JP2023541169A - フィブリル化ポリマー膜を含むアフィニティークロマトグラフィーデバイス及びそれを含むマニホールド - Google Patents

フィブリル化ポリマー膜を含むアフィニティークロマトグラフィーデバイス及びそれを含むマニホールド Download PDF

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Abstract

本開示は、球形及び３以下のＤ９０／Ｄ１０を有する粒子サイズ分布を有する無機粒子を含有するフィブリル化ポリマー膜を含むアフィニティークロマトグラフィーデバイスを対象とする。球状無機粒子のブレンド又は組み合わせは利用されうる。球状無機粒子の公称粒子サイズは、約５ミクロン～約２０ミクロンである。アフィニティーリガンドは、球状無機粒子及び／又はフィブリル化ポリマー膜に結合することができる。また、アフィニティークロマトグラフィーデバイスは、約１００（×１０－１２ｃｍ２）～約５００（×１０－１２ｃｍ２）の透水率を有する。さらに、アフィニティークロマトグラフィーデバイスは、０．３ＭＰａの動作圧力を超えることなく、少なくとも１００サイクルのサイクル耐久性を有する。並列構成の複数のアフィニティークロマトグラフィーデバイスを含むマニホールド、及び並列構成の複数のマニホールドも開示される。

Description

分野
本開示は、一般にアフィニティークロマトグラフィーに関し、より具体的には、球状粒子のブレンドを内部に含有するフィブリル化ポリマー膜を含み、粒子サイズ分布が３以下のＤ９０／Ｄ１０を有し、これにより、水性混合物からの標的分子の分離が可能になるアフィニティークロマトグラフィーデバイスに関する。複数のアフィニティークロマトグラフィーデバイスを含むマニホールド及び並列構成のマニホールドも開示される。
背景
クロマトグラフィー法は、一般に、タンパク質、核酸及び多糖類などの目的の分子を混合物から分離及び／又は精製するために使用される。アフィニティークロマトグラフィーは、具体的に、結合される目的の分子に特異的なリガンド（すなわち、特異的結合パートナー）を有するマトリックス上に混合物を通過させることを含む。リガンドと接触すると、目的の分子はマトリックスに結合し、したがって混合物から保持される。アフィニティークロマトグラフィーは、他のタイプのクロマトグラフィーよりも優れた特定の利点を提供する。例えば、アフィニティークロマトグラフィーは、標的タンパク質と他の生体分子との混合物から標的タンパク質を単一工程にて高収率で分離できる精製方法を提供する。
現在のアフィニティークロマトグラフィーデバイスの利点にもかかわらず、従来のデバイスよりも短い滞留時間で使用でき、現在提供されているものと同じ結合能力又はより優れた結合能力を提供し、そして再利用可能であるクロマトグラフィーデバイスが当該技術分野で必要とされている。
要旨
１つの態様（「態様１」）において、アフィニティークロマトグラフィーデバイスは、流体入口、前記流体入口に流体接続された流体出口、前記流体入口と前記流体出口との間に配置され、球形を有しそして約５ミクロン～約２０ミクロンの公称粒子サイズを有する無機粒子を内部に含むフィブリル化ポリマー膜、ならびに、前記流体入口、前記流体出口及び前記フィブリル化ポリマー膜を取り囲むハウジングを含み、粒子サイズ分布は３以下のＤ９０／Ｄ１０を有し、そして前記フィブリル化ポリマー膜及び前記無機粒子のうちの少なくとも１つは、標的分子に可逆的に結合するアフィニティーリガンドを共有結合している。
別の態様（「態様２」）によれば、態様１に加えて、前記標的分子は、タンパク質、抗体、ウイルスベクター及びそれらの組み合わせである。
別の態様（「態様３」）によれば、態様１又は態様２に加えて、約１００（×１０-１２ｃｍ２）～約５００(×１０-１２ｃｍ２)の透水率を備える。
別の態様（「態様４」）によれば、態様１～３のいずれか１つに加えて、球形を有する前記無機粒子は、シリカ、ゼオライト、ヒドロキシアパタイト、金属酸化物及びそれらの組み合わせから選ばれる。
別の態様（「態様５」）によれば、態様１～４のいずれか１つに加えて、前記フィブリル化ポリマー膜は、延伸ポリテトラフルオロエチレン膜、延伸変性ポリテトラフルオロエチレン膜、延伸テトラフルオロエチレンコポリマー膜又は膨張（膨張、エキスパンデッド、延伸又は発泡）ポリエチレン膜を含む。
別の態様（「態様６」）によれば、態様１～５のいずれか１つに加えて、前記フィブリル化ポリマー膜は延伸ポリテトラフルオロエチレン膜である。
別の態様（「態様７」）によれば、態様１～６のいずれか１つに加えて、前記アフィニティーリガンドは、プロテインＡ、プロテインＧ、プロテインＬ、ヒトＦｃ受容体タンパク質、抗体、多糖類及びそれらの組み合わせから選ばれる。
別の態様（「態様８」）によれば、態様１～７のいずれか１つに加えて、前記無機粒子は、球形及び第一の公称粒子サイズを有する第一の無機粒子と、球形及び第二の公称粒子サイズを有する第二の無機粒子とを少なくとも含み、前記第一の公称粒子サイズ及び前記第二の公称粒子サイズは互いに異なる。
別の態様（「態様９」）によれば、態様１～８のいずれか１つに加えて、前記公称粒子サイズは、約５ミクロン、約１０ミクロン、約１５ミクロン、約２０ミクロン及びそれらの組み合わせから選ばれる。
別の態様（「態様１０」）によれば、態様１～９のいずれか１つに加えて、球形を有する前記無機粒子は、１０ミクロンの球状粒子と２０ミクロンの球状粒子とのブレンドを含み、そして前記ブレンドは１０：９０～９０：１０である。
別の態様（「態様１１」）によれば、態様１～９のいずれか１つに加えて、球形を有する前記無機粒子は、５ミクロンの球状粒子と１０ミクロンの球状粒子とのブレンドを含み、そして前記ブレンドは１０：９０～９０：１０である。
別の態様（「態様１２」）によれば、態様１～９のいずれか１つに加えて、球形を有する前記無機粒子は、５ミクロンの球状粒子と２０ミクロンの球状粒子とのブレンドを含み、そして前記ブレンドは１０：９０～９０：１０である。
別の態様（「態様１３」）によれば、態様１～１２のいずれか１つに加えて、２０秒の滞留時間で少なくとも３５ｍｇ／ｍｌの動的結合容量（ＤＢＣ）を備える。
別の態様（「態様１４」）によれば、態様１～１３のいずれか1つに加えて、０．３ＭＰａ未満の動作圧力で少なくとも１００サイクルのサイクル耐久性を備える。
別の態様（「態様１５」）によれば、態様１～１４のいずれか１つに加えて、前記フィブリル化ポリマー膜は巻回構成を有する。
別の態様（「態様１６」）によれば、態様１～１５のいずれか１つに加えて、前記フィブリル化ポリマー膜は積層構成を有する。
別の態様（「態様１７」）によれば、態様１～１６のいずれか１つに加えて、前記フィブリル化ポリマー膜は、巻回構成、積層構成及びそれらの組み合わせを有する。
別の態様（「態様１８」）によれば、態様１～１７のいずれか１つに加えて、内側中間材料はコアの外面上で周囲に配置され、前記フィブリル化ポリマー膜は前記内側中間材料上で周囲に配置されている。
別の態様（「態様１９」）によれば、態様１８に加えて、外側中間材料は前記フィブリル化ポリマー膜上で周囲に配置されている。
別の態様（「態様２０」）によれば、態様１８又は態様１９に加えて、前記内側中間材料及び前記外側中間材料は、多孔質フルオロポリマーフィルム、多孔質非フルオロポリマーフィルム、多孔質不織布材料及び多孔質織布材料から選ばれる。
別の態様（「態様２１」）によれば、態様１８～２０のいずれか１つに加えて、前記内側中間材料及び前記外側中間材料のうちの少なくとも１つはポリプロピレン不織布材料である。
別の態様（「態様２２」）によれば、態様１８～２１のいずれか１つの物品は、流体流から前記標的分子を分離するために使用される。
１つの態様（「態様２３」）において、マニホールドは、並列構成で配置された少なくとも２つの態様１～２１のいずれか１項記載のアフィニティークロマトグラフィーデバイスを含む。
別の態様（「態様２４」）によれば、態様２３に加えて、前記マニホールドはハウジング内に封入されている。
１つの態様（「態様２５」）において、物品は、並列構成の第一のマニホールド及び第二のマニホールドを含み、前記第一のマニホールド及び前記第二のマニホールドの各々は、複数の態様１～２１のいずれか１項記載のアフィニティークロマトグラフィーデバイスを含む。
別の態様（「態様２６」）において、態様２５に加えて、前記第一のマニホールド及び前記第二のマニホールドはハウジング内に封入されている。
１つの態様（「態様２７」）において、物品は、中心に配置されたコア、前記コアの周りに巻回された、球形及び約５ミクロン～約２０ミクロンの公称粒子サイズを有する球状無機粒子を内部に含有するフィブリル化ポリマー膜、前記コア及び前記フィブリル化ポリマー膜の両方を取り囲むハウジング部材、前記ハウジング部材の第一の端部に配置された第一のエンドキャップ、及び、前記ハウジング部材の第二の端部に配置された第二のエンドキャップを含み、粒子サイズ分布は３未満のＤ９０／Ｄ１０を有し、そして前記フィブリル化ポリマー膜及び前記球状無機粒子のうちの少なくとも１つは、標的分子に可逆的に結合するアフィニティーリガンドを共有結合している。
別の態様（「態様２８」）によれば、態様２７に加えて、前記標的分子は、タンパク質、抗体、ウイルスベクター及びそれらの組み合わせである。
別の態様（「態様２９」）によれば、態様２７又は態様２８に加えて、約１００（×１０-１２ｃｍ２）～約５００(×１０-１２ｃｍ２)の透水率を備える。
別の態様（「態様３０」）によれば、態様２７～２９のいずれか１つに加えて、球形を有する前記無機粒子は、シリカ、ゼオライト、ヒドロキシアパタイト、金属酸化物及びそれらの組み合わせから選ばれる。
別の態様（「態様３１」）によれば、態様２７～３０のいずれか１つに加えて、前記フィブリル化ポリマー膜は、延伸ポリテトラフルオロエチレン膜、延伸変性ポリテトラフルオロエチレン膜、延伸テトラフルオロエチレンコポリマー膜又は膨張ポリエチレン膜のうちの少なくとも１つを含む。
別の態様（「態様３２」）によれば、態様２７～３１のいずれか１つに加えて、前記フィブリル化ポリマー膜は延伸ポリテトラフルオロエチレン膜である。
