(57)【要約】  本発明は、蛋白質含有懸濁液又は溶液の処理のための方法、例えば、懸濁液又は溶液に含有される蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を濃縮又は浄化する方法に関連し、蛋白質含有懸濁液又は溶液は、フィルタモジュールを用いて濾過され、フィルタモジュールに保持された蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質は、逆洗液を用いてフィルタモジュールから外に搬送される。【選択図】図２
2020533159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛋白質含有懸濁液又は溶液の処理のための方法であって、
少なくとも１つの多孔質膜壁によって残余分チャンバと濾過液チャンバとに分割された内部を有するフィルタモジュール（１００）を与える段階であって、該残余分チャンバが、少なくとも１つの第１の流体アクセス（１０１Ａ）及び１つの第２の流体アクセス（１０１Ｂ）を有し、該濾過液チャンバが、少なくとも１つの流体アクセス（１０２Ｂ）を有する前記与える段階と、
分散媒に懸濁された蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を含有する蛋白質含有懸濁液又は溶液の少なくとも１つのソース（１１０）を与える段階であって、蛋白質含有懸濁液又は溶液の該ソースが、流体ライン（１５１、１５４）によって前記残余分チャンバへの少なくとも前記第１の流体アクセス（１０１Ａ）に接続することができる前記与える段階と、
前記残余分チャンバへの少なくとも前記第１又は第２の流体アクセス（１０１Ａ、１０１Ｂ）に、そして前記濾過液チャンバへの前記少なくとも１つの流体アクセス（１０２Ｂ）に、流体ライン（１５２、１５３、１５４、１５５）によって接続することができる洗浄液の１又は２以上のソース（１２０、１３０）を与える段階と、
蛋白質含有懸濁液又は溶液と洗浄液とを前記流体ラインを通してポンピングするための少なくとも１つのポンプ手段（１４０、１４１）を与える段階と、
第１の搬送段階で蛋白質含有懸濁液又は溶液を蛋白質含有懸濁液又は溶液の前記ソース（１１０）から前記フィルタモジュール（１００）の前記残余分チャンバの中にポンピングする段階と、
蛋白質含有懸濁液又は溶液流体を前記膜壁を横切って前記濾過液チャンバの中に搬送する段階と、
適用可能な場合に、前記濾過液チャンバに得られた前記流体を該濾過液チャンバの前記少なくとも１つの流体アクセス（１０２Ｂ）を通じて排出する段階と、を含み、
洗浄液が、第２の搬送段階で洗浄液の前記１又は２以上のソースから前記濾過液チャンバ及び前記残余分チャンバの中にポンピングされ、蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を含有する逆洗液が、該残余分チャンバから排出される、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記フィルタモジュールの前記残余分チャンバへの前記少なくとも第２の流体アクセス（１０１Ｂ）は、前記第１の搬送段階で流体に対して不浸透性であるように塞がれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
洗浄液の前記１又は２以上のソース（１２０、１３０）からの洗浄液が、前記第２の搬送段階で前記少なくとも１つの第１の流体アクセス（１０１Ａ）を通じて前記フィルタモジュールの前記残余分チャンバの中にポンピングされ、前記蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を含有する前記逆洗液は、該残余分チャンバ上の前記第２の流体アクセス（１０１Ｂ）を通じて排出されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記フィルタモジュール（１００）は、中空繊維膜フィルタであることを特徴とする請求項１から請求項３の少なくとも１項に記載の方法。
【請求項５】
前記中空繊維膜の内腔側が、前記残余分チャンバを形成し、繊維間隙が、前記濾過液チャンバを形成することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記中空繊維膜は、６４ｋＤａ未満の分子カットオフを有することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の搬送段階での洗浄液の前記１又は２以上のソース（１２０、１３０）から前記フィルタモジュールの前記濾過液チャンバの中への洗浄液の搬送と、洗浄液の前記少なくとも１又は２以上のソースからの前記フィルタモジュールの前記残余分チャンバの中への洗浄液の搬送とが、結果として同時に起こることを特徴とする請求項１から請求項６の少なくとも１項に記載の方法。
【請求項８】
前記洗浄液は、前記濾過液チャンバの中に、そして前記残余分チャンバの中に交互するパルスで搬送されることを特徴とする請求項１から請求項７のうちの１項に記載の方法。
【請求項９】
前記残余分チャンバ及び前記濾過液チャンバの中への前記洗浄液の流量が、実質的に等しいことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記濾過液チャンバは、更に別の流体アクセス（１０２Ａ）を含み、洗浄液が、前記第２の搬送段階で洗浄液の１又は２以上のソースから前記少なくとも第１の（１０２Ｂ）及び該更に別の流体アクセス（１０２Ａ）を通じて該濾過液チャンバの中に搬送されることを特徴とする請求項１から請求項９の少なくとも１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記洗浄液は、少なくとも１００ｍｌ／ｍｉｎ、好ましくは少なくとも１２５ｍｌ／ｍｉｎ、かつ２００ｍｌ／ｍｉｎ未満、好ましくは１７５ｍｌ／ｍｉｎ未満、特に１００ｍｌ／ｍｉｎと２００ｍｌ／ｍｉｎの間、好ましくは１２５ｍｌ／ｍｉｎと１７５ｍｌ／ｍｉｎの間の流量で前記第２の搬送段階で洗浄液の前記少なくとも１又は２以上のソース（１２０、１３０）から前記フィルタモジュールの前記濾過液チャンバの中に搬送され、及び／又は
前記洗浄液は、少なくとも１００ｍｌ／ｍｉｎ、好ましくは少なくとも１２５ｍｌ／ｍｉｎ、かつ２００ｍｌ／ｍｉｎ未満、好ましくは１７５ｍｌ／ｍｉｎ未満、特に１００ｍｌ／ｍｉｎと２００ｍｌ／ｍｉｎの間、好ましくは１２５ｍｌ／ｍｉｎと１７５ｍｌ／ｍｉｎの間の流量で前記第２の搬送段階で洗浄液の前記少なくとも１又は２以上のソース（１２０、１３０）から前記フィルタモジュールの前記残余分チャンバの中に搬送される、
ことを特徴とする請求項１から請求項１０の少なくとも１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記フィルタモジュール（１００）は、前記第１の搬送段階の前に洗浄液で洗浄されることを特徴とする請求項１から請求項１１のうちの１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記蛋白質含有懸濁液又は溶液の前記ソース（１１０）から前記フィルタモジュールでの前記少なくとも１つの第１のアクセス（１０１Ａ）までの前記流体ライン（１５１、１５４）は、蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を該流体ラインから前記濾過液チャンバに移送するために前記第１の搬送段階及び前記第２の搬送段階の間に洗浄液で洗浄されることを特徴とする請求項１から請求項１２のうちの１項に記載の方法。
