KR102028628B1 - 크로마토그래피 막, 이를 포함하는 장치 및 이의 이용방법 - Google Patents

크로마토그래피 막, 이를 포함하는 장치 및 이의 이용방법 Download PDF

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도나 리사 크로슬리
그레그 매킨토시
로버트 루맨
존 라이달
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Abstract

본 발명에 따라 하우징 유닛과 복합재를 포함하며 탄젠트 플로우 여과에 사용되기 위한 유체 처리 장치가 제공되는데, 여기서 상기 복합재는: 지지체 부재를 통해 뻗어있는 복수개의 포어; 및 평균 크기가 10 nm 내지 3000 nm인 마크로포어를 포함하는 비자가 지지형 마크로다공성 가교젤을 포함하여 이루어진 것으로서, 상기 마크로다공성 젤은 상기 지지체 부재의 포어 내에 위치한다. 본 발명은 또한 유체로부터 물질을 분리하는 방법에 관한 것으로서, 이 방법은 상기 유체를 본 발명의 장치와 접촉하도록 위치시킴으로서, 상기 물질을 상기 장치에 함유된 복합재에 흡착 또는 흡수시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

크로마토그래피 막, 이를 포함하는 장치 및 이의 이용방법{CHROMATOGRAPHY MEMBRANES, DEVICES CONTAINING THEM, AND METHODS OF USE THEREOF}
본 발명은 2008년 9월 2일자 미국 가특허출원 제61/093,600호; 및 2008년 10월 3일자 미국 가특허출원 제61/102797호에 기초한 우선권 주장 출원으로서; 상기 두 출원은 그 내용 전체가 본 발명에 참고 병합된다.
막 기반(membrane-based) 수처리 공정은 1970년대에 최초로 도입되었다. 그 이후로, 막 기반 분리 기술은 다른 여러 산업분야에도 이용되고 있다. 제약산업과 바이오기술 산업 분야에서, 미세여과, 한외여과, 나노여과 및 정용여과(diafiltration)를 비롯한, 예비 크로마토그래피, 다이렉트 플로우 여과(DFF: direct flow filtration) 및 탄젠트 플로우 여과(TFF: tangential flow filtration) 방식은 용해된 분자나 현탁 입자들을 분리하는 잘 확립된 방법이다. 한외여과(UF: ultrafiltration) 및 미세여과(MF: microfiltration) 막은 바이오분자의 제조시 분리 정제에 필수적이 되었다. 바이오분자의 제조는 그의 규모와 관계 없이 일반적으로 하나 이상의 여과 단계를 포함한다. 이들 막 분리법의 장점은 예컨대 강력한 분리력과 피드 스트림과 투과액(permeate) 사이에 단지 압력차만 적용하면 된다는 간편성을 비롯한 몇 가지 특성에 기인한다. 샘플을 이와 같이 2 개의 분획으로 1 단계 여과 공정만으로 간편하고 신뢰할 수 있는 방식으로 분리할 수 있기 때문에 이 방식은 분리 및 정제 기술에 있어서 막분리를 매우 가치가 있는 접근 방식으로 만들어준다.
주목할만한 것은, 효소 및 당단백질과 같은 바이오분자의 분리 및 회수가 바이오기술 산업의 대부분의 다운스트림 프로세스에 있어서 핵심적인 가격 결정 단계라는 것이다. 예를 들어, 난백과 같은 조질의 소스로부터의 리소자임 분리는 염석에 의하거나(미국특허 No. 4,504,583), 또는 이온교환 기술(미국특허 Nos. 4,705,755; 4,966,851; 4,518,695; 및 4,104,125)에 의한다. 난백은 점성이 있고 고농축 특성을 가질 뿐 아니라, 기타 단백질 성분의 특성도 함께 작용하기 때문에, 고순도의 리소자임을 좋은 수율로 회수하기란 매우 어렵고 비용도 많이 든다.
어떤 막분리 기술에서는, 막에 보류되는(retained) 물질이 목적 물질인데, 이 경우 분리 목적은 일반적으로 크기가 보다 작은 오염물질을 제거하여 용액으로 농축하거나, 또는 정용여과를 이용하여 완충액 교환을 일으키는 것이다. 또 다른 종류의 막분리 기술에서는, 막을 투과하는(permeates) 물질이 목적 물질인데, 이 경우 그 목적은 일반적으로 크기가 더 큰 오염물질을 제거하는 것이다. MF에 있어서, 보류 물질은 일반적으로 미립자, 세포소기관, 세균 또는 기타 미생물인 반면, 투과 물질은 단백질, 콜로이드, 펩타이드, 소형분자 및 이온이다. UF에서는 보류 물질이 일반적으로 단백질이고, 일반적으로 마크로 분자인 반면, 투과 물질은 펩타이드, 이온 및 일반적으로 소형분자이다ㅏ.
"데드 엔드(dead-end)", "노멀 플로우(normal flow)" 또는 "다이렉트 플로우(direct flow)" 여과(DFF)에서는, 하나의 입구와 하나의 출구를 갖는 여과 장치가 사용된다. 총(100%)의 용액 부피가 다공성 필터를 통해 투과된다. DFF 장치는 일반적으로 일회용 장치이다. 이러한 막 필터 또는 깊이(deapth) 필터는 다양한 필터 면적과 다양한 포어 크기를 가지며 시중에서 입수할 수 있다. 따라서, 다이렉트 플로우 여과(DFF) 장치를 이용하면 소립자, 세균, 바이러스, 세포잔해 및 대형 마크로분자를 선택적으로 제거할 수 있다.
필터 하우징에 피드되는 유체 전량이 필터 구성요소를 통과하는 통상적인 필터(DFF)는 일반적으로 필터 매체(filter medium)의 표면 부근에서 낮은 전단력으로 작동한다. 따라서, 잘 엉겨붙는 분산물을 통상적인 전달계를 이용한 통상적인 필터 장치 내로 전달시키고자 할 경우, 일반적으로 그 필터 매체의 표면 근방에 플록(floc)이 형성되는 경향이 있다. 플로우 필드는 플록을 표면 위, 그리고 필터 매체 덩어리 내로 이동시켜, 궁극적으로 필터가 막히는 현상이 초래된다. 실제로, 이와 같이 막혀버린 필터를 교환하는데 드는 작동정지 시간은 상당히 길 수 있다.
고가의 물질을 함유하는 원료 프로세스 스트림 또는 반조건화된 프로세스 스트림은 종종 점성이 매우 높고 많이 오염되어 있다. 따라서, 피드 스트림 내에 존재하는 용질에 의해 막이 막혀버리기 때문에, DFF 분리 접근법은 어렵고도 까다롭다. 뿐만 아니라, 이 공정은 합리적인 투과액(permeate) 흐름을 유지하기 위해 종종 고압을 필요로 한다.
이와 대조적으로 크로스-플로우 여과(cross-flow filtration) 장치로도 알려져 있는 탄젠트 플로우 여과(TFF) 장치는 한 개의 입구와, 한 개의 보류액(retentate) 출구 및 적어도 한 개의 투과액(permeate)용 출구를 갖는다. 탄젠트 플로우(tangential flow)라 함은 흐르는 유체가 필터 매체 표면을 따라서, 즉 필터 매체의 표면과 실질적으로 평행하게(tangential) 흐르는 여과 배치를 가리킨다. 이러한 배치에서는, 용리액(eluent)이 표면을 지나 흐르는 동안, 막 표면 또는 막의 포어에 용질이 흡착 또는 흡수된다. 이러한 막 매체를 통해 통과한 유체의 정제된 부분은 그러한 막 매체의 표면을 따라 흐르는 유체의 방향과 수직 방향인 "직교형(cross-wise)" 속도 성분을 갖게 된다. TFF에서는, 여과 효능을 개선시켜 투과액 수율을 증강시킬 목적으로 보류액(또는 decantate)을 반복적으로 재순환시킨다. 재순환된 보류액 용액 경로는 막 표면과 평행하며 표면 세정 작용이 이루어지는데 충분한 속도로 막을 지나서 펌핑된다. 그러나, 각각의 보류액의 볼륨-통과가 일어나는 동안 비교적 소량의 투과액만이 수집되기 때문에, TFF 공정의 경우 일반적으로 공정 시간이 길다. 특수 분리를 위한 적절한 막이 선택된다면, 제2의 액체를 사용하여 막에 흡수 또는 흡착된 물질을 용리시켜 수확할 수 있을 것이다.
크로스플로우 여과 또는 탄젠트 여과는 잘 알려진 여과 공정이다. 이에 관하여는 미국특허 Nos. 5,681,464, 6,461,513; 6,331,253, 6,475,071, 5,783,085, 4,790,942를 참조할 수 있으며 이들 문헌의 내용은 본 발명에 참조 병합되어 있다. 또한, 문헌["Filter and Filtration Handbook", 4th Ed., T. Christopher Dickenson, Elsevier Advanced Technology, 1997]도 참고할 수 있는데, 이 문헌의 내용 역시 본 발명에 참고 병합된다.
TFF에서는 유체 동력학이 시스템 효율에 중요한 역할을 하기 때문에, 장치 설계시 각별한 주의가 요구된다. 이 시스템에서는 목적하는 물질이 막 표면으로부터 물리적으로 해리되지 않도록 하기 위해, 난류(turbulent flow)가 최소화되어야 한다. 난류는 재순환, 회오리 및 겉보기 무작위성(apparent randomness)에 의해 좌우되는 흐름이다. 난류가 보이지 않는 플로우를 라미나라고 한다. 안정적인 라미나 플로우가 바람직하다.
최적의 결과를 위해서는 DFF와 TFF의 두 가지 모두에 있어서, 필터의 다공도와 필터 면적, 그리고 필요한 압력차 및 선택된 펌프속도에 주의를 기울여야 한다. 그러나, 여과 장치는 장시간 반복 사용할 경우 막히는 경향이 있기 때문에 주기적으로 교체하여야 한다. 여과 장치의 막힘(clogging)은: (1) 막의 포어가 전형적으로 세포, 입자상 물질, 세포 잔해물 등에 의해 폐색되거나 또는 (2) 피드 채널(TFF 장치로의 피드 채널)이 고체나 콜로이드 물질 및/또는 세포 잔해물로 인해 폐쇄되는 경우에 일어난다. 이러한 피드 채널이나 막 기공의 막힘 현상은 다공성 필터 막을 통한 액체 플로우를 감소시키는 결과를 초래한다. 그 결과 시스템 압력에 변화가 초래되는데, 만일 압력이 적절히 전달되지 않을 경우, 여과 공정 작업에 심각한 손상을 입히는 위험이 초래된다.
따라서, 각각의 여과 기술에 있어서 막의 선택은 분리 효능과 성공 여부에 매우 중요하다. 높은 특이성과 결합능을 갖는 복합막이 미국특허 No. 7,316,919, 및 미국특허출원공개 Nos. 2008/0314831 및 2008/0312416에 개시되어 있으며, 이들 문헌은 내용 전부가 본 발명에 참조 삽입되어 있다. 이 재료들은 다용도 사용될 수 있고 특이적인 분리 상황에 사용될 수 있도록 설계될 수 있다.
이러한 목적에 따라 광범위한 장치가 사용가능하다. 일반적으로, 장치는 그 배치에 따라 다음을 비롯한 카테고리, 즉: 플랫 플레이트(예컨대 카세트 또는 플레이트 및 프레임), 나선형(또는 나선식 권취형), 튜브형 또는 중공 섬유의 카테고리로 분류될 수 있다. 디바이스 배치는 각각의 특수한 용처에 알맞는 신뢰도, 성능 및 경비에 알맞게 선택하면 된다.
플랫 플레이트 또는 카세트 장치는 플레이트 상의 막 캐스트로 이루어져 있는데; 상기 플레이트는 신중히 스택되어 있는 것이다. 이 디바이스는 피드 채널(feed channels) 내에 막을 지지하기 위한 플렉시블한 스크린을 가질 수도, 갖지 않을 수도 있다. 이와 같은 배치의 매우 강력한 한가지 장점은 이 디자인이 매우 컴팩트하다는 것이다. 그러나, 플레이트 대 플레이트의 상호반응과 거리에 의해 정의되는 채널 높이 조절은 매우 신중히 다루어야 한다.
