JP2010540927A - 遠心分離フィルタ - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、濃縮、脱塩、精製、分留目的での、抗体酵素、核酸、タンパク質の如き生物学的タンパク質の分離に使用し得る遠心フィルタに関する。
しかしながら、従来装置では回収及びろ過の速度が所望される以下である、あるいは高価である等を含む種々の欠点がある。回収性が改善され、ろ過時間が短い、競争価格の遠心ろ過装置の如きろ過装置が提供されることが望ましい。
1.ろ過装置を容器に挿通してアセンブリとする。
2.膜にピペット先端を接触させずに溶液をピペットでろ過装置内に注入する(例えば最大容量で0.5ml)。
3.適合する遠心分離機内にアセンブリを配置し、類似装置でローターを平衡化させる。
4.適正旋回時間及び旋回速度に関する供給者の“遠心分離ガイドライン”に従い装置を旋回させる。
5.遠心分離機からアセンブリを取り外し、容器からろ過装置を分離させる。
6.分離したろ過装置を、保持液がこぼれない状態として別の容器内に反転配置し、次いで当該アセンブリを1000×G(または短時間のパルス付加)で、例えば3分間旋回させる。
7.遠心分離機からアセンブリを取り外し、容器からろ過装置を分離させ、容器にシールキャップをパチンと嵌め、製品を爾後使用のための信頼し得る様式下に保管する。
当該プロセス全体を流れダイヤグラム図で示すと以下の如くである。
ある実施例では容器の如きろ過装置が提供され、ろ過装置(サンプルホルダ)が、当該ろ過装置内でサンプル濃縮用の1方向に位置決めされ得、また、ろ過装置内でサンプル回収用の他方向(逆方向)に位置決めされ得る。
傾斜させた膜を横に2つ並べた設計例でも、遠心分離中の膜汚損量を低下させる固有の自己清浄化特性が有る。
ろ過装置が破損しないことを保証するために、ジャケット壁は、a)所望されざるキャップ開放を招く弾性変形、b)同様に所望されざるサンプル流体の漏出を招く塑性変形及び破壊、を防止するに十分な厚さとすべきである。タンパク質結合性の低い材料としてスチレンブタジエンコポリマーを選択する場合、壁厚を少なくとも約0.9mm(0.035インチ)とするのが好適であることが分かった。
熱の悪影響は、熱伝導度のずっと高い型インサートを使用することによっても解決され得る。高熱伝導度材料は、低熱伝導度材料を使用する場合よりもずっと効率的に各製品を除熱し得る。そうしたインサートは通常はオーバーモールド型キャビティ内に締着され、スチールの1種を使用する場合よりもずっと効率的に、前成形品からの伝熱を助成する。代表的なインサートは、ベリリウム、銅、アルミニュームの如き金属を使用して作製し得る。
A.コアピンを、コアピンの表面103(図26)が膜の保持表面と接触して当該表面を損傷させないようパネルをしっかりと保持する設計及び形状とすること。
C.コアピン用材料を、連続的な成形運転中に所望されざる変形が生じないことも保証される設計、形状とし且つ選択すること。コアピンの設計形状に、全体形状を補強し且つ横断方向への変形を低減させる支持グリップ106を含ませることにより、剛性化が成功裏に達成された。コアピン102の端部105は、パネルのノーズ部をオーバーモールド型キャビティ内に押し込んで各パネルをオーバーモールド型キャビティ96内に適正座着させ、オーバーモールド中に各パネルが射出弁ゲート97から押し出されないようにするに十分な強さ及び十分な剛性を有すべきである。
E.前成形した各パネルと、オーバーモールド型キャビティとの間の逃げ間隙100(図10)を注意深く制御し且つ最小に維持することにより、各パネルの外壁に沿ったオーバーモールド材料の所望されざる漏出を防止すること。
G.オーバーモールドに際して使用するプロセスパラメータを調節することにより、各パネルとオーバーモールド型キャビティとの間のシール界面を横断しての、ポリマー材料の所望されざる漏出を防止する上での改善を徐々に提供させ得る。これらのプロセスパラメーターは、a)成形中の樹脂停止温度、b)型ベースの温度、c)成形中の背圧使用、から成る。しかしながら、これらのプロセスパラメータの調節は、各パネルとオーバーモールド型キャビティとの間のシール界面の適正な寸法付けに対する代替法とはならない。