【請求項１４】
分散媒内の蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を浄化するための請求項１から請求項１３の少なくとも１項に記載の方法の使用。
【請求項１５】
分散媒内の蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を濃縮するための請求項１から請求項１３の少なくとも１項に記載の方法の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散媒に分散した蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を含有する蛋白質含有懸濁液又は溶液を処理する方法に関する。本発明は、更に、蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質の濃縮及び浄化における本方法の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境及び品質管理では、特に、水処理ではかつ医療技術における生体液の液体処理では、水性系に分散又は溶解した成分を識別し、従って、それらを更に別の処理段階及び分析に関して利用可能にすることができるという必要性が頻繁に存在する。この目的に対して、そのような成分は、高い希薄の程度から濃縮かつ浄化されることが頻繁に必要である。この関連では、そのような成分を単離及び／又は浄化するのに濾過処理が使用される。それに関連して、例えば、特に上水道又は医療水供給システムでは、水資源に非常に希薄な形態で分散又は溶解することができるウイルス、細菌、又は原生動物、病原体、細胞、細胞断片、発熱物質、内毒素、又は他の蛋白質含有粒子のような微生物を識別してそれらをそれらの健康リスクに関して評価することができるという必要性が存在する。
【０００３】
希薄水性系から成分を濃縮することは、大容積の液体の濾過を必要とする。中空繊維膜濾過は、それに関して他の膜を用いた濾過よりも優れていることが実証されている。この点に関して、細菌、ウイルス、及び他の蛋白質含有物質を濃縮かつ浄化するための様々な濾過処理が近年開発されている。特に使用されるのは、「タンジェンシャル流れ」及び「デッドエンド」濾過処理である。
【０００４】
「タンジェンシャル流れ」濾過によると、濾過は、膜によって結果として起こり、それにより、濾過される液体は、フィルタモジュール内で膜面に沿って流れる。液体の一部分は、それによってフィルタモジュール内の膜壁を膜壁の反対側まで通過する。液体の更に別の部分は、膜壁のこの側に留まり、いわゆる残余分としてフィルタから外に誘導される。残余分は、膜壁によって引き止められた時の濾過される液体の成分が残余分内で濃縮されるように、再循環されてフィルタに再度給送して戻すことができる。
【０００５】
「タンジェンシャル流れ」方法は、特に中空繊維膜フィルタと併用される。流体は、例えば、中空繊維膜フィルタ上の流体アクセスによって中空繊維膜の内腔側に搬送されてそれを通して流され、第２の流体アクセスを通じて中空繊維膜の外に誘導されて再循環される。濾過液は、中空繊維膜の膜壁を通過して中空繊維膜フィルタの繊維間隙の中に入る。濾過される液体の膜浸透成分は、残余分に保持された成分の同時浄化があるように濾過液と共に排出される。再循環は、残余分に成分の十分な濃縮又は浄化があるまで続けることができる。大容積の液体が濾過されることが意図される場合に、比較的長時間の循環処理になる可能性がある。不利な結果は、濾過される液体からのものであって膜面上にそれによって形成する沈澱物である。これらの沈澱物は、有効な濾過を妨げ、より悪化した場合に膜孔の閉塞に至り、それによって濾過が阻害され、単離される成分の有効な濃縮及び浄化を妨げる。更に、「タンジェンシャル流れ」方法では、残余分及び残余分内の成分の濃度を再循環することができるように、サンプル全体が最初にサンプル容器に提供されることが得策である。
【０００６】
「デッドエンド」濾過方法では、液体は、フィルタモジュール内に導入され、そして蓄積された圧力勾配によって膜壁を通過する。「デッドエンド」方法は、液体が流体アクセスを通じて中空繊維膜の内腔側で中空繊維膜フィルタ内に導入されることにより、中空繊維膜フィルタと共に通常は使用される。中空繊維膜の端部は、それにより、流体が中空繊維膜の端部を通じて漏出することができないように密封又は塞がれる。特に、中空繊維膜の他方の側での第２の流体アクセスは、濾過される全ての流体が膜壁を通過し、そして濾過液として運び去ることができるように多くの場合に塞がれる。膜によって引き止められた濾過される液体の成分は、フィルタに、特に中空繊維膜の内腔に集まり、逆洗による更に別の搬送段階でフィルタから回収される。すなわち、サンプルを最初にフィルタに捕集し、それらをその後の使用、例えば、逆洗による回収のために格納することも可能である。
【０００７】
必要とされる時間に関して、「デッドエンド」方法は、「タンジェンシャル流れ」方法よりも優れている。しかし、不利な点は、膜が塞がれる傾向を有することである。蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質は、膜壁によって吸着されて面上又は膜壁の孔に沈着する傾向を有する。そのような閉塞は、蛋白質の有効な回収を妨げ、濾過を阻害する可能性がある。閉塞を弱める目的で中空繊維膜フィルタをウシ血清、又はポリリン酸ナトリウム（ＮＡＰＰ）、又は二リン酸ナトリウムを用いて前処理することは公知である。しかし、そのような処理は、それらが時間を消費し、フィルタが微生物で汚染された状態になる場合があるので不利である。更に公知であるのは、ＮａＰＰ又は同じくＴＷＥＥＮ  ８０のような添加剤を濾過中に界面活性物質として用いて、評価される蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質の吸着を低減することである。それに関して不利と考えられるものは、得られる蛋白質の添加剤汚染である。これに加えて、蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質の脱着を達成するために、添加剤が逆洗液に追加される可能性もある。しかし、そのような添加剤はまた、濃縮蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質の汚染に関連付けられる。
【０００８】
ＵＳ  ９，４４６，３５４は、濾過処理中に逆洗段階を使用する生体液の濾過のための方法を開示している。生物反応器から得られた蛋白質含有流体は、それによって「デッドエンド」濾過処理で濃縮される。流体は、有意な圧力サージを引き起こす膜ポンプを用いて搬送される。それにより、膜内の蛋白質沈澱物が脱着されるように、逆濾過がポンプサイクル中に結果として起こる。すなわち、過度に高い膜間圧力勾配を引き起こす膜閉塞なしでより大量の保持された蛋白質をフィルタに受け入れることができる。ＵＳ  ９，４４６，３５４は、保持された蛋白質の回収を説明していない。
【０００９】