튜브형 장치는 다공성 지지체 튜브의 내부 표면이나 외부 직경 상의 막 캐스트로 이루어져 있다. 일반적으로, 피드 용액은 튜브 중심을 통해 20 ft/s의 빠른 속도로 펌핑된다. 이러한 크로스-플로우 속도는 막 표면 상에 농축 극성화층의 형성을 최소화시켜, 안정하면서 높은 플럭스를 촉진하고 간편한 세정 작업을 가능케 한다. 투과액은 막을 통해 통과한다. 이러한 시스템을 사용할 때 얻어지는 명백한 장점에도 불구하고, 이 장치는 비용 구조이다.
나선 권취형(spiral-wound) 장치는 폴드형 막, 피드 스크린 및 투과액 스크린이 중심 투과막 컬렉션 튜브 주위를 감고 있는 형태의 다층 구조이다 (도 23). 이 장치는 정수 장치에서 일반적으로 사용되며, 역시 컴팩트하고, 저압에서 구동 가능하므로 에너지 절약이 되지만, 고압 응용에 적합한 장치이다. 막 면적 당 드는 비용은 일반적으로 저렴한 편이다.
일반적인 나선 권취형 필터는 약 1개 내지 약 6개의 나선 권취 구성요소들이 시리얼 플로우 방식으로 커플링되어 있는 구조로서 실린더형 압력 장치에 들어있다. 롤 내부의 2 개의 막 사이에는 유체의 전도를 위한 투과성 다공성 매체가 위치하는데, 이는 농축물이 막 표면 전체에 골고루 분포할 수 있도록 막 위를 흐를 수 있도록 하고 축적되는 고체로부터 막을 연속 세정할 수 있도록 하기 위한 농축물 스페이서이다. 필터 구성요소들은 경질의 불투과성 쉘에 의해 단단히 감겨 유지된다. 이와 같은 배치에서는 필터 구성요소 안팎으로의 플로우가 축방향의 말단부를 통하게 된다.
일반적인 DFF 방식과 같이 오염도가 높은 피드 스트림이 막 매체를 즉각적으로 폐색시키거나 막을 경우, 또는 크로스-플로우 방식에 있어서, 사용된 막이 이렇다할 기질 포획을 할 수 없는 경우 등과 같이 많은 적용례에서 풀어야 할 과제가 많다. 여과 장치에서 높은 결합능을 가지면서도 다용도의 고성능, 고처리효율성을 갖는 막을 개발할 수 있다면 다양한 기술 분야에서 기존의 기술력을 껑충 뛰어넘는 우수한 성능의 분리 시스템을 제공하는 것이 가능할 것이다.
발명의 개요
특정 실시 상태에서, 본 발명은 다음 구성요소들을 포함하는 하우징 유닛을 포함하는 유체 처리 장치에 관한 것이다:
(a) 입구와 출구;
(b) 상기 입구와 출구 사이의 유체 플로우 통로; 및
(c) 다음을 포함하는, 하우징 유닛 내의 복합재:
- 다수의 포어가 뚫려 있는 지지체 부재; 및
- 평균 크기가 10 nm 내지 3000 nm인 마크로포어를 포함하고,
상기 지지체 부재의 포어 내부에 위치하는 비자가-지지형 (non-self-supporting) 마크로다공성 가교젤;
* 이 때 상기 마크로다공성 가교젤의 상기 마크로포어는 상기 지 지체 부재의 상기 포어들보다 크기가 작으며,
여기서 상기 지지체 부재의 포어들은 유체 플로우 통로에 대해 실질적으로 수직 방향으로 존재한다.
또 다른 특정 실시상태에서, 본 발명은 복수개의 하우징 유닛을 포함하는 유체 처리 장치에 관한 것으로서 각각의 하우징 유닛은 다음 구성요소들을 포함하는 것이다:
(a) 입구와 출구;
(b) 상기 입구와 출구 사이의 유체 플로우 통로; 및
(c) 다음을 포함하는, 하우징 유닛 내의 복합재:
- 다수의 포어가 뚫려 있는 지지체 부재; 및
- 평균 크기가 10 nm 내지 3000 nm인 마크로포어를 포함하고,
상기 지지체 부재의 포어 내부에 위치하는 비자가-지지형 (non-self-supporting) 마크로다공성 가교젤;
이 때 상기 마크로다공성 가교젤의 상기 마크로포어는 상기 지 지체 부재의 상기 포어들보다 크기가 작으며,
*여기서 상기 지지체 부재의 포어들은 유체 플로우 통로에 대해 실질적으로 수직 방향으로 존재한다.
또 다른 특정 실시상태에서, 본 발명은 그 복합재가, 실질적으로 같은 길이나 폭으로 확장되는(coextensive) 시트들의 실질적으로 동일평면상 스택(coplanar stak) 배치, 실질적으로 튜브형인 배치 또는 실질적으로 나선 권취형인 배치 상태로 배치되어 있는 것인, 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 마크로다공성 가교젤이 천연 중성 또는 하전된 하이드로젤, 다가전해질젤, 소수성젤, 중성젤 또는 관능기를 함유하는 젤인 것인, 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서 본 발명은 상기 관능기가 아미노산 리간드, 항원 및 항체 리간드, 염료 리간드, 생물학적 분자, 생물학적 이온 및 금속 친화성 리간드로 이루어진 군으로부터 선택된 것인, 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 관능기가 금속 친화성 리간드인 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 복수개의 상기 금속 친화성 리간드에 추가로, 복수개의 금속 이온이 착화되어 있는 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 금속 친화성 리간드가 이미노디카르복실산 리간드이고; 상기 금속 이온은 니켈인, 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 관능기가 생물학적 분자 또는 생물학적 이온인 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 관능기가 단백질 A(Protein A)인 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 어떤 물질을 함유하는 제1 유체를, 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나의 복합재와 접촉시킴으로써, 상기 복합재 상에 상기 물질을 흡착 또는 흡수시키는 단계를 포함하여 이루어지는 방법에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 제1 유체를 유체 처리 장치의 입구에 위치시키는(placing) 단계를 추가로 포함하는 전술한 방법들 중 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 제1 유체를 지지체 부재의 포어에 대해 실질적으로 수직방향인 유체 플로우 통로를 따라 통과시키는 것을 포함하는 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 제2 유체를 복합재 상에 흡착 또는 흡수된 물질과 접촉시킴으로써, 복합재로부터 상기 물질을 방출시키는 단계를 추가로 포함하는 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 제1 유체가 세포 현탁액 또는 응집체(aggregates)의 현탁액인 것인, 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 생물학적 분자 또는 생물학적 이온은 단백질이고; 상기 단백질은 노출된 His 아미노산 잔기를 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 생물학적 분자 또는 생물학적 이온이 모노클로날 항체인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 물질이 금속을 함유하는 입자 또는 금속을 함유하는 이온인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 제1 유체가 폐수인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 제1 유체가 난백을 함유하는 것이고 상기 물질은 리소자임인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
발명의 상세한 설명
개관
본 발명에 따라 원료 또는 오염된 프로세스 스트림으로부터, 바이오분자와 같은 표적 물질을 선택적으로 포획하는데 효과적인 친수성의 고결합성, 고처리효율성 크로마토그래피 막이 개시된다. 이 포획 프로세스는 보다 일반적인 트랜스막 방식과는 반대로, 표적 분자를 막 매체의 표면 또는 표면 부근에 결합시킴으로써("크로스-플로우" 방식) 달성할 수 있다. 포획된 표적 물질은 후속 공정에서 고도로 정제된 형태로 수집될 수 있다. 이러한 최종 단계는 본질적으로 크로마토그래피 방식이며 표적 물질들을 조절적으로 분리하는 것이 가능하다. 중요한 것은, 수집 단계와 분리 단계를 탄젠트 플로우로 수행하거나 트랜스막 플로우 또는 그의 조합으로 수행할 수 있다는 것이다. 도 1 참조.
이 프로세스에 적합한 장치 디자인의 예로는 저전단 유체-플로우 및 비조절형 또는 바람직하지 않은 트랜스막 플로우가 최소화도록 설계된 변형 카세트, 랩 또는 나선-권취형 크로스-플로우 분리장치 내로, 막이 통합된 구조를 들 수 있다. 예를 들어, 이러한 장치는 막을 통한 프로세스 유체 플럭스를 최소화하면서, 고도로 점성이면서 오염이 심한 피드 스트림으로부터 단백질이나 바이러스를 분리하는데 효과적인 것으로 밝혀졌다. 크로스 플로우(탄젠트 플로우) 포맷은 표적 분자(들)을 세척 및 용리하는데 있어서 보다 큰 가변성을 제공해준다. 크로스 플로우 장치는 피드에서 보류액(feed-to-retentate) 방식, 피드에서 투과액(feed-to-permeate) 방식 또는 투과액에서 피드(permeate-to-feed) 방식으로 또는 순차적인 방식으로 실시될 수 있다.
친수성의 고성능 크로마토그래피 막을 변형된 크로스 플로우 장치에 병합시킴으로써 고점성 또는 고미립자 함량의 피드 스트림으로부터 표적 분자를 정제하고, 중간 단계 없이 청정화 및 표적 물질의 포획이라는 두 개의 단계를 모두 달성하는 분리 장치가 제공된다. 뿐만 아니라, 본 발명에 설명된 물질과 구조물들은 주름잡힌 데드-엔드 캡슐과 같은 전통적인 디자인의 장치에서 사용되는 것과 동일한 막 재료의 사용을 배제하지 않는다. 중요한 것은, 이들 제품이 현재의 상업적 기술로는 직접 프로세스할 수 없는, 피드 스트림으로부터, 고도로 정제된 단백질, 백신 또는 영양물질을 생산할 수 있다는 것이다. 뿐만 아니라, 본 발명의 장치와 방법에 의해 현존하는 어떤 기술보다도 신속하게 대량의 피드 스트림을 처리하는 것이 가능하다.
예를 들어서, 난백은 점성이 높고 고도로 농축되어 있다는 특징이 있기 때문에 난백 중에 비교적 저농도로 존재하는 구성성분을 수집하고자 할 경우, 기존의 여과 방법은 문제가 많은 것으로 나타났다. 본 발명의 장치 및 방법을 이용함으로써, 높은 회수율과 고순도로 리소자임을 난백으로부터 쉽게 분리할 수 있다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 공지 장치에 비해 탁월한 성능을 나타내는 장치에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 이 장치는 레진보다 처리량이 약 10X 내지 약 100X 더 높을 수 있다. 특정 실시 상태에서, 이 장치는 기존의 크로마토그래피 막 및 레진에 비해 결합능력이 약 25X 이하로 더 높을 수 있다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 종래의 레진 제품과 달리, 실험실에서 파일럿으로 실제생산으로의 트랜지션에 있어서 측량가능하고 예측가능한 결과를 낼 수 있는 장치에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 견고한 기술이 요구되는 장치에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명의 복합막은 탁월한 기술 강도와 고유한 친수성을 가지기 때문에 제품의 사용 수명이 길고 보다 균일한 성능을 낼 수 있다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 일회용으로서 또는 반복 사용가능한 일회용 유닛으로서 사용가능하다. 이러한 가변성으로 인해 교비용이면서 시간 소모가 많은 세정 및 보관과 관련한 검정(validation) 작업이 생략될 수 있다. 나아가, 본 발명의 장치는 공정이 간편할 뿐만 아니라 각종 규정 적합성도 향상된 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 완충액 사용량을 줄일 수 있는 분리 공정에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명의 장치를 사용함으로써 컬럼을 세정할 필요도 없고, 평형화도 필요치 않으며, 고가의 완충액 중에서 보관할 필요도 없다. 특정 실시 상태에서, 본 발명의 장치는 높은 농도의 피드 스트림을 관용할 수 있기 때문에, 희석이 필요치 않을 수 있다.
특정 실시 상태에서, 본 발명에 설명된 장치를 사용함으로써 경비를 줄일 수 있으므로 고객에게 상당한 작업상의 경비 절감 혜택이 돌아갈 수 있다. 특정 실시 상태에서 본 발명의 장치는 초기 비용이 저렴하고 보다 신속한 전달이 가능하다. 특정 실시 상태에서, 본 발명의 장치는 스태핑(staffing) 요구성이 낮을 뿐 아니라 유지 비용도 더 낮다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 공간을 덜 차지하는 장치에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서 본 발명의 장치는 기존의 레진층 크로마토그래피 장치에 비해, 결합능력은 더 높으면서 장치가 차지하는 공간은 더 감소된 것이다.
