalmente sintético con alta capacidad de retención de suciedad y excelente retención de partículas gruesas/medias y finas.
Otro objeto de esta invención es proporcionar un medio filtrante en profundidad que tiene un aumento de la capacidad de unión a las impurezas solubles del proceso dentro de una corriente de alimentación de producto biológico. Estas impurezas solubles del proceso pueden incluir proteínas de la célula huésped (HCP) y ADN. Tal medio filtrante en profundidad permite un bajo nivel de aclaramiento de proteínas de la célula huésped e impurezas de ADN de las corrientes de alimentación del fluido de cultivo celular cosechado (HCCF).
Otro objeto de esta invención es proporcionar un medio filtrante en profundidad que alcance este bajo nivel de aclaramiento de impurezas mediante el uso del flujo a través de un proceso de adsorción para impurezas solubles que se produce junto con la clarificación secundaria de impurezas insolubles, restos celulares y materia coloidal. Otro objeto de esta invención es proporcionar un medio filtrante en profundidad que incorpore coadyuvantes de filtración inorgánicos de suficiente área de superficie y características de carga de superficie para unir una población definida de impurezas solubles del proceso, tales como HCP y ADN, dentro de la corriente de alimentación mediante una combinación de mecanismos de adsorción iónicos e hidrofóbicos.
Las características y ventajas adicionales de la invención se establecerán en la descripción detallada y en las reivindicaciones, que siguen. Se pueden obtener muchas modificaciones y variaciones de esta invención sin apartarse de su espíritu y alcance, como será evidente para los expertos en la técnica. Se debe entender que la descripción general anterior y la siguiente descripción detallada, las reivindicaciones, así como también los dibujos adjuntos son solo ilustrativos y explicativos, y pretenden proporcionar una explicación de varias modalidades de las presentes enseñanzas. Las modalidades específicas que se describen en la presente descripción se ofrecen solo a modo de ejemplo y no pretenden ser limitantes de ninguna manera.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 representa una modalidad esquemática de un ejemplo del medio filtrante en profundidad de acuerdo con la invención;
La Figura 2 representa las curvas de enjuague de carbono orgánico total (COT) para filtros que se enjuagan con 100 L/m2 de agua a 600 LMH; fracciones que se recolectan a intervalos designados para el análisis de TOC; La Figura 3 representa los perfiles de presión para filtros que se cargan con cultivo celular clarificado que no expresa CHO a 100 LMH para 100 L/m2;
La Figura 4 representa las curvas de avance de turbidez para filtros que se cargan con cultivo celular clarificado que no expresa CHO (173 NTU) a 100 LMH para 100 L/m2; fracciones que se recolectan a intervalos designados;
La Figura 5 representa las curvas de avance de ADN para filtros que se cargan con cultivo celular clarificado que no expresa CHO (91 mg/mL) a 100 LMH para 100 L/m2; fracciones que se recolectan a intervalos designados; La Figura 6A son perfiles de presión para dispositivos de clarificación primarios y secundarios acoplados que se describen en el ejemplo 25 (relación de área 2:1 para filtros de profundidad de clarificación primario:secundario), de acuerdo con determinadas modalidades de la invención;
La Figura 6B es un gráfico del avance de impurezas de HCP para las pruebas de comparación de filtros de profundidad primarios y secundarios Millistak+ acoplados (D0HC/X0HC, línea negra) y los filtros de profundidad primarios y secundarios de prototipo acoplados (ID de dispositivo 7-1/ ID de dispositivo 7-2, línea gris), de acuerdo con determinadas modalidades de la invención;
La Figura 7A son perfiles de presión para dispositivos de clarificación secundarios desacoplados que se describen en el ejemplo 25, de acuerdo con determinadas modalidades de la invención; y
La Figura 7B es un gráfico del avance de HCP e impurezas de ADN para un filtro de profundidad secundario desacoplado (ID 7-3, HCP: línea negra, ADN: círculos negros) y un filtro de profundidad secundario desacoplado (ID 7-2, HCP: línea gris, ADN: círculos grises) de acuerdo con determinadas modalidades de la invención.
Descripción de las modalidades
Para los propósitos de esta memoria descriptiva y de las reivindicaciones adjuntas, a menos que se indique de cualquier otra manera, todos los números que expresan cantidades de ingredientes, porcentajes o proporciones de materiales, condiciones de reacción, y otros valores numéricos que se usan en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones, se deben entender como modificados en todos los casos por el término "aproximadamente" ya sea que se indique o no explícitamente. El término "aproximadamente" se refiere generalmente a un intervalo de números que uno consideraría equivalente al valor que se menciona (es decir, que tiene la misma función o resultado). En muchos casos, el término "aproximadamente" puede incluir números que se redondean a la cifra significativa más cercana.
En consecuencia, a menos que se indique lo contrario, los parámetros numéricos que se establecen en la siguiente memoria descriptiva y en las reivindicaciones adjuntas son aproximaciones que pueden variar en dependencia de las propiedades deseadas que se pretende obtener mediante la presente invención. Como mínimo, y sin intentar limitar la aplicación de la doctrina de equivalentes al alcance de las reivindicaciones, cada parámetro numérico se debe interpretar al menos de acuerdo con el número de dígitos significativos que se reportan y mediante la
aplicación de técnicas ordinarias de redondeo. Además, se debe entender que todos los intervalos que se describen en la presente descripción abarcan todos los subintervalos que se incluyen en el mismo.
Antes de describir la presente invención con más detalle, se definirán varios términos. El uso de estos términos no limita el alcance de la invención, sino que solo sirve para facilitar la descripción de la invención.
Todas las publicaciones, patentes y solicitudes de patente que se mencionan en la presente descripción, ya sean supra o infra, se incorporan aquí como referencia en su totalidad en la misma medida que si cada publicación, patente o solicitud de patente individual se indicara específica e individualmente para incorporarse por referencia. Como se usa en la presente descripción, las formas singulares "un", "una", y "el/la" incluyen los referentes plurales a menos que el contexto lo indique claramente de cualquier otra manera.
El término "tamaño de poro de punto de burbuja" o "BP" es el tamaño de poro del poro más grande en el medio filtrante.
Como se usa en la presente descripción, la frase "cultivo celular" incluye células, restos celulares y partículas coloidales, biomolécula de interés, HCP, y ADN.
El término "etapa de captura", como se usa en la presente descripción, se refiere generalmente a un método que se usa para unir una molécula diana con una resina cromatográfica, lo que resulta en una fase sólida que contiene un precipitado de la molécula diana y la resina. Típicamente, la molécula diana se recupera posteriormente mediante el uso de una etapa de elución, que elimina la molécula diana de la fase sólida, lo que resulta, por lo tanto, en la separación de la molécula diana de una o más impurezas. En varias modalidades, la etapa de captura se puede realizar mediante el uso de un medio cromatográfico, tal como una resina, membrana o monolito.
Los términos "proteína de células de ovario de hámster chino" y "CHOP" como se usan indistintamente en la presente descripción, se refieren a una mezcla de proteínas de células huésped ("HCP") que se derivan de un cultivo celular de ovario de hámster chino ("CHO"). El hCp o CHOP se presenta generalmente como una impureza en un medio o lisado de cultivo celular (por ejemplo, un fluido de cultivo celular cosechado que contiene una proteína o polipéptido de interés (por ejemplo, un anticuerpo o inmunoadhesión que se expresa en una célula CHO). Generalmente, la cantidad de CHOP presente en una mezcla que comprende una proteína de interés proporciona una medida del grado de pureza de la proteína de interés. Típicamente, la cantidad de CHOP en una mezcla de proteínas se expresa en partes por millón con relación a la cantidad de proteína de interés en la mezcla.
El término "etapa de clarificación" o simplemente "clarificación", como se usa en la presente descripción, se refiere generalmente a una o más etapas que se usan inicialmente en la purificación de biomoléculas. La etapa de clarificación comprende generalmente la eliminación de células y/o restos celulares mediante el uso de una o más etapas que incluyen cualquiera de las siguientes por sí solas o por varias combinaciones de las mismas, por ejemplo, centrifugación y filtración en profundidad, filtración de flujo tangencial, microfiltración, precipitación, floculación y sedimentación. En algunas modalidades, la presente invención proporciona una mejora sobre la etapa de clarificación convencional que se usa comúnmente varios esquemas de purificación. La etapa de clarificación generalmente implica la eliminación de una o más entidades indeseables y se realiza típicamente antes de una etapa que implica la captura de la molécula diana deseada. Otro aspecto de la clarificación es la eliminación de los componentes solubles e insolubles en una muestra lo que puede resultar posteriormente en la contaminación de un filtro estéril en un proceso de purificación, lo que hace, por lo tanto, que el proceso de purificación general sea más económico. La etapa de clarificación a menudo incluye una etapa(s) de clarificación primaria corriente arriba de una clarificación secundaria corriente abajo. La clarificación de las cosechas de cultivos celulares y materias de alimentación con alto contenido de sólidos de grandes volúmenes de cosecha de biorreactores de lotes de producción modernos (<25 000 L) y altas densidades de células a menudo requieren etapas de clarificación primarias y secundarias antes de cualquier operación posterior de cromatografía y similares.