別の態様（「態様３３」）によれば、態様２７～３２のいずれか１つに加えて、前記アフィニティーリガンドは、プロテインＡ、プロテインＧ、プロテインＬ、ヒトＦｃ受容体タンパク質、抗体、多糖類及びそれらの組み合わせから選ばれる。
別の態様（「態様３４」）によれば、態様２７～３３のいずれか１つに加えて、前記無機粒子は、球形及び第一の公称粒子サイズを有する第一の無機粒子と、球形及び第二の公称粒子サイズを有する第二の無機粒子とを少なくとも含み、前記第一の公称粒子サイズ及び前記第二の公称粒子サイズは互いに異なる。
別の態様（「態様３５」）によれば、態様３７～３４のいずれか１つに加えて、前記公称粒子サイズは、約５ミクロン、約１０ミクロン、約１５ミクロン、約２０ミクロン及びそれらの組み合わせから選ばれる。
別の態様（「態様３６」）によれば、態様２７～３４のいずれか１つに加えて、球形を有する前記無機粒子は、１０ミクロンの球状粒子と２０ミクロンの球状粒子とのブレンドを含み、前記ブレンドは１０：９０～９０：１０である。
別の態様（「態様３７」）によれば、態様２７～３４のいずれか１つに加えて、球形を有する前記無機粒子は、５ミクロンの球状粒子と１０ミクロンの球状粒子とのブレンドを含み、前記ブレンドは１０：９０～９０：１０である。
別の態様（「態様３８」）によれば、態様２７～３４のいずれか１つに加えて、球形を有する前記無機粒子は、５ミクロンの球状粒子と２０ミクロンの球状粒子とのブレンドを含み、前記ブレンドは１０：９０～９０：１０である。
別の態様（「態様３９」）によれば、態様２７～３８のいずれか１つに加えて、２０秒の滞留時間で少なくとも３５ｍｇ／ｍｌの動的結合容量（ＤＢＣ）を備える。
別の態様（「態様４０」）によれば、態様２７～３９のいずれか１つに加えて、少なくとも１００サイクルのサイクル耐久性及び０．３ＭＰａ未満の動作圧力を備える。
別の態様（「態様４１」）によれば、態様２７～４０のいずれか１つに加えて、内側中間材料はコアの外面上で周囲に配置され、そして前記フィブリル化ポリマー膜は前記内側中間材料上で周囲に配置されている。
別の態様（「態様４２」）によれば、態様２７～４１のいずれか１つに加えて、前記フィブリル化ポリマー膜上で周囲に配置された外側中間材料を含む。
別の態様（「態様４３」）によれば、態様４２に加えて、前記内側中間材料及び前記外側中間材料は、多孔質フルオロポリマーフィルム、多孔質非フルオロポリマーフィルム、多孔質不織布材料及び多孔質織布材料から選ばれる。
別の態様（「態様４４」）によれば、態様４３に加えて、前記内側中間材料及び前記外側中間材料のうちの少なくとも１つはポリプロピレン不織布材料である。
１つの態様（「態様４５」）によれば、マニホールドは、並列構成で配置された少なくとも２つの態様２７～４４のいずれか１項記載のアフィニティークロマトグラフィーデバイスを含む。
別の態様（「態様４６」）によれば、態様４５に加えて、前記マニホールドはハウジング内に封入されている。
１つの態様（「態様４７」）によれば、デバイスは、並列構成の第一のマニホールド及び第二のマニホールドを含み、前記第一のマニホールド及び前記第二のマニホールドの各々は、少なくとも２つの態様２７～４４のいずれか１項記載のアフィニティークロマトグラフィーデバイスを含む。
別の態様（「態様４８」）によれば、態様４７に加えて、前記第一のマニホールド及び前記第二のマニホールドはハウジング内に封入されている。
１つの態様（「態様４９」）において、アフィニティークロマトグラフィーデバイスは、ハウジング、前記ハウジングへの流体流を可能にする入口、第一の流れ分配器及び第二の流れ分配器、ここで、前記第一の流れ分配器及び前記第二の流れ分配器は前記ハウジングの両端に配置されている、前記ハウジングからの流体流を可能にする出口、及び、流体入口と流体出口との間の前記ハウジング内に配置された積層膜アセンブリを含み、ここで、前記積層膜アセンブリは、積層構成で２つ以上のフィブリル化ポリマー膜を含み、前記フィブリル化ポリマー膜は球形及び約５ミクロン～約２０ミクロンの公称粒子サイズを有する無機粒子のブレンドを内部に含み、粒子サイズ分布は３未満のＤ９０／Ｄ１０を有し、そして前記フィブリル化ポリマー膜及び球状無機粒子のうちの少なくとも１つは、標的分子に可逆的に結合するアフィニティーリガンドを共有結合している。
別の態様（「態様５０」）によれば、態様４９に加えて、第一の流れ分配器及び第二の流れ分配器を含み、前記第一の流れ分配器及び前記第二の流れ分配器は前記ハウジング部材の両端に配置されている。
別の態様（「態様５１」）によれば、態様４９又は態様５０に加えて、前記標的分子は、タンパク質、抗体、ウイルスベクター及びそれらの組み合わせである。
別の態様（「態様５２」）によれば、態様４９～５１のいずれか１つに加えて、約１００（×１０-１２ｃｍ２）～約５００（×１０-１２ｃｍ２）の透水率を備える。
別の態様（「態様５３」）によれば、態様４９～５２のいずれか１つに加えて、球形を有する前記無機粒子は、シリカ、ゼオライト、ヒドロキシアパタイト、金属酸化物及びそれらの組み合わせから選ばれる。
別の態様（「態様５４」）によれば、態様４９～５３のいずれか１つに加えて、前記フィブリル化ポリマー膜は、延伸ポリテトラフルオロエチレン膜、延伸変性ポリテトラフルオロエチレン膜、延伸テトラフルオロエチレンコポリマー膜又は膨張ポリエチレン膜を含む。
別の態様（「態様５５」）によれば、態様４９～５４のいずれか１つに加えて、前記フィブリル化ポリマー膜は、延伸ポリテトラフルオロエチレン膜である。
別の態様（「態様５６」）によれば、態様４９～５５のいずれか１つに加えて、前記アフィニティーリガンドは、プロテインＡ、プロテインＧ、プロテインＬ、ヒトＦｃ受容体タンパク質、抗体、多糖類及びそれらの組み合わせから選ばれる。
別の態様（「態様５７」）によれば、態様４９～５６のいずれか１つに加えて、前記無機粒子は、球形及び第一の公称粒子サイズを有する第一の無機粒子と、球形及び第二の公称粒子サイズを有する第二の無機粒子とを少なくとも含み、前記第一の公称粒子サイズ及び前記第二の公称粒子サイズは互いに異なる。
別の態様（「態様５８」）によれば、態様４９～５７のいずれか１つに加えて、前記公称粒子サイズは、約５ミクロン、約１０ミクロン、約１５ミクロン、約２０ミクロン及びそれらの組み合わせから選ばれる。
別の態様（「態様５９」）によれば、態様４９～５８のいずれか１つに加えて、球形を有する前記無機粒子は、１０ミクロンの球状粒子と２０ミクロンの球状粒子とのブレンドを含み、前記ブレンドは９０：１０～１０：９０である。
別の態様（「態様６０」）によれば、態様４９～５８のいずれか１つに加えて、球形を有する前記無機粒子は、５ミクロンの球状粒子と１０ミクロンの球状粒子とのブレンドを含み、前記ブレンドは１０：９０～９０：１０である。
別の態様（「態様６１」）によれば、態様４９～５８のいずれか１つに加えて、球形を有する前記無機粒子は、５ミクロンの球状粒子と２０ミクロンの球状粒子とのブレンドを含み、前記ブレンドは１０：９０～９０：１０である。
別の態様（「態様６２」）によれば、態様４９～６１のいずれか１つに加えて、２０秒の滞留時間で少なくとも３５ｍｇ／ｍｌの動的結合容量（ＤＢＣ）を備える。
別の態様（「態様６３」）によれば、態様４９～６２のいずれか１つに加えて、少なくとも１００サイクルのサイクル耐久性及び０．３ＭＰａ未満の動作圧力を備える。
別の態様（「態様６４」）によれば、態様４９～６３のいずれか１つに加えて、少なくとも１つの第一の中間材料は前記積層膜アセンブリの第一の側に配置され、第二の中間材料は前記積層膜アセンブリの第二の側に配置され、前記第二の側は前記第一の側の反対側である。
別の態様（「態様６５」）によれば、態様６４に加えて、前記第一の中間材料及び前記第二の中間材料は、多孔質フルオロポリマーフィルム、多孔質非フルオロポリマーフィルム、多孔質不織布材料及び多孔質織布材料から選ばれる。
別の態様（「態様６６」）によれば、態様６５に加えて、前記第一の中間材料及び前記第二の中間材料のうちの少なくとも１つはポリプロピレン不織布材料である。
１つの態様（「態様６７」）において、マニホールドは、並列構成で配置された少なくとも２つの態様４９～６６のいずれか１項記載のアフィニティークロマトグラフィーデバイスを含む。
別の態様（「態様６８」）によれば、態様６７に加えて、前記マニホールドはハウジング内に封入されている。
１つの態様（「態様６９」）において、デバイスは、第一のマニホールド及び第二のマニホールドを並列構成で含み、前記第一のマニホールド及び前記第二のマニホールドの各々は、少なくともの２つの態様４９～６６のいずれか１項記載のアフィニティークロマトグラフィーデバイスを含む。
別の態様（「態様７０」）によれば、態様６９に加えて、前記第一のマニホールド及び前記第二のマニホールドはハウジング内に封入されている。
別の態様（「態様７１」）において、診断物品は、球形及び約５ミクロン～約２０ミクロンの公称粒子サイズを有する無機粒子を内部に含有するフィブリル化ポリマー膜を含み、粒子サイズ分布は３以下のＤ９０／Ｄ１０を有し、そして前記フィブリル化ポリマー膜及び無機粒子のうちの少なくとも１つは、生体液中の標的物質に可逆的に結合するリガンドを共有結合している。
別の態様（「態様７２」）によれば、態様７１に加えて、流体入口と、前記流体入口に流体接続された流体出口とを含む。
別の態様（「態様７３」）によれば、態様７１又は態様７２に加えて、前記流体入口、前記流体出口及び前記フィブリル化ポリマー膜を取り囲むハウジング部材を含む。
図面の簡単な説明
添付の図面は、本開示のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成し、実施形態を示し、記載と共に本開示の原理を説明するのに役立つ。
図１は、少なくとも１つの実施形態による、球状無機ポリマー粒子を内部に含有するフィブリル化ポリマー膜を含む巻回膜アセンブリを含有するクロマトグラフィーデバイスの分解図である。
図２は、少なくとも１つの実施形態による少なくとも１つの実施形態による、外側流路及び内側流路を示すクロマトグラフィーデバイスの断面図である。