정의
편의상, 본 발명을 상세히 설명하기에 앞서, 본 발명의 명세서와 실시예 및 첨부된 특허청구범위에 사용된 특정한 용어들에 관한 정의를 이하에 제공한다. 하기 정의는 본 명세서의 개시 내용을 설명하기 위한 것으로 당업자의 이해를 돕기 위한 것이다. 달리 정의하지 않는 한, 본 발명에 사용된 모든 기술용어 및 과학용어는 본 발명이 속한 기술 분야의 당업자들에 의해 보편적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는 것이다.
본 발명을 설명함에 있어서, 다양한 용어가 사용되었다. 여과, 유체 전달 및 일반적인 유체 프로세싱 기술 분야에 널리 사용되는 표준 용어를 사용하였다.
관사 "a"와 "an"은 그 관사의 문법상의 목적어가 하나 또는 하나보다 많음 (즉 적어도 하나)을 가리키는 것이다. 예를 들어, "an element"는 그 구성요소가 한 개 또는 한 개보다 많음을 의미한다.
본 발명에서 "와 연계된(associated with)"라는 용어는 예컨대 "안정화 화합물과 연계된 무기 금속 산화물"을 예로 들어 설명하면, 상기한 두 가지 분자들 사이에 약하거나 강한 상호반응 또는 이들 약한 반응과 강한 반응 두가지가 모두 존재함을 가리키는 것이다. 예를 들어, 약한 상호반응의 예로는 정전기력, 반 데어 발스력, 또는 수소결합과 같은 상호반응을 들 수 있다. 보다 강한 상호반응은 화학적 결합, 예컨대 두 개의 분자들 간의 공유결합, 이온결합 또는 배위결합을 의미한다. "와 연계된"이라는 용어는 전술한 유형의 결합이 없는 경우에도, 어떤 화합물이 다른 분자의 폴딩 내에 물리적으로 서로 얽혀있는(interwined) 분자를 가리키기도 한다. 예를 들어, 어떤 무기 화합물이 폴리머 간극(interstices) 내부에 존재할 경우 상기 무기 화합물이 상기 폴리머와 연계되어 있다고 간주할 수 있다.
"포함하다/함유하다(comprise)" 및 "포함하는/함유하는(comprising)"이라는 용어는 개방형으로 어떤 대상을 포함한다는 의미로 사용된 것이므로, 추가 요소가 더 포함될 수 있는 상태이다.
"포함하는(including)"이라는 용어는 "..을 포함하되 ..에 국한되지 않는"이라는 의미이다. "포함하는(including)"과 "..을 포함하되 ..에 국한되지 않는"이라는 표현은 본 발명에서 호환적으로 사용된다.
"폴리머"라는 용어는 반복 단위(모노머)의 조합체(union)에 의해 형성된 대형 분자를 의미한다. 폴리머라는 용어에는 코폴리머도 포괄된다.
"코폴리머"라는 용어는 2종 이상의 서로 다른 모노머로 된 폴리머를 의미한다. 코폴리머는, 크로스 링커(이 크로스 링커가 이관능성 모노머라면)와 모노머로 이루어질 수 있다.
"2 상 유체(two phase fluid)"라는 용어는 실제로 고체인 입자가 골고루 분산되어 있는 액상을 포함하는 유체를 의미하거나 또는, 제1 액상과 섞이지 않는 제2 액상의 소적 또는 소립자가 상기 제1 액상에 분산되어 있는 유체를 의미한다. "다상 유체(multiphase fluid)"라 함은 제1 액상 내부에 1 개 이상의 부가적인 제2의 고상 또는 액상이 분산되어 있는 유체를 의미한다.
"입자"라는 용어는 그 특징적인 크기, 즉 직경 또는 길이가 약 1 나노미터 내지 약 십분의 일 미터인, 불연속적인 액상 소적(droplet) 또는 고체 물질을 의미한다.
"입자크기/입도"라는 용어는 동적 또는 정적 광산란법, 침강 필드-플로우 분획법, 포톤-상관 분광광도법 또는 디스크 원심분리법등과 같이 본 발명이 속한 기술분야에 잘 알려진 통상적인 입도 측정 기술에 의하여 측정되는 수평균 또는 중량평균 입도/입자크기를 의미한다. "유효 평균 입도가 약 1000 nm 미만"이라는 표현은, 전술한 기술 중 적어도 한 가지로 측정할 경우, 입자들의 적어도 약 90%가 약 1000 nm 미만의 수평균 또는 중량평균 입도를 갖는다는 의미이다. 처리하고자 하는 유체 중의 특정 입도는 특정 용도에 따라 달라질 것이다.
"간극(interstices)"이라는 용어는 물체나 그 일부 사이의 스페이스, 특히 작고 좁은 스페이스를 의미한다.
"분산액(dispersion)"이라는 용어는 하나의 액상과, 실질적으로 고체인 입자가 상기 액상 내에 현탁되어 있고, 적어도 일시적으로나마 현탁 상태를 유지하고 있는 것인 액상을 포함하는 유체를 의미한다.
"슬러리"라는 용어는 실질적으로 고체인 입자가 그 내부에 존재하는 액상을 포함하는 유체를 의미한다. 이러한 입자는 상기 유체 내에 현탁 상태로 존재하거나 그렇지 않을 수 있다.
"에멀젼"이라는 용어는 실질적으로 액체인 제2 상의 소적 또는 입자들이 제1 액상 내에 현탁되어, 적어도 일시적으로나마 현탁 상태를 유지하는 것인 유체를 의미한다. 제1 액상 중의 제2 액상의 불연속적인 실체와 관련하여, "소적(droplets)" 및 "입자(particles)"라는 용어는 본 발명에서 서로 호환된다.
여과와 관련하여 본 발명에서 "크로스플로우"라는 용어는 흐르는 유체가 필터 매체의 표면을 따라 흐르는 배치로서 그러한 필터 표면을 따라 통과하는 유체의 일부가 "직교형(cross-wise)", 즉 그러한 필터 매질의 표면을 따라 흐르는 유체의 방향과 직각을 이루는 속도성분(velocity component)를 갖는 것을 의미하는 것이다.
"탄젠트 여과(tangential filtration)"라는 용어는 유체의 유동 방향이, 필터 매체의 표면과 실질적으로 평행하게(즉, 탄젠셜;tangential) 흐르는 것이고, 유체의 일부가 그러한 필터 표면을 통과하여 투과액(permeate)를 제공하는 여과 프로세스를 의미하는 것이다. "탄젠트 여과" 및 "크로스플로우 여과"는 본 발명이 속한 기술 분야에서 종종 호환적으로 사용된다.
"투과액(permeate)"이라는 용어는 유체의 일부가 필터 매체를 통과하여, 그러한 필터 매체와 작동적으로 연결되어 있는 필터 장치 내의 제1 출구부를 통해 빠져나온 유체의 일부를 의미하는 것이다. 본 발명에서 사용되는 "디캔테이트(decante)"라는 용어는 필터 매체의 표면을 따라 흐르지만, 그러한 필터 매체를 통과하지는 않고, 그러한 필터 매체에 작동적으로 연결된 필터 장치의 제2의 출구부를 통해 빠져나온 유체의 일부를 가리키는 것이다.
크로스플로우 여과 및 탄젠트 여과는 여과 프로세스 분야에 잘 알려져 있다. 이와 관련하여 미국특허 Nos. 5,681,464, 6,461,513; 6,331,253, 6,475,071, 5,783,085, 4,790,942를 참조할 수 있으며 상기 특허문헌의 내용은 본 발명에 참고 병합되었다. 또한, 문헌["Filter and Filtration Handbook", 4th Ed., T. Christopher Dickenson, Elsevier Advanced Technology, 1997]의 내용 역시 본 발명에 참조되었다.
"난백(egg white)"라는 용어는 난황과 반대되는 부분, 즉 달걀에 함유된, 투명한 수성 액체를 가리키는 것이다. 난백은 일반적으로 물 중에 용해 또는 현탁된 약 15%의 단백질을 포함한다. 난백 단백질에는 일반적으로 오브알부민, 오보트랜스페린, 오보뮤코이드, 글로불린, 리소자임, 오보뮤신 및 아비딘이 포함되어 있다.
예시적인 장치
일반적인 장치 특성
특정 실시 상태에서, 본 발명은 하우징 유닛을 포함하는 유체 처리 장치에 관한 것으로서 여기서 상기 하우징 유닛은 다음 구성요소들을 포함하는 것이다:
(a) 입구와 출구;
(b) 상기 입구와 출구 사이의 유체 플로우 통로; 및
(c) 다음을 포함하는, 하우징 유닛 내의 복합재:
- 다수의 포어가 뚫려 있는 지지체 부재; 및
- 평균 크기가 10 nm 내지 3000 nm인 마크로포어를 포함하고,
상기 지지체 부재의 포어 내부에 위치하는 비자가-지지형 (non-self-supporting) 마크로다공성 가교젤;
이 때 상기 마크로다공성 가교젤의 상기 마크로포어는 상기 지 지체 부재의 상기 포어들보다 크기가 작으며,
상기 지지체 부재의 포어들은 유체 플로우 통로에 대해 실질적으로 수직 방향으로 존재하는 것이다.
또 다른 특정 실시상태에서, 본 발명은 그 복합재가, 실질적으로 같은 길이나 폭으로 확장되는(coextensive) 시트들의 실질적으로 동일평면상 스택(coplanar stack) 배치, 실질적으로 튜브형인 배치 또는 실질적으로 나선 권취형인 배치 상태로 배치되어 있는 것인, 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 2 내지 10개의 이격된 지지체 부재를 갖는 것인, 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것으로서, 여기서
- 상기 지지체 부재는 다공성 중공 섬유의 형태인 것이고;
- 각각의 다공성 중공 섬유는 루멘을 형성하며;
- 상기 루멘은 직경이 약 20 ㎛ 내지 약 100 ㎛인 것이고; 및
- 상기 루멘은 상기 다공성 중공 섬유 지지체 부재의 포어들과 실질적으로 직각을 이루는 것이 특징이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 복수개의 다공성 중공 섬유가 번들 형태로 배치되어 있는 것인, 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 번들이 쉘이나 용기 중에 수납(encased)되어 있는 것인, 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기한 번들 여러개가 쉘이나 용기 중에 수납(encased)되어 있는 것인, 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 다공성 중공 섬유가 캡, 플러그 또는 씰(seal)을 포함하는 것인, 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 다공성 중공 섬유가 캡, 플러그 또는 씰을 양 말단에 포함하는 것인, 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기한 다공성 중공 섬유의 말단은 "포트(potted)" 됨으로 해서, 상기 섬유의 내부가 섬유의 외부와 분리되어 있는 것인 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 이것은 튜브시트를 이용함으로써 달성된다. 특정 실시 상태에서, 튜브시트를 형성하는 포팅 재료는 이에 적합한 모든 재료를 포함할 수 있다. 특정 실시 상태에서, 포팅 재료는 튜브시트 제조시 액체 형태일수 있기 때문에 그 후 냉각, 경화 등의 방법에 의해 고화시킬 수 있다. 특정 실시 상태에서, 이렇게 고화된 포팅 재료는 튜브시트를 제공하기에 충분한 구조 강도를 나타내며 유체 분리 공정이 일어나는 동안 노출되는 대상에 대해 비교적 불활성적이어야 한다. 특정 실시 상태에서, 포팅 재료는 유기재료(예컨대 에폭시), 무기재료, 또는 무기재료를 함유하는 유기재료일 수 있고, 상기 포팅 재료는 합성 또는 천연 재료일 수 있다. 특정 실시 상태에서, 전형적인 무기 재료로는 유리, 세라믹, 도성합금(cermets) 금속 등을 들 수 있다.