ＪＰ２０１６１１６４６５は、汚染の少ない細胞濃縮物を回収する方法を説明している。細胞懸濁液内で細胞を濃縮するために、リザーバから来る細胞懸濁液は、「タンジェンシャル流れ」処理で中空繊維膜フィルタの内腔側を通して循環される。濾過液は、膜壁を通って濾過液区域の中に浸透する。浄化に関しては、洗浄液が、細胞懸濁液を保持するリザーバに徐々に追加される。この処理は、「デッドエンド」濾過に言及していない。
【００１０】
従来技術の上述の方法は、作動の容易性と蛋白質含有懸濁液又は溶液からの蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質の浄化及び濃縮率とに関して改善の必要がある。特に、上述の方法の回収率は改善を受けると考えられる。従って、上述の欠点を解消する細胞懸濁液を処理する改善された方法を提供する必要性が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】ＵＳ  ９，４４６，３５４
【特許文献２】ＪＰ２０１６１１６４６５
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】ＥＮ  ＩＳＯ  ８６３７：２０１４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従って、本発明の第１の態様では、課題は、蛋白質含有懸濁液又は溶液を僅かな労力で処理する方法を提供し、蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質の高い回収を保証することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この課題は、請求項１に記載の蛋白質含有懸濁液又は溶液を処理する方法によって本発明の第１の態様で発明的に解決される。従属請求項２から１３は、本発明の第１の態様の優先的実施形態を構成する。
【００１５】
第２の態様では、この課題は、請求項１４により、分散媒内で蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を浄化するための請求項１から１３に記載の方法の使用によって発明的に解決される。
【００１６】
第３の態様では、この課題は、請求項１５により、分散媒内で蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を濃縮するための請求項１から１３に記載の方法の使用によって発明的に解決される。
【００１７】
本発明の詳細説明
本発明の第１の態様は、少なくとも１つの多孔質膜壁によって残余分チャンバと濾過液チャンバとに分割された内部を有するフィルタモジュールを与える段階であって、残余分チャンバが、少なくとも１つの第１の及び１つの第２の流体アクセスを有し、濾過液チャンバが、少なくとも１つの流体アクセスを有する上記与える段階と、分散媒内に懸濁された蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を含有する蛋白質含有懸濁液又は溶液の少なくとも１つのソースを与える段階であって、蛋白質含有懸濁液又は溶液のソースが、流体ラインによって残余分チャンバへの少なくとも第１の流体アクセスに接続することができる上記与える段階と、残余分チャンバへの少なくとも第１又は第２の流体アクセスと濾過液チャンバへの少なくとも１つの流体アクセスとに接続することができる洗浄液の１又は２以上のソースを与える段階と、蛋白質含有懸濁液又は溶液と洗浄液とを流体ラインを通じてポンピングするための少なくとも１つのポンプ手段を与える段階と、第１の搬送段階で蛋白質含有懸濁液又は溶液を蛋白質含有懸濁液又は溶液のソースからフィルタモジュールの残余分チャンバの中にポンピングする段階と、蛋白質含有懸濁液又は溶液流体を膜壁を横切って濾過液チャンバの中に搬送する段階と、適用可能な場合に濾過液チャンバに得られた流体を濾過液チャンバの少なくとも１つの流体アクセスを通じて排出する段階とを含み、洗浄液が、第２の搬送段階で洗浄液の１又は２以上のソースから濾過液チャンバ及び残余分チャンバの中にポンピングされ、蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を含有する逆洗液が、残余分チャンバから排出されることを特徴とする、蛋白質含有懸濁液又は溶液の処理のための方法に関する。
【００１８】
本方法は、「デッドエンド」濾過を用いて容易に実施することができるという利点を有する。上述の方法は、高い蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質回収率によって更に特徴付けられる。特に、本方法は、取得されたサンプルに対して更に別の微生物分析を実施することができるように、例えば飲料水からのような高度に希薄な細胞、病原体、ウイルス、発熱物質、内毒素、微小胞、又は他の蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を浄化、濃縮するのに適している。
【００１９】
用語「蛋白質」は、分散媒内に粒子として懸濁又は溶解され、膜濾過によって浄化、濃縮することができる全てのアミノ酸ベースの高分子として理解されるものとする。この関連では、「蛋白質含有懸濁液又は溶液」は、細胞、蛋白質、蛋白質含有病原体、ウイルス、発熱物質、内毒素、又は微小胞を含有する分散媒内の懸濁液又は溶液を意味する。この関連での「分散媒」は、特に水性液、より具体的には水を意味する。
【００２０】
膜を有するフィルタモジュールが本発明の方法に使用され、膜の性質は、分析される蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を保持することができることによって特徴付けられる。蛋白質保持は、膜の選択層の孔径に結び付けられる。仮に例えばウイルスが単離されるとすれば、２０ｎｍよりも小さい孔径を有する膜を使用することが推奨される。膜の分離特性に関する値は、確実に分離することができる物質の分子量として示される分子カットオフである。カットオフは、多くの場合にｋＤａで示される。フィルタのカットオフは、ふるい係数を測定することによってＥＮ  ＩＳＯ  ８６３７：２０１４に従って決定される。フィルタモジュールの膜は、フィルタモジュールの内部を２つのチャンバに分割する。フィルタモジュールの第１のチャンバは、濾過される蛋白質含有懸濁液又は溶液の保持を意図している。蛋白質含有懸濁液又は溶液の分散媒は、膜壁を横切る濾過によってフィルタモジュールの第２のチャンバの中に入ることができる。未濾過流体及びサンプルは、フィルタモジュールの第１のチャンバに留まり、「残余分」と呼ばれる。本出願は、従って、第１のチャンバを「残余分チャンバ」と呼ぶ。膜壁を通ってフィルタモジュールの第２のチャンバに入る流体は、「濾過液」と呼ばれる。本出願は、従って、濾過液が累積するフィルタモジュールのチャンバを「濾過液チャンバ」と呼ぶ。
【００２１】
フィルタモジュールは、複数の流体アクセスを有し、それによって残余分チャンバは、少なくとも２つの流体アクセスを有し、濾過液チャンバは、少なくとも１つの流体アクセスを有する。本出願によって定めるように、「流体アクセス」は、流体、特に蛋白質含有懸濁液又は溶液又は洗浄液をフィルタモジュールの中に、例えば、残余分チャンバ又は濾過液チャンバのいずれかの中にそれを通じて導入することができるフィルタモジュール上のポートとして理解されるものとする。そのように呼ぶ流体アクセスは、流体、特に濾過液又は残余分をフィルタモジュールから排出するのにも同等に適している。
【００２２】