Los términos "filtración gruesa" o "filtración gruesa/media", como se usan en la presente descripción, se refieren generalmente a la eliminación de la mayoría de las células enteras y algunos restos celulares en la purificación de biomoléculas.
El término "filtración fina", como se usa en la presente descripción, se refiere generalmente a la eliminación de la mayoría de los desechos celulares, partículas coloidales e impurezas solubles tales como HCP, ADN, endotoxinas, virus y lípidos en la purificación de biomoléculas.
El término "volumen de columna" o "CV", como se usa en la presente descripción se refiere al volumen de líquido equivalente al volumen del medio filtrante. El volumen del medio filtrante se puede calcular mediante el producto del área de superficie y el grosor del relleno.
Los valores de rendimiento del filtro se expresan generalmente en términos de "litros/metro cuadrado" o "L/m2 " aunque para comparaciones equivalentes, "volumen de columna" o "CV" se usa para tener en cuenta las grandes diferencias de grosor entre muestras.
Los términos "contaminante", "impureza", y "restos", se usan indistintamente en la presente descripción, se refieren a cualquier material extraño u objetable, que incluye una macromolécula biológica tales como un ADN, un ARN, una o más proteínas de la célula huésped (HCP o CHOP), endotoxinas, virus, lípidos y uno o más aditivos que se pueden presentar en una muestra que contiene una proteína o polipéptido de interés (por ejemplo, un anticuerpo) que se separan de una o más de las moléculas extrañas u objetables mediante el uso de un filtro de profundidad de acuerdo con la presente invención.
Se entiende que cuando la célula huésped es otro tipo de célula de mamífero, E. coli, célula de levadura, insecto, o planta, HCP se refiere a las proteínas, distintas de las proteínas diana, que se encuentran en un lisado de la célula huésped.
El término "tamaño medio del poro de flujo" o "MFP" como se usa en la presente descripción es el diámetro de poro a una caída de presión a la que el flujo a través de un medio filtrante húmedo es el 50 % del flujo a través del medio filtrante seco.
El término "anticuerpo monoclonal" o "AcM" como se usa en la presente descripción se refiere a un anticuerpo que se obtiene de una población de anticuerpos sustancialmente homogéneos, es decir, los anticuerpos individuales que comprenden la población son idénticos excepto por posibles mutaciones de origen natural que pueden estar presentes en cantidades menores.
Como se usa en la presente descripción, el término "extraíble(s) orgánico(s)" se refiere a contaminantes que en presencia de agua u otras soluciones acuosas que se usan durante el enjuague, pueden potencialmente migrar o extraerse de los materiales que se usan para obtener medios filtrantes o membranas, tales como medios filtrantes en profundidad porosos. Estos contaminantes también pueden incluir los propios materiales de construcción que potencialmente se podrían desprender del filtro durante el enjuague.
Como se usa en la presente descripción la frase "medios de extraíbles orgánicos bajos o más bajos" se refiere a un medio que cuando se extrae o se enjuaga con agua resulta en la eliminación de extraíbles que pueden migrar de un material a un solvente que incluye agua bajo condiciones exageradas de tiempo y temperatura.
El término "extraíble(s) orgánico(s) total(es)" y "TOC" se refiere a la medición de moléculas orgánicas presentes en una solución acuosa tal como agua y que se miden como contenido de carbono. Las técnicas analíticas que se usan para medir el TOC típicamente implican la oxidación de todas las moléculas orgánicas en solución a dióxido de carbono, la medición de la concentración de CO2 que resulta, y correlacionar esta respuesta con una concentración de carbono conocida.
Los términos "partes por millón" o "ppm" se usan indistintamente en la presente descripción.
Las clasificaciones de tamaño de poro son dadas usualmente como un valor nominal. En algunos casos, los fabricantes proporcionan un tamaño medio del poro de flujo (MFP) o un tamaño de poro de punto de burbuja (BP). Tanto el MFP como el BP se pueden medir con un porómetro de flujo capilar.
Los términos "molécula diana", "biomolécula diana", "molécula diana deseada" y "biomolécula diana deseada", se usan indistintamente en la presente descripción y se refieren generalmente a un polipéptido o producto de interés, que se desea purificar o separar de una o más entidades indeseables, por ejemplo, una o más impurezas, que se pueden presentar en una muestra que contiene el polipéptido o producto de interés.
Como se usa en la presente descripción, el término "rendimiento" significa el volumen filtrado a través de un filtro. Como se usa en la presente descripción el término "capacidad de retención de suciedad" es equivalente al rendimiento de filtrado de un fluido de cultivo celular dado, ya sea de la cosecha directa o clarificado previamente. Un rendimiento más alto representa una capacidad más alta de retención de suciedad.
El filtro de profundidad de la presente invención comprende los componentes (A) fibras, (B) coadyuvante de filtración, (C) resina resistente a la humedad y (D) un material no tejido. La combinación de estos componentes en varias configuraciones produce filtros de profundidad con bajos extraíbles, alta capacidad de retención de suciedad, buena resistencia química y/o a la radiación, y un aumento de la capacidad de unión a las proteínas de la célula huésped y otras impurezas solubles contenidas en las corrientes de alimentación que contienen productos biológicos
Materiales de filtro
Componente A. Se han descrito ampliamente materiales de fibra para uso en filtros de profundidad. Los materiales que no se basan en celulosa incluyen fibras de microvidrio y una variedad de polímeros sintéticos tales como polipropileno y poliésteres. Son especialmente útiles las fibras fibriladas, fibras que se han procesado para producir más área de superficie y una estructura ramificada. Las fibras fibriladas adecuadas incluyen poliacrilonitrilo o copolímeros con poliacrilonitrilo, polietileno, polipropileno y Vectran, de Kuraray Co., Ltd., una fibra en base a poliéster aromático, individualmente o en combinación.
En modalidades preferidas, se usan fibras que se obtienen de copolímeros de poliacrilonitrilo (PAN) (Sterling Fibers Inc., Pace, FL, EE. UU.).
El grado de fibrilación de la fibra afecta la drenabilidad según la norma canadiense (CSF) o el régimen de drenaje para una suspensión diluida de las fibras. Por ejemplo, las fibras más fibriladas tienden a tener un CSF más bajo. El CSF preferido varía de 10 mL a 800 mL; en algunas modalidades, se usa un intervalo de 600 mL a 750 mL. En otras modalidades, se prefiere un intervalo de 200 mL a 600 mL. En otras modalidades adicionales, se prefiere un intervalo de 50 mL a 300 mL. En otras modalidades adicionales, las fibras fibriladas con diferentes CSF se pueden combinar para producir un CSF promedio en el intervalo de 10 mL a 800 mL.
Componente B. Los coadyuvantes de filtración pueden ser partículas que se proporcionan en una variedad de formas, tamaños, y materiales. Por ejemplo, las partículas de coadyuvante de filtración pueden ser esféricas, fibrosas, laminares o irregulares. Adicionalmente, las partículas se pueden triturar, moler, mezclar o procesar de otras formas conocidas en la técnica para producir partículas más pequeñas de forma irregular. Al igual que con la forma de las partículas, el tamaño del coadyuvante de filtración no necesita ser un único valor. Es deseable tener una distribución de tamaños de partículas en el filtro.
El procesamiento, tal como el tamizaje o la clasificación, se puede realizar para clasificar las partículas en fracciones de distribuciones de tamaño de partículas más estrechas. Generalmente, el tamaño de las partículas del coadyuvante de filtración puede variar de aproximadamente 0,01 |_im a aproximadamente 5 mm, preferentemente de aproximadamente 10 |_im a aproximadamente 500 |_im en algunas modalidades, de aproximadamente 40 |_im a aproximadamente 200 |_im en otras modalidades, de aproximadamente 0,1 |_im a aproximadamente 50 |_im aún en otras modalidades adicionales, y de aproximadamente 0,01 |_im a aproximadamente 50 |_im en otras modalidades adicionales.