특정 실시 상태에서, 다공성 중공 섬유는 모든 편리한 구조 배치를 가질 수 있다. 특정 실시 상태에서, 다공성 중공 섬유는 그 단면이 원형, 육각형, 트리로발(trilobal) 등의 모양일 수 있고 다공성 중공 섬유 벽의 내부 또는 외부로 뻗어있는 융기(ridges), 홈(grooves) 등을 가질 수 있다. 특정 실시 상태에서, 상기한 다공성 중공 섬유는 내경이 약 20 마이크론 내지 약 200 마이크론일 수 있다. 특정 실시 상태에서, 상기 다공성 중공 섬유는 내경이 약 40 마이크론이다. 특정 실시 상태에서, 상기 다공성 중공 섬유는 중공 비율(섬유 구경(bore) 면적을 섬유의 총단면적으로 나눈 값)은 약 10% 내지 약 50%이다. 특정 실시 상태에서, 상기 다공성 중공 섬유는 중공 비율이 약 20%일 수 있다. 특정 실시 상태에서, 상기 다공성 중공 섬유는 셀룰로스, 셀룰로스 에스테르, 셀룰로스 에테르, 폴리아미드, 실리콘 레진, 폴리우레탄 레진, 불포화 폴리에스테르 레진 등의 각종 폴리머들 또는 세라믹으로부터 제작된 것일 수 있다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 주름잡힌 막인 것인 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 하우징 유닛이 실질적으로 실린더형인 것인 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 하우징 유닛의 내경이 약 5 cm 내지 약 50 cm인 것인 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 하우징 유닛이 특정한 작업 조건에 적합화된 것인 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 하우징 유닛이 일회용 또는 재사용가능한 것인 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 하우징 유닛이 플라스틱 또는 스테링리스 스틸인 것인 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 하우징 유닛을 포함하는 유체 처리 장치에 관한것으로, 여기서 상기 하우징 유닛은
- 적어도 하나의 입구와 적어도 하나의 출구; 및
- 상기 입구와 출구 사이의 유체 플로우 통로
를 포함하여 이루어진 것이고; 여기서 상기 유체 처리요소들 중 적어도 하나는 유체 플로우 통로를 가로지르는 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 다음을 포함하는 것인 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다:
(a) 다수의 포어가 뚫려 있는 지지체 부재; 및
(b) 평균 크기가 10 nm 내지 3000 nm인 마크로포어를 포함하고,
상기 지지체 부재의 포어 내부에 위치하는 비자가-지지형
마크로다공성 가교젤;
이 때,
- 상기 마크로다공성 가교젤은 사용시, 그 복합재를 통과하는 액체가
* 상기 마크로다공성 가교젤의 상기 마크로포어를 통과하는데 충분한 양 으로 상기 지지체 부재의 포어 중에 존재하고;
- 상기 마크로다공성 가교젤의 상기 마크로포어는 상기 지지체 부재의
상기 포어들보다 크기가 작으며;
- 상기 지지체 부재는 다공성 중공 섬유 형태이며;
- 각각의 다공성 중공 섬유는 루멘을 형성하고;
- 상기 루멘은 직경이 약 20 ㎛ 내지 약 100 ㎛인 것이고; 및
- 상기 루멘은 상기 다공성 중공 섬유 지지체 부재의 포어들과 실질적으 로 직각을 이루는 것임.
특정 실시 상태에서, 상기 유체 처리 장치는 그 다공성 중공 섬유 여러 개가 번들로 배치되어 있는 것인 전술한 복합재를 포함하는 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 유체 처리 장치는 상기 번들이 쉘에 내장되어 있는 것인, 전술한 복합재를 포함하는 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 유체 처리 장치는 상기 번들이 용기 내에 내장되어 있는 것인, 전술한 복합재를 포함하는 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 유체 처리 장치는 상기한 번들 여러 개가 쉘에 내장되어 있는 것인, 전술한 복합재를 포함하는 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 유체 처리 장치는 상기 번들 여러 개가 용기 내에 내장되어 있는 것인, 전술한 복합재를 포함하는 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 하우징 유닛을 복수개 포함하는 유체 처리 장치에 관한 것으로서, 여기서 각각의 하우징 유닛은 다음을 포함하는 것이다:
(a) 입구와 출구;
(b) 상기 입구와 출구 사이의 유체 플로우 통로; 및
(c) 다음을 포함하는, 하우징 유닛 내의 복합재:
- 다수의 포어가 뚫려 있는 지지체 부재; 및
- 평균 크기가 10 nm 내지 3000 nm인 마크로포어를 포함하고,
상기 지지체 부재의 포어 내부에 위치하는 비자가-지지형 (non-self-supporting) 마크로다공성 가교젤;
이 때 상기 마크로다공성 가교젤의 상기 마크로포어는 상기 지 지체 부재의 상기 포어들보다 크기가 작으며,
여기서 상기 지지체 부재의 포어들은 유체 플로우 통로에 대해 실질적으로 수직 방향으로 존재하는 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기한 복수개의 하우징 유닛이 직렬형으로 배열되어 있는 것인 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 약 2 내지 약 10개의 하우징 유닛을 포함하는 것인 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 복합재가, 실질적으로 같은 길이나 폭으로 확장되는(coextensive) 시트들의 실질적으로 동일평면상 스택(coplanar stack) 배치, 실질적으로 튜브형인 배치 또는 실질적으로 나선 권취형인 배치 상태로 배치되어 있는 것인, 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 입구 또는 출구는 프레스 핏(press fit) 부착점, 루어 잠금(lure lock) 부착점 또는 호스 밥(hose barb) 부착점이다. 특정 실시 상태에서, 입구는 프레스 핏, 루어 잠금, 또는 호스 밥 부착점이다. 특정 실시 상태에서, 출구는 프레스 핏, 루어 잠금, 또는 호스 밥 부착점이다. 특정 실시 상태에서, 입구와 출구는 서로 다른 종류의 부착점이다. 특정 실시 상태에서, 입구와 출구는 모두 프레스 핏 부착점이다. 특정 실시 상태에서, 입구와 출구는 모두 루어 잠금 부착점이다. 특정 실시 상태에서, 입구와 출구는 모두 호스 밥 부착점이다.
실험실 규모
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 절단 디스크막(cut disk membrane)인 것인 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 절단 디스크는 재사용가능한 하우징에 사용되도록 의도된 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 절단 디스크는 일회용 하우징에 사용되도록 의도된 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 절단 디스크막은 실질적으로 원형 형태인 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 전술한 그 복합재가 절단 디스크막인 것인 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 절단 디스크막은 직경이 약 15 내지 약 60 mm인 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 절단 디스크막은 직경이 약 20 내지 약 55 mm인 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 절단 디스크막은 직경이 약 25 mm이다. 특정 실시 상태에서, 상기 절단 디스크막은 직경이 약 50 mm이다. 도 9 - 17에 특정 실시 상태를 도시하였다..
*특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 하우징 유닛이 시린지 팁인 것인 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다. "시린지 컬럼"이라는 용어는 "시린지 팁"이라는 용어와 호환적으로 사용된다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 하우징 유닛이 시린지 컬럼인 것인 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것으로서; 여기서 상기 복합재는 절단 디스크 형태인 것이다. 특정 실시 상태에서, 시린저 컬럼 하우징 유닛은 세미-일회용인 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 하우징 유닛이 스핀 컬럼인 것인 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 하우징 유닛이 스핀 컬럼이고; 그 복합재가 절단 디스크 형태인 것인 전술한 유체 처리 장치 중 어느 하나에 관한 것이다. 스핀 컬럼은 상반부와 하반부로 된 튜브이다. 하반부는 바닥 부분이 닫혀있다. 이들 두 개의 절반부들 간에는 절단 디스크막이 특정 방식으로 매달려 있거나 또는 현수되어 있다. 사용자는 상반부에 표적(또는 오염물질) 용질이 함유된 액체를 로딩시키고 스핀 컬럼을 원심분리기에 넣는다. 원심분리기는 충분한 RPM으로 회전할 경우 막을 통해 액체를 막 외부로 원심력을 가한다. 원심분리기에서 일단 꺼내서, 이 장치의 하반부를 분리하여 액체를 수집하거나(필요하다면) 또는 상반부를 완충액으로 더 용리시켜 보류된 용질을 제거할 수 있다. 특정 실시 상태에서, 스핀 컬럼은 다양한 크기로 만들 수 있다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 하우징 유닛이 스핀 컬럼이고; 그 스핀 컬럼의 용량은 약 0.1 mL 내지 약 60 mL인 것인 유체 처리 장치들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 스핀 컬럼은 용량이 약 0.3 mL 내지 약 55 mL인 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 스핀 컬럼의 용량은 약 0.5 mL이다. 특정 실시 상태에서, 상기 스핀 컬럼의 용량은 약 2 mL인 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 스핀 컬럼의 용량은 약 50 mL인 것이다. 특정 실시 상태가 예컨대 도 18-22에 도시되어 있다.
공징 및 제조 규모
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 하우징 유닛이 카세트 배치인 것인 전술한 유체 처리 장치들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 하우징 유닛이 튜브형 배치인 것인 전술한 유체 처리 장치들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 하우징 유닛이 나선 권취형 배치인 것인 전술한 유체 처리 장치들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 하우징 유닛이 플레이트와 프레임 배치인 것인 전술한 유체 처리 장치들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 하우징 유닛이 유체 처리 구성요소를 포함하고, 여기서 상기 유체 처리 구성요소는 다공성 중공막인 것인 전술한 유체 처리 장치들 중 어느 하나에 관한 것이다.
예시적인 유체 처리 구성요소
특정 실시 상태에서, 본 발명은 유체 처리 구성요소에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 유체 처리 구성요소는 본 발명의 유체 처리 장치에 사용되는 카트리지이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 막을 포함하는 유체 처리 구성요소에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 막에 사용되는 복합재를 포함하는 유체 처리 구성요소에 관한 것이다.
특정 실시 사태에서, 상기 유체 처리 구성요소는 일회용이거나 재사용가능한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 전술한 유체 처리 장치에 관한 것으로서, 여기서 상기 구성요소는 일반적으로 실린더 형태의 중공을 포함하는 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명의 유체 처리 구성요소는 고체밀도가 높은 재료들을 수용할 수 있다. 특정 실시 상태에서, 본 발명의 유체 처리 구성요소는 강도 증강을 위해 사용된다. 특정 실시 상태에서, 본 발명의 유체 처리 구성요소는 고강도 강력 작업에 사용된다. 특정 실시 상태에서, 본 발명의 유체 처리 구성요소는 유지 기간 중의 고온을 견딜 수 있다.
특정 실시 상태에서, 본 발명의 유체 처리 구성요소는 크로마토그래피 적용시 포획 시간을 줄일 수 있다. 특정 실시 상태에서, 본 발명의 유에처리 구성요소들은 고결합능을 나타낸다.
예시적인 복합재
특정 실시 상태에서, 본 발명은 전술한 유체 처리 장치 또는 유체 처리 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 막으로 사용될 복합재를 포함한다.