蛋白質含有懸濁液又は溶液は、蛋白質含有懸濁液又は溶液のためのソースによって濾過のために提供される。本出願の意味の範囲では、蛋白質含有懸濁液又は溶液のサプライを保持するリザーバは、蛋白質含有懸濁液又は溶液のための「ソース」として機能することができる。しかし、蛋白質含有懸濁液又は溶液を継続的に供給する蛋白質含有懸濁液又は溶液フィードもソースとして機能することができる。特に、これは、サンプリングステーションからの蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質で汚染された飲料水のフィードを意味することもできる。更に、上流処理からの蛋白質含有懸濁液又は溶液の取得及び提供も、本出願の意味の範囲では蛋白質含有懸濁液又は溶液のソースを構成することができる。
【００２３】
更に、本発明の方法は、蛋白質含有懸濁液又は溶液の処理のための洗浄液のためのソースを規定する。洗浄液の「ソース」は、本発明の方法での使用のために洗浄液を格納するリザーバとすることができる。しかし、サンプリングステーションからの洗浄液のフィードもソースとして理解することができる。特にソースとして理解されるものは、複数の構成要素から洗浄液を調製して供給する調製ユニットからの洗浄液の提供である。
【００２４】
洗浄液はまた、蛋白質含有懸濁液又は溶液の分散媒を置換し、それによって例えば分散媒に存在する不純物のような付随物質の蛋白質含有粒子又は蛋白質含有溶解物質を浄化するように機能する液体とすることができる。洗浄液は、水であるとすることができる。特に、洗浄液は、存在する蛋白質の変性を防ぐと共に蛋白質の変性、吸着、又は崩壊解消を防ぐために更なる悪影響を最小にするように機能する更に別の添加剤を含有することができる。
【００２５】
特に、洗浄液は、適用可能な場合に生理学的濃度にある食塩を含有することができる。洗浄液は、更に、界面活性剤、例えば、ＴＷＥＥＮ  ８０を含有することができる。ＴＷＥＥＮ  ８０は、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレアート化合物部類の界面活性剤である。そのような洗浄液組成に関連付けられた利点は、吸着した蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質が特に良好に脱着されることである。
【００２６】
更に、本発明の方法により、少なくとも１つのポンプ手段は、蛋白質含有懸濁液又は溶液を蛋白質含有懸濁液又は溶液のソースから残余分チャンバまで流体ラインを通じて搬送する。本出願の意味では、「ポンプ手段」は、圧力変化によって液体を搬送することができるあらゆる手段として理解されるものとする。本発明の方法は、特に、医療技術分野で公知であるように、膜ポンプ又は蠕動ポンプ、特にホースローラーポンプの使用を規定する。羽根車ポンプも、本発明の方法に使用することができる。適切なポンプの選択は、ポンピングされる媒体にも依存し、それにより、それぞれの蛋白質含有粒子又は蛋白質含有溶解物質に対して可能な限り穏やかなポンピング方法が好ましい。更に、ポンプ手段が濾過液をフィルタモジュールから排出することも規定することができる。更に、ポンプ手段が洗浄液を濾過液チャンバ及び残余分チャンバの中に搬送することも規定することができる。特に、洗浄液、蛋白質含有懸濁液又は溶液、残余分、又は逆洗液がポンプ手段によって搬送されることを規定することができる。これに代えて、洗浄液が、濾過液チャンバ及び残余分チャンバの中に複数のポンプ手段によってポンピングされることを規定することができる。特に、蛋白質含有懸濁液又は溶液、洗浄液、残余分、又は逆洗液を搬送することを順序付けるために複数のポンプ手段を提供することもできる。
【００２７】
ポンプ手段は、洗浄液、及び／又は蛋白質含有懸濁液又は溶液をそれぞれのソースからフィルタモジュールに第１の搬送方向にポンピングし、残余分又は逆洗液をフィルタの外に第２の搬送方向に流し出すように構成することができる。
【００２８】
本発明の方法は、少なくとも１つの蛋白質含有懸濁液又は溶液のソースを残余分チャンバの少なくとも１つの第１の流体アクセスに流体ラインを通じて接続し、蛋白質含有懸濁液又は溶液をフィルタモジュールに少なくとも１つのポンプ手段を通してポンピングすることができることを規定する。本発明の方法に提供される液体を搬送するのに適するあらゆる接続システムは、「流体ライン」として機能することができる。特に、医療技術、特に透析で公知の可撓性ホースシステムは、流体ラインとして機能することができる。この関連では、「ホースシステム」は、チューブセクション、コネクタ、及び例えば注入／抽出ポート又は圧力解析ユニットのような他の機能要素からなり、液体の搬送を意図する装置として理解されるものとする。
【００２９】
洗浄液の１又は２以上のソースは、残余分チャンバの少なくとも１つの第１の流体アクセスに流体ラインを通じて接続することができ、洗浄液は、フィルタモジュールの残余分チャンバの中に少なくとも１つのポンプ手段によってポンピングすることができることが更に規定される。
【００３０】
洗浄液の１又は２以上のソースは、濾過液チャンバ上の少なくとも１つの第１の流体アクセスに流体ラインを通じて接続することができ、洗浄液は、フィルタモジュールの濾過液チャンバの中に少なくとも１つのポンプ手段によってポンピングすることができることが更に規定される。
【００３１】
本発明の方法により、蛋白質含有懸濁液又は溶液のソースは、第１の搬送段階で流体チューブを通じてフィルタモジュールに第１の流体アクセスによって接続される。蛋白質含有懸濁液又は溶液は、蛋白質含有懸濁液又は溶液のソースからフィルタモジュールの残余分チャンバの中に第１の搬送方向にポンピングされる。蛋白質含有懸濁液又は溶液分散媒の一部分は、それによってフィルタモジュールの濾過液チャンバまで通過する。蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質は、それによって残余分チャンバ内で濃縮され、分散媒の一部分が膜壁を通じて濾過液として分離されるので適用可能な場合は浄化される。濾過液チャンバに累積する濾過液は、必要であればポンプ手段によって濾過液チャンバの外に排出され、例えば保持タンクに誘導されるか又は廃棄することができる。
【００３２】
第２の搬送段階では、洗浄液の１又は２以上のソースは、濾過液チャンバの少なくとも１つの流体アクセスにフィルタモジュールの流体チューブを通じて接続され、洗浄液の１又は２以上のソースは、残余分チャンバの第１又は第２の流体アクセスに更に接続される。ポンプ手段は、次に、洗浄液を残余分チャンバ及び濾過液チャンバの中にポンピングする。第１の搬送段階の後に残余分チャンバ内に濃縮された蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質は、第２の搬送段階で流入する洗浄液によって濃縮及び浄化形態で排出することができる。第２の搬送段階で残余分チャンバから排出される蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を含有する洗浄液は、「逆洗液」と呼ばれる。
【００３３】