図３は、少なくとも１つの実施形態による、別のらせん巻回法線フロークロマトグラフィーデバイスの概略断面図である。
図４は、少なくとも１つの実施形態による、球状無機粒子を内部に含有するフィブリル化ポリマー膜を含む積層膜アセンブリを含有するクロマトグラフィーデバイスの分解図である。
図５は、例１及び２に記載のアフィニティークロマトグラフィーデバイスから動的結合容量（ＤＢＣ）と液体透過性との間の関係を示すグラフである。
図６は、少なくとも１つの実施形態による、らせん状に巻回された膜を有するデバイスＳ及びＴの、積層膜を有するアフィニティークロマトグラフィーデバイスＣ～Ｒに対する関係を示すグラフ表示である。
図７は、並列構成で配置された２つのクロマトグラフィーデバイスを含むマニホールドの正面図の概略図である。
図８は、図７のマニホールドの上面図の概略図である。
図９は、並列構成で配置された４つのクロマトグラフィーデバイスを含むマニホールドの斜視図の概略図である。
図１０は、図９のマニホールドの上面図の概略図である。
図１１は、並列構成の２つのマニホールドの正面図の概略図である。
図１２は、図１１のマニホールド構成の上面図の概略図である。
図１３は、例３に記載のデュアルマニホールドＶ及びＷの代表的な精製サイクルのグラフ表示である。
図１４は、例３に記載のデュアルマニホールドＸの代表的な精製サイクルのグラフ表示である。及び、
図１５は、例４に記載のクワッドマニホールドの代表的な精製サイクルのグラフ表示である。
詳細な説明
当業者は、意図された機能を発揮するように構成された任意の数の方法及び装置によって、本開示の様々な態様を実現できることを容易に理解するであろう。本明細書で参照される添付の図は、必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではなく、本開示の様々な態様を示すために誇張されていることがあり、その点で、図は限定と解釈されるべきではないことにも留意されたい。本明細書で使用されるときに、「上（on）」という用語は、ポリマー膜などの要素が別の要素のすぐ上にあるか、又は介在する要素も存在しうることを意味することを理解されたい。
「球状粒子」、「球状無機粒子」及び「球形を有する無機粒子」という語句は、本明細書において交換可能であることを理解されたい。さらに、「らせん巻回膜アセンブリ」という用語は、フィブリル化ポリマー膜単独、及び、フィブリル化ポリマー膜と中間不織材料、の両方を含むことが意図される。さらに、「積層膜アセンブリ」という用語は、フィブリル化ポリマー膜単独、及び、フィブリル化ポリマー膜と１つ以上の中間材料、の両方を含むことが意図される。さらに、「アフィニティークロマトグラフィーデバイス」及び「クロマトグラフィーデバイス」という用語は、本明細書において交換可能に使用されうる。
本開示は、標的分子を含有する水性混合物から標的分子を分離するアフィニティークロマトグラフィーデバイスを対象とする。標的分子としては、限定するわけではないが、タンパク質、抗体、ウイルスベクター及びそれらの組み合わせが挙げられる。幾つかの実施形態において、本開示は、生物学的サンプルから標的疾患を分離する診断デバイスを対象とする。クロマトグラフィーデバイス及び診断デバイスは、球形及び３以下のＤ９０／Ｄ１０を有する粒子サイズ分布を有する無機粒子のブレンドを含有するフィブリル化ポリマー膜を含む。幾つかの実施形態において、様々なサイズの球状無機粒子のブレンド又は組み合わせは利用される。球状無機粒子の公称粒子サイズは、約５ミクロン～約２０ミクロンである。アフィニティーリガンドは、球状無機粒子及び／又はフィブリル化ポリマー膜に結合することができる。さらに、クロマトグラフィーデバイスは、２０秒の滞留時間で１０％ブレークスルーにおいて４０ｍｇ／ｍｌを超える動的結合容量（ＤＢＣ）を有する。さらに、アフィニティークロマトグラフィーデバイスは、動作圧力が０．３ＭＰａを超えることなく、少なくとも１００サイクルのサイクル耐久性を有する。本明細書で使用されるときに、「約」という用語は、指定された測定単位の＋／－１０％を表すことを理解されたい。
図１及び２を参照すると、巻回クロマトグラフィーデバイス１００が示されている。クロマトグラフィーデバイス１００を形成する際に、球状無機粒子を内部に含有する少なくとも１つのフィブリル化ポリマー膜は筒状コア１５０の周りに巻き付けられる。フィブリル化は、本明細書において使用されるときに、ポリマー膜内にフィブリルを包含させることを指し、例えば、フィブリルによって相互接続されたノードを特徴とする微細構造であって、ボイドがノードとフィブリルの間の空間である微細構造を有する膜である。幾つかの実施形態において、少なくとも１つの内側中間材料２００は、所望の幅又は事前に指定された量まで、コア１５０に対して周囲方向に配置される（例えば、巻き付けられる）ことができる。次に、球状無機粒子を内部に含むフィブリルポリマー膜２１０は内側中間材料２００上でコア１５０の周りに所望の幅又は事前に指定された量まで巻き付けられ、そして少なくとも１つの外側中間材料２２０の外層は、フィブリル化ポリマー膜２１０上で所望の幅又は予め指定された量まで周囲方向に配置される（例えば、巻き付けられる）。本明細書において、内側中間材料２００、フィブリル化ポリマー膜２１０及び外側中間材料２２０の組み合わせを「巻回膜アセンブリ」と呼ぶ。「巻回膜アセンブリ」は、幾つかの実施形態において、コアの周りに巻回された、フィブリル化ポリマー膜及び内側中間材料、フィブリル化ポリマー膜及び外側中間材料、ならびに、ポリマー及び／又はポリマー及び中間材料の任意の組み合わせを含むことができる。筒状コア１５０は、中空又は中実の内部を有することができる。いずれの場合も、コア１５０は、クロマトグラフィーデバイス１００を通って流れる水性混合物が内側中間材料から形成された内側流路内を流れるように中実の外壁を含み、これについては以下で詳細に論じる。中空コア１５０の使用は、コア１５０を形成するために使用される材料の量を減少させ、デバイス１００の重量を減少させ、製造コストを減少させる。
膜アセンブリ１１０及び中央コア１５０は、ハウジング５０内に配置されうる。幾つかの実施形態において、ハウジング５０は筒形である。図１及び図２に示される実施形態において、外側中間材料２２０は外側流路１３０を形成し、内側中間材料２００は内側流路１４０を形成する。中間材料２００，２２０は、本明細書に記載の実施形態において、異なっていても又は同じであってもよいことを理解されたい。さらに、外側流路１３０及び内側流路１４０の一方又は両方を形成するために、２つ以上の中間材料を使用することができる。使用時に、水性混合物は入口キャップ６０内に配置された入口８０内に流れ、混合物は分配器キャップ６５上を流れ、外側中間材料２２０によって形成された外側流路１３０に向けられる。分配器キャップ６５は、水性混合物を供給方向から９０度外側流路１３０（すなわち、中間材料２２０）に向ける。この方向転換は、外側流路１３０への水性混合物のより均一な流れを促進する。外側流路１３０を形成する外側中間層２２０は、ハウジング５０と巻回ポリマー膜２１０との間に位置する。分配器キャップ６５は、ポリオレフィンであってよく、又はポリオレフィンでコーティングされていてよい。水性混合物は、外側流路ギャップ１６５に沿って流れ、内側流路１３０と接続することを理解されたい。
水性混合物は、外側流路１３０（すなわち、外側中間材料２２０）を通って、巻回ポリマー膜２１０を横切って法線方向に流れる（例えば、法線流）。水性混合物が外側流路１３０（すなわち、外側中間材料２２０）から巻回ポリマー膜２１０を横切って法線流で通過するときに、アフィニティーリガンドは標的タンパク質に可逆的に結合し、それによってそれを水性混合物から効果的に除去する。次いで、水性混合物は、中心コア１５０の中実外壁と巻回ポリマー膜２１０との間に位置する内側流路１４０（すなわち、内側中間材料２００）に入る。
次いで、水性混合物は、出口キャップ７５によって内部流路１４０の底部で方向変換される。次いで、水性混合物は、出口キャップ７５内に位置する出口８５を通ってクロマトグラフィーデバイス１００から流出する。中央コア１５０の直径及び／又は高さ（及び／又はフィブリル化ポリマー膜及び／又は中間材料の幅及び／又は高さ）は、デバイスの性能に悪影響を与えることなく、より大きな容積を達成するように調整できることを理解されたい。さらに、当業者に知られているように、例えば、より低いｐＨを有する流体をクロマトグラフィーデバイスに通すことによって、標的タンパク質をアフィニティーリガンドから除去することができる。
中間材料２００、２２０及び４０は、水性混合物がそれを通って流れることができる限り、特に限定されない。適切な中間材料の幾つかの非限定的な例としては、限定するわけではないが、多孔質フルオロポリマーフィルム又は多孔質非フルオロポリマーフィルム（例えば、多孔質ポリプロピレン又は他の多孔質ポリオレフィンフィルム）、多孔質不織布材料、又は多孔質織布材料が挙げられる。幾つかの実施形態において、巻回膜アセンブリは、コア１５０の一端に統合入口エンドキャップ６０と、コア１５０の反対端に統合出口エンドキャップ７５とを含み、統合された再使用可能なクロマトグラフィーデバイスを形成する。
巻回膜アセンブリに存在するフィブリル化ポリマー膜層の総数は、特に限定されず、所望の最終用途及び／又は膜アセンブリ内の所望の物質輸送流に依存する。巻回膜アセンブリは、合計２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９又は２０（又はそれ以上）の総計ポリマー膜層を含むことができる。数百又はさらには数千のポリマー膜層が積層膜アセンブリに存在しうることを理解されたい。さらに、巻回膜アセンブリに存在するフィブリル化ポリマー膜は、約１ミクロン～約１０，０００ミクロン、約１００ミクロン～約５，０００ミクロン、約５００ミクロン～約３，０００ミクロンまで、又は約６５０ミクロン～約１，０００ミクロンの単一層の厚さを有することができる。本明細書で使用されるときに、「厚さ」という用語は、フィブリル化ポリマー膜の長さ領域に垂直なフィブリル化ポリマー膜の方向である。