특정 실시 상태에서, 본 발명에서 막으로서 사용되는 복합재는 미국특허 No. 7,316,919; 및 미국특허 출원 Nos. 11/950,562, 12/108,178, 12/244,940, 12/250,861, 12/211,618, 및 12/250,869에 관한 것으로서; 이들 모두는 본 발명에 참조로 병합되었다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재의 다공성 가교젤이 평균 크기가 약 25 nm 내지 약 1500 nm인 마크로포어를 갖는 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 마크로다공성 가교젤은 평균 크기가 약 50 nm 내지 약 1000 nm인 마크로포어를 갖는다. 특정 실시 상태에서 상기 마크로다공성 가교젤은 평균 크기가 약 700 nm인 마크로포어를 갖는다. 특정 실시 상태에서 상기 마크로다공성 가교젤은 평균 크기가 약 300 nm인 마크로포어를 갖는다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재의 마크로다공성 가교젤이 하이드로젤, 다가전해질젤, 소수성젤, 중성젤 또는 관능기를 포함하는 젤인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 복합재의 마크로다공성 가교젤이 중성 또는 하전된 하이드로젤인 것으로서; 상기 중성 또는 하전된 하이드로젤은 가교된 폴리(비닐 알코올), 폴리(아크릴아미드), 폴리(이소프로필아크릴아미드), 폴리(비닐피롤리돈), 폴리(히드록시메틸 아크릴레이트), 폴리(에틸렌 옥사이드), 아크릴산 또는 메타크릴산과 아크릴아미드, 이소프로필아크릴아미드 또는 비닐피롤리돈과의 코폴리머, 또는 (3-아크릴아미도-프로필) 트리메틸암모늄 클로라이드와 아크릴아미드, 이소프로필아크릴아미드 또는 N-비닐 피롤리돈과의 코폴리머, 및 디알릴디메틸암모늄 클로라이드와 아크릴아미드, 이소프로필아크릴아미드 또는 비닐피롤리돈과의 코폴리머 아크릴아미드-2-메틸-1-프로판설폰산과 아크릴아미드, 이소프로필아크릴아미드 또는 비닐피롤리돈과의 코폴리머, (3-아크릴아미도-프로필)트리메틸암모늄 클로라이드와 아크릴아미드, 이소프로필아크릴아미드, 또는 N-비닐피롤리돈과의 코폴리머, 및 디알릴디메틸암모늄 클로라이드와 아크릴아미드, 이소프로필아크릴아미드 또는 비닐피롤리돈과의 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재의 마크로다공성 가교젤이 다가전해질젤인 것으로서; 상기 다가전해질젤이 가교된 폴리(아크릴아미도-2-메틸-1-프로판설폰산)및 그의 염, 폴리(아크릴산) 및 그의 염, 폴리(메타크릴산) 및 그의 염, 폴리(스티렌설폰산) 및 그의 염, 폴리(비닐설폰산) 및 그의 염, 폴리(알길산) 및 그의 염, 폴리[(3-아크릴아미도프로필)트리메틸암모늄]염, 폴리(디알릴디메틸암모늄)염, 폴리(4-비닐-N- 메틸피리디늄)염, 폴리(비닐벤질-N-트리메틸암모늄)염, 및 폴리(에틸렌이민) 및 그의 염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 그의 복합재의 다공성 가교젤이 소수성젤인 것으로서; 상기 소수성젤은 에틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트, 도데실 아크릴레이트, 옥타데실아크릴아미드, 스테아릴 아크릴레이트, 및 스티렌의 가교된 폴리머 또는 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 그의 복합재의 다공성 가교젤이 중성젤인 것으로서; 상기 중성젤이 아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N-메타크릴로일아크릴아미드, N-메틸-N- 비닐아세트아미드 및 N-비닐피롤리돈의 가교된 폴리머 또는 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그의 복합재의 다공성 가교젤이 관능기를 포함하는 젤인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 복합재의 마크로다공성 가교젤은 관능기를 포함하는 모노머를 포함하는 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 관능기는 티올 또는 보호된 티올이다. 특정 실시 상태에서, 마크로다공성 가교젤은 모노머를 포함하는 것으로서 상기 모노머는 알릴 3-머캅토프로피오네이트 티오아세테이트, (S-벤조일-3-머캅토-2-히드록시프로필)-2-메틸-2-프로페노에이트, (S-2,2-디메틸프로파노일-3-머캅토-2-히드록시프로필)-2-메틸-2-프로페노에이트 , (S-아세틸-3-머캅토-2-아세틸프로필)-2-메틸-2-프로페노에이트, (S-아세틸-3-머캅토-2-히드록시프로필)-2-메틸-2-프로페노에이트, (S-아세틸-3-머캅토-2-아세토아세틸프로필)-2-메틸-2-프로페노에이트, (S-아세틸-3-머캅토-2-테트라히드로피라닐)-2-메틸-2-프로페노에이트, (S-아세틸-3-머캅토-2-(2-메톡시-2-프로폭시))-2-메틸-2-프로페노에이트, (S-아세틸-2-머캅토-3-아세틸프로필)-2-메틸-2-프로페노에이트, S-아세틸-(1-알릴옥시-3-머캅토-2-히드록시프로판), S-벤조일-(1-알릴옥시-3-머캅토-2-히드록시프로판) 및 S-2,2-디메틸프로파노일-(1-알릴옥시-3-머캅토-2-히드록시프로판)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 관능기를 포함하는 것이고; 상기 관능기가 아미노산 리간드, 항원 및 항체 리간드, 염료 리간드, 생물학적 분자, 생물학적 이온, 및 금속 친화성 리간드로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 관능기를 포함하는 것이고; 상기 관능기가 금속 친화성 리간드인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 관능기를 포함하는 것이고; 상기 관능기가 금속 친화성 리간드이며; 복수개의 금속 이온이 상기 금속 친화성 리간드와 착물을 형성하는 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 금속 친화성 리간드를 포함하는 것이고; 상기 금속 친화성 리간드는 여러자리 리간드인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 금속 친화성 리간드를 포함하는 것이고; 상기 금속 친화성 리간드는 여덟자리, 여섯자리, 네자리, 세자리 또는 두자리 리간드인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 금속 친화성 리간드를 포함하는 것이고; 상기 금속 친화성 리간드가 네자리 리간드인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 금속 친화성 리간드를 포함하는 것이고; 상기 금속 친화성 리간드가 세자리 리간드인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 금속 친화성 리간드를 포함하는 것이고; 상기 금속 친화성 리간드가 두자리 리간드인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 금속 친화성 리간드를 포함하는 것이고; 상기 금속 친화성 리간드가 이미노디카르복실산 리간드인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 금속 친화성 리간드를 포함하는 것이고; 상기 금속 친화성 리간드가 이미노디아세트산 리간드인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 금속 친화성 리간드를 포함하는 것이고; 상기 금속 친화성 리간드가 이미노디아세트산의 염 리간드인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 금속 친화성 리간드를 포함하는 것이고; 상기 금속 친화성 리간드가 이미노디아세트산의 나트륨염 리간드인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 예컨대 도 24 참조.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 금속 친화성 리간드를 포함하는 것이고; 상기 금속 친화성 리간드가 이미노디아세트산의 칼륨염 리간드인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 금속 친화성 리간드를 포함하는 것이고; 상기 금속 친화성 리간드가 에틸렌디아민 부분(moiety)을 포함하는 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 예컨대 도 25 참조.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 금속 친화성 리간드를 포함하는 것이고; 상기 금속 친화성 리간드가 헥사메틸렌디아민 부분을 포함하는 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 예컨대 도 26 참조.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 금속 친화성 리간드를 포함하는 것이고; 상기 금속 친화성 리간드가 디에탄올아민 부분을 포함하는 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 예컨대 도 27 참조.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 금속 친화성 리간드를 포함하는 것이고; 상기 금속 친화성 리간드가 펜타에틸렌헥사민 부분을 포함하는 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 예컨대 도 28 참조.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 금속 친화성 리간드를 포함하는 것이고; 상기 금속 친화성 리간드가 트리에틸렌테트라민 부분을 포함하는 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 예컨대 도 29 참조.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 금속 친화성 리간드를 포함하는 것이고; 상기 금속 친화성 리간드가 트리스(카르복시메틸)에틸렌 디아민을 포함하는 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 예컨대 도 30 참조.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 금속 친화성 리간드를 포함하는 것이고; 상기 금속 친화성 리간드가 카르복실산의 컨쥬게이트 베이스를 포함하는 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 컨쥬게이트 베이스는 염으로서 이용가능하다. 특정 실시 상태에서, 상기 컨쥬게이트 베이스는 나트륨염 또는 칼륨염으로서 이용가능하다. 특정 실시 상태에서, 상기 컨쥬게이트 베이스는 나트륨염으로서 이용가능하다. 상기 컨쥬게이트 베이스는 칼륨염으로서 이용가능하다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 이온이 전이금속 이온, 란타나이드 이온, 빈금속 이온 또는 알칼리토금속 이온인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 이온은 니켈, 지르코늄, 란타늄, 세륨, 망간, 티타늄, 코발트, 철, 구리, 아연, 은, 갈륨, 백금, 팔라듐, 납, 수은, 카드뮴 및 금으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 이온은 니켈 또는 지르코늄인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 이온은 니켈인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 이온은 지르코늄인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 여덟자리, 여섯자리, 네자리, 세자리 또는 두자리 리간드이고; 상기 금속 이온은 전이금속 이온, 란타나이드 이온, 빈금속 이온 또는 알칼리토금속 이온인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 여덟자리, 여섯자리, 네자리, 세자리 또는 두자리 리간드이고; 상기 금속 이온은 니켈, 지르코늄, 란타늄, 세륨, 망간, 티타늄, 코발트, 철, 구리, 아연, 은, 갈륨, 백금, 팔라듐, 납, 수은, 카드뮴 및 금으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 여덟자리, 여섯자리, 네자리, 세자리 또는 두자리 리간드이고; 상기 금속 이온은 니켈 또는 지르코늄인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 여덟자리, 여섯자리, 네자리, 세자리 또는 두자리 리간드이고; 상기 금속 이온은 니켈인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 여덟자리, 여섯자리, 네자리, 세자리 또는 두자리 리간드이고; 상기 금속 이온은 지르코늄인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 네자리 리간드이고; 상기 금속 이온은 전이금속 이온, 란타나이드 이온, 빈금속 이온 또는 알칼리토금속 이온인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 네자리 리간드이고; 상기 금속 이온은 니켈, 지르코늄, 란타늄, 세륨, 망간, 티타늄, 코발트, 철, 구리, 아연, 은, 갈륨, 백금, 팔라듐, 납, 수은, 카드뮴 및 금으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 네자리 리간드이고; 상기 금속 이온은 니켈인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 네자리 리간드이고; 상기 금속 이온은 지르코늄인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 세자리 리간드이고; 상기 금속 이온은 전이금속 이온, 란타나이드 이온, 빈금속 이온 또는 알칼리토금속 이온인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 세자리 리간드이고; 상기 금속 이온은 니켈, 지르코늄, 란타늄, 세륨, 망간, 티타늄, 코발트, 철, 구리, 아연, 은, 갈륨, 백금, 팔라듐, 납, 수은, 카드뮴 및 금으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 세자리 리간드이고; 상기 금속 이온은 니켈 또는 지르코늄인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 세자리 리간드이고; 상기 금속 이온은 니켈인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 세자리 리간드이고; 상기 금속 이온은 지르코늄인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 두자리 리간드이고; 상기 금속 이온은 전이금속 이온, 란타나이드 이온, 빈금속 이온 또는 알칼리토금속 이온인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 두자리 리간드이고; 상기 금속 이온은 니켈, 지르코늄, 란타늄, 세륨, 망간, 티타늄, 코발트, 철, 구리, 아연, 은, 갈륨, 백금, 팔라듐, 납, 수은, 카드뮴 및 금으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 두자리 리간드이고; 상기 금속 이온은 니켈 또는 지르코늄인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 두자리 리간드이고; 상기 금속 이온은 니켈인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 두자리 리간드이고; 상기 금속 이온은 지르코늄인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 이미노디카르복실산 리간드이고; 상기 금속 이온은 전이금속 이온, 란타나이드 이온, 빈금속 이온 또는 알칼리토금속 이온인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 이미노디카르복실산 리간드이고; 상기 금속 이온은 니켈, 지르코늄, 란타늄, 세륨, 망간, 티타늄, 코발트, 철, 구리, 아연, 은, 갈륨, 백금, 팔라듐, 납, 수은, 카드뮴 및 금으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 이미노디카르복실산 리간드이고; 상기 금속 이온은 니켈 또는 지르코늄인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 이미노디카르복실산 리간드이고; 상기 금속 이온은 니켈인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 이미노디카르복실산 리간드이고; 상기 금속 이온은 지르코늄인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 이미노디아세트산 리간드이고; 상기 금속 이온은 전이금속 이온, 란타나이드 이온, 빈금속 이온 또는 알칼리토금속 이온인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 이미노디아세트산 리간드이고; 상기 금속 이온은 니켈, 지르코늄, 란타늄, 세륨, 망간, 티타늄, 코발트, 철, 구리, 아연, 은, 갈륨, 백금, 팔라듐, 납, 수은, 카드뮴 및 금으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 이미노디아세트산 리간드이고; 상기 금속 이온은 니켈 또는 지르코늄인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 이미노디아세트산 리간드이고; 상기 금속 이온은 니켈인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 복수 개의 금속 이온과 착화된 금속 친화성 리간드를 포함하는 것으로서; 상기 금속 친화성 리간드는 이미노디아세트산 리간드이고; 상기 금속 이온은 지르코늄인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 관능기를 포함하는 것으로서; 상기 관능기는 생물학적 분자 또는 생물학적 이온인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 생물학적 분자 또는 생물학적 이온은 알부민, 리소자임, 바이러스, 세포,인간과 동물 기원의 γ-글로불린, 인간과 동물 모두로부터 기원하는 면역글로불린, 재조합 또는 천연 기원의 재조합 단백질, 예컨대 합성 또는 천연 기원의 폴리펩타이드, 인터류킨-2- 및 그의 수용체, 효소, 모노클로날 항체, 항원, 렉틴, 세균의 면역글로불린-결합 단백질, 트립신 및 그의 억제제, 시토크롬 C, 미오글로불린, 재조합 인간 인터류킨, 재조합 융합 단백질, 단백질 A, 단백질 G, 단백질 L, 펩타이드 H, 핵산 유래 산물, 합성 또는 천연 기원의 DNA, 및 합성 또는 천연 기원의 RNA 로 이루어진 군으로부터 선택된다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 단백질 A(Protein A)를 포함하는 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 단백질 A는 본래 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus) 세균의 세균벽에서 발견된 40-60 kDa MSCRAMM 표면 단백질이다. 이 단백질은 spa 유전자에 의해 코딩되며 그의 조절은 DNA 토폴로지, 세포의 오스모몰 농도 및 ArlS-ArlR로 칭해지는 2성분 시스템에 의해 제어된다. 이 단백질은 면역글로불린에 결합하는 능력이 있기 때문에 생화학 연구에 이용되어 왔다. 이 단백질은 여러 가지 포유동물 종으로부터의 단백질, 특히 IgG와 결합한다. 이것은 중쇄와의 상호반응을 통하여 면역글로불린의 Fc 대역에 결합한다. 이러한 유형의 상호반응 결과, 혈청에서, 세균이 그 표면 상의 잘못된 방향으로 (정상적인 항체 기능과 비교할 때) IgG 분자와 결합하여, 그 결과 옵소닌화 및 식작용을 방해하는 결과가 초래된다. 이것은 인간의 IgG1 및IgG2 뿐만 아니라 마우스의 IgG2a 및 IgG2b와도 높은 친화도로 결합한다. 단백질 A는 인간의 IgM, IgA 및 IgE와 마우스의 IgG3 및 IgG1에는 중간 정도의 친화도로 결합한다. 이것은 인간의 IgG3 또는 IgD와 반응하지 않고, 마우스의 IgM, IgA 또는 IgE와도 반응하지 않는다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재의 마크로다공성 가교젤이 마크로모노머인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 마크로모노머는 폴리(에틸렌 글리콜)아크릴레이트 및 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재의 마크로다공성 가교젤이 N,N-메틸렌비스아크릴아미드 또는 다관능성 마크로모노머에 의해 가교되는 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 복합재의 마크로다공성 가교젤은 다관능성 마크로모터머에 의해 가교되는 것이고; 상기 다관능성 마크로모노머는 폴리(에틸렌 글리콜)디아크릴레이트와 폴리(에틸렌 글리콜)디메타크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재의 마크로다공성 가교젤이 N,N-메틸렌비스아크릴아미드에 의해 가교되는 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재의 마크로다공성 가교젤이 N,N-메틸렌비스아크릴아미드에 의해 가교된 N-(히드록시메틸)아크릴아미드와 (3-아크릴아미도프로필)트리메틸암모늄 클로라이드(APTAC)와의 코폴리머를 함유하는 양하전된 하이드로젤인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 막이고; 마크로다공성 가교젤은 하전된 부분을 갖는 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 크기 배제 분리(size exclusion separation)의 필터로서 사용되기 위한 막인 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명의 유체 처리 장치 또는 구성요소들은 그 복합재가 음하전된 부분을 포함하는 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나를 포함한다. 음하전된 막은 막 표면에서 오염물질(foulants)를 밀어 내기 때문에 결과적으로 플럭스가 증가되고, 세정이 쉬워지며, 시스템 비용도 절감된다.