第１の態様による更に別の実施形態では、本方法は、フィルタモジュールの残余分チャンバ上の第２の流体アクセスが、第１の搬送段階で流体に対して不浸透性であるように塞がれることによって特徴付けられる。この実施により、蛋白質含有懸濁液又は溶解蛋白質含有物質は、第１の搬送段階でフィルタモジュールの残余分チャンバの中に導入される。フィルタモジュールの残余分チャンバでの第２の流体アクセスの液密閉塞は、全ての蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質が残余分チャンバ内で濃縮されるように、残余分チャンバからの蛋白質含有懸濁液又は溶液の排出を防止する効果を有する。すなわち、蛋白質含有懸濁液又は溶液は、第１の搬送段階で「デッドエンド」濾過に準じて処理される。「デッドエンド」濾過は、より高い希薄状態にある蛋白質含有懸濁液又は溶液を処理することができるという利点を有する。これに加えて、「タンジェンシャル流れ」濾過でのように、蛋白質含有懸濁液又は溶液の処理に必要な時間がより短い。
【００３４】
更に別の実施形態では、本発明の方法は、蛋白質含有懸濁液又は溶液が、第１の搬送段階で蛋白質含有懸濁液又は溶液のソースから残余分チャンバにフィルタモジュール上の第１の流体アクセスを通じてポンピングされ、洗浄液が、第２の搬送段階で洗浄液の１又は２以上のソースからフィルタモジュールの残余分チャンバの中に少なくとも１つの第１の流体アクセスを通じてポンピングされ、蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を含有する逆洗液が、残余分チャンバ上の第２の流体アクセスを通じて排出されることによって特徴付けられる。第２の搬送段階での残余分チャンバの中への洗浄液のポンピングは、それによって第１の搬送段階での残余分チャンバの中への蛋白質含有懸濁液又は溶液のポンピングと同じ搬送方向に続いて起きる。フィルタモジュールの残余分チャンバ上の第２の流体アクセスを通じた逆洗液による蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質の排出は、「順洗」とも呼ばれる。順洗は、残余分チャンバに保持された蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質の単純に設計された回収によって特徴付けられる。
【００３５】
更に別の実施形態では、本発明の方法は、フィルタモジュールが中空繊維膜フィルタであることによって特徴付けられる。そのような中空繊維膜フィルタは、従来技術で、特に、水処理、透析、及びアフェレーシス療法で公知である。従来技術で公知の中空繊維膜フィルタは、モジュールサイズと比較して大きい膜表面積を有し、濾過される液体、この場合は蛋白質含有懸濁液又は溶液の高い流量で作動させることができる。通例的に、中空繊維膜フィルタは、残余分チャンバ上に２つの流体アクセス、並びに濾過液チャンバ上に更に２つの流体アクセスを有する。そのような中空繊維膜フィルタは、本発明の方法に関して使用することができる。中空繊維膜フィルタを本発明の方法に使用する際に、個々の流体アクセスは、流体に対して不浸透性であるように塞ぐことができる。一実施形態により、例えば、第１の搬送段階では残余分チャンバでの第２の流体アクセスと濾過液チャンバでの２つの流体アクセスのうちの一方とが存在する。
【００３６】
更に別の実施形態では、本発明の方法は、中空繊維膜の内腔側が残余分チャンバを形成し、繊維間隙が濾過液チャンバを形成することによって特徴付けられる。そのような構成は、特に、フィルタモジュールの内側内腔の容積が小さくて容易にアクセス可能であり、更に死容積がないか又は単に少ないので、蛋白質含有粒子又は蛋白質含有溶解物質の簡単で確実な回収を可能にするという利点を有する。
【００３７】
更に別の実施形態では、本発明の方法は、少なくとも１つの洗浄液ソースからフィルタモジュールの濾過液チャンバの中への第１の搬送方向による洗浄液の搬送と、洗浄液の少なくとも１つのソース又は洗浄液の１つの更に別のソースからフィルタモジュールの残余分チャンバの中への第１の搬送方向の洗浄液の搬送という第２の搬送段階での同時搬送によって特徴付けられる。第２の搬送段階での残余分チャンバ及び濾過液チャンバの中への洗浄液の同時搬送は、潜在的に付着している蛋白質粒子の膜壁からのより良い洗浄を達成する。蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質の回収は、それによって高められる。
【００３８】
更に別の実施形態では、本発明の方法は、第２の搬送段階での残余分チャンバ及び濾過液チャンバの中への洗浄液の等しい流量によって特徴付けられる。洗浄液は、それによってポンプ手段、例えば、蠕動ホースローラーポンプによって第２の搬送段階で残余分チャンバの中に及び濾過液チャンバの中にポンピングすることができる。これに代えて、残余分チャンバ及び濾過液チャンバの中に洗浄液を搬送するのに膜ポンプを使用することもできる。更に、残余分チャンバ及び濾過液チャンバの中への適合する洗浄液流量を設定することにより、濾過液チャンバから残余分チャンバの中への洗浄液の定められた膜貫通通過を設定することが可能になる。本出願の意味では、濾過液チャンバから残余分チャンバの中への洗浄液の膜貫通通過は、「逆濾過」と呼ばれる。第１の搬送段階からの濾過方向は、それによって逆転され、膜壁に付着している蛋白質粒子の解離及び従って逆洗液内の蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質の回収をサポートする。
【００３９】
更に別の実施形態では、本発明の方法は、濾過液チャンバの中及び残余分チャンバの中への洗浄液の搬送が交互するパルスで続いて起こることによって特徴付けられる。この目的に対して、特に、搬送される洗浄液の脈動流れを誘起するポンプ手段を使用することができる。脈動ポンプは、例えば、蠕動ホースローラーポンプ又は膜ポンプである。第２の搬送段階で洗浄液が残余分チャンバ及び濾過液チャンバの中に交互するパルスでポンピングされる時に、蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を保持する残余分チャンバに乱流が生成されることが仮定される。更に、残余分チャンバ内の乱流は、膜壁に付着している又は膜壁孔内の蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質の回収に関して動態化することが仮定される。逆洗液内の蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質の回収は、それによって高められる。
【００４０】
更に別の実施形態では、本発明の方法は、濾過液チャンバが、更に別の流体アクセスを含み、洗浄液が、洗浄液の１又は２以上のソースから第１の及び更に別の流体アクセスを通じて第１の搬送方向に従って第２の搬送段階で濾過液チャンバの中に搬送されることによって特徴付けられる。このタイプの実施は、蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質の更に最適化された回収を可能にする。
【００４１】
更に別の実施形態では、本発明の方法は、中空繊維膜が６４ｋＤａ未満のフィルタに対するカットオフを提供することによって特徴付けられる。そのようなカットオフを有する膜を含有するフィルタモジュールは、溶解アルブミンを濃縮するのに特に適している。アルブミンは、特に栄養的に重要な蛋白質である。そのようなフィルタモジュールを特に細菌懸濁のための細胞懸濁液処理に関して提供することも有利とすることができる。この用途のための非常に低いカットオフにより、確実で良好な分離が特に高い回収率で結果として起こる。フィルタのカットオフは、ＥＮ  ＩＳＯ  ８６３７：２０１４に従ってふるい係数測定によって決定される。カットオフは、それによってアルブミン（６４ｋＤａ）に対して０．０１のふるい係数を達成するものとして本出願の関連では理解されるものとする。