El coadyuvante de filtración puede ser poroso, tener porosidad interconectada o porosidad de celda cerrada, o no poroso. Especialmente en el caso de materiales de porosidad de celda cerrada, si las partículas se procesan mediante molienda, mezcla o similar para producir partículas más pequeñas, los poros cerrados podrían abrirse para revelar la porosidad y la partícula se volvería esencialmente no porosa.
Los ejemplos de coadyuvantes de filtración sintéticos que se pueden usar incluyen sílice, alúmina, vidrio, otros óxidos metálicos u óxidos metálicos mixtos, resinas de intercambio iónico y carbono. Estos materiales también se pueden modificar en la superficie mediante métodos conocidos por los expertos en la técnica para impartir una carga, una funcionalidad hidrófoba o de otra funcionalidad.
Los coadyuvantes de filtración inorgánicos que tienen suficiente área de superficie y características de carga de superficie se unen a una población definida de impurezas solubles del proceso, tales como HCP y ADN, dentro de la corriente de alimentación mediante una combinación de mecanismos de adsorción iónicos e hidrófobos.
Los ejemplos de coadyuvantes de filtración de sílice adecuados incluyen, pero no se limitan a sílices de precipitación, gel de sílice y sílices de humo. En determinadas modalidades, los coadyuvantes de filtración de sílice preferidos se seleccionan preferentemente de sílices de precipitación tales como Sipernat® (Evonik Industries AG, Hanau-Wolfgang, Alemania) o geles de sílice tales como Kieselgel 60 (Merck KGaA, Darmstadt, Alemania).
La alúmina viene en muchas formas: porosa, no porosa, pH ácido, pH neutro, pH básico (alcalino), etc. En determinadas modalidades, la modalidad preferida de coadyuvante de filtración de alúmina es porosa y con un pH básico, tal como Merck KGaA, Darmstadt Alemania óxido de aluminio 150 básico.
Los ejemplos de coadyuvantes de filtración de vidrio incluyen vidrio de poro controlado, vidrio electrónico y vidrio expandido. La modalidad preferida de coadyuvante de filtración de vidrio es vidrio expandido y, con mayor preferencia, vidrio expandido que se obtiene de vidrio reciclado, tal como Poraver®, (Poraver North America Inc., Ontario, Canadá).
Las resinas de intercambio iónico adecuadas son porosas y rígidas y preferentemente no se hinchan o se encogen significativamente en presencia o ausencia de agua. La modalidad preferida de resina de intercambio iónico está preferentemente cargada positivamente.
Los ejemplos de carbón incluyen esferas o fibras de carbón activado que se derivan de rayón u otra fuente sintética.
Los coadyuvantes de filtración se pueden usar solos o en combinación siempre que produzcan los intervalos de tamaño de partícula que se describen anteriormente. El contenido en peso con relación al peso total de la fibra y el coadyuvante de filtración puede variar de 0 % a aproximadamente 90 %, en algunas modalidades, de aproximadamente 40 % a aproximadamente 80 %.
Componente C. Resinas resistentes a la humedad conocidas en la técnica. Son polímeros sintéticos solubles en agua con grupos aniónicos y/o catiónicos que se usan para impartir resistencia a un material cuando está húmedo. Las resinas resistentes a la humedad adecuadas son polímeros en base a urea o melamina-formaldehído, polímeros de poliaminopoliamida-epiclorhidrina (PAE) y resinas de poliacrilamida glioxalada (GPAM). Las resinas comerciales están fácilmente disponibles de Ashland, Inc. (anteriormente Hercules Inc.), The Dow Chemical Company, BASF Corporation y Georgia-Pacific Chemicals LLC. El contenido en peso de la resina resistente a la humedad en base al peso total de la fibra y el coadyuvante de filtración varía entre aproximadamente 0,5 % y 5 %, preferentemente entre 1 % y 3 %.
Componente D. Los materiales no tejidos están ampliamente disponibles en diferentes materiales, diámetros de fibra, pesos base, grosor y clasificaciones de tamaño de poro. Se pueden producir mediante varias tecnologías tales como soplado por fusión, tendido por aire, unión de hilo, hidroligado, unión térmica, electrohilado y tendido en húmedo. Los materiales no tejidos pueden se pueden obtener de polímeros, inorgánicos, metálicos o fibras naturales. Los materiales adecuados incluyen polipropileno, poliésteres, polietileno, nailon, poliacrilonitrilo, carbono y vidrio. En dependencia de las propiedades deseadas, los diámetros de las fibras pueden variar de aproximadamente 1 nm a aproximadamente 1 mm. En una modalidad preferida, los diámetros de las fibras varían de aproximadamente 10 nm a aproximadamente 30 mm. El peso base se define como el peso de un material por el área dada. Generalmente, el peso base varía de 5 a 350 g/m2.
En una modalidad preferida, el peso base varía de 20 a 300 g/m2. El grosor del material no tejido puede variar de 50 l_im a aproximadamente 1 cm. En una modalidad preferida, el grosor del material no tejido es de aproximadamente 0. 1 a 0,3 cm.
En otra modalidad, el grosor del material no tejido es de aproximadamente 100 |_im a aproximadamente 500 |_im. En otras modalidades adicionales, se pueden apilar entre sí varias capas de un material no tejido para alcanzar un grosor en el intervalo de 200 |_im a 1000 |_im.
Los componentes filtrantes de (A) hasta (D) se combinan en varias configuraciones para obtener un filtro de profundidad que tiene una estructura de poros de densidad de gradiente.
En una modalidad preferida, los medios filtrantes se disponen de manera que la clasificación del tamaño de poro de cada capa se reduce gradualmente (es decir, la clasificación del tamaño de los poros se vuelve más pequeña desde la parte superior (es decir, el lado corriente arriba del medio) y hacia la parte inferior (es decir, el lado corriente abajo del medio) del medio filtrante), en donde la dirección del flujo de alimentación es típicamente de la parte superior hacia la parte inferior del medio filtrante también.
Los siguientes ejemplos se proporcionan con el propósito de ilustrar adicionalmente la presente invención, pero de ninguna manera se deben considerar como limitantes. Además, los siguientes ejemplos se proporcionan para proporcionar a los expertos en la técnica una divulgación y descripción completas de cómo obtener y cómo practicar los métodos de la invención, y no pretenden limitar el alcance de lo que el inventor considera como su invención. Se han realizado esfuerzos para asegurar la precisión con respecto a los números que se usan (por ejemplo, cantidades, temperatura, etc.), pero se deben tener en cuenta algunos errores experimentales y desviaciones. A menos que se indique de cualquier otra manera, la temperatura es en grados Celsius (°C), las reacciones químicas se realizaron a presión atmosférica o presión transmembrana, como se indica, el término "temperatura ambiente" se refiere a aproximadamente 25 °C y "presión ambiente" se refiere a presión atmosférica.
A menos que se proporcione específicamente de cualquier otra manera en la presente descripción, los siguientes métodos, materiales, procesos, y condiciones que se proporcionan en las secciones (1) hasta (IV) más abajo, se usaron en la práctica de varias modalidades de la invención, y pretenden ser ilustrativos de la invención:
1. Configuración de la capa
En los siguientes ejemplos, y como se representa esquemáticamente en la Figura 1, cada filtro en estas modalidades contiene hasta tres (3) capas de componentes: donde la Capa cero (0) es un material no tejido o varias láminas que se apilan de un material no tejido para dar el grosor deseado, y las capas uno (1) y dos (2) pueden ser las mismas, pero se pueden obtener opcionalmente de materiales similares o diferentes de composición similar o diferente.
II. Formación de la ficha técnica
Generalmente, la fibra, el agua, y la resina resistente a la humedad, si se usan, se procesan en una mezcladora fácilmente disponible (Blendtec Corporation, Orem, UT, EE. UU.). Después se mezcla el coadyuvante de filtración. La suspensión se filtra sobre un soporte de malla mediante drenaje por gravedad. El agua residual se elimina mediante filtración al vacío y se seca a 105 °C de 1 a 2 h.