특정 실시 상태에서, 본 발명의 유체 처리 장치 또는 구성요소들은 그 복합재가 본래 친수성인 것인 전술한 복합재들 중 어느 하나를 포함한다. 오염물질은 일반적으로 소수성 종들이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재의 지지체 부재가, 두께가 약 10 ㎛ 내지 약 500 ㎛이고, 평균 크기가 약 0.1 내지 약 25 ㎛인 포어를 포함하는 막 형태의 폴리머 물질로 본질적으로 구성된 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재의 지지체 부재가 본질적으로 폴리올레핀으로 구성된 것인 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합체의 지지체 부재가 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 셀룰로스 및 셀룰로스 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리머 물질을 포함하는 것인 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재의 지지체 부재가 두께가 약 10 ㎛ 내지 약 2000 ㎛이고, 평균 크기가 약 0.1 내지 약 25 ㎛인 포어를 포함하는 파이버 직물(fibrous fabric) 형태의 폴리머 물질로 본질적으로 구성된 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재의 지지체 부재가 2 내지 10개의 스택을 포함하는 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 복합재가 디스크 형태임으로 해서, 절단 디스크막을 형성하는 것인 전술한 유체 처리 장치 또는 구성요소들 중 어느 하나에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 절단 디스크막은 직경이 약 5 mm 내지 약 100 mm인 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 절단 디스크막은 직경이 약 10 mm 내지 약 75 mm인 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 절단 디스크막은 직경이 약 15 mm 내지 약 55 mm인 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 절단 디스크막은 직경이 약 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 또는 55 mm인 것이다. 특정 실시 상태에서, 절단 디스크막은 직경이 약 18 mm인 것이다. 실시 상태에서, 절단 디스크막은 직경이 약 25 mm인 것이다. 실시 상태에서, 절단 디스크막은 직경이 약 50 mm인 것이다. 실시 상태에서, 절단 디스크막은 복합재의 시트들로부터 간단히 절단됨으로써 만들어진다.
예시적인 방법
특정 실시 상태에서, 본 발명은 다음의 단계, 즉:
*어떤 물질을 포함하는 제1 유체를 전술한 유체 처리 장치들 중 어느 하나의 복합재와 접촉시킴으로써, 상기 물질을 상기 복합재 상에 흡착 또는 흡수시키는 단계
를 포함하여 이루어지는 방법에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 다음의 추가 단계, 즉:
상기 제1 유체를 유체 처리 장치의 입구에 위치시키는 단계를 추가로 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 제1 유체를 상기 지지체 부재의 포어에 대해 실질적으로 직각 방향인 유체 플로우 통로(fluid flow path)를 따라 통과시키는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 다음 단계, 즉:
제2 유체를, 상기 복합재 상에 흡착 또는 흡수된 물질과 접촉시킴으로써, 복합재로부터 상기 물질을 방출시키는 단계
를 포함하여 이루어지는 방법에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 제2 유체가 복합재의 마크로포어를 통해 통과함으로써 상기 복합재로부터 상기 물질을 방출시키는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 제2 유체가 지지체 부재의 포어에 대해 실질적으로 수직 방향인 유체 플로우 통로를 따라 통과함으로써 상기 복합재로부터 상기 물질을 방출시키는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 물질이 크기 배제에 기반하여 분리되는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서 본 발명은 마크로다공성 젤이 상기 물질과 특이적으로 상호반응하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서 본 발명은 상기 특이적 상호반응이 정전기적 상호반응, 친화성 상호반응 또는 소수성 상호반응인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서 본 발명은 상기 특이적 상호반응이 정전기적 상호반응이고, 상기 복합재는 마크로다공성 젤 상에 전하를 띄며; 상기 물질은 하전되어 있고; 상기 물질은 도넌 배제(Donnan exclusion)법에 의하여 분리되는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서 본 발명은 상기 제1 유체가 세포 현탁액 또는 응집물(aggregates)의 현탁액인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서 본 발명은 상기 물질이 생물학적 물질 또는 생물학적 이온인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서 본 발명은 상기 생물학적 물질 또는 생물학적 이온이 알부민, 리소자임, 바이러스, 세포,인간과 동물 기원의 γ-글로불린, 인간과 동물 모두로부터 기원하는 면역글로불린, 재조합 또는 천연 기원의 재조합 단백질, 예컨대 합성 또는 천연 기원의 폴리펩타이드, 인터류킨-2- 및 그의 수용체, 효소, 모노클로날 항체, 트립신 및 그의 억제제, 시토크롬 C, 미오글로불린, 재조합 인간 인터류킨, 재조합 융합 단백질, 핵산 유래 산물, 합성 또는 천연 기원의 DNA, 및 합성 또는 천연 기원의 RNA 로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 생물학적 분자 또는 생물학적 이온이 단백질이고; 상기 단백질은 Glu, Asp, Try, Arg, Lys, Met, 및 His로 이루어진 군으로부터 선택된 노출된 아미노산 잔기인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 생물학적 분자 또는 생물학적 이온이 단백질이고; 상기 단백질은 노출된 His 아미노산 잔기인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 그 생물학적 분자 또는 생물학적 이온이 모노클로날 항체인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 물질이 금속 함유 입자, 또는 금속 함유 이온인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 금속 함유 입자 또는 금속 함유 이온이 전이금속, 란타나이드, 빈금속 또는 알칼리토금속을 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 금속 함유 입자 또는 금속 함유 이온이 니켈, 지르코늄, 란타늄, 세륨, 망간, 티타늄, 코발트, 철, 아연, 은, 갈륨, 백금, 팔라듐, 납, 수은, 카드뮴 및 금으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속을 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 제1 유체가 폐수인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 제1 유체가 정련과정에서 나오는 폐수 또는 해수인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 물질이 납 또는 수은인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 물질이 백금, 팔라듐, 구리, 금 또는 은인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 제1 유체는 폐수이고; 상기 금속 함유 입자 또는 금속 함유 이온은 납 또는 수은을 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 제1 유체는 정련과정으로부터 나온 폐수이고; 상기 금속 함유 입자 또는 금속 함유 이온은 납 또는 수은을 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 제1 유체는 해수; 상기 금속 함유 입자 또는 금속 함유 이온은 백금, 팔라듐, 구리, 금 또는 은을 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 제1 유체가 난백을 포함하는 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 제1 유체가 난백을 포함하고; 상기 물질은 리소자임인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 탄젠트 플로우 방식에 따른 방법에 관한 것인데, 본 발명의 방법은, 본 발명의 장치의 복합재의 특이성이 높기 때문에 원료 반응 혼합물을 전처리 할 필요가 없다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 대규모 분리를 수행할 수 있는 방법에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 단기간에 분리를 수행할 수 있는 방법에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 높은 결합능을 갖는 장치를 이용한 방법에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 복합재 상에 목적 물질을 수집하는 단계 및 상기 복합재로부터 상기 목적 물질을 수확하는 단계의 2 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 상기 제1 단계는 탄젠트 분리 방식으로 실시한다. 특정 실시 상태에서, 상기 제1 단계는 탄젠트 분리 방식으로 실시하고 제2 단계는 제2 유체를 이용하여 직접 여과 방식으로 실시한다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 유체로부터 물질을 분리하는 방법에 관한 것으로, 다음 단계, 즉:
상기 제1 유체를 전술한 유체 처리 장치들 중 어느 하나의 복합재와 접촉되도록 위치시킴(placing)으로써, 상기 복합재에 상기 물질을 흡착 또는 흡수시키는 단계
를 포함하여 이루어지는 것인, 유체로부터 물질을 분리하는 방법에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 유체로부터 물질을 분리하는 방법에 관한 것으로, 다음 단계, 즉:
상기 유체를 전술한 유체 처리 장치들 중 어느 하나의 복합재와 접촉되도록 위치시킴(placing)으로써, 상기 복합재에 상기 물질을 흡착 또는 흡수시키는 단계
를 포함하여 이루어지는 것인, 유체로부터 물질을 분리하는 방법에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 유체로부터 물질을 분리하는 방법에 관한 것으로, 다음 단계들, 즉:
상기 유체를 전술한 유체 처리 장치들 중 어느 하나의 주입구에 위치시킴으로써, 상기 복합재에 상기 물질을 흡착 또는 흡수시켜 투과액(permeate)을 생성하는 단계; 및
유체 처리 장치의 출구로부터 투과액을 수집하는 단계
를 포함하여 이루어지는 것인, 유체로부터 물질을 분리하는 방법에 관한 것이다.