【００４２】
更に別の実施形態では、本発明の方法は、第１の搬送段階で蛋白質懸濁液が残余分チャンバの中に少なくとも２００ｍｌ／ｍｉｎ、好ましくは、少なくとも２５０ｍｌ／ｍｉｎ、好ましくは、少なくとも３００ｍｌ／ｍｉｎ、好ましくは、少なくとも３５０ｍｌ／ｍｉｎ、好ましくは、少なくとも４００ｍｌ／ｍｉｎ、好ましくは、少なくとも４５０ｍｌ／ｍｉｎ、かつ７００ｍｌ／ｍｉｎ未満、好ましくは、６５０ｍｌ／ｍｉｎ未満、好ましくは、６００ｍｌ／ｍｉｎ未満、好ましくは、５５０ｍｌ／ｍｉｎ未満、好ましくは、２００ｍｌ／ｍｉｎから７００ｍｌ／ｍｉｎの間、２５０ｍｌ／ｍｉｎから６５０ｍｌ／ｍｉｎの間、３００ｍｌ／ｍｉｎから６００ｍｌ／ｍｉｎの間、３５０ｍｌ／ｍｉｎから５５０ｍｌ／ｍｉｎの間、４００ｍｌ／ｍｉｎから５５０ｍｌ／ｍｉｎの間、又は４５０ｍｌ／ｍｉｎから５５０ｍｌ／ｍｉｎの間の流れで搬送されることによって特徴付けられる。
【００４３】
更に別の実施形態では、本発明の方法は、第２の搬送段階で洗浄液がフィルタモジュールの濾過液チャンバの中に洗浄液の少なくとも１つの第１のソースから、そして洗浄液が残余分チャンバの中に洗浄液の少なくとも１つの第１のソース又は洗浄液の更に別のソースから、少なくとも１００ｍｌ／ｍｉｎ、好ましくは、１２５ｍｌ／ｍｉｎ、かつ２００ｍｌ／ｍｉｎ未満、好ましくは、１７５ｍｌ／ｍｉｎの流量で、又は１５０ｍｌ／ｍｉｎの流量で搬送されることによって特徴付けられる。流量の選択は、特に１．０から２．５ｍ2の有効表面積を有する中空繊維フィルタが使用される時に特に有利な条件が与えられることを可能にする。そのようなフィルタは、特に市販で容易に利用可能である。
【００４４】
更に別の実施形態では、本発明の方法は、第１の搬送段階の前にフィルタモジュールが洗浄液で洗浄されることによって特徴付けられる。この先行する洗浄段階では、第２の搬送段階での蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質の回収において回収される蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質の結果の品質を他に損ねる可能性がある汚染がフィルタモジュールから除去される。これに加えて、洗浄液は、膜を湿潤する。湿潤は、膜が十分な量の内毒素を保持することを可能にする。洗浄段階に関して、滅菌水が、フィルタモジュール上の第１の流体アクセスを通じて残余分チャンバの中に搬送される。残余分チャンバの中に流入する滅菌水が膜壁を通り過ぎて濾過液チャンバの中に入り、濾過液チャンバへの流体アクセスを通じて流し出されるように、残余分チャンバ上の第２の流体アクセスは、液体に対して塞がれる。フィルタモジュールの脱気を改善するために、滅菌水を用いて濾過液チャンバと残余分チャンバを個々に洗浄する段階を提供することができる。
【００４５】
更に別の実施形態では、本発明の方法は、残存する蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を流体ラインから残余分チャンバに移送するために、第１の搬送段階の後かつ第２の搬送段階の前の洗浄液を用いたフィルタモジュールでの白質含有懸濁液又は溶液のソースから少なくとも１つの第１のアクセスへの流体ラインの洗浄によって特徴付けられる。流体ラインからの蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質の洗浄は、回収を改善する。
【００４６】
本発明の第２の態様は、分散媒に蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を含有する蛋白質含有懸濁液又は溶液を浄化する際の上述の本発明の方法の使用に関する。問題の蛋白質含有懸濁液又は溶液は、例えば、分析又は細胞培養による更に別の処理を妨げる望ましくない不純物を含有する可能性がある。特に、そのような不純物は、第１の搬送段階で膜濾過によって排除することができる。濾過された分散媒は、使用された蛋白質含有懸濁液又は溶液の蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を逆洗液から浄化形態で取得することができるように、適用可能な場合に対応する容積の洗浄液によって置換することができる。
【００４７】
第３の態様では、本発明は、分散媒に蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を含有する蛋白質含有懸濁液又は溶液を濃縮する際の上述の本発明の方法の使用に関する。特に該当するのは、更に別の処理、例えば、分析又はセル培養に対する利用可能性に関して分散媒内の蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を濃縮することである。特に、蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質は、蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質が、使用される蛋白質含有液内よりも逆洗液内でより高度に濃縮されるように、第１の搬送段階で濾過された分散媒を第２の搬送段階でより少ない量の洗浄液によってオフセットすることによって濃縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明による方法の第１の搬送段階に準じたフィルタモジュール内の蛋白質含有懸濁液又は溶液の濾過のための濾過システムを示す図である。
【図２】本発明による方法の第２の搬送段階に準じてフィルタモジュールから蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を逆洗するための逆洗システムを示す図である。
【図３】非発明的な方法に従ってフィルタモジュールから蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を逆洗するための逆洗システムを示す図である。
【図４】更に別の非発明的な方法に従って蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を逆洗するための逆洗システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
図１に示す本発明の方法の第１の搬送段階による蛋白質含有懸濁液又は溶液の濾過のための濾過システム１は、図１には示していない残余分チャンバと濾過液チャンバとを有するフィルタモジュール１００を含む。この場合に、図示の流体アクセス１０１Ａ及び１０１Ｂは、残余分チャンバ及び濾過液チャンバへの入口を形成する。図示の流体アクセス１０２Ａ及び１０２Ｂは、濾過液チャンバへの流体アクセスを形成する。図示の図では、濾過液チャンバ上の第１の流体アクセス１０２Ａ及び残余分チャンバ上の第２の流体アクセス１０１Ｂは、流体に対して不浸透性であるように密封手段Ｂ１及びＢ２によって塞がれる。残余分チャンバ上の第１の流体アクセスは、流体ライン１５４によってポンプ手段１４０に接続される。２つのローラーを有する蠕動ホースローラーポンプをポンプシステムとして示している。同等にこれに代えて、３つのローラーを有するホースローラーポンプ、膜ポンプ、歯車ポンプ、又は例えば羽根車ポンプを第１の搬送段階による濾過に関して使用することができる。そのようなポンプは、蛋白質含有懸濁液又は溶液の蛋白質含有粒子に対する劣化がないか又は若干あるだけであることで特に適切である。この図には、回転方向Ｄ１に準じるポンプ手段１４０の搬送方向を矢印Ｆ１で示している。ポンプ手段１４０は、流体ライン１５１によって蛋白質含有懸濁液又は溶液のソース１１０に接続される。図示の図では、ソースは、抽出に関してある容積の蛋白質含有懸濁液又は溶液を格納するリザーバである。フィルタモジュール１００の濾過液チャンバに接続された第２の流体アクセス１０２Ｂは、第１の搬送段階でもたらされた濾過液を受け入れるために設けられたリザーバ１６０に流体ライン１５７によって接続される。