III. Escala de procesamiento de formación de medios filtrantes
Numerosos métodos para formar fibras y coadyuvantes de filtración en medios filtrantes en profundidad en la escala de procesamiento son conocidos en la técnica: tendido por aire, prensado en fusión, compresión mecánica y tendido en húmedo. El proceso preferido para producir medios filtrantes en profundidad para las Capas 1 y 2 es el proceso tendido en húmedo: todos los componentes se dispersan en agua para formar una suspensión bien mezclada. La suspensión se aplica sobre una cinta en movimiento donde se deja drenar el agua o se aplica vacío para eliminar el exceso de agua. La almohadilla que se forma posteriormente viaja a lo largo de la cinta a través de una serie de hornos con zonas de temperatura ajustables para el secado. Preferentemente, las zonas de temperatura varían de 80 °C a aproximadamente 250 °C. Opcionalmente, el medio también se puede someter a compresión a través de una serie de rodillos durante el calentamiento para ajustar el grosor. Preferentemente, el grosor del medio se encuentra entre 0,1 cm y 0,5 cm.
IV. Ensamblaje del filtro
El filtro se ensambla de acuerdo con la etapa A, que se apilan entre sí de modo que la Capa 0 precede a la Capa 1 y la Capa 1 precede a la Capa 2. En los casos donde no se usa la Capa 0, la Capa 1 precede a la Capa 2. La Capa 1 y la Capa 2 también se pueden usar individualmente.
La(s) capa(s) se alojan preferentemente dentro de una celda del filtro, reutilizable o desechable, de manera que cada capa esté en contacto con la capa anterior y existan espacios vacíos suficientes y mínimos para que el fluido de desafiante pase uniformemente a través del filtro.
Los siguientes ejemplos se proporcionan para proporcionar a los expertos en la técnica una divulgación y descripción completa de cómo obtener las composiciones de la invención y cómo practicar los métodos de la invención y no pretenden limitar el alcance de lo que el inventor considera como su invención.
Se han realizado esfuerzos para asegurar la precisión con respecto a los números que se usan (por ejemplo, cantidades, temperatura, etc.), pero se deben tener en cuenta algunos errores experimentales y desviaciones. A menos que se indique de cualquier otra manera, la temperatura es en grados C, las reacciones químicas se realizaron a presión atmosférica o presión transmembrana, como se indica, el término "temperatura ambiente" se refiere a aproximadamente 25 °C y "presión ambiental" se refiere a presión atmosférica. La invención se aclarará adicionalmente mediante los siguientes ejemplos que pretenden ser ilustrativos de la invención.
Descripción de los métodos analíticos que se usan en los ejemplos.
(i) Prueba de régimen de flujo de agua
El régimen de flujo de agua de las muestras (23 cm2) se mide a 10 psi.
(ii) Prueba de enjuague de extraíbles
Las muestras (23 cm2) se enjuagan con agua a 600 LMH para 100 L/m2. Las fracciones se recolectan a intervalos predeterminados para el análisis de TOC.
(iii) Desinfección cáustica
Las muestras (23 cm2) se enjuagan con NaOH 0,5 N a una concentración de 100 a 300 LMH por 30 min. Opcionalmente, las muestras se enjuagan posteriormente con agua y se recolectan las fracciones a intervalos predeterminados para el análisis de TOC. Después los filtros se equilibran con tampón fosfato 100 mM pH 7.
(iv) Rendimiento y Retención
Las muestras (23 cm2) se cargan con una corriente de alimentación de cultivo celular o una mezcla de captura por afinidad a 100 LMH hasta que la caída de presión a través del filtro alcanza 20 psid. Las fracciones de filtrado se recolectan a intervalos designados, típicamente 5 minutos, y se mide la turbidez; en algunos casos, las fracciones también se analizan para determinar la concentración de HCP, ADN y/o AcM.
Ejemplos
Ejemplo 1
Las composiciones filtrantes en profundidad, para filtración fina, cada una que tiene una configuración de dos (2) capas de acuerdo con una modalidad de la invención incluyen:
Filtro 1A. poliacrilonitrilo (PAN)/sílice
Capa 1: 5,06 g de PAN (pulpa fibrilada de Sterling Fibers CFF® 111-3, LCR=250 mL), 0,38 g de resina de poliaminopoliamidaepiclorhidrina (Resina resistente a la humedad C®), 304 mL de agua, y 3,22 g de sílice (Sipernat® 120 Evonik Corporation Parsippany, Nueva Jersey, EE. UU.)
Capa 2: igual a la Capa 1
Ciclo de mezcla: 30 s en caldos preestablecidos, después 10 pulsos
Filtro 1B. poliacrilonitrilo (PAN)/vidrio
Capa 1: 8,16 g de fibras de Pan (Sterling Fibers CFF 114-3, CSF=60 mL), 2,72 g de fibras de PAN (fibras no fibriladas EFTec™ A-010-4, CSF=10 mL Engineered Fibers Technology, Shelton, CT), 0,48 g de resina de poliaminopoliamida-epiclorhidrina (Resina resistente a la humedad C®), 330 mL de agua, 3,03 g de vidrio (Poraver® 0,040-0,125 mm, que se tritura hasta un tamaño de partícula promedio de 12 |_im)
Capa 2: 2,72 g de fibras de PAN (Sterling Fibers CFF 114-3), 8,16 g de fibras de PAN (EFTec A-010-4), 0,48 g de resina de poliaminopoliamida-epiclorhidrina (Resina resistente a la humedad C®), 330 mL de agua, 3,03 g de vidrio (Poraver 0,040-0,125 mm, que se tritura hasta un tamaño de partícula promedio de 12 |_im)
Ciclo de mezcla: 25 s en caldos preestablecidos, después 25 pulsos
Filtro 1C. poliacrilonitrilo (PAN)/perla de intercambio iónico (IEX)
Capa 1: 6,33 g de fibras PAN (sterling Fibers CFF 114-3), 330 mL de agua, 4,03 g de perlas de IEX (polímero Reillex HPQ™, que se tritura hasta un tamaño de partícula promedio de 6,5 mm, Vertellus Specialties, Inc., Indianápolis, IN, Ee . UU.)
Capa 2: 3,16 g de fibras de PAN (Sterling Fibers CFF 114-3), 3,16 g de fibras de PAN (EFTec A-010-4), 330 mL de agua, 4,03 g de perlas de IEX (Reillex HPQ, que se tritura hasta un tamaño de partícula promedio de 6,5 |_im) Ciclo de mezcla: 25 s en caldos preestablecidos, después 25 pulsos
Filtro 1D. poliacrilonitrilo (PAN)/tierra de diatomeas (De )
Capa 1: 4,21 g de PAN (Sterling Fibers CFF 111-3), 1,40 g de fibras de PAN (Sterling Fibers CFF 114-3), 0,27 g de resina de poliaminopoliamida-epiclorhidrina (Resina resistente a la humedad C®), 330 mL de agua, y 3,58 g de tierra de diatomeas (MN-4/Celite® 507 en una relación de 1:1 Imerys Filtration Minerals Inc., San José, CA, EE. UU.)
Capa 2: 1,40 g de PAN (Sterling Fibers CFF 111-3), 4,21 g de fibras de PAN (Sterling Fibers CFF 114-3), 0,30 g de resina de poliaminopoliamida-epiclorhidrina (Resina resistente a la humedad C®), 330 mL de agua, y 3,22 g de tierra de diatomeas (MN-4/Celite® 507 en una relación de 1:3)
Ciclo de mezcla: 15 s en la velocidad 3 preestablecida, después 10 s en la velocidad 1 preestablecida
Filtro 1E. poliacrilonitrilo (PAN)/alúmina
Capa 1: 6,53 g de PAN (Sterling Fibers CFF 114-3), 2,18 g de fibras de PAN (EFTec A-010-4), 0,38 g de resina de poliaminopoliamidaepiclorhidrina (Resina resistente a la humedad C®), 330 mL de agua, y 4,83 g de alúmina (Merck KGaA, que se tritura hasta un tamaño de partícula promedio de 12 |_im)
Capa 2: 2,18 g de PAN (Sterling Fibers CFF 114-3), 6,53 g de fibras de PAN (EFTec A-010-4), 0,38 g de resina de poliaminopoliamidaepiclorhidrina (Resina resistente a la humedad C®), 330 mL de agua, y 4,83 g de alúmina (Merck KGaA, que se tritura hasta un tamaño de partícula promedio de 12 |_im)
Ciclo de mezcla: 15 s en la velocidad 3 preestablecida, después 10 s en la velocidad 1 preestablecida
Para propósitos de comparación, también se presenta un filtro de profundidad convencional de celulosa/diatomeas, Millistak X0HC.