*특정 실시 상태에서, 본 발명은 유체를 복합재의 표면 위로 통과시키고; 상기 물질을 상기 복합재 표면 상에 흡착 또는 흡수시키는 것인 전술한 방법에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 유체를 복합재의 마크로포어를 통해 통과시키고; 물질을 복합재의 마크로포어 내에 흡착 또는 흡수시키는 것인 전술한 방법에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 유체로부터 물질을 분리하는 방법에 관한 것으로서, 다음 단계, 즉:
유체를 전술한 유체 처리 장치들 중 어느 하나의 주입구에 위치시킴으로써, 복합재에 상기 물질을 흡착 또는 흡수시키는 단계;
유체 처리 장치의 출구로부터 투과액을 수집하는 단계;
제2 유체를 상기 유체 처리 장치의 입구에 위치시킴으로써, 상기 복합재로부터 상기 물질을 방출시키는 단계
를 포함하여 이루어지는 것인, 유체로부터 물질을 분리하는 방법에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 유체를 복합재 표면 위로 통과시키고; 복합재 표면 상에 물질을 흡착 또는 흡수시키고; 제2 유체를 복합재의 마크로포어를 통해 통과시킴으로써, 복합재 물질로부터 물질을 방출시키는 것인 전술한 방법에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 유체를 복합재의 표면 위로 통과시키고; 물질을 복합재의 표면 상에 흡착 또는 흡수시키며; 제2 유체를 복합재의 표면 위로 통과시킴으로써, 상기 복합재의 표면으로부터 물질을 방출시키는 것인 전술한 방법에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 유체를 복합재의 마크로포어를 통해 통과시키고; 물질을 복합재의 마크로포어 내에 흡착 또는 흡수시키며; 제2 유체를 복합재의 표면 위로 통과시킴으로써 상기 물질을 복합재로부터 방출시키는 것인 전술한 방법에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 유체를 복합재의 마크로포어를 통해 통과시키고; 물질을 복합재의 마크로포어 내에 흡착 또는 흡수시키며; 제2 유체를 복합재의 마크로포어를 통해 통과시킴으로써, 복합재로부터 물질을 방출시키는 것인 전술한 방법에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 상기 물질이 방사능 물질인 것인 전술한 방법들 중 어느 하나에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 유체로부터 물질을 분리하는 방법에 관한 것으로서, 이 방법은 다음 단계, 즉:
*유체를 전술한 유체 처리 장치들 중 어느 하나의 입구에 위치시킴으로써 복합재에 상기 물질을 흡착 또는 흡수시키고 투과액을 생성하는 단계; 및
유체 처리 장치의 출구로부터 투과액을 수집하는 단계
*를 포함하여 이루어지며, 여기서 상기 유체는 난백을 포함하는 것이고, 상기 물질인 리소자임인 것인 방법에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 유체를 유체 처리 구성요소의 표면 위로 통과시키고; 물질을 유체 처리 구성요소의 표면 상에 흡착 또는 흡수시키는 것인 전술한 방법에 관한 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 제1 유체로부터 물질을 분리하는 방법에 관한 것으로서, 이 방법은 다음 단계들, 즉:
제1 유체를 전술한 유체 처리 장치 중 어느 한가지의 입구에 위치시킴으로써, 복합재에 물질을 흡착 또는 흡수시키는 단계;
유체 처리 장치의 출구로부터 투과액을 수집하는 단계;
유체 처리 장치의 입구에 제2 유체를 위치시킴으로써 복합재로부터 물질을 방출시키는 단계
를 포함하여 이루어지며, 이 때 상기 제1 유체는 난백이고 물질은 리소자임인 것이다.
특정 실시 상태에서, 본 발명은 유체를 유체 처리 구성요소의 표면 위로 통과시키고; 물질을 상기 유체 처리 구성요소의 표면 상에 흡착 또는 흡수시키며; 제2 유체를 유체 처리 구성요소의 마크로포어를 통해 통과시킴으로써, 마크로포어로부터 물질을 방출시키는 단계를 포함하는 것인 전술한 방법에 관한 것이다. 특정 실시 상태에서, 본 발명은 유체를 유체 처리 구성요소의 표면 위로 통과시키고; 물질을 유체 처리 구성요소의 표면 상에 흡착 또는 흡수시키며; 제2 유체를 유체 처리 구성요소의 표면 위로 통과시킴으로써 유체 처리 구성요소의 표면으로부터 물질을 방출시키는 것인 전술한 방법에 관한 것이다.
도 1은 이온교환막을 이용하여 바이러스를 포획하는데 있어서 데드-엔드 방식(dead-end)과 크로스-플로우 방식의 결과를 비교한 도면이다. 두 가지 방식 모두에 있어서, 데드-엔드 플로우 방식으로 얻어진 값이 더 낮은 것은 실험 도중 막이 막혔기 때문이다.
도 2는 크로스-플로우 방식으로 이온교환막을 이용하여 가공되지 않은 난백으로부터 직접 포획된 혼합 단백질(오브알부민과 리소자임)의 용리액으로부터 얻은 크로마토그램을 도시한 도면이다. 실험 결과는 상기 단백질들이 가공되지 않은, 고도로 점성인 피드 스트림으로부터 선택적으로 제거될 수 있음을 입증해준다.
도 3은 난백이 로딩된 이온교환막으로부터의 용리액의 크로마토그램을 도시한 도면이다. 곡선들은 완충액(식염수 용액)의 선택에 따른 용리 선택성을 보여준다. 이 일련의 곡선들은 포획된 표적 물질들을 고순도로 분리하거나(즉, 크로마토그래피적으로) 또는 다른 구성성분들이 본질적으로 없는 혼합물로서 분리하는 능력을 입증해준다.
도 4는 크로스-플로우 방식과 포획 단계(상부 및 중간부분) 및 막투과 수집 단계(하부)를 도식적으로 나타낸 도면이다. 도 5는 장치 성능에 미치는 랩(wrap) 디자인의 영향을 도시한 도면인데, 메시 스페이서가 성길 경우 이온교환막을 이용한 난백으로부터의 리소자임 분리시 개선된 성능을 나타냄을 보여준다.
도 6은 하우징 내로 삽입된 랩핑된 컬럼 장치를 도시한 도면이다. 선명한 사진을 위해서 주입구 캡은 없이 찍었다.
도 7은 표적 물질의 트랜스막 흐름을 보여주는 카세트의 간략화 단면도로서 화살표로 중요 부분을 표시하였다. 필요하다면, 결합된 표적 물질을 선택적으로 용리시키는 유체를 이용하여, 크로스-플로우 방식으로 수확(harvesting)할 수도 있다.
도 8은 일반적인 카세트 디자인을 도식적으로 도시한 도면이다. 플로우를 플로우잉 피드 스트림과 동시에 일어나는 트랜스막 수확과 함께 도시하여다.
도 9는 실험실 규모의 사용을 위한 디스크형 여과막을 포함하는 25 mm 시린지 컬럼을 위한 일회용 또는 세미 일회용 하우징의 단면도를 도시한 도면이다.
도 10은 도 9 및 도 11에 도시된 하우징에 사용되는 시린지 팁 필터의 출구 반쪽의 정면도(상단좌측), 측면도(우측) 및 실제 크기 도면(하단좌측)을 도시한 도면이다. 이 도면들의 단위는 모두 인치이다.
도 11은 실험실 규모의 사용을 위한 디스크형 여과막을 포함하는 25 mm 시린지 컬럼을 위한 일회용 또는 세미 일회용 하우징의 단면도를 도시한 도면이다.
도 12는 실험실 규모의 사용을 위한 디스크형 여과막을 포함하는 50 mm 시린지 컬럼을 위한 일회용 또는 세미 일회용 하우징의 단면도를 도시한 도면이다.
도 13은 50 mm 디스크형 막에 사용되는 도 12에 도시된 하우징 중의 배수 그리드(drainage grid)를 도시한 도면이다.
도 14는 실험실 규모의 사용을 위한 디스크형 여과막을 포함하는 50 mm 시린지 컬럼을 위한 재사용가능한 스테인리스 스틸 하우징 중의 입구 플로우 변류기를 도시한 도면이다.
도 15는 실험실 규모의 사용을 위한 25 mm 디스크형 막의 재사용가능한 하우징으로서 사용되는 스테인리스 스틸 홀더를 도시한 도면이다.
도 16은 실험실 규모의 시린지 컬럼용의 재사용가능한 스테인리스 스틸 하우징의 부품을 도시한 도면이다.
도 17은 실험실 규모의 시린지 컬럼용의 재사용가능한 스테인리스 스틸 하우징의 부품 2개를 도시한 도면이다.
도 18은 맥시 스핀 컬럼(좌측)과, 컬럼 내부의 절단 디스크막(cut disk membrane)을 지지하기 위한 장치(우측)를 도시한 도면이다.
도 19는 맥시 스핀 컬럼의 크기를 나타낸 도면이다.
도 20은 컬럼 내부의 절단 디스크막을 지지하기 위한 장치가 구비된 맥시 스핀 컬럼의 크기를 나타낸 도면이다.
도 21은 컬럼 내부의 절단 디스크막을 지지하기 위한 장치가 구비된 미니 스핀 컬럼을 도시한 도면이다.
도 22는 컬럼 내부의 절단 디스크막을 지지하기 위한 장치가 구비된 미니 스핀 컬럼의 크기를 나타낸 도면이다.
도 23은 나선 권취형(spiral wound) 장치의 예시적인 구조 배치를 나타낸 도면이다. 동심원을 이루는 일련의 3개의 엔벨롭이 있으며, 이들 각각은 그 내부에 스페이서 물질을 가지고 있고, 3개 측면이 밀봉되어 있다. 각각의 엔벨롭은 피드 스페이서(feed spacer)에 의해 이격되어 있다. 유체 플로우는, 원료 유체가 각각의 엔벨롭의 외부를 따라 이동하여 막을 통과하도록 하는 방향으로 흐른다. 투과액(permeate)은 투과액 스페이서를 따라 이동하여 투과액 수집 파이프로 들어간다.
도 24는 금속 친화성 리간드가 막 내로 통합되는 과정을 나타내는 예시적인 합성 반응식이다. 여기에서, 금속 친화성 리간드는 이미노디아세트산의 나트륨염(IDa(Na)2)이다.
도 25는 금속 친화성 리간드가 막 내로 통합되는 과정을 나타내는 예시적인 합성 반응식이다. 여기에서 금속 친화성 리간드는 에틸렌디아민(EDA)이다.
도 26은 금속 친화성 리간드가 막 내로 통합되는 과정을 나타내는 예시적인 합성 반응식이다. 여기에서 금속 친화성 리간드는 헥사메틸렌디아민(HMDA)이다.
도 27은 금속 친화성 리간드가 막 내로 통합되는 과정을 나타내는 예시적인 합성 반응식이다. 여기에서 금속 친화성 리간드는 디에탄올아민이다.
도 28은 금속 친화성 리간드가 막 내로 통합되는 과정을 나타내는 예시적인 합성 반응식이다. 여기에서 금속 친화성 리간드는 펜타에틸렌헥사민(PEHA)이다.
도 29는 금속 친화성 리간드가 막 내로 통합되는 과정을 나타내는 예시적인 합성 반응식이다. 여기에서 금속 친화성 리간드는 트리에틸렌테트라민(TETA)이다.
도 30은 금속 친화성 리간드가 막 내로 통합되는 과정을 나타내는 예시적인 합성 반응식이다. 여기에서 금속 친화성 리간드는 트리스(카르복시메틸)에틸렌 디아민의 나트륨염(TED(Na)3)이다.
실시예
이제까지 본 발명을 일반적으로 설명하였으나, 다음에 실시예를 참조하면 보다 쉽게 이해될 것이다. 다만, 하기 실시예들은 어디까지나 본 발명의 특정 구체예와 실시 상태에 대한 설명 목적에서 제시된 것들로서, 본 발명의 보호 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
바이러스 포획을 위한 데드-엔드 방식 대 크로스-플로우 방식
크로스-플로우 기술이 데드-엔드 기술에 비해 개선되었다는 한가지 예는 이들 두 가지 방식을 직접 서로 비교함으로써 확인할 수 있다. 도 1은 특정 장치를 데드-엔드 장치와 크로스-플로우 장치로서 실시한 두 개의 실험예를 도시한 것이다. 목적 물질은 바이러스이다. 두 가지 경우 모두에 있어서, 세정 및 용리 후의 순수한 표적 물질 포획량으로부터 알 수 있는 바와 같이, 크로스-플로우 장치가 데드-엔드 버젼보다 포획량이 더 많았다.
실시예 2
크로마토그래피 포획 및 수확: 오브알부민 및리소자임의 용리
막은 피드 스트림으로부터 2 종의 단백질 물질을 선택적으로 흡착한 다음, 완충액을 갈아가면서 사용함으로써, 표적 바이오분자를 선택적으로 용리시킬 수 있다. 도 2와 도 3은 이 효과를 도시한 것이다. 난백의 초기 피드 스트림을 크로스-플로우 방식으로 막 표면에 노출시켰다. 일단 피드 스트림을 제거하고, 막을 세척하자, 오브알부민과 리소자임 두가지 모두 막에 부착된 것으로 밝혀졌다 (도 2). 특이적인 완충액 조건 하에서, 단백질이 선택적으로 용리되었는데(도 3), 이는 크로스-플로우 방식의 막이 크로마토그래피적 성질을 가짐을 입증하는 것이다.