図３に示されるクロマトグラフィーデバイス３００の機能は、図２に示されるクロマトグラフィーデバイス１００と実質的に同様である。例えば、水性混合物は、入口キャップ６０内に配置された入口８０を介して矢印６２の方向でクロマトグラフィーデバイス３００に導入される。水性混合物は分配キャップ６５によって供給方向から導かれる。説明を容易にするために、水性混合物は、矢印５５によって示される方向で外側流路１３０（外側中間材料２２０から形成されうる）に向かって流れることができる。水性混合物は外側流路ギャップ１６５に沿って流れ、内側流路１４０と接続し、そこで矢印３０の方向に流れる。水性混合物は、内側流路１３０から内側流路１４０に矢印７０によって示されるように、巻回ポリマー膜２１０を横切って法線方向に流れる（例えば、法線流）。水性混合物が巻回ポリマー膜２１０を通過するときに、アフィニティーリガンドは標的分子に可逆的に結合する。内側流路１４０は、内側中間材料２００から形成されうることを理解されたい。
標的分子を含まない水性混合物は、矢印４０によって示される方向に内側流路１４０を流れ落ちる。水性混合物は、矢印５２により示されるように、内側流路１４０の底で、クロマトグラフィーデバイス３００の中央部分に向かって方向転換される。標的分子を含まない水性混合物は、出口エンドキャップ７５内に配置された出口８５を通って矢印４５の方向にクロマトグラフィーデバイス３００から流出する。
図４に一般的に示されているような他の実施形態において、クロマトグラフィーデバイス２００は、積層膜アセンブリ２２０を形成するために互いの上に積層された個々のディスク２４０として構成されたフィブリル化ポリマー膜を含む。フィブリル化ポリマー膜２４０は、フィブリル化ポリマー膜ディスク２４０を互いの上に単に積層することにより積層構成で配置されうる。あるいは、フィブリル化ポリマー膜ディスク２４０を積層し、続いて熱及び／又は圧力又は他の従来の方法で一緒にラミネート化することができる。本明細書に記載の積層膜アセンブリ２４０は、説明を容易にするためにフィブリル化ポリマー膜ディスクに関するものであることを理解されたい。幾何学的形状及び／又は非幾何学的形状で形成されたフィブリル化ポリマー膜は、本開示の範囲内にあると考えられる。
クロマトグラフィーデバイス２００は、積層膜アセンブリの上部に配置された少なくとも１つの上側中間材料２６０と、積層膜アセンブリ２２０の下部に配置された少なくとも１つの下側中間材料２８０とを含む。上側中間材料２６０及び下側中間材料２８０はそれぞれ、同じであっても又は異なっていてもよい。上述の巻回膜アセンブリと同様に、積層膜アセンブリ２２０を形成するために使用される中間材料２６０、２８０は、水性混合物がそれらを通って流れることができる限り、特に限定されない。適切な中間材料の非限定的な例としては、限定するわけではないが、多孔質フルオロポリマーフィルム又は多孔質非フルオロポリマーフィルム（例えば、多孔質ポリプロピレン又は他の多孔質ポリオレフィンフィルム）、多孔質不織布材料又は多孔質織布材料が挙げられる。
積層膜アセンブリ２２０は、ハウジング２５０の両端に配置された入口キャップ２６５及び出口エンドキャップ２７５を有するハウジング２５０内に配置されることができる。幾つかの実施形態において、ハウジング２５０は筒形であるが、積層膜アセンブリを収容し、所望の動的結合容量を達成することができる任意の幾何形状は、本開示の範囲内であると考えられる。幾つかの実施形態において、中間材料２６０、２８０、ハウジング２５０、入口キャップ２６５及び出口キャップ２７５は、ポリプロピレン、ポリエチレン又は他のポリオレフィンなどの熱可塑性ポリマーから形成されうる。あるいは、多孔質中間材料２６０、２８０がクロマトグラフィーデバイスの動作を妨げない限り、中間材料２６０、２８０の一方又は両方を無機材料又は金属材料から形成することができる。
積層膜アセンブリ２２０内のフィブリル化ポリマー膜２４０は、フィブリル化ポリマー膜２４０の周囲とハウジング２５０との間の流れを防止する任意の従来のプロセス（例えば、溶融シーリング又はシーラントの使用）を介して、ハウジング２５０の内壁でハウジング２５０に接着されうる。入口キャップ２６５及び出口キャップ２７５は、類似又は同一のプロセスによってハウジング２５０にシールされうる。入口キャップ及び出口キャップ２６５、２７５は、それぞれ入口２８０及び出口２８５を含み、アフィニティークロマトグラフィーデバイス２００を通る水性混合物の流れを可能にする。具体的には、入口キャップ２６５は、ハウジング２５０に入る水性混合物の流体流を可能にし、そして出口キャップ２８５は、ハウジング２５０から出る水性混合物の流体流を可能にする。使用中に、水性混合物は、順次に、中間材料２６０を通って流れ、積層膜アセンブリ２２０を形成するフィブリル化ポリマー膜２４０を通って流れ、中間材料２８０を通って流れる。水性混合物がクロマトグラフィーデバイス２００を通過するときに、アフィニティーリガンドは標的分子に可逆的に結合し、それによってそれを水性混合物から効果的に除去する。標的分子は、当業者に知られているように、例えば、より低いｐＨを有する流体をデバイスに通すことによって、アフィニティーリガンドから除去されうる。
積層膜アセンブリに存在するフィブリル化ポリマー膜の総数は、特に限定されず、所望の最終用途及び／又は膜アセンブリ内の所望の物質輸送流に依存する。積層膜アセンブリは、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９又は２０（又はそれ以上）の合計のポリマー膜を含むことができる。積層膜アセンブリには、数百又はさらには数千のポリマー膜が存在しうることを理解されたい。さらに、積層膜アセンブリに存在するフィブリル化ポリマー膜は、約１ミクロン～約１０，０００ミクロン、約１００ミクロン～約５，０００ミクロン、約５００ミクロン～約３，０００ミクロン、又は約６５０ミクロン～約１，０００ミクロンの厚さを有することができる。本明細書で使用されるときに、「厚さ」という用語は、フィブリル化ポリマー膜の長さ領域に垂直なフィブリル化ポリマー膜の方向である。
巻回膜アセンブリ及び積層膜アセンブリの両方におけるフィブリル化ポリマー膜は、球状無機粒子又は球状構成を有する粒子を含む。本明細書で使用されるときに、「球状」という用語は、無機粒子が無機粒子の中心から任意の点における粒子の外縁までの距離が同じ距離又はほぼ同じ距離である円形又はほぼ円形形状を有することを表すことが意図される。幾つかの実施形態において、球状無機粒子は、３以下、２．５以下、２以下、１．５以下又は１以下のＤ９０／Ｄ１０を有する粒子サイズ分布を有する。球状無機粒子は、約５ミクロン、約１０ミクロン、約１５ミクロン、約２０ミクロンであることができる公称粒子サイズを有し、そしてそれらの組み合わせ及びブレンドであることができる。幾つかの実施形態において、球状無機粒子は多分散性である。
幾つかの実施形態において、フィブリル化ポリマー膜は、フィブリル化ポリマー膜内に１つを超える公称粒子サイズ及び／又は１つを超えるタイプの球状無機粒子を含む。フィブリル化ポリマー膜は、約１０質量％のフィブリル化ポリマー膜／約９０質量％の球状無機粒子、約１５質量％のフィブリル化ポリマー膜／約８５質量％の球状無機粒子、約２０質量％のフィブリル化ポリマー膜／約８０質量％の球状無機粒子、約３０質量％のフィブリル化ポリマー膜／約７０質量％の球状無機粒子、約３５質量％のフィブリル化ポリマー膜／約６５質量％の球状無機粒子、約４０質量％のフィブリル化ポリマー膜／約６０質量％の球状無機粒子、約４５質量％のフィブリル化ポリマー膜／約５５質量％の球状無機粒子、又は約５０質量％のフィブリル化ポリマー膜／約５０質量％の球状無機粒子を含むことができる。適切な無機粒子の非限定的な例としては、シリカ、ゼオライト、ヒドロキシアパタイト、金属酸化物及びそれらの組み合わせが挙げられる。さらに、無機粒子は中実又は多孔質のいずれであってもよい。さらに、本明細書に記載のアフィニティークロマトグラフィーデバイスは、約１００（×１０-１２ｃｍ２）～約５００（×１０-１２ｃｍ２）、約１５０（×１０-１２ｃｍ２）～約５００（×１０-１２ｃｍ２）、約２００(×１０-１２ｃｍ２)～約５００（×１０－１２ｃｍ２)、約２５０(×１０－１２ｃｍ２)～約５００(×１０－１２ｃｍ２)、約２００(×１０－１２ｃｍ２)～約４５０(×１０－１２ｃｍ２)、約２００（×１０－１２ｃｍ２）～約４００（×１０－１２ｃｍ２）、約２５０（×１０－１２ｃｍ２）～約４００(×１０－１２ｃｍ２)、又は約３００（×１０－１２ｃｍ２）～約４００（×１０－１２ｃｍ２）の透水率を有する。
少なくとも１つの実施形態において、フィブリル化ポリマー膜は、異なる公称粒子サイズを有する球状無機粒子のブレンドを含む。例えば、フィブリル化ポリマー膜は、第一の公称粒子サイズ（例えば、５ミクロン）と第二の公称粒子サイズ（例えば、２０ミクロン）との同じ又は異なる球状無機粒子の９０：１０の混合物を含むことができる。フィブリル化ポリマー膜内の球状無機粒子のブレンドは、例えば、１０：９０～９０：１０のブレンド、３０：７０～７０：３０のブレンド、６０：４０～４０：６０のブレンド、２５：７５～７５：２５のブレンド、２０：８０～８０：２０のブレンド、又は５０：５０のブレンドなどの任意のブレンドであることができる。１つの実施形態において、球形を有する無機粒子は、１０：９０～９０：１０のブレンドで１０ミクロンの球状粒子及び２０ミクロンの球状粒子を含む。別の実施形態において、球形を有する無機粒子は、１０：９０～９０：１０のブレンドで５ミクロンの球状粒子及び１０ミクロンの球状粒子を含む。さらなる実施形態において、球形を有する無機粒子は、１０：９０～９０：１０のブレンドで５ミクロンの球状粒子及び２０ミクロンの球状粒子を含む。