【００５０】
図２は、本発明の方法の第２の搬送段階に準じたフィルタモジュールからの蛋白質粒子の逆洗のための概略的な逆洗システム２を示している。図２は、「順洗」と「逆向き濾過」とによってフィルタモジュールの逆洗をもたらすために第１の搬送段階に続いてシステム２の構成要素に接続されたフィルタモジュール１００を示している。図２は、フィルタモジュール１００の残余分チャンバに接続する第１の流体アクセス１０１Ａ及び第２の流体アクセス１０１Ｂを示している。図示の流体接続部１０２Ａ及び１０２Ｂは、この図には示していないフィルタモジュール１００の濾過液チャンバに接続する。残余分チャンバ１０１Ａでの第１の流体アクセスは、流体ライン１５４を通してポンプ手段１４１に接続される。図示の概略図には、３つのローラーを有する蠕動ホースローラーポンプをポンプ手段として示している。ホースローラーポンプ１４１は、流体ライン１５２によって洗浄液ソース１２０に更に接続される。図示の図では、更に別の抽出に関してある液体容積の洗浄液を格納するリザーバがこのソースとして機能する。ホースローラーポンプ１４１は、流体ライン１５３を通して洗浄液の更に別のソース１３０に接続される。この更に別のソースもまた、更に別の抽出に関してある液体容積の洗浄液を格納するリザーバである。ホースローラーポンプ１４１は、流体ライン１５５を通してフィルタモジュール１００の濾過液チャンバに接続された流体アクセス１０２Ａ、１０２Ｂに接続される。この流体ラインは、流体ライン１５５内に供給される洗浄液が流体アクセス１０２Ａと１０２Ｂとに分配される分岐点１５５Ａを示している。ソース１２０及び１３０からフィルタモジュール１００への洗浄液の搬送方向Ｆ１は、利用されるホースローラーポンプの回転方向Ｄ１に準じて達成される。図示の図では、洗浄液ソース１２０、１３０からフィルタモジュールにつながる流体ラインは、ポンプ手段と接続状態にある。２つのホースセグメントＳ１及びＳ２は、それぞれの流体ライン１５２、１５３を通して洗浄液ソース１２０、１３０と接続状態にあり、ホースローラーポンプに係合される。「係合される」は、これによりホースローラーポンプのローラーが、蠕動搬送の向きにホースセグメントＳ１及びＳ２を押圧して洗浄液をフィルタモジュール１００に関して押進することができることを意味する。ホースローラーポンプ１４１の回転子１４２は、３つのローラー１４３を有する。更に別の実施形態では、ホースセグメントＳ１及びＳ２とホースローラーポンプ１４１のローラー１４３とは、ポンプ作動中に１つのそれぞれのローラーがホースセグメントＳ１又はＳ２の一方に係合し、他の２つのローラーがホースセグメントと実質的に係合しないように配置されるとすることができる。この実施形態では、蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質の改善された回収を達成することができるように、流体ライン１５４と１５５を通して残余分チャンバ及び濾過液チャンバの中に交互に圧力パルスが生成される。蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を含有する逆洗液は、洗浄液と共に流体アクセス１０１Ｂにおいて流体ライン１５６を通してサンプルリザーバ１７０内に捕集される。
【００５１】
図３は、比較方法の搬送段階に準じたフィルタモジュールからの蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質の逆洗のための逆洗システム３の概略図を示している。図３は、「順洗」によってフィルタモジュールの逆洗を達成するために第１の搬送段階に続いてシステム３の構成要素に接続されたフィルタモジュール１００を示している。更に、図３は、フィルタモジュール１００の（図示しない）残余分チャンバに接続された第１の流体アクセス１０１Ａ及び第２の流体アクセス１０１Ｂを示している。図示の流体接続部１０２Ａ及び１０２Ｂは、この図には示していないフィルタモジュール１００の濾過液チャンバに接続する。残余分チャンバ上の第１の流体アクセス１０１Ａは、流体ライン１５４を通してポンプ手段１４０に接続される。図示の概略図には、２つのローラーを有する蠕動ホースローラーポンプをポンプ手段として示している。ポンプ手段は、流体ライン１５２によって洗浄液ソース１２０に更に接続される。図示の図では、更に別の抽出に関してある液体容積の洗浄液を格納するリザーバがこのソースとして機能する。ホースローラーポンプの回転方向Ｄ１は、それによってソース１２０からフィルタモジュール１００の残余分チャンバ内の第１の流体アクセス１０１Ａまで搬送方向Ｆ１に洗浄液を搬送する。フィルタモジュール１００の濾過液チャンバに接続する流体アクセス１０２Ａ、１０２Ｂは、流体に対して不浸透性であるように密封手段Ｂ１及びＢ３によって塞がれる。流体アクセス１０１Ｂにおいて洗浄液と共に流出する蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質は、流体ライン１５６を通してサンプルリザーバ１７０内に捕集される。
【００５２】
図４は、比較方法の搬送段階に準じたフィルタモジュール１００からの蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質の逆洗のための逆洗システム４の概略図を示している。図４は、「逆濾過」によってフィルタモジュールの逆洗を達成するために第１の搬送段階に続いてシステム４の構成要素に接続されたフィルタモジュール１００を示している。更に、図４は、フィルタモジュール１００の示していない残余分チャンバに接続された第１の流体アクセス１０１Ａ及び第２の流体アクセス１０１Ｂを示している。図示の流体接続部１０２Ａ及び１０２Ｂは、この図には示していないフィルタモジュール１００の濾過液チャンバに接続する。図示の概略図には、３つのローラーを有する蠕動ホースローラーポンプをポンプ手段１４１として示している。流体ライン１５２及び１５３は、洗浄液ソース１２０からホースセグメントＳ１及びＳ２に更に至る。これらのホースセグメントは、ホースローラーポンプ１４１上で互いに反対に配置される。流体ライン１５３及び１５２は、それによって洗浄液ソースからホースローラーポンプへ、次に、更にフィルタモジュールへの洗浄液の搬送を可能にするようにホースセグメントＳ１及びＳ２に接続する。流体ライン１５２Ａ及び１５３Ａは、ホースローラーポンプ１４１上のホースセグメントＳ１及びＳ２に接続され、１つの流体ライン１５５に合流する。洗浄液をフィルタモジュールの濾過液チャンバの中に搬送することができるように、２つの流体ラインは、各場合に分岐点１５５Ａからフィルタモジュール１００のそれぞれの第１の流体アクセス１０２Ａ及び第２の流体アクセス１０２Ｂに至る。システムは、フィルタモジュールの流体アクセス１０１Ａ及び１０１Ｂからサンプルリザーバ１７０に至る流体ライン１５６Ａ及び１５６Ｂを更に含む。そうすることで、洗浄液は、膜壁を濾過液チャンバから残余分チャンバまで逆濾過によって通過し、サンプルリザーバ内で蛋白質含有粒子又は溶解蛋白質含有物質を含有する逆洗液として捕捉することができる。