실시예 3
직교형 2 단계 포획 및 수확
도 4 참조
실시예 4
장치 디자인: 랩(Wrap) 디자인데이터 및 도식
간단한 랩 디자인에 미치는 최적의 스페이서 물질의 선택 효과를 관찰하여 도 5에 나타내었다. 이 디자인에서는, 두 개의 동일한 스페이서 시트 사이에 필요한 막 시트를 적층시키고, 다층 구조를 컬럼 모양으로 말아서 롤을 만들었다. 이어서 주입구(들)과 출구(들) 두 가지가 모두 부착된 엔드-캡으로 막은 금속 튜브 하우징 내로 상기 컬럼을 넣었다 (도 6). 대형 스페이서 물질과 느슨하게 감긴 구조로 인해 이상적인 크로스-플로우 또는 탄젠트 플로우 흡수가 가능하였다. 중요한 것은, 이 프로세스 유체가 막의 어느 쪽에서건 흐름에 따라, 이 디자인이 직접적인 트랜스막 플로우를 제거하였다는 것이다. 따라서, 이러한 개선점은 적어도 부분적으로는 저전단(low shear) 환경에서 비롯된 것이었다. 정제된 리소자임 대조군을 장치로 처리하여 표적 종(species)의 100% 또는 최대 흡착률을 나타내는데 이용하였다. 나머지 데이터를 프로세스 유체 스트림(난백)으로부터 직접 생성시켰다. 이 실시 상태에서, 막의 어느 한 쪽의 스페이서 층 물질은 동일하지만 이러한 균형이 항상 요구되는 것은 아니며, "롤"은 여러개의 층을 가질 수 있고 또는 하나의 층이 완전히 부재할 수도 있다.
실시예 5
장치 디자인: 카세트
피드 채널의 높이는 흡착된 표적 분자량을 최대화시키는 능력에 영향을 미칠 수 있다. 피드 채널의 높이가 낮을수록 막 표면에서 더 큰 전단 또는 난류가 유도될 수 있으며 이는 그것이 디파짓하지 않는 표적 물질의 흡착을 저해하거나 또는 표적 물질을 제거한다. 채널 높이는 적어도 10 mm여야 하며 이상적으로는 >20 mm, 일반적으로는 23 mm (도 7)이다.
스크린 변화는 카세트 디자인에서 성능에 대한 드라이버로서 동정되지 않았다.
실시예 6
장치 디자인: 나선형
도 23은 나선 권취형 장치를 도시한 것이다. 본 발명의 막을 이 장치에 통합시키면, 오염도가 매우 심하거나 매우 점성인 피드 스트림으로부터 목적하는 부분을 효율적으로 분리해낼 수 있다.
실시예 7
항체 정제: 단백질 A에 의해 관능화된 막
막의 평면에 대해 평행한(tangential) 유체 플로우를 가능케 하는 오픈 채널과 현수형 스크린 디자인을 갖는 0.01 SQM 단백질 A 카세트를, 모노클로날 항체(mAb) 표적을 함유한 미세정 피드 스트림을 이용하여 평가하였다. 전통적인 레진을 이용한 크로마토그래피 분리 프로세스는 미세정 피드 스트림은 처리할 수 없다. 벤치 스케일로 mAb 표적을 포획할 수 있는 것으로 입증된 유일한 방법은 정적 침지(static soak)를 이용한 회분식으로 기능하는 확장형 베드 컬럼이었다. 이 변형된 확장형 베드는 경제적이지 못할 뿐더러 대규모에서는 실용적이지도 못하다. 이와 반대로, 상기 카세트는 단순한 플로우 쓰루 방식이 사용된 경우 표적 Mab 물질을 포획하는데 효과적이었다. 이 방식에 의해 유체 내의 드브리스가 막을 폐색시키는 일 없이, 프로세스 스트림을 막을 통해 흐르게 하는 것이 가능하였다. 이 방식에서의 표적 종(target species)의 결합은 표면 효과 단독이었다.
용해( lysis )공정: 270 g mAb 4420 펠릿 희석된 1 부 펠릿, 3 부 10X 인산염완충용액 (PBS), 1 부 5X Pfenix 용해 완충액. 5분간 균질화시키고 10분간 초음파처리하였다. 막에 미세정 및 미희석 피드 스트림으로서 로딩시켰다.
막 공정: 활성 표면적이 0.01 m2이고 포어 크기가 0.3 ㎛인 막 카세트를 pH 7.4의 PBS에서 평형화시켰다. 용해된 mAb 4420을 이용하여 완전 시스템 재순환에 의해 이 장치를 1 시간 동안 로딩시켰다. 이 디바이스를 1 L의 1X PBS pH 7.4로 세척하고, pH 2.9에서 0.1M 글리신으로 10분간 재순환시켜 용리시킨 다음 0.1M 글라이신 pH 2.9로 100 mL 시스템 플러쉬시켰다. 피드를 플로우 쓰루 방식으로 100 mL/분으로 셧오프 투과액과 함께 흘려보냈는데 이것은 디바이스를 미세정 용해물로부터 표면 결합으로만 국한시켰다. 겔 전기영동 정성 분석 결과 상당한 양의 mAb가 포획된 것으로 나타났다.
결론: 크로스-플로우 프로덕트는 고유의 온전한 mAb(관찰된 결합은 5-10 mg/mL 범위였음) 뿐만 아니라 많은 오염물질을 포획 및 농축할 수 있는 간편한, 온-오프 결합-용리 추출 프로세스를 제공하였다. 디벨로프먼트에 의해, 막은 미세정 mAb 슈도모나스 피드 스트림에 대해 측량가능한 포획법으로서 작용할 수 있다.
실시예 8
His-태그된 단백질 정제: IMAC Ni로 관능화시킨 막
유체 플로우를 막 평면에 대해 평형하게(tangential) 흐를 수 있게 하는 , 오픈 채널, 현수 스크린 디자인을 갖는 0.02 SQM IMAC-Ni(Ni에 착화된 이미노디아세트산) 카세트를, his-태그된 단백질 표적을 함유하는 피드 스트림을 이용하여 평가하였다. 전통적인 레진-기반 크로마토그래피 분리 공정은 미세정 피드 스트림을 처리하지 못한다. 이 실험에서, 카세트는 간단한 플로우 쓰루 방식으로 표적 물질을 포획하는데 효과적이었다. 이 방식에 의해 유체 내의 드브리스가 막을 폐색시키는 일 없이, 프로세스 스트림을 막을 통해 흐르게 하는 것이 가능하였다. 이 방식에서의 표적 종(target species)의 결합은 표면 효과 단독에 의한 것이었다. 이 제품은 결합능의 손실 없이 수차례 반복 사용할 수 있었다.
용해 공정: 8 L의 세포 수확물을 2 L의 5X Pfenix Lysis Buffer으로 희석하였다. 이 물질이 액화될 때까지 혼합물을 2 시간 동안 혼합시켰다.
막 공정: 활성 표면적이 0.02 m2인 막 카세트를 50 mM PBS, 500 mM NaCl, 5%(wt) 글리세롤 및 25 mM 이미다졸 중, pH 8.0에서 평형화시켰다. 이어서 이 카세트에 투과액 플로우 없이, 액화된 수확 물질을 100 mL/분의 피드 속도로 흘려보냈다. 이것은 500 mL 1X PBS, 500 mM 이미다졸, pH 7.4를 이용함으로써 흘렀다. 이 공정을 3회 순차 반복하였으며 그 상세는 다음과 같다:
1차 구동: 1 L의 용해물(lysate)을 원심분리하고 평형 완충액으로 5배 희석하였다. 이어서 장치를 완전 시스템 재순환 모드로 1 시간 로딩시키자 20PSIg의 입구 압력으로 물질이 포어를 통해 투과되었다. 겔 전기영동 정성 분석 결과 상당량의 his-태그된 단백질이 포획된 것으로 나타났다.
2차 구동: 1 L의 용해물을 사용전 단지 원심분리만 시켰다. 이어서 장치를 완전 시스템 재순환 모드로 1 시간 로딩시키자 20PSIg의 입구 압력으로 물질이 포어를 통해 투과되었다. 겔 전기영동 정성 분석 결과 상당량의 his-태그된 단백질이 포획된 것으로 나타났다.
3차 구동: 1 L의 용해물을 전처리 없이 사용하였다. 이어서 장치를 완전 시스템 재순환 모드로 15, 30, 45, 60분의 로딩 시간 동안 로딩시켰다. 매 사이클 후에 장치를 용리시켰으며, 각각의 용리 단계 사이에 막은 벗기지(세정하지) 않았다.투과액 라인이 닫혔을 때, 로딩 중 시스템에 대한 배경압력 증가는 관찰되지 않았는데, 이는 막이 막히지 않았음을 가리키는 것이다.
결론: IMAC-Ni 제품은 최적화시키지 않았음에도 탁월한 정제 특성(관찰된 폐색은 60-80 mg/mL 범위였다)을 나타내었다. 제조사가 "1회용"이라고 표시하였음에도 불구하고, EDTA 스트립과 재충전을 필요로 하지 않고도, IMAC 막은 7번까지 재사용가능한 것으로 입증되었다.
참고 병합 문헌
본 명세서에 인용된 모든 미국특허 및 미국특허출원 공개문헌의 내용이 본 발명에 참고 통합된다.
균등범위
당업자라면 단순한 실험에 의하여도, 본 발명에 기재된 특정 실시 상태의 많은 균등물들이 존재할 수 있음을 이해하거나 인식할 것이다. 이러한 균등물 역시 모두 첨부된 특허청구범위에 의해 포괄되는 것이다.

Claims (113)

  1. 유체로부터 물질을 분리하는 방법으로서, 상기 방법은
    상기 물질을 포함하는 제1 유체를, 하우징 유닛을 포함하는 유체 처리 장치 내에서 복합재와 접촉시키는 단계,
    상기 복합재 상에 상기 물질을 흡착 또는 흡수시키는 단계를 포함하되,
    상기 하우징 유닛은
    (a) 입구와 출구;
    (b) 상기 입구와 출구 사이의 유체 플로우 통로; 및
    (c) 하우징 유닛 내의 복합재를 포함하며, 여기서 상기 복합재는
    - 다수의 포어가 뚫려 있는 지지체 부재; 및
    - 평균 크기가 10 nm 내지 3000 nm인 마크로포어를 포함하는 비자 가-지지형(non-self-supporting) 마크로다공성 가교젤을 포함하 고,
    여기서 상기 가교젤은 아크릴아미드, N-메타크릴로일아크릴 아미드, N-메틸-N-비닐아세트아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N-비닐피롤리돈 또는 이의 혼합물의 N,N'-메틸렌비스아크릴아미 드 가교된 코폴리머 또는 가교된 폴리머로 이루어진 군으로부터 선택되며;
    여기서 마크로다공성 가교젤은 지지체 부재의 포어 내부에 위치 하고;
    여기서 상기 마크로다공성 가교젤의 상기 마크로포어는 상기 지 지체 부재의 상기 포어들보다 크기가 작으며,
    여기서 상기 물질은 알부민, 리소자임, 바이러스, 세포, 인간 또는 동물 기원의 γ-글로불린, 인간 또는 동물 기원의 면역글로불린, 재조합 또는 천연 기원의 단백질, 합성 또는 천연 기원의 폴리펩타이드, 인터류킨-2- 또는 그의 수용체, 효소, 모노클로날 항체, 트립신 또는 그의 억제제, 시토크롬 C, 미오글로불린, 재조합 인간 인터류킨, 재조합 융합 단백질, 핵산 유래 산물, 합성 또는 천연 기원의 DNA, 및 합성 또는 천연 기원의 RNA로 이루어진 군으로부터 선택되는 생물학적 분자 또는 생물학적 이온인 것인, 유체로부터 물질을 분리하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복합재는 막인 것인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 지지체 부재는 평균 크기가 0.1 내지 25 ㎛인 포어를 포함하는 것인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 지지체 부재의 두께는 10 ㎛ 내지 2000 ㎛인 것인 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 지지체 부재는 폴리올레핀을 포함하는 것인 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 지지체 부재는 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 셀룰로스 및 셀룰로스 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 유체는 세포 현탁액 또는 응집체 현탁액인 것인 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 복합재 상에 흡착 또는 흡수된 물질을 제2 유체와 접촉시킴으로써, 복합재로부터 상기 물질을 방출시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 제2 유체는 복합재의 마크로포어를 통해 통과함으로써 복합재로부터 상기 물질을 방출시키는 것인 방법.
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