幾つかの実施形態において、アフィニティーリガンドは球状無機粒子に共有結合している。別の実施形態において、アフィニティーリガンドはフィブリル化ポリマー膜に共有結合している。さらなる実施形態において、アフィニティーリガンドは、ポリマー膜及び球状無機粒子の両方に結合することができる。アフィニティーリガンドは、標的分子に可逆的に結合するタンパク質、抗体又は多糖類であることができる。１つの実施形態において、アフィニティーリガンドは、例えば、抗体、抗体フラグメント、Ｆｃ融合タンパク質又は抗体／薬物コンジュゲートのＦｃ領域に可逆的に結合するタンパク質である。別の実施形態において、アフィニティーリガンドは、特異的であるタンパク質又はタンパク質フラグメントに可逆的に結合する抗体、プロテインＬ又は多糖類である。アフィニティークロマトグラフィーデバイスで使用するための例示的なアフィニティーリガンドとしては、限定するわけではないが、プロテインＡ、プロテインＧ、プロテインＬ、ヒトＦｃ受容体タンパク質、他のタンパク質に特異的に結合する抗体及びヘパリンが挙げられる。アフィニティーリガンドは、天然、組換え又は合成であることができる。さらに別の実施形態において、アフィニティーリガンドは、Ｈｉｓタグ付きタンパク質に可逆的に結合する金属アフィニティーリガンドである。さらに別の実施形態において、アフィニティーリガンドは、特異的であるウイルスベクターに可逆的に結合する抗体又は多糖類であることができる。
少なくとも１つの実施形態において、フルオロポリマー膜は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）膜又は延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜である。Bacinoらの米国特許第７，３０６，７２９号明細書、Goreの米国特許第３，９５３，５６６号明細書、Bacinoの米国特許第５，４７６，５８９号明細書、又はBrancaらの米国特許第５，１８３，５４５号明細書に記載の方法に従って調製された延伸ポリテトラフルオロエチレン(ｅＰＴＦＥ)膜を使用することができる。さらに、フルオロポリマー膜は、限定するわけではないが、Okitaらの米国特許第４，１１３，９１２号明細書に開示されている方法などの当該技術分野で既知の方法を使用して、親水性（例えば、水湿潤性）にすることができる。Drumhellerの米国特許第５，８９７，９５５号明細書、Drumhellerの米国特許第５，９１４，１８２号明細書又はDrumhellerの米国特許第８，５９１，９３２号明細書に記載されているような、リガンドに効果的に結合するコーティングをポリマー膜に適用することができる。
フルオロポリマー膜はまた、官能性テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）コポリマー膜を含むポリマー材料を含むことができ、ここで、官能性ＴＦＥコポリマー材料は、ＴＦＥとＰＳＶＥ（ペルフルオロスルホニルビニルエーテル）との官能性コポリマー、又はＴＦＥと、限定するわけではないが、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）、酢酸ビニル又はビニルアルコールなど別の適切な官能性モノマーとの官能性コポリマーを含む。
本出願を通じて、「ＰＴＦＥ」という用語は便宜上本明細書で使用され、ポリテトラフルオロエチレンだけでなく、延伸ＰＴＦＥ、延伸変性ＰＴＦＥ及びＰＴＦＥの延伸コポリマーを含むことが意図されることを理解されたく、それらは、例えば、Ｂｒａｎｃａの米国特許第５，７０８，０４４号明細書、Ｂａｉｌｌｉｅの米国特許第６，５４１，５８９号明細書、Ｓａｂｏｌらの米国特許第７，５３１，６１１号明細書、Ｆｏｒｄの米国特許第８，６３７，１４４号明細書及びＸｕらの米国特許第９，１３９，６６９号明細書に記載されている。
また、フィブリル化ポリマー膜は、例えば、フィブリル化可能なポリオレフィン膜（例えば、ポリエチレン膜）であってもよい。
中間材料は、フルオロポリマーフィルム又は非フルオロポリマーフィルム（例えば、ポリエチレン、膨張ポリエチレン又は他のポリオレフィンフィルム）であることができる。さらに、中間膜は多孔質であることができる。幾つかの実施形態において、中間フィルムは、熱可塑性又は熱硬化型ポリマーフィルムである。
有利なことに、クロマトグラフィーデバイスは複数回使用することができる。さらに、クロマトグラフィーデバイスは、各分離プロセスの後、又は複数の分離プロセスの後に、洗浄溶液（例えば、水酸化ナトリウム、リン酸、クエン酸、エタノールなど）で洗浄して再利用することができる。
本明細書に記載のアフィニティークロマトグラフィーデバイスは、滞留時間２０秒で３５ｍｇ／ｍｌを超える動的結合容量（ＤＢＣ）を有する。さらに、アフィニティークロマトグラフィーデバイスは、動作圧力が０．３ＭＰａを超えることなく、少なくとも１００サイクルのサイクル耐久性を有する。さらに、クロマトグラフィーデバイスは、実質的な動的結合容量を失うことなく、複数回使用することができる。具体的には、クロマトグラフィーデバイスは、各分離プロセス後に洗浄溶液（例えば、水酸化ナトリウム）で洗浄し、再利用することができる。巻回膜アセンブリ１１０及び積層膜アセンブリ２２０の実施形態が本明細書に記載されているが、任意の数のフィブリル化ポリマー膜、ならびにフィブリル化ポリマー膜のタイプ、球状無機粒子のタイプ、球状無機粒子のサイズ、膜アセンブリ１１０、２２０内のフィブリル化ポリマー膜の配向のありとあらゆる組み合わせが本開示の範囲内であることを理解されたい。フィブリル化ポリマー膜の一部又は全部は、組成、厚さ、透過性などが互いに異なっていてもよい。
本明細書に記載のクロマトグラフィーデバイス及びその構成要素は、様々なプロセスを使用して製造することができる。幾つかの実施形態において、射出成形を使用して、本明細書で提供されるクロマトグラフィー構成要素を製造することができる。他の適切なプロセスとしては、限定するわけではないが、押出、圧縮成形、溶媒キャスティング及びそれらの組み合わせを挙げることができる。複合膜アセンブリを製造するために共延伸される２つのフィブリル化ポリマー膜を使用する実施形態も、本開示の範囲内にあると考えられる。このような複合膜アセンブリは、一緒に共押出又は一体化することができるフィブリル化ポリマー膜の２つ（又はそれ以上）の層を含むことができる。
幾つかの実施形態において、本明細書に記載のアフィニティークロマトグラフィーデバイスは、図７に一般的に示されているように、アフィニティークロマトグラフィーデバイス７００、７０１が並列構成で配置されたデュアルマニホールド７５０で利用される。図７～１２に示されるアフィニティークロマトグラフィーデバイスは、積層膜アセンブリ、巻回膜アセンブリ又はそれらの組み合わせを含むことができることを理解されたい。示されるように、水性混合物は分配要素７４０に流入する。分配要素７４０は、水性混合物の流れを少なくとも２つの入口チューブ７６０、７６１に分割する限り、特に限定されない。入口チューブ７６０、７６１内の分割された水性混合物は、クロマトグラフィーデバイス７００、７０１に流入し、そこで標的分子が捕捉される。水性溶液（すなわち、アフィニティーリガンドによって捕捉される標的分子を差し引いた水性混合物）は、それぞれ出口チューブ７８０、７８１を通ってクロマトグラフィーデバイス７００、７０１から流出する。出口チューブ７８０、７８１内の水性溶液は、分配要素７９０内で組み合わされ、単一の水性溶液に再構成される。２つの並列のアフィニティークロマトグラフィーデバイス７００、７０１を含むデュアルマニホールド７５０の上面図は図８に示されている。幾つかの実施形態において、マニホールド７５０は、ハウジング７２０内に配置される。
２つのクロマトグラフィーデバイス７００、７０１が例示のみを目的として図７及び図８に示されており、本明細書に記載の複数（すなわち、３つ以上）のクロマトグラフィーデバイスは、クロマトグラフィーデバイスを横切る流れ及び透過性の分布が同様である限り、並列構成のマニホールドで利用することができることを理解されたい。アフィニティークロマトグラフィーデバイスを横切るこの類似性により、デバイスの体積及び性能のスケーラビリティが可能になる。マニホールドで利用されるアフィニティークロマトグラフィーデバイス（例えば、デュアル、クワッドなど）は、互いに同じであっても又は異なっていてもよい。さらに、アフィニティークロマトグラフィーデバイスは、マニホールド７５０に変更又は追加することなく、並列構成システムにドロップすることができる。
本明細書に記載のとおりの複数のクロマトグラフィーデバイスを含むマニホールドの例は、図９に示されるクワッドマニホールドである。このクワッドマニホールド９５０の上面図は図１０に示されている。図７及び８に示されるデュアルマニホールドと同様に、水性混合物は分配要素９４０に流れ込む。分配要素９４０は、水性混合物の流れを入口チューブ９６０、９６１、９６２及び９６３に分割する。９６２及び９６３はそれぞれ図９で９６１及び９６２の背後に隠されていることに留意されたい。入口チューブ９６０、９６１、９６２及び９６３(９６２及び９６３は図示せず)内の分割された水性混合物は、それぞれクロマトグラフィーデバイス９００、９０１、９０２及び９０３（９０２及び９０３(図示せず))に流れ込み、そこで、標的分子は捕捉される。水性溶液は、クロマトグラフィーデバイス９００、９０１、９０２及び９０３（図示せず）の各々から、出口チューブ９８０、９８１、９８２及び９８３を通ってそれぞれ流出する（９８２及び９８３は、９８０及び９８１の背後に隠れていることに留意されたい）。出口チューブ９８０、９８１、９８２及び９８３（９８２及び９８３は図示せず）内の水性溶液は、分配要素９９０内で組み合わされ、単一の水性溶液に再構成される。幾つかの実施形態において、クワッドマニホールド９５０は、ハウジング９２０内に配置されうる。
図１１は、並列構成の２つのマニホールド１１５０、１１５１を含むデバイス１０００を示す。デバイス１０００の上面図は図１２に示されている。マニホールド１１５０、１１５１はそれぞれ４つのアフィニティークロマトグラフィーデバイスを含み、そのうち各マニホールド１１５０、１１５１の２つのアフィニティークロマトグラフィーデバイス１１００、１１０１及び１１０２、１１０３は図１１に示されている。並列の少なくとも２つのマニホールドを利用できることにより、本明細書に記載のクロマトグラフィーデバイスを利用する間の体積容量を有利に増加させることができる。換言すれば、デバイス１０００は、より大きな体積のクロマトグラフィーデバイスに移動する必要をなくす。さらに、マニホールドを図１１に示すように並列に配置すると、デバイス１０００を過剰に加圧する懸念を軽減する。