I.コアピンを、コアピン102の先端105位置に、各パネルの先端内に一体成形したドーム特徴部25(図1及び6)を支持するに十分な逃げをも保証するべき寸法形状とすること。
ある実施例ではサンプル回収が、ピペット及びその先端を、ハウジング、詳しくは、保持液チャンバ14に挿通してろ液を除去することで実施され得る。
1)各パネルを先行成形すること。
2)膜ロール素材から膜片をダイカットすること。
3)熱、圧力、時間、を使用してパネル上で膜片を然るべく位置決めしたパネルサブアセンブリを形成すること。
4)パネルサブアセンブリを目視検査し、パネル上での膜片の適正整列、膜片装着の全体的品質、汚れや異物がないこと、を確認すること。
5)パネルサブアセンブリを、オーバーモールドのオーバーモールド型キャビティA96(図10)及びB(図10)内に配置すること。
6)オーバーモールドのオーバーモールド型キャビティA及びBを閉じ、各パネルを接触させ、各パネルのラビリンス縁部をシールすること。
8)オーバーモールド型キャビティ内に成形プラスチックを射出すること。
9)ろ過装置を開き、オーバーモールド型キャビティA及びB内からろ過装置を抜き出すこと。
11)ガス圧低下機器を用いて膜装着プロセスの一体性を検証すること。
12)ろ過装置を設備に移動してろ過装置側部上に目盛りを正常にパッド印刷すること。
13)ろ過装置を好適に設計した柔軟なポーチ及びカートンでパッケージすること。
1)ろ過装置及び受け用容器をパッケージから取り出すこと。
2)ろ過装置を受け用容器内に挿通すること。
3)ろ過装置のリザーバ内にサンプル溶液をピペット先端が膜と接触しないようにしてピペット供給(例えば、最大で0.5ml)すること。受け用容器に装着したキャップを引き寄せてろ過装置上に然るべく弾発嵌合させ、キャップとピペット先端が膜と接触しないようにろ過装置との間に良好なシールを保証させること。
4)ろ過装置と受け用容器とを、適合する遠心分離機内に配置し、類似のろ過装置を使用してローターを注意深く平衡化させること。
6)当該旋回プロセス完了後、ろ過装置及び受け用容器を遠心分離機から取り出し、ろ過装置を持ち上げ、ろ過装置の中身をこぼさないようにして受け用容器の外側に分離させること。
8)ろ過装置及び受け用容器を遠心分離機から取り出し、ろ過装置を受け用容器から分離させ、受け用容器にキャップを嵌め、爾後の使用に備えて信頼下に製品を保管すること。
この結果は、製造したろ過装置の大半が、目標性能レベルを発揮したことを実証している。大抵の場合タンパク質回収率は90%以上であった。タンパク質回収率が90%未満であった場合、ろ過装置を分析すると膜の保持層が損傷を受けていたことが示された。ある場合では膜がコアピンと接触して損傷を受け、ある場合は膜片がパネルへの装着プロセスに際して不整合に取り付けられたため、タンパク質が漏出した。その他の場合では、膜はその装着またはろ過装置取り付け位置での手動取り扱いにより損傷を受けた。
図19には、タンパク質の平均通過量(通過すべきではないタンパク質)が5%未満、即ち、性能上受け入れ可能なレベルと考えられるものであることが示される。少なくともn=24のろ過装置が、5つの異なる膜−パネル形態の各々を使用して試験された。
図21には、これらのろ過装置についてのサンプルの平均合計回収量が、逆旋回手順を使用した場合98%以上であったことが示される。少なくともn=24のろ過装置が、5つの異なる膜−パネル形態の各々を使用して試験された。
11 サンプルリザーバ
12A 第1膜
12B 第2膜
14 保持液チャンバ
15A、15B パネル
16 アンダドレン支持体
17 上部成形フランジ
18 ドレン孔
19 溝
20 リブ
25 マウンド形突出部/ドーム特徴部
30 収集先端部
75 受け用容器
76 上方フランジ
80 キャップ
81 小円筒状部分