Caracterización de los filtros de profundidad
Ejemplo 2
El medio filtrante en profundidad para filtración gruesa de acuerdo con una modalidad de la invención se preparó en una línea de producción de medio convencional tendido en húmedo mediante el uso de PAN (Sterling Fibers CFF
106-3, CSF=600 mL) y resina de poliaminopoliamidaepidorhidrina al 2,5 % (Resina resistente a la humedad C®). Las muestras que se denotan como de PAN 25 (cortes de 23 cm2) tenían un peso base de 711 g/m2, un grosor de 0,40 cm y un régimen de flujo de agua de 2038 L/min/m2. DSF
Ejemplo 3
La composición del filtro de profundidad, para filtración gruesa/media, que tiene una configuración de dos (2) capas de acuerdo con una modalidad de la invención incluye:
Filtro 3A. poliacrilonitrilo (PAN)/vidrio
Capa 1: PAN25, como se preparó en el Ejemplo 2
Capa 2: 5,06 g de fibras de PAN (Sterling Fibers CFF 106-3), 0,75 g de resina de poliaminopoliamidaepiclorhidrina (Resina resistente a la humedad C®), 300 mL de agua, 3,22 g de vidrio (Poraver 1-2 mm, que se tritura hasta un tamaño de partícula promedio de 26 |_im)
Ciclo de mezcla: 30 s en caldos preestablecidos, después 10 pulsos
Para propósitos de comparación, también se presenta un filtro de profundidad de tierra de diatomeas/celulosa convencional, Millistak+® D0HC.
Caracterización del filtro de profundidad
Ejemplo 4
La composición del filtro de profundidad, para filtración gruesa/media, que tiene una configuración de tres (3) capas, de acuerdo con una modalidad de la invención incluye:
Filtro 4A. Material no tejido/PAN/vidrio
Capa 0: fibra sintética mixta de material no tejido (Hollingsworth & Vose, East Walpole, MA, EE. UU.) que tiene un peso base de 215 g/m2, un grosor de 0,20 cm
Capa 1: PAN 25, como se preparó en el Ejemplo 2.
Capa 2: la misma composición que en el Ejemplo 3A
Caracterización de los filtros de profundidad
Ejemplo 5
Las composiciones filtrantes en profundidad, para filtración fina, cada una que tiene una configuración de tres (3) capas, de acuerdo con una modalidad de la invención incluyen:
Filtro 5A. Material no tejido/PAN/perlas de IEX
Capa 0: lámina de microfibra de polipropileno (Hollingsworth & Vose East Walpole, MA, EE. UU.) que tiene un peso base de 20 g/m2, un grosor de 0,1 mm, un diámetro medio del poro de flujo de 6,5 mm - dos (2) láminas que se apilan entre sí para obtener un grosor total de 0,2 mm
Capa 1: la misma composición que en el Ejemplo 1C
Capa 2: la misma composición que en el Ejemplo 1C
Filtro 5B. Material no tejido/PAN/vidrio
Capa 0: lámina de microfibra de polipropileno (Hollingsworth & Vose) que tiene un peso base de 20 g/m2, un grosor de 0,1 mm, un diámetro medio del poro de flujo de 6,5 mm ••• dos (2) láminas que se apilan entre sí para obtener un grosor total de 0,2 mm
Capa 1: la misma composición que en el Ejemplo 1B
Capa 2: la misma composición que en el Ejemplo 1B
Caracterización de los filtros de profundidad
Ejemplo 6
El filtro 1A en el Ejemplo 1 se sometió a un enjuague de extraíbles y a una prueba de rendimiento y retención con una materia de alimentación que no expresa CHO. El medio filtrante en profundidad convencional (es decir, comparativo) Millistak+® X0HC también se probó para comparar.
El filtro 6A muestra extraíbles de TOC más bajos y un rendimiento más alto que el X0HC convencional, mientras que conserva valores de retención de turbidez similares.
Ejemplo 7
Para mostrar la viabilidad en una línea de fabricación, la composición del filtro 1A en el Ejemplo 1 se procesó en un equipo de producción de medios convencionales tendidos en húmedo. Las láminas que se producen tienen un peso base de 1130 g/m2, un grosor de 0,43 cm y un régimen de flujo de agua de 53 L/min/m2. Se realizó un enjuague extraíble como se proporciona en la presente descripción.
Las muestras se sometieron adicionalmente a pruebas de rendimiento y retención como se proporciona en la presente descripción con una materia de alimentación primaria clarificada que no expresa CHO.
El filtro 7A muestra extraíbles de TOC más bajos y un rendimiento más alto que el X0HC convencional, mientras que conserva valores de retención de turbidez similares.
Ejemplo 8
El filtro 7A en el Ejemplo 7 se sometió a irradiación gamma (25-40 kGy). Se realizó un enjuague de extraíbles tanto para las muestras irradiadas como no irradiadas. Los extraíbles aumentaron después de la exposición a gamma, pero relativamente menos cuando se comparan con los medios de profundidad convencionales (es decir, comparativos) Millistak+® X0HC.
Ejemplo 9
El filtro 1B en el Ejemplo 1 se sometió a un enjuague de extraíbles. El filtro de profundidad convencional, Millistak+® X0HC, también se probó para comparar.
El filtro 1B muestra extraíbles de TOC más bajos que el X0HC convencional: solo se necesitaron 50 L/m2 de enjuague con agua para el filtro 1B en comparación con 100 L/m2 para que X0HC alcance un valor de TOC similar de ~ 1,1 ppm.
Ejemplo 10
El filtro 1B del Ejemplo 1 se sometió a desinfección cáustica y se probó su rendimiento y retención con un concentrado de materia de alimentación que no expresa CHO.
El filtro 1B muestra valores similares de rendimiento y retención con y sin una etapa de tratamiento de desinfección cáustica previa al uso.
Ejemplo 11
La Capa 1, en el filtro 1C en el Ejemplo 1, se sometió a irradiación gamma (25-40 kGy). Se realizó un enjuague de extraíbles tanto para las muestras irradiadas como no irradiadas. Los extraíbles aumentaron ligeramente después de la exposición a gamma.
Ejemplo 12
El filtro 1C en el Ejemplo 1 también se probó con una materia de alimentación de anticuerpo monoclonal que se purifica con una etapa de captura de Proteína A para rendimiento y retención. La carga fue de 100 L/m2. También se determinó la eliminación de proteína de la célula huésped y de a Dn , así como también la recuperación de producto en la mezcla del filtrado. El filtro de profundidad convencional, Millistak+® X0HC, también se probó para comparar.
El filtro 1C muestra una mejor eliminación de HCP y una recuperación más alta de producto que el X0HC convencional, mientras que conserva valores de retención de turbidez y retención de ADN similares.
Ejemplo 13
Filtros de PAN/DE y de PAN/alúmina
Los filtros 1D y 1E en el Ejemplo 1 se sometieron ambos a desinfección cáustica seguida de pruebas de rendimiento y retención. El filtro de profundidad convencional, Millistak+® X0HC, también se probó para comparar.
Ejemplo 14
El filtro 3A en el Ejemplo 3 se sometió a un enjuague con extraíbles. El filtro de profundidad convencional, MiMistak+ D0HC, también se probó para comparar.
El filtro 3A muestra extraíbles de TOC más bajos que el D0HC convencional.
Ejemplo 15
La capa 0 en el filtro 4A en el Ejemplo 4 se sometió a irradiación gamma (25-40 kGy). Se realizó un enjuague de extraíbles tanto para las muestras irradiadas como no irradiadas. No hubo cambios evidentes en los extraíbles después de la exposición a gamma.
Ejemplo 16
El filtro 4A en el Ejemplo 4 se sometió a pruebas de rendimiento y retención con una materia de alimentación de AcM.
El filtro 4A muestra un rendimiento y una retención de turbidez más alta en comparación con el D0HC convencional. Ejemplo 17
El filtro 1C en el Ejemplo 1 se sometió a un enjuague con extraíbles.
El filtro 5A en el Ejemplo 5, y el filtro 1C en el Ejemplo 1 se sometieron cada uno a pruebas de rendimiento y retención con una materia de alimentación de AcM primaria clarificada previamente con Millistak+® D0HC. Los filtrados también se caracterizaron por la retención de ADN. Para propósitos comparativos, también se probó el medio convencional de celulosa/tierra de diatomeas, Millistak+® X0HC. Los resultados se resumen y se muestran en las Figuras 2 a 5.
Los resultados de la prueba que se representan en las Figuras 2 a 5 muestran:
1. El filtro 1C (PAN/perlas de IEX) no solo tiene un TOC total general más bajo que el filtro convencional X0HC, sino que el perfil de extraíbles comienza más bajo y termina más abajo.