使用中に、水性混合物は分配要素１１４０に流入する。分配要素１１４０は、水性混合物の流れを２つの分配チューブ１１４１、１１４２に分割する。分配チューブ１１４１、１１４２内の分割された水性混合物は、次いで、分配要素１１４５、１１４６によってさらに分割されて、入口チューブに入れる。図１１に示される実施形態において、マニホールド１１５０の４つの入口チューブのうち、入口チューブ１１６０、１１６１は示されている。同様に、マニホールド１１５１の４つの入口チューブのうち、入口チューブ１１６２、１１６３は示されている。残りの入口チューブ１１６４、１１６５、１１６６、１１６７は、図１１において、入口チューブ１１６０、１１６１、１１６２、１１６３の背後に隠れていることを理解されたい。第一のマニホールド及び第二のマニホールド１１５０、１１５１の入口チューブ内の水性混合物は、アフィニティークロマトグラフィーデバイスに流入する。マニホールド１１５０において、アフィニティークロマトグラフィーデバイス１１００、１１０１が示され、マニホールド１１５１において、アフィニティークロマトグラフィーデバイス１１０２、１１０３が示されていることを理解されたい。残りのクロマトグラフィーデバイス１１０４、１１０５、１１０６、１１０７は、図１１において、アフィニティークロマトグラフィーデバイス１１００、１１０１、１１０２、１１０３の背後に隠れている。標的分子はアフィニティークロマトグラフィーデバイスに捕捉される。
水性溶液は、出口チューブを通って各クロマトグラフィーデバイスから流出する。図１１において、マニホールド１１５０の出口チューブ１１８０、１１８１及びマニホールド１１５１の出口チューブ１１８２、１１８３は示されている。残りの出口チューブは、図１１において、出口チューブ１１８０、１１８１、１１８２、１１８３の背後に隠されていることを理解されたい。出口チューブ内の水性溶液は、分配要素１１７０及び分配要素１１７１内で組み合わされる。次に、組み合わされた溶液は、分配要素１１７０、１１７０から収集チューブ１１１０、１１１１に流れ込む。収集チューブ１１１０、１１１１内の水性溶液は分配要素１１９０で組み合わされて、単一の水性溶液に再構成される。第一のマニホールド１１５０及び第二のマニホールド１１５１は、ハウジング１１２０内に封入されうる。
幾つかの実施形態において、マニホールド内のアフィニティークロマトグラフィーデバイス及び／又はマニホールド自体（例えば、デュアルマニホールド（図７）、クワッドマニホールド（図９））、及び／又は、並列構成のマニホールド（図１１）は、ハウジング内に収容されることができる。例えば、マニホールド内のクロマトグラフィーデバイスを取り囲む第一のハウジングが存在しうる。したがって、デュアルマニホールドにおいて、第一のハウジングは２つのアフィニティークロマトグラフィーデバイスを取り囲む。それに関連して、マニホールドを取り囲む第二のハウジング（クロマトグラフィーデバイスを取り囲む第一のハウジングに加えて）が存在しうる。他の実施形態において、マニホールド内のクロマトグラフィーデバイスのみはハウジングによって取り囲まれている。さらなる実施形態において、マニホールド及びアフィニティークロマトグラフィーデバイスは、単一のハウジングに収容されうる（例えば、マニホールド内に含まれるクロマトグラフィーデバイスは、ハウジングに別個に収容されない）。ハウジングを形成する材料は特に限定されない。適切な材料の非限定的な例としては、限定するわけではないが、ポリウレタン、ステンレス鋼、ポリプロピレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）及びポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴＧ）が挙げられる。さらに、ハウジングユニットの形状は限定的ではなく、形態がアフィニティークロマトグラフィーデバイス及び／又はマニホールドをカプセル化する限り、いかなる形態をとることもできる。
幾つかの実施形態において、本開示は、生物学的サンプルから標的物質を取り出す診断デバイスを対象とする。このデバイスは、球形及び約５ミクロン～約２０ミクロンの公称粒子サイズを有する無機粒子を内部に含むフィブリル化ポリマー膜を含む。粒子サイズ分布は、３以下のＤ９０／Ｄ１０を有し、フィブリル化ポリマー膜及び無機粒子のうちの少なくとも１つは、生物学的サンプル内の標的物質に可逆的に結合するリガンドを共有結合している。デバイスは、流体入口と、前記流体入口に流体接続された流体出口とをさらに含むことができる。さらに、デバイスは、流体入口、流体出口及びフィブリル化ポリマー膜を取り囲むハウジング部材を含むことができる。
当業者は、本開示の様々な態様が、意図された機能を発揮するように構成された任意の数の方法及び装置によって実現できることを容易に理解するであろう。本明細書で参照される添付の図面は、必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではなく、本開示の様々な態様を示すために誇張されていることがあり、その点で、図は限定と解釈されるべきではないことにも留意されたい。
試験方法
特定の方法及び装置について以下に説明するが、当業者によって適切であると判断される他の方法又は装置を代わりに利用できることを理解されたい。
１０％ブレークスルーにおける動的結合容量の決定方法
クロマトグラフィーデバイスをＡＫＴＡ（商標）Ｐｕｒｅ（Cytiva, Marlborough, MA）液体クロマトグラフィーシステムの流路に挿入し、以下の手順からなる単一サイクルを実施した。表Ａは、利用した溶液を示している。表Ｂは、１０％ブレークスルーでの動的結合容量を決定するための手順工程を示している。
液体透過性を決定する方法
クロマトグラフィーデバイスの液体透過度を、ダーシーの法則を使用して決定した。個々のデバイスを床断面積と床長さについて特性化した。溶液Ａを液体として使用し、粘度について特性化した。液体フラックスの関数としてのカラムを横切る圧力低下を、ＡＫＴＡ（商標）Ｐｕｒｅ液体クロマトグラフィーシステムで測定した。
粒子サイズ及び粒子サイズ分布の測定方法
粒子サイズ及び粒子サイズ分布のデータは製造業者によって提供され、そしてコールターカウンター技術を使用して測定された。
ＣＨＯ細胞回収の精製方法
クロマトグラフィーデバイスを、ＡＫＴＡ（商標）Ｐｕｒｅ（Cytiva, Marlborough, MA）液体クロマトグラフィーシステムの流路に挿入した。表Ｃは、ＣＨＯ細胞回収精製を行うために使用した溶液を示している。
タンパク質精製の収量を決定する方法
精製収量は、最初に、日立Ｕ-２９００分光光度計を使用して２８０ｎｍの波長でタンパク質溶出プールの吸光度を測定することによって決定された。次に、この吸光度値を利用して、以下に示すビールの法則を使用してタンパク質溶出プールのタンパク質濃度を計算した。収量は、表Ｌ、Ｍ又はＰに基づくローディング体積を使用して、表Ｃから回収１又は回収２のいずれかの滴定量を参照して、ロードされた標的タンパク質の質量（ｃ０）で溶出プール中の総標的タンパク質質量（ｃ）を割ることにより各溶出プールについて計算した。
クロマトグラフィーデバイスの並列取り付け方法
表Ｋ及びＯ（以下に記載）に示されるすべてのアフィニティークロマトグラフィーデバイスは、２つのＹフィッティング及び１／１６インチのＰＥＥＫチュービング（表ＫのデバイスＶ、Ｗ及びＸ）を含むデュアルマニホールド構成、又、６つのＹフィッティング及び１／１６インチＰｅｅｋチュービング(デバイスＹ)又は６つのＹフィッティング及び１/８インチＦＥＰチュービング(デバイスＺ)を含むクワッドマニホールド構成のいずれかで取り付けられ、表Ｄに概説されている。
例
例１：積層膜参照粒子
１５質量パーセントのｅＰＴＦＥと、８５質量パーセントの１０ミクロンの公称粒子サイズを有する多孔質シリカ粒子とを有する多孔質ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜を得た。さらに、１５質量パーセントのＰＴＦＥと、８５質量パーセントの２０ミクロンの公称粒子サイズを有する多孔質シリカ粒子とを有する多孔質ｅＰＴＦＥ膜を得た。表Ｅに列挙されたｅＰＴＦＥ膜中の多孔質シリカ粒子は、化学組成、粒子形状、公称粒子多孔度、公称粒子細孔寸法及び公称粒子表面積などの他の化学的及び物理的特性に関して実質的に同じであった。表Ｅに、２つの多孔質ｅＰＴＦＥ膜の幾つかの物理的特性を示す。
多孔質ｅＰＴＦＥ膜Ａ及びＢを、アフィニティークロマトグラフィーデバイスを製造するために使用した。ポリプロピレン流れ分配器を、ポリプロピレンシリンダハウジングの一端に取り付けた。多孔質ポリプロピレン中間材料をハウジングに入れた。所望の数のｅＰＴＦＥ膜層をハウジング内のポリプロピレン中間材料上に積層した(表Ｆを参照されたい)。第二の多孔質ポリプロピレン中間材料をｅＰＴＦＥ膜スタックの上に配置した。第二のポリプロピレン流れ分配器を、第一のポリプロピレン流れ分配器の反対側の筒形ハウジングの端に取り付けた。クロマトグラフィーデバイスは、加熱プロセスによってシールされた。
次いで、中間デバイスを、プロテインＡを積層ｅＰＴＦＥ膜に共有結合させるように処理した。この方法は、当業者に典型的な方法の代表であり、McManawayらの米国特許第 １０，５２５，３７６号明細書及びMcManawayらの米国特許第１０，５２６，３６７号明細書においてさらに詳しく説明されている。
製造が上記に記載されているアフィニティークロマトグラフィーデバイスを試験して、本明細書に記載の試験方法に記載の手順を使用して、それらの液体透過性及び２０秒間の滞留時間の動的結合容量を評価した。これらのアフィニティークロマトグラフィーデバイスのそれぞれの性能を表Ｆに示す。
例２：積層膜-球状の制御されたサイズ分布の粒子
表Ｇに記載のサイズ及びサイズ分布の球状粒子を得た。表Ｇに挙げた多孔質シリカ粒子は、化学組成、粒子形状、公称粒子多孔度、公称粒子細孔寸法及び公称粒子表面積などの化学的及び物理的特性に関して実質的に同じであった。