【００５３】
［実施例１］
１０5ＣＦＵ／ｍｌ大腸菌を含有する４０ｍｌの細菌懸濁液に８リットルの滅菌濾過された水を添加することによって蛋白質含有懸濁液を調製した。ＣＦＵ単位は、「コロニー形成単位数」、すなわち、既知の細胞培養法によって決定することができる生細胞の個数に対する略語である。図１のフィルタシステムは、滅菌濾過された水によるシステムの「デッドエンド」洗浄によって調製された。用いたフィルタモジュールは、ドイツのＦｒｅｓｅｎｉｕｓ  Ｍｅｄｉｃａｌ  ＣａｒｅカンパニーのモデルＨＦ８０Ｓ繊維膜フィルタである。ＨＦ８０Ｓフィルタは、腎置換療法において透析器として使用され、低分子物質に対する高い浸透率と、分子量６４ｋＤａのアルブミンのような物質に対する高い保持率とを有する。濾過カットオフは６４ｋＤａよりも低い。すなわち、アルブミンのような分子量又はそれよりも高い分子量を有する溶解分子、並びに例えば細菌、細胞、及び微小胞が確実に保持される。フィルタは、繊維の内腔によって１．８ｍ2の有効面積を有する。システム全体は、その後に洗浄液で充満され、気泡がなくなるまで濾過液チャンバ及び残余分チャンバが各々個々に洗浄されるようにシステムの閉塞手段Ｂ１、Ｂ２を切り換えた。その後に、生成した大腸菌懸濁液のうちの約２リットルの初期分量において大腸菌細菌の濃度を決定した。次いで、初期分量を図１に示す濾過システム及び記述された濾過された大腸菌懸濁液容積による「デッドエンド」濾過に準じて濾過した。その後に、残存する大腸菌細菌をラインからフィルタの残余分チャンバの中に移し入れるために、中空繊維膜フィルタに至る流体ラインを洗浄液で洗浄した。大腸菌懸濁液及び洗浄液を５００ｍｌ／ｍｉｎの流量で移送した。
【００５４】
この大腸菌懸濁液を同じ処理条件の下で同じＨＦ８０Ｓタイプの２つの更に別の中空繊維膜フィルタを用いて濾過した。こうして残余分チャンバの中にほぼ同じ量の大腸菌細菌が充填された３つの中空繊維膜フィルタが得られた。初期分量のそれぞれ濾過した容積、それぞれの初期分量中の大腸菌細菌の濃度、及びそれぞれの中空繊維膜フィルタに充填された大腸菌細菌の計数値の計算結果は、表１に説明されている。
【００５５】
【表１】
2020533159.tif 000003
【００５６】
中空繊維膜フィルタを濾過システムから無汚染状態で取り外し、図２から図４の逆洗システム内への統合に用いた。
【００５７】
［実施例２］
「実施例１」の下で大腸菌が累積された第１の中空繊維膜フィルタを図２の逆洗システム内に統合した。洗浄液を残余分チャンバ及び濾過液チャンバの中にポンピングするのに用いたホースローラーポンプの移送速度は１５０ｍｌ／ｍｉｎであった。逆洗システムに準じたホースローラーポンプを２つのホースセグメントに係合したので、フィルタモジュールに供給された洗浄液の全容量は３００ｍｌ／ｍｉｎとなった。３つのローラーを有するホースポンプ回転子と２つのホースセグメントとを利用することにより、交互に脈動する圧力比でのものであるにも関わらず、残余分チャンバと濾過液チャンバとの同時逆洗を達成した。逆洗は、０．８重量％の食塩と０．１重量％のＴＷＥＥＮ  ８０とを含有する溶液を用いて行った。逆洗自体は５つの段階で行い、それによって最初の３つの逆洗段階には１００ｍｌの洗浄液容積を用い、４番目の逆洗段階には２００ｍｌの洗浄液容積を用いた。その後に、最後の洗浄段階を約２００ｍｌの容積で続けた。大腸菌細菌を含有する逆洗液をサンプルリザーバの中に捕集した。これらのサンプルを正確な容積、大腸菌細菌の計数値、及び濃度、並びに回収率に関して分析した。結果は、表２に説明されている。
【００５８】
［比較実施例１］
「実施例１」の下で大腸菌が累積された第２の中空繊維膜フィルタを図３の逆洗システム内に統合した。洗浄液を残余分チャンバ及び濾過液チャンバの中に搬送するホースローラーポンプの移送速度は３００ｍｌ／ｍｉｎであった。逆洗溶液は、０．１重量％のＴＷＥＥＮ  ８０を有する０．８重量％の生理食塩水であった。逆洗自体は４つの段階で行い、それによって最初の３つの逆洗段階には１００ｍｌの洗浄液容積を用い、４番目の逆洗段階には２００ｍｌの洗浄液容積を用いた。その後に、最後の洗浄段階を約２００ｍｌの容積で続けた。大腸菌細菌を含有する逆洗液をサンプルリザーバの中に捕集した。大腸菌細菌を含有する約１００ｍｌ及び２００ｍｌの逆洗液の容積のそれぞれのサンプルをサンプルリザーバの中に捕集した。これらのサンプルを正確な容積、大腸菌細菌の計数値、及び濃度、並びに回収率に関して分析した。結果は、表２に説明されている。
【００５９】
［比較実施例２］
「実施例１」の下で大腸菌が累積された第３の中空繊維膜フィルタを図４の逆洗システム内に統合した。洗浄液を残余分チャンバ及び濾過液チャンバの中に搬送するホースローラーポンプの移送速度は１５０ｍｌ／ｍｉｎであった。逆洗溶液は、０．１重量％のＴＷＥＥＮ  ８０を有する０．８重量％の生理食塩水であった。逆洗システムに準じたホースローラーポンプを２つのホースセグメントに係合したので、フィルタモジュールに供給された洗浄液の全容量は３００ｍｌ／ｍｉｎとなった。逆洗自体は４つの段階で行い、それによって最初の３つの逆洗段階には１００ｍｌの洗浄液容積を用い、４番目の逆洗段階には２００ｍｌの洗浄液容積を用いた。その後に、最後の洗浄段階を約２００ｍｌの容積で続けた。大腸菌細菌を含有する逆洗液をサンプルリザーバの中に捕集した。これらのサンプルを正確な容積、大腸菌細菌の計数値、及び濃度、並びに回収率に関して分析した。結果は、表２に説明されている。
【００６０】
【表２】
2020533159.tif 000004
【００６１】
結果
サンプル１からサンプル４及び最終サンプルに含有された全大腸菌細菌計数値は以下のようになる。
実施例２：２．１７ｘ１０6
比較実施例１：１．８ｘ１０6
比較実施例２：１．５ｘ１０6
決定された得られる回収率は、以下のようになる。
実施例２：８７％
比較実施例１：６５％
比較実施例２：６６％
個々の回収率を表３に示している。
【００６２】
【表３】
2020533159.tif 000005
実施例１及び比較実施例２に準じた逆洗による回収率は、ほぼ同じレベルにある。実施例２に準じた逆洗による回収率は有意により高い。更に、２００ｍｌのごく小さい洗浄容積であっても比較的高い回収率が達成される。
【符号の説明】
【００６３】
１  濾過システム
１００  フィルタモジュール
１０１Ａ  流体アクセス
１５４  流体ライン
Ｆ１  搬送方向
【図１】
2020533159.tif 000006
【図２】
2020533159.tif 000007
【図３】
2020533159.tif 000008
【図４】
2020533159.tif 000009
【国際調査報告】
2020533159.tif 000010
2020533159.tif 000011
2020533159.tif 000012
2020533159.tif 000013
2020533159.tif 000014
2020533159.tif 000015
2020533159.tif 000016
2020533159.tif 000017