2. Los filtros 1C (PAN/perlas de IEX) y 5A (material no tejido/PAN/perlas de IEX) tienen perfiles de presión más bajos que X0HC. De hecho, el filtro X0HC alcanza los 20 psi mientras que los filtros de la presente invención se mantienen muy por debajo de los 10 psi. Esto resulta en un rendimiento significativamente más alto de materia de alimentación que se puede procesar a través de los filtros de la presente invención.
3. Los filtros 1C (PAN/perlas de IEX) y 5A (material no tejido/PAN/perlas de IEX) tienen perfiles de turbidez más bajos que X0HC. Se puede decir que los filtros de la presente invención tienen una retención de turbidez más alta. No se produjo un avance significativo de la turbidez hasta 100 L/m2 en los filtros 1C y 5A, en comparación con un pequeño avance en X0HC a ~ 40 L/m2. La carga continua de los filtros puede proporcionar aún una buena retención.
4. Los filtros 1C (PAN/perlas de IEX) y 5A (material no tejido/PAN/perlas de IEX) tienen perfiles de ADN más bajos que X0HC. Se puede decir que los filtros de la presente invención tienen una retención de ADN más alta. No se produjo un avance significativo del ADN hasta 100 L/m2 en los Filtros 1C y 5A, en comparación con un pequeño avance en X0HC a ~ 50 L/m2. La carga continua de los filtros puede proporcionar aún una buena retención.
Ejemplo 18
Para ilustrar adicionalmente las ventajas del PAN en comparación con la celulosa, se formaron almohadillas totalmente de fibra mediante el uso de una suspensión al 1 % de fibra en agua. Las almohadillas se secaron a 105 °C por 2 h. Posteriormente, cada almohadilla se sumergió en agua por varias horas bajo agitación. La celulosa se redispersó en fibras sueltas, mientras que el PAN permaneció como una almohadilla sin fibras sueltas observables. En los siguientes Ejemplos de 19 a 27, bajo el Componente B - coadyuvante de filtración, los intervalos de tamaño de partícula de gel de sílice son fracciones de Gel de Sílice 60 disponible comercialmente, fabricado por Merck KGaA (Darmstadt, Alemania), que tiene un tamaño de poro de aproximadamente 60 A (6 nm). Las partículas de sílice que se usan en determinadas modalidades de la invención en estos ejemplos se aislaron mediante una operación de tamizaje, en donde la primera fracción del tamizaje, que se etiqueta como "partículas de sílice finas", resulta en partículas de sílice pequeñas/finas que tienen un tamaño de partícula < (menor que o igual a) aproximadamente 5 micrómetros, y la segunda fracción del tamizaje, que se etiqueta como "partículas de sílice gruesas", resulta en partículas de sílice grandes/gruesas que tienen un tamaño de partícula < (menor que o igual a) aproximadamente 40 |_im.
Tabla 1. Tabla de formulaciones de medios filtrantes en profundidad que se usan en los siguientes ejemplos.
(continuación)
(continuación)
Ejemplo 19
Procedimiento general que se usa para mediciones de capacidad de enlace estático.
Se suspendieron seis gramos de un medio filtrante en profundidad en 300 mL de agua y se mezclaron para formar una suspensión de fibra diluida. La suspensión se transfirió a una botella Nalgene® de 500 mL mediante el uso de 200 mL adicionales de agua para enjuagar. Se transfirió una alícuota de 10 mL de la suspensión de fibras a un tubo de centrífuga de 15 mL que se pesó previamente. El tubo de centrífuga se centrifugó por 5 minutos en una centrífuga de mesa para sedimentar las fibras sólidas. El sobrenadante se eliminó por medio de una pipeta y se
añadieron 10 mL ya sea de una solución de 1 g/L de BSA o 1 g/L de mioglobina en Tris 25 mM pH 7,3. Alternativamente para las mediciones de la capacidad de unión estática de la proteína de la célula huésped, se usó una alícuota de 10 mL de fluido de cultivo celular cosechado que se ha centrifugado y filtrado en condiciones estériles a través de una membrana Millipore Express® de 0,2 |_im (EMD Millipore, Billerica, MA). La suspensión de fibras se agitó después a temperatura ambiente por 18 horas. El tubo de centrífuga se centrifugó después por 5 minutos en una centrífuga de mesa para sedimentar las fibras sólidas. Para las mediciones de la capacidad de unión estática de proteínas, se tomó una muestra de la solución sobrenadante para la medición de UV-vis a 280 nm (para BSA) o 409 nm (para mioglobina) y se determinó el cambio en la concentración de proteína de la muestra de alimentación.
Alternativamente, para las mediciones de la capacidad de unión estática de la proteína de la célula huésped, se tomó una alícuota de 1 mL de la solución sobrenadante para el ensayo ELISA de HCP. La solución sobrenadante restante se eliminó después del tubo de centrífuga y el material húmedo se secó en un horno a 60 °C de 18 a 36 horas. Se determinó el peso final del medio filtrante en profundidad seco y este valor se usó para calcular la capacidad de unión estática del medio filtrante en profundidad mediante la división de la cantidad de proteína que se adsorbe (o HCP) por el peso del medio filtrante en profundidad. El valor que se obtiene es la capacidad de unión estática en términos de mg (proteína)/g (medio filtrante en profundidad).
Ejemplo 20
Mediciones de la capacidad de unión estática de formulaciones de medios filtrantes en profundidad seleccionados. Se realizaron mediciones de la capacidad de unión estática de BSA y mioglobina para varias formulaciones de medios filtrantes en profundidad de acuerdo con el método que se describe en el Ejemplo 19.
Las capacidades de unión estática para estas muestras se proporcionan en la Tabla 2.
Los datos en la Tabla 2 muestran que las capacidades de unión estática de BSA son comparables para todas las formulaciones de medios filtrantes en profundidad, independientemente del tipo de fibra de PAN, carga de sílice, o tipo de resina. Al contrario, los coadyuvantes de filtración de partículas de sílice gruesas (que tienen un tamaño de partícula menor que o igual a aproximadamente 40 |_im) tuvieron un efecto inesperadamente fuerte sobre la capacidad de unión estática de la mioglobina. Las cuatro formulaciones de medios filtrantes en profundidad que carecen de coadyuvante de filtración de partículas de sílice gruesas no dieron SBC de mioglobina (composiciones 1 4, 1-6, 1-8, 1-10), mientras que las otras seis formulaciones muestran una SBC de mioglobina alta de aproximadamente 30 mg/g (composiciones 1-1 hasta 1-3, 1-5, 1-7, y 1-9).
A un pH de aplicación de 7,3, la mioglobina se descarga en gran parte (punto isoeléctrico de 6,8 - 7,2) y la BSA se carga negativamente (punto isoeléctrico ~ 5). Bajo tales condiciones, se pueden producir modestas capacidades de unión estática de BSA para las formulaciones de medios filtrantes en profundidad mediante interacciones electrostáticas entre el componente de resina aglutinante que se carga positivamente y la BSA se carga negativamente. Bajo estas mismas condiciones, se pueden producir interacciones hidrofóbicas fuertes entre las partículas de sílice gruesas y la proteína de mioglobina que se descarga. Sin desear vincularse a ninguna teoría, se alega que el aumento de la capacidad de unión estática de mioglobina se puede atribuir al área de superficie relativamente grande para el coadyuvante de filtración de partículas de sílice grueso que se usa en estas modalidades de formulación de medios filtrantes en profundidad.
Tabla 2. BSA y SBC de mioglobina para formulaciones de medios filtrantes en profundidad seleccionados.
Ejemplo 21
Mediciones de la capacidad de unión estática de formulaciones de medios filtrantes en profundidad seleccionados. Se realizaron mediciones de la capacidad de unión estática de BSA, mioglobina, y HCP para varias formulaciones de medios filtrantes en profundidad de acuerdo con el método que se describe en el Ejemplo 19, anteriormente. Las capacidades de unión estática para estas muestras se proporcionan en la Tabla 3.
Los datos en la Tabla 3 indican que las capacidades de unión estática de BSA son comparables para todas las formulaciones de medios filtrantes en profundidad. Además, como se ve en la Tabla 3, el tipo de coadyuvante de filtración de sílice tuvo un efecto fuerte sobre la capacidad de unión estática de mioglobina y HCP. Las dos formulaciones de medios filtrantes en profundidad que se prepararon mediante el uso del coadyuvante de filtración Sipernat 120 dieron valores más bajos de la capacidad de unión estática de mioglobina y HCP de aproximadamente 18 mg/g y 3 mg/g para mioglobina y HCP, respectivamente.