表Ｇのものから、１５質量パーセントのＰＴＦＥ及び８５質量パーセントの球状多孔質シリカ粒子を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）膜を得た。これらのｅＰＴＦＥ膜は、公称粒子サイズの様々な質量混合物を有した。表Ｈに、それぞれの粒子サイズの混合比及びｅＰＴＦＥ膜の物理的特性を示す。
多孔質膜（ｅＰＴＦＥ）Ｅ～Ｋを使用して、例１と同じ方法でアフィニティークロマトグラフィーデバイスを製造した。次にクロマトグラフィーデバイスを処理して、例１と同じ方法でタンパク質Ａを膜に共有結合させた。アフィニティークロマトグラフィーデバイスを試験して、それらの液体透過度及び２０秒の滞留時間での動的結合容量を評価した。これらのアフィニティークロマトグラフィーデバイスのそれぞれの性能を表Ｉに示す。
例１及び２に記載のデバイスからの動的結合容量及び液体透過性の関係を比較のために図５に示す。
例３：らせん巻回膜
表Ｈに記載の多孔質ｅＰＴＦＥ膜Ｆ及びＨを使用して、らせん巻回アフィニティークロマトグラフィーデバイスを構築した。両端に多孔質ポリプロピレン中間材料を有する、ある長さの各ＰＴＦＥ膜を、中空ポリプロピレンコアの周りに巻いた。ｅＰＴＦＥ膜の長さは、所望の巻回数を達成するのに十分であった。ｅＰＴＦＥ膜の端を一体化し、一方の端でポリプロピレンの分配キャップに、もう一方の端で出口キャップにシールした。入口キャップ及び外側ハウジングは、軸方向に配向されたチャンネルがｅＰＴＦＥ膜層を通り、外側半径から内側半径へ、そして出口キャップを通って出る半径方向の流れを可能にするように、アセンブリ上で同様にシールされた。
次いで、例１と同じ方法で、各デバイスを処理して、プロテインＡを膜に共有結合させた。各アフィニティークロマトグラフィーデバイスを試験して、その液体透過度及び２０秒の滞留時間での動的結合容量を評価した。アフィニティークロマトグラフィーデバイスの性能を表Ｊに示す。図６は、らせん巻回膜を有するデバイスＳ及びＴと、積層膜を有するデバイスＣ～Ｒとの関係を示す。
例４:クロマトグラフィーデバイスＶ、Ｗ及びＸ-デュアルマニホールド構成
クロマトグラフィーデバイスＶ、Ｗ及びＸは、図７に示されるとおりのデュアルマニホールド構成において、表Ｄに概説されているフィッティング及びチュービングを使用して構成された。表Ｃの回収１を使用した５回の連続精製サイクルを、クロマトグラフィーデバイスＶ、Ｗ及びＸのそれぞれで行った。クロマトグラフィーデバイスＶ及びＷは表Ｌに概説されている精製条件に従い、一方、クロマトグラフィーデバイスＸ（Cytiva, Marlborough, MA -HiScreen MabSelect SuRe LX (PN:17547415))は、表Ｍに概説されている精製条件に従った。精製サイクルを行い、デュアルマニホールド構成での精製能力と収量性能を評価した。図１３は、クロマトグラフィーデバイスＶ及びＷの代表的な精製サイクルを示す。図１４は、クロマトグラフィーデバイスＸの代表的な精製サイクルを示す。各デュアルマニホールドの収率性能を表Ｎに示す。クロマトグラフィーデバイスＶ及びＷは、精製されているＣＨＯ細胞回収の典型的なクロマトグラムを示し、一方、クロマトグラフィーデバイスＸは、図１３のデバイスＶ及びＷと比較して、５００～６００ｍＡＵ高い吸光度で、図１４に示されるローディング工程全体を通して早期ブレークスルーの証拠を示した。クロマトグラフィーデバイスＸはまた、図１４で観察できるデュアル溶出ピークの証拠を示した。このデュアル溶出ピークは、デバイスＶ及びＷでは観察されなかった。
例５：クロマトグラフィーデバイスＹ及びＺ-積層型vs.らせん型クワッドマニホールド構成
クロマトグラフィーデバイスＹ及びＺは、表Ｄに概説されたフィッティング及びチューブを使用して、図９に示されるとおりのクワッドマニホールド構成で構成された。表Ｃの回収２を使用した精製サイクルを、クワッドマニホールドを使用して行った。クロマトグラフィーデバイスＹ及びＺは、表Ｐに概説されている精製条件に従い、クワッドマニホールド構成での精製能力及び収量性能を評価した。図１５は、クロマトグラフィーデバイスＹ及びクロマトグラフィーデバイスＺの両方の代表的な精製サイクルを示す。各デバイスの収率性能を表Ｑに示す。
本出願の発明は、一般的及び特定の実施形態に関しての両方で記載されてきた。本開示の範囲から逸脱することなく、実施形態に様々な変形及び変更を加えることができることが当業者に明らかであろう。したがって、実施形態は、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等形態の範囲内にある限り、本発明の変形及び変形を網羅することが意図されている。

Claims (73)

  1. 流体入口、
    前記流体入口に流体接続された流体出口、及び、
    前記流体入口と前記流体出口との間に配置され、球形を有しそして約５ミクロン～約２０ミクロンの公称粒子サイズを有する無機粒子を内部に含むフィブリル化ポリマー膜、ならびに、
    前記流体入口、前記流体出口及び前記フィブリル化ポリマー膜を取り囲むハウジング部材、
    を含む、アフィニティークロマトグラフィーデバイスを含む、物品であって、
    粒子サイズ分布は３以下のＤ９０／Ｄ１０を有し、そして前記フィブリル化ポリマー膜及び前記無機粒子のうちの少なくとも１つは、標的分子に可逆的に結合するアフィニティーリガンドを共有結合している、物品。
  2. 前記標的分子は、タンパク質、抗体、ウイルスベクター及びそれらの組み合わせである、請求項１記載の物品。
  3. 約１００（×１０-１２ｃｍ２）～約５００(×１０-１２ｃｍ２)の透水率を備える、請求項１又は２記載の物品。
  4. 球形を有する前記無機粒子は、シリカ、ゼオライト、ヒドロキシアパタイト、金属酸化物及びそれらの組み合わせから選ばれる、請求項１～３のいずれか１項記載の物品。
  5. 前記フィブリル化ポリマー膜は、延伸ポリテトラフルオロエチレン膜、延伸変性ポリテトラフルオロエチレン膜、延伸テトラフルオロエチレンコポリマー膜又は膨張ポリエチレン膜を含む、請求項１～４のいずれか１項記載の物品。
  6. 前記フィブリル化ポリマー膜は延伸ポリテトラフルオロエチレン膜である、請求項１～５のいずれか１項記載の物品。
  7. 前記アフィニティーリガンドは、プロテインＡ、プロテインＧ、プロテインＬ、ヒトＦｃ受容体タンパク質、抗体、多糖類及びそれらの組み合わせから選ばれる、請求項１～６のいずれか１項記載の物品。
  8. 前記無機粒子は、球形及び第一の公称粒子サイズを有する第一の無機粒子と、球形及び第二の公称粒子サイズを有する第二の無機粒子とを少なくとも含み、前記第一の公称粒子サイズ及び前記第二の公称粒子サイズは互いに異なる、請求項１～７のいずれか１項記載の物品。
  9. 前記公称粒子サイズは、約５ミクロン、約１０ミクロン、約１５ミクロン、約２０ミクロン及びそれらの組み合わせから選ばれる、請求項１～８のいずれか１項記載の物品。
  10. 球形を有する前記無機粒子は、１０ミクロンの球状粒子と２０ミクロンの球状粒子とのブレンドを含み、そして前記ブレンドは１０：９０～９０：１０である、請求項１～９のいずれか１項記載の物品。
  11. 球形を有する前記無機粒子は、５ミクロンの球状粒子と１０ミクロンの球状粒子とのブレンドを含み、そして前記ブレンドは１０：９０～９０：１０である、請求項１～９のいずれか１項記載の物品。
  12. 球形を有する前記無機粒子は、５ミクロンの球状粒子と２０ミクロンの球状粒子とのブレンドを含み、そして前記ブレンドは１０：９０～９０：１０である、請求項１～９のいずれか１項記載の物品。
  13. ２０秒の滞留時間で少なくとも３５ｍｇ／ｍｌの動的結合容量（ＤＢＣ）を備える、請求項１～１２のいずれか１項記載の物品。
  14. ０．３ＭＰａ未満の動作圧力で少なくとも１００サイクルのサイクル耐久性を備える、請求項１～１３のいずれか１項記載の物品。
  15. 前記フィブリル化ポリマー膜は巻回構成を有する、請求項１～１４のいずれか１項記載の物品。
  16. 前記フィブリル化ポリマー膜は積層構成を有する、請求項１～１５のいずれか１項記載の物品。
  17. 前記フィブリル化ポリマー膜は、巻回構成、積層構成及びそれらの組み合わせを有する、請求項１～１６のいずれか１項記載の物品。
  18. 内側中間材料はコアの外面上で周囲に配置され、前記フィブリル化ポリマー膜は前記内側中間材料上で周囲に配置されている、請求項１～１７のいずれか１項記載の物品。
  19. 外側中間材料は前記フィブリル化ポリマー膜上で周囲に配置されている、請求項１８記載の物品。
  20. 前記内側中間材料及び前記外側中間材料は、多孔質フルオロポリマーフィルム、多孔質非フルオロポリマーフィルム、多孔質不織布材料及び多孔質織布材料から選ばれる、請求項１８又は１９記載の物品。
  21. 前記内側中間材料及び前記外側中間材料のうちの少なくとも１つはポリプロピレン不織布材料である、請求項１８～２０のいずれか１項記載の物品。
  22. 流体流から前記標的分子を分離するために使用される、請求項１～２１のいずれか１項記載の物品の使用。
  23. 並列構成で配置された少なくとも２つの請求項１～２１のいずれか１項記載のアフィニティークロマトグラフィーデバイスを含む、マニホールド。
  24. 前記マニホールドはハウジング内に封入されている、請求項２３記載のマニホールド。
  25. 並列構成の第一のマニホールド及び第二のマニホールドを含む、デバイスであって、前記第一のマニホールド及び前記第二のマニホールドの各々は、少なくとも２つの請求項１～２１のいずれか１項記載のアフィニティークロマトグラフィーデバイスを含む、デバイス。
  26. 前記第一のマニホールド及び前記第二のマニホールドはハウジング内に封入されている、請求項２５記載のデバイス。
  27. 中心に配置されたコア、
    前記コアの周りに巻回された、球形及び約５ミクロン～約２０ミクロンの公称粒子サイズを有する球状無機粒子を内部に含有するフィブリル化ポリマー膜、
    前記コア及び前記フィブリル化ポリマー膜の両方を取り囲むハウジング部材、