82 大円筒状部分
83 突出部
85 支持用リム
85 肩部
86、87 整合ピン
88 幅広フランジ
89 頂部
90 凹状容量
91 外側表面
92 プラスチック射出ポート
95 コアピン
97 射出弁ゲート
99 凹所
100 逃げ間隙
102 コアピン
103 表面
104 通気口
105 端部
106 支持グリップ
108 ネスト
110 側方フランジ
111 ジャケット
112 上部
113 底縁部
115 シールの幅
116 外径
117 空間
118 移行部
119 シール
Claims (21)
- ろ過装置であって、サンプルリザーバを有するハウジングと、ろ液チャンバと、サンプルリザーバとろ液チャンバとの間にシール状態で位置決めした一対の離間した膜と、を含み、各前記膜がハウジングの垂直中心線から約0°以上且つ約5°未満の角度を成すろ過装置。
- 各膜がハウジングの垂直中心線から約1°以上且つ約5°未満の角度を成す請求項1のろ過装置。
- ハウジングが、サンプルリザーバの底部位置にデッドストップチャンバを更に含む請求項1のろ過装置。
- デッドストップチャンバが不連続部を含む請求項3のろ過装置。
- 各膜がパネル上で支持される請求項1のろ過装置。
- 各パネルが外側壁と、2つ以上の円筒状の突出部を該外側壁上に有する請求項5のろ過装置。
- 各パネルが、0°及び5°の間の抜き勾配を有する1つ以上の流体ドレン孔を有する請求項5のろ過装置。
- 各パネルが、その下流側位置にフランジを有するオーバーモールドジャケットにより包囲される請求項5のろ過装置。
- ハウジングが、該ハウジングの上部位置に一体のフランジを更に含む請求項1のろ過装置。
- フランジの内径部に円周方向に形成した凹状の容量を更に含む請求項9のろ過装置。
- ハウジングが一対のパネルを含み、各パネルが膜の一方を支持し、各パネルが装着表面位置で相互に装着され、各膜が、前記装着表面から1°及び5°の間の角度を成す状態で各パネルにより支持される請求項1のろ過装置。
- 装着表面がラビリンス形態のシールを含む請求項11のろ過装置。
- 各パネルが長手方向の中心線を有し、該中心線の一方側には隆起部分を有し、他方側には凹状部分を有し、一方の前記パネルの凹状部分が他方のパネルの隆起部分を相互錠止係合状態下に受ける請求項11のろ過装置。
- オーバーモールドジャケットが、異なる形態の装置を視覚的に識別及び区別させ得る着色剤を含む請求項8のろ過装置。
- 各パネルが、ポリスチレン、スチレンブタジエンコポリマー、アクリル、ポリカーボネート、スチレンアクリロニトリル、から成る群から選択したポリマーで作製される請求項5のろ過装置。
- ろ過装置であって、
中央ジャケットと、
中央ジャケットの周囲で相互に錠止されると共に、シールした膜を有する第1及び第2のサイドパネルと、
を含むろ過装置。 - 各サイドパネルが、アンダドレンと、複数のドレン孔と、を含む請求項16のろ過装置。
- 複数のドレン孔の各々が0°及び5°の間の抜き勾配を有する請求項16のろ過装置。
- 各サイドパネル及び中央ジャケットが、相互に、サンプルリザーバと、ろ液チャンバと、デッドストップチャンバと、を画定する請求項16のろ過装置。
- ろ過装置及び容器の組み合わせであって、ろ過装置が、中央ジャケットと、該中央ジャケットの周囲で相互に錠止されると共に、シールした膜を有する第1及び第2のサイドパネルと、を含み、前記容器が、駆動力を受けた場合にサンプルチャンバ内でサンプルを濃縮する上で有効な第1の方向と、駆動力を受けた場合に、濃縮されたサンプルを回収する上で有効な第2の方向において前記ろ過装置を受ける形態を有する内容積部分を含むろ過装置及び容器の組み合わせ。
- 容器が、内側容量内に環状の肩部を含み、該環状の肩部の直径がろ過装置の外径よりも小さく、従って、第1の方向または第2の方向の何れの場合でも、ろ過装置が肩部と接触する請求項20のろ過装置及び容器の組み合わせ。
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