Las modalidades de la invención en donde las dos formulaciones que se preparan mediante el uso de partículas de sílice gruesas resultaron en un aumento de los valores de la capacidad de unión estática de mioglobina y HCP de 49 mg/g y 6 mg/g, respectivamente. Estos resultados fueron sorprendentes ya que originalmente no se esperaba que los tipos particulares de coadyuvantes de filtración de sílice que se usan proporcionaran propiedades de adsorción o capacidades de unión sustancialmente diferentes dentro de esta solicitud en particular. Estos resultados sugieren que el tipo de coadyuvante de filtración de sílice que se emplea en la formulación del medio filtrante en profundidad influye fuertemente en el rendimiento del medio filtrante con respecto a las capacidades de unión de proteínas e impurezas y las características de rendimiento del medio de adsorción en la diana de aplicación.
Tabla 3. BSA, mioglobina y SBC de HCP para formulaciones de medios filtrantes en profundidad seleccionados.
Ejemplo 22
Mediciones de la capacidad de unión estática de formulaciones de medios filtrantes en profundidad seleccionados. Se realizaron mediciones de la capacidad de unión estática de BSA, mioglobina y HCP para varias formulaciones de medios filtrantes en profundidad de acuerdo con el método que se describe en el Ejemplo 19, anteriormente. Las capacidades de unión estática para estas muestras se proporcionan en la Tabla 4.
Los datos en la Tabla 4 muestran que los valores de capacidad de unión estática de BSA, mioglobina y HCP no se afectan significativamente por grandes cambios en la carga total del coadyuvante de filtración de sílice o la relación de mezcla de los dos tamaños de partículas de sílice (partículas de sílice gruesas y partículas de sílice finas). La eliminación de la resina aglutinante resistente a la humedad en las formulaciones de medios filtrantes en profundidad 3-1 hasta 3-4 resultó en solo una pequeña reducción en la capacidad de unión estática de BSA para estas cuatro formulaciones.
Tabla 4. BSA, mioglobina y SBC de HCP para formulaciones de medios filtrantes en profundidad seleccionados.
Ejemplo 23
Mediciones de la capacidad de unión estática de formulaciones de medios filtrantes en profundidad seleccionados. Se realizaron mediciones de la capacidad de unión estática de BSA, mioglobina y HCP para varias formulaciones de medios filtrantes en profundidad de acuerdo con el método que se describe en el Ejemplo 19, anteriormente. Las capacidades de unión estática para estas muestras se proporcionan en la Tabla 5.
Los datos en la Tabla 5 muestran valores de la capacidad de unión estática de mioglobina bajos para todas las formulaciones comparativas de medios filtrantes en profundidad que se evalúan. Estas formulaciones comparativas de medios filtrantes en profundidad se construyen mediante el uso de pulpa de celulosa, coadyuvante de filtración de tierra de diatomeas (DE), y la misma resina aglutinante resistente a la humedad, Resina resistente a la humedad C®. Estos ejemplos proporcionan evidencia adicional de las propiedades de adsorción inesperadas del coadyuvante de filtración de partículas de sílice gruesas al contrario de los coadyuvantes de filtración DE que se emplean típicamente en formulaciones de medios filtrantes en profundidad.
También se descubrió que la incorporación de resina aglutinante resistente a la humedad, Resina resistente a la humedad C® en los ejemplos 4-5 hasta 4-9 resultó en un aumento significativo en la capacidad de unión estática de BSA. Este resultado es consistente con una interacción electrostática de adsorción entre la BSA que se carga negativamente y la resina aglutinante catiónica resistente a la humedad a un pH de aplicación de 7,3. La capacidad de unión estática de HCP fue baja para las cuatro formulaciones de medios filtrantes en profundidades que se evaluaron mediante el ensayo ELISA de HCP.
Tabla 5. BSA, mioglobina y SBC de HCP para formulaciones de medios filtrantes en profundidad seleccionados.
Ejemplo 24
Mediciones de la capacidad de unión estática de formulaciones de medios filtrantes en profundidad seleccionados. Se realizaron mediciones de la capacidad de unión estática de BSA, mioglobina y HCP para varias formulaciones de medios filtrantes en profundidad de acuerdo con el método que se describe en el Ejemplo 19, anteriormente. Las capacidades de unión estática para estas muestras se proporcionan en la Tabla 6.
Los datos en la Tabla 6 muestran valores de la capacidad de unión estática de BSA, mioglobina y HCP bajos para los ejemplos comparativos de formulaciones de medios filtrantes en profundidad 6-2 a 6-4. Estas formulaciones de medios filtrantes en profundidad se prepararon mediante el uso de solo PAN, solo celulosa, o una mezcla de celulosa y coadyuvante de filtración de DE. Al contrario, la incorporación de un coadyuvante de filtración de partículas de sílice grandes en la formulación del medio filtrante en profundidad 6-1 proporciona un SBC de BSA modesto y valores de la capacidad de unión estática de mioglobina y HCP altos. Estos ejemplos proporcionan una evidencia adicional de las propiedades de adsorción especiales del coadyuvante de filtración de sílice EMD al contrario del coadyuvante de filtración de DE y otros materiales de construcción que se emplean típicamente en tales formulaciones de medio filtrante en profundidad.
Tabla 6. BSA, mioglobina y SBC de HCP para formulaciones de medios filtrantes en profundidad seleccionados.
Ejemplo 25
Composiciones filtrantes en profundidad para pruebas de aplicaciones de clarificación.
Los dispositivos de filtración en profundidad se construyeron mediante el uso de las composiciones de medios filtrantes en profundidad seleccionados y los medios de materiales no tejidos como es mostrado en la Tabla 7. Estos dispositivos de filtración en profundidad se utilizaron en pruebas de aplicaciones que se dirigen a la clarificación primaria y secundaria de corrientes de alimentación de HCCF que producen y no producen AcM.
Tabla 7. Composiciones filtrantes en profundidad para pruebas de aplicaciones de clarificación.
Ejemplo 26
Rendimiento de filtración mejorado y aclaramiento de impurezas HCP (alimentación de AcM05).
La Figura 6 proporciona los perfiles de presión y aclaramiento de impurezas de HCP para una prueba de aplicaciones de clarificación del filtro de profundidad mediante el uso de un HCCF que contiene un anticuerpo monoclonal (AcM05) con una densidad celular viable de 1,41 x 107 vc/mL.
Los dispositivos de filtración en profundidad de 23 cm2 se construyeron mediante el uso de los grados de los medios filtrantes en profundidad y materiales no tejidos que se describen en el ejemplo 25. El rendimiento de filtración y aclaramiento de impurezas de estos dispositivos se comparó con los dispositivos comerciales Millistak+® D0HC y X0PS (EMD Millipore, Billerica, MA). En estas pruebas, los filtros de profundidad de clarificación primario y secundario se configuraron en una relación de área de 2:1.
Una relación de área de 2:1 se define en la presente descripción como dos filtros primarios paralelos acoplados a un único filtro secundario. En este ejemplo, dos filtros de profundidad 7-1 y dos dispositivos D0HC sirvieron como filtros de clarificación primarios. El filtro de profundidad 7-2 y el dispositivo X0HC sirvieron como filtros de clarificación secundarios. Los dos filtros de profundidad 7-1 se acoplaron al dispositivo de filtración en profundidad 7-2 y los dos dispositivos D0HC se acoplaron al dispositivo X0HC.
Se bombeó HCCF sin clarificar a través de los dispositivos a un régimen de flujo de 150 LMH (frente a los filtros primarios) y 300 LMH (frente al filtro secundario) y la presión se monitorizó continuamente por medio de un sistema de transductores de presión y un equipo de registro de datos. El filtrado se fraccionó y se sometió a ensayos ELISA de HCP y PicoGreen® de ADN. Los datos del perfil de presión que se presentan en la Figura 6 muestran las ventajas que se descubrieron para los dispositivos de filtración en profundidad 7-1/7-2 acoplados cuando se comparan con los dispositivos D0HC/X0HC acoplados para esta corriente de alimentación HCCF.
La presión terminal se alcanza para los dispositivos D0HC a un rendimiento de 112 L/m2, mientras que no se alcanzan presiones similares para los dispositivos 7-1 hasta un rendimiento de 162 L/m2. De manera similar, el dispositivo de filtración en profundidad 7-2 muestra presiones modestamente más bajas que el dispositivo X0HC con un rendimiento de alimentación mucho más alto.