    前記ハウジング部材の第一の端部に配置された第一のエンドキャップ、及び、
    前記ハウジング部材の第二の端部に配置された第二のエンドキャップ、
    を含む、アフィニティークロマトグラフィーデバイス、
    を含む、物品であって、
    粒子サイズ分布は３未満のＤ９０／Ｄ１０を有し、そして前記フィブリル化ポリマー膜及び前記球状無機粒子のうちの少なくとも１つは、標的分子に可逆的に結合するアフィニティーリガンドを共有結合している、物品。
  28. 前記標的分子は、タンパク質、抗体、ウイルスベクター及びそれらの組み合わせである、請求項２７記載の物品。
  29. 約１００（×１０-１２ｃｍ２）～約５００(×１０-１２ｃｍ２)の透水率を備える、請求項２７又は請求項２８記載の物品。
  30. 球形を有する前記無機粒子は、シリカ、ゼオライト、ヒドロキシアパタイト、金属酸化物及びそれらの組み合わせから選ばれる、請求項２７～２９のいずれか１項記載の物品。
  31. 前記フィブリル化ポリマー膜は、延伸ポリテトラフルオロエチレン膜、延伸変性ポリテトラフルオロエチレン膜、延伸テトラフルオロエチレンコポリマー膜又は膨張ポリエチレン膜を含む、請求項２７～３０のいずれか１項記載の物品。
  32. 前記フィブリル化ポリマー膜は延伸ポリテトラフルオロエチレン膜である、請求項２７～３１のいずれか１項記載の物品。
  33. 前記アフィニティーリガンドは、プロテインＡ、プロテインＧ、プロテインＬ、ヒトＦｃ受容体タンパク質、抗体、多糖類及びそれらの組み合わせから選ばれる、請求項２７～３２のいずれか１項記載の物品。
  34. 前記無機粒子は、球形及び第一の公称粒子サイズを有する第一の無機粒子と、球形及び第二の公称粒子サイズを有する第二の無機粒子とを少なくとも含み、前記第一の公称粒子サイズ及び前記第二の公称粒子サイズは互いに異なる、請求項２７～３３のいずれか１項記載の物品。
  35. 前記公称粒子サイズは、約５ミクロン、約１０ミクロン、約１５ミクロン、約２０ミクロン及びそれらの組み合わせから選ばれる、請求項２７～３４のいずれか１項記載の物品。
  36. 球形を有する前記無機粒子は、１０ミクロンの球状粒子と２０ミクロンの球状粒子とのブレンドを含み、前記ブレンドは１０：９０～９０：１０である、請求項２７～３５のいずれか１項記載の物品。
  37. 球形を有する前記無機粒子は、５ミクロンの球状粒子と１０ミクロンの球状粒子とのブレンドを含み、前記ブレンドは１０：９０～９０：１０である、請求項２７～３５のいずれか１項記載の物品。
  38. 球形を有する前記無機粒子は、５ミクロンの球状粒子と２０ミクロンの球状粒子とのブレンドを含み、前記ブレンドは１０：９０～９０：１０である、請求項２７～３５のいずれか１項記載の物品。
  39. ２０秒の滞留時間で少なくとも３５ｍｇ／ｍｌの動的結合容量（ＤＢＣ）を備える、請求項２７～３８のいずれか１項記載の物品。
  40. 少なくとも１００サイクルのサイクル耐久性及び０．３ＭＰａ未満の動作圧力を備える、請求項２７～３９のいずれか１項記載の物品。
  41. 内側中間材料はコアの外面上で周囲に配置され、そして前記フィブリル化ポリマー膜は前記内側中間材料上で周囲に配置されている、請求項２７～４０のいずれか１項記載の物品。
  42. 前記フィブリル化ポリマー膜上で周囲に配置された外側中間材料を含む、請求項２７～４１のいずれか１項記載の物品。
  43. 前記内側中間材料及び前記外側中間材料は、多孔質フルオロポリマーフィルム、多孔質非フルオロポリマーフィルム、多孔質不織布材料及び多孔質織布材料から選ばれる、請求項４２記載の物品。
  44. 前記内側中間材料及び前記外側中間材料のうちの少なくとも１つはポリプロピレン不織布材料である、請求項４３記載の物品。
  45. 並列構成で配置された少なくとも２つの請求項２７～４４のいずれか１項記載のアフィニティークロマトグラフィーデバイスを含む、マニホールド。
  46. 前記マニホールドはハウジング内に封入されている、請求項４５記載のマニホールド。
  47. 並列構成の第一のマニホールド及び第二のマニホールドを含む、デバイスであって、前記第一のマニホールド及び前記第二のマニホールドの各々は、少なくとも２つの請求項２７～４４のいずれか１項記載のアフィニティークロマトグラフィーデバイスを含む、デバイス。
  48. 前記第一のマニホールド及び前記第二のマニホールドはハウジング内に封入されている、請求項４７記載のデバイス。
  49. ハウジング部材、
    前記ハウジング部材への流体流を可能にする入口、
    前記ハウジング部材からの流体流を可能にする出口、及び、
    流体入口と流体出口との間の前記ハウジング部材内に配置された積層膜アセンブリ、
    を含む、アフィニティークロマトグラフィーデバイス、
    を含む、物品であって、
    前記積層膜アセンブリは、
    積層構成で２つ以上のフィブリル化ポリマー膜を含み、前記フィブリル化ポリマー膜の各々は球形及び約５ミクロン～約２０ミクロンの公称粒子サイズのブレンドを有する無機粒子を内部に含み、
    粒子サイズ分布は３未満のＤ９０／Ｄ１０を有し、そして、
    前記フィブリル化ポリマー膜及び球状無機粒子のうちの少なくとも１つは、標的分子に可逆的に結合するアフィニティーリガンドを共有結合している、物品。
  50. 第一の流れ分配器及び第二の流れ分配器を含み、前記第一の流れ分配器及び前記第二の流れ分配器は前記ハウジング部材の両端に配置されている、請求項４９記載の物品。
  51. 前記標的分子は、タンパク質、抗体、ウイルスベクター及びそれらの組み合わせである、請求項４９又は請求項５０記載の物品。
  52. 約１００（×１０-１２ｃｍ２）～約５００（×１０-１２ｃｍ２）の透水率を備える、請求項４９～５１のいずれか１項記載の物品。
  53. 球形を有する前記無機粒子は、シリカ、ゼオライト、ヒドロキシアパタイト、金属酸化物及びそれらの組み合わせから選ばれる、請求項４９～５２のいずれか１項記載の物品。
  54. 前記フィブリル化ポリマー膜は、延伸ポリテトラフルオロエチレン膜、延伸変性ポリテトラフルオロエチレン膜、延伸テトラフルオロエチレンコポリマー膜又は膨張ポリエチレン膜を含む、請求項４９～５３のいずれか１項記載の物品。
  55. 前記フィブリル化ポリマー膜は、延伸ポリテトラフルオロエチレン膜である、請求項４９～５３のいずれか１項記載の物品。
  56. 前記アフィニティーリガンドは、プロテインＡ、プロテインＧ、プロテインＬ、ヒトＦｃ受容体タンパク質、抗体、多糖類及びそれらの組み合わせから選ばれる、請求項４９～５５のいずれか１項記載の物品。
  57. 前記無機粒子は、球形及び第一の公称粒子サイズを有する第一の無機粒子と、球形及び第二の公称粒子サイズを有する第二の無機粒子とを少なくとも含み、前記第一の公称粒子サイズ及び前記第二の公称粒子サイズは互いに異なる、請求項４９～５６のいずれか１項記載の物品。
  58. 前記公称粒子サイズは、約５ミクロン、約１０ミクロン、約１５ミクロン、約２０ミクロン及びそれらの組み合わせから選ばれる、請求項４９～５７のいずれか１項記載の物品。
  59. 球形を有する前記無機粒子は、１０ミクロンの球状粒子と２０ミクロンの球状粒子とのブレンドを含み、前記ブレンドは９０：１０～１０：９０である、請求項４９～５８のいずれか１項記載の物品。
  60. 球形を有する前記無機粒子は、５ミクロンの球状粒子と１０ミクロンの球状粒子とのブレンドを含み、前記ブレンドは１０：９０～９０：１０である、請求項４９～５８のいずれか１項記載の物品。
  61. 球形を有する前記無機粒子は、５ミクロンの球状粒子と２０ミクロンの球状粒子とのブレンドを含み、前記ブレンドは１０：９０～９０：１０である、請求項４９～５８のいずれか１項記載の物品。
  62. ２０秒の滞留時間で少なくとも３５ｍｇ／ｍｌの動的結合容量（ＤＢＣ）を備える、請求項４９～６１のいずれか１項記載の物品。
  63. 少なくとも１００サイクルのサイクル耐久性及び０．３ＭＰａ未満の動作圧力を備える、請求項４９～６２のいずれか１項記載の物品。
  64. 少なくとも１つの第一の中間材料は前記積層膜アセンブリの第一の側に配置され、第二の中間材料は前記積層膜アセンブリの第二の側に配置され、前記第二の側は前記第一の側の反対側である、請求項４９～６３のいずれか１項記載の物品。
  65. 前記第一の中間材料及び前記第二の中間材料は、多孔質フルオロポリマーフィルム、多孔質非フルオロポリマーフィルム、多孔質不織布材料及び多孔質織布材料から選ばれる、請求項６４記載の物品。
  66. 前記第一の中間材料及び前記第二の中間材料のうちの少なくとも１つはポリプロピレン不織布材料である、請求項６５記載の物品。
  67. 並列構成で配置された少なくとも２つの請求項４９～６６のいずれか１項記載のアフィニティークロマトグラフィーデバイスを含む、マニホールド。
  68. 前記マニホールドはハウジング内に封入されている、請求項６７記載のマニホールド。
  69. 第一のマニホールド及び第二のマニホールドを並列構成で含み、前記第一のマニホールド及び前記第二のマニホールドの各々は、少なくとも２つの請求項４９～６６のいずれか１項記載のアフィニティークロマトグラフィーデバイスを含む、デバイス。
  70. 前記第一のマニホールド及び前記第二のマニホールドはハウジング内に封入されている、請求項６９記載のデバイス。
  71. 球形及び約５ミクロン～約２０ミクロンの公称粒子サイズを有する無機粒子を内部に含有するフィブリル化ポリマー膜を含み、
    粒子サイズ分布は３以下のＤ９０／Ｄ１０を有し、そして前記フィブリル化ポリマー膜及び前記無機粒子のうちの少なくとも１つは、生体液中の標的物質に可逆的に結合するリガンドを共有結合している、診断デバイス。
  72. 流体入口と、該流体入口に流体接続された流体出口とを含む、請求項７１記載の物品。
  73. 前記流体入口、前記流体出口及び前記フィブリル化ポリマー膜を取り囲むハウジング部材を含む、請求項７１又は７２記載の物品。
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