Los datos de aclaramiento de impurezas de HCP que también se presentan en la Figura 6 muestran el avance de impurezas de HCP/ADN tanto para los dispositivos D0HC/X0HC acoplados como para los formatos de filtro de profundidad de ID 7-1 / ID 7-2 que se evalúan. Estos datos muestran las ventajas que se descubrieron para los dispositivos de ID 7-1 / ID 7-2 acoplados en comparación con el formato D0HC/X0HC acoplado, ya que los dispositivos D0HC/X0HC muestran un avance de HCP completo a un rendimiento de ~ 100 L/m2, mientras que aún se observa un aclaramiento significativo de impurezas de HCP para los dispositivos de ID 7-1 / ID 7-2 hasta aproximadamente 200 L/m2.
Ejemplo 27
Aclaramiento de impurezas de HPC y ADN y (alimentación de AcM05).
La Figura 7 proporciona los perfiles de presión, HCP, y aclaramiento de impurezas de ADN para una prueba de aplicaciones de clarificación secundaria del filtro de profundidad mediante el uso de un HCCf que contiene un anticuerpo monoclonal (AcM05) con una densidad celular viable de 8,38 x 106 vc/mL.
Los dispositivos de filtración en profundidad de 23 cm2 se construyeron mediante el uso de los grados de los medios filtrantes en profundidad y materiales no tejidos que se describen en el ejemplo 25. En estas pruebas, se clarificó una cantidad suficiente de HCCF a través del prototipo de dispositivo de filtración en profundidad de clarificación primaria 7-1 que se describe anteriormente. El filtrado se mezcló y posteriormente se procesó a través de los prototipos de dispositivos de filtración en profundidad de clarificación secundaria 7-2 y 7-3 a un régimen de flujo de 300 LMH (frente a cada filtro secundario) y la presión se monitorizó continuamente por medio de un sistema de transductores de presión y un equipo de registro de datos.
El filtrado se fraccionó y se sometió a ensayos ELISA de HCP y PicoGreen® de ADN. Los datos del perfil de presión que se presentan en la Figura 7 muestran un rendimiento comparable para los prototipos de dispositivos de filtración en profundidad 7-2 y 7-3 no acoplados para esta corriente de alimentación HCCF. Los datos de aclaramiento de impurezas de ADN y HCP también presentados en la Figura 7 muestran un aclaramiento significativo de impurezas tanto para HCP y ADN para cada uno de los prototipos de los dispositivos 7-2 y 7-3 que se evalúan a rendimientos tan altos como 120 L/m2. Estos datos indican un rendimiento aceptable para los dispositivos de clarificación secundaria 7-2 y 7-3 para la clarificación de impurezas de HCP y ADN dentro de la aplicación de clarificación a la que se dirige.
Claims (14)
1. Un medio filtrante en profundidad compuesto que tiene una reducción de la cantidad de extraíbles orgánicos, inorgánicos y de carga biológica, lo que reduce, por lo tanto, la cantidad de agua que se requiere para el enjuague previo al uso, el medio comprende:
una capa de material no tejido o que contiene microfibras; y
al menos una capa que comprende (1) fibras fibriladas, (2) un coadyuvante de filtración sintético y (3) una resina resistente a la humedad, en donde las fibras fibriladas comprenden poliacrilonitrilo o copolímeros de poliacrilonitrilo.
2. Un medio filtrante en profundidad compuesto de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las capas se disponen para formar una estructura de poros de densidad de gradiente.
3. Un proceso para reducir el volumen de enjuague con agua previo al uso de los filtros de profundidad para la clarificación de fluidos biológicos que comprenden:
a) proporcionar un medio filtrante en profundidad compuesto que comprende: una capa de material no tejido o que contiene microfibras; y al menos una capa que comprende, una fibra polimérica fibrilada, un coadyuvante de filtración sintético y una resina resistente a la humedad;
b) enjuagar el medio de filtración en profundidad con agua a regímenes de flujo de aproximadamente 10 litros/m2/h a aproximadamente 600 litros/m2/h de manera que el nivel de extraíbles orgánicos totales que se miden en el filtrado sea de aproximadamente 0 a 3 ppm, en donde las fibras poliméricas fibriladas que comprenden poliacrilonitrilo o copolímeros de poliacrilonitrilo.
4. Un proceso para reducir el volumen de enjuague con agua previo al uso de los filtros de profundidad de acuerdo con la reivindicación 3, en donde entre la etapa a) y la b), existe una etapa adicional que comprende tratar el medio filtrante en profundidad al,
i) irradiar el medio filtrante en profundidad a una dosis de aproximadamente 10 a 45 kGy; o
ii) enjuagar el medio filtrante en profundidad con NaOH 0,5 N de 100 a 300 LMH por 30 min, de manera que el filtro de profundidad tenga una carga biológica más baja.
5. El medio filtrante en profundidad compuesto de acuerdo con la reivindicación 1 o el proceso de la reivindicación 3 o 4, en donde las fibras fibriladas tienen una drenabilidad según la norma canadiense promedio combinada de aproximadamente 10 mL a 800 mL.
6. El medio filtrante en profundidad compuesto de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 o el proceso de la reivindicación 3 o 4, en donde el coadyuvante de filtración:
a) comprenden sílice, alúmina, vidrio, óxidos metálicos u óxidos metálicos mixtos, resinas de intercambio iónico de carbono o combinaciones de los mismos, o
b) comprenden sílice porosa, alúmina porosa, vidrio expandido sintético, vidrio expandido sintético que se obtiene de vidrio reciclado, perla de intercambio iónico porosa, perla de intercambio iónico porosa cargada catiónicamente, carbón activado o combinaciones de los mismos, o
c) tiene un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 0,01 a 60 micrómetros, o
d) comprende de 0 a 90 % en peso en base al peso total de la fibra y el coadyuvante de filtración.
7. El medio filtrante en profundidad compuesto de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 o el proceso de la reivindicación 3 o 4, en donde las resinas resistentes a la humedad comprenden polímeros sintéticos solubles en agua de polímeros en base a urea o melamina-formaldehído, polímeros de poliaminopoliamida-epiclorhidrina (PAE) o resinas de poliacrilamida glioxalada (GPAM), en cuyo caso opcionalmente, en donde el contenido en peso de la resina resistente a la humedad en base al peso total de la fibra y el coadyuvante de filtración es de aproximadamente 0 % a aproximadamente 5 %.
8. El medio filtrante en profundidad compuesto de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 o el proceso de la reivindicación 3 o 4, en donde el material no tejido o microfibra comprende:
a) polipropileno, poliésteres, polietileno, nailon, poliacrilonitrilo, carbono o vidrio, o
b) una pluralidad de capas de materiales no tejidos que se apilan entre sí para formar una capa.
9. El filtro de profundidad compuesto de acuerdo con la reivindicación 8b) o el proceso de la reivindicación 3 o 4, en donde el material no tejido o microfibra tiene un tamaño promedio de poro de aproximadamente 0,1 a 20 micrómetros.
10. Un medio filtrante en profundidad compuesto de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el coadyuvante de filtración contiene una partícula de sílice inorgánica que comprende partículas de sílice finas, partículas de sílice gruesas o combinaciones de las mismas.
11. El medio filtrante en profundidad compuesto de acuerdo con la reivindicación 10, en donde las partículas de sílice finas tienen un tamaño de partícula < aproximadamente 5 micrómetros y las partículas de sílice gruesas tienen un tamaño de partícula < aproximadamente 40 |_im.
12. El medio filtrante en profundidad compuesto de acuerdo con la reivindicación 11, en donde las partículas de sílice inorgánicas que contienen el coadyuvante de filtración solo contienen:
a) partículas de sílice finas, o
b) partículas de sílice gruesas.
13. El medio filtrante en profundidad compuesto de acuerdo con la reivindicación 10, en donde la resina resistente a la humedad comprende un polímero sintético soluble en agua de polímeros en base a urea o melaminaformaldehído, polímeros de poliaminopoliamida-epiclorhidrina (PAE) o resinas de poliacrilamida glioxalada (GPAM).
14. Un dispositivo de filtración en profundidad que comprende:
una capa de material no tejido o que contiene microfibras; y
una primera capa y una segunda capa de acuerdo con una de las reivindicaciones 10, 11 o 13, en donde la primera capa se integra con la capa de material no tejido, y la segunda capa se integra con la primera capa.
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