[发明专利]接枝有共聚物的非织造制品

说明书

本发明涉及官能化非织造基底及其制备方法。本发明还涉及使用该官能化非织造基底的过滤器及过滤流体的方法。该官能化基底可用于从生物样品中选择性过滤和去除生物材料，诸如生物污染物。

背景技术

靶标生物材料，例如病毒和生物大分子(包括活细胞的组分或产物，例如蛋白质、碳水化合物、脂质和核酸)的检测、定量、分离和纯化一直是研究人员的目标。从诊断上来讲，检测和量化是重要的，例如，作为各种生理状况诸如疾病的指示。由细胞培养或发酵法制成的生物大分子(例如单克隆抗体)的分离和纯化对治疗和在生物医学研究中是重要的。生物大分子例如酶已经被分离、纯化，并随后用于制备甜味剂、抗生素、和多种有机化合物(例如乙醇、乙酸、赖氨酸、天冬氨酸)、和生物可用的产品例如抗体和类固醇。

根据溶质在流动相(其可以是气体或液体)和固定相之间的交换，可对生物产物混合物进行色谱分离和纯化操作。溶液混合物中各种溶质实现分离，是由于改变了各溶质与固定相的结合相互作用；当受到流动相的解离和置换作用时，与相互作用不太强的溶质相比，较强的结合相互作用一般导致保留时间较长，以该方式可实现分离和纯化。

最近的捕获或纯化色谱法是通过传统的柱色谱技术实现的。这些技术在下游纯化中具有严重的瓶颈问题，因为使用色谱法的通过量低。对于缓解这些问题的尝试包括增加色谱柱的直径，但这继而会由于装柱有效性和再生性困难而面临挑战。较大的色谱柱直径还会增加难以解决的沟流发生率。同样，在传统的色谱柱中，当检测到可取产物的漏过量高于某一水平时，所述吸收操作会被停止。这会引起吸附介质的动态吸附或有效吸附容量将显著小于总吸附或静态吸附容量。此外，必须保护选择性蛋白质A柱免受有害杂质的污染，该杂质可能堵塞该柱，从而使其难以清洁或可能毁灭该柱而无法再使用。鉴于一些色谱树脂成本较高，这种有效性的缩减会导致严重的经济后果。

聚合物树脂被广泛用于各种目标化合物的分离和纯化。例如，可根据离子基团的存在、根据靶标化合物的大小、根据疏水相互作用、根据亲和相互作用或根据共价键的形成而将聚合物树脂用于纯化或分离靶标化合物。

本领域需要这样的官能化膜，这种官能化膜克服扩散与结合方面的限制，并可以在高通过量和较低压降下操作。本领域需要这样的聚合物基底，这种聚合物基底在单克隆抗体制备中对从生物进料流中选择性去除生物污染物(例如宿主细胞蛋白质、细胞碎片、DNA片段、病毒和细胞碎片)而言具有提高的亲和力。

本领域还需要具有低的总有机可提取物水平的官能化膜。采用USP测试来确定弹性体、塑料和其它聚合物材料的生物反应性。这些测试在《美国药典》中的通论章节“Biological Reactivity Tests,In Vitro and Biological Reactivity Tests,In Vivo(体外生物反应性测试和体内生物反应性测试)”中详细描述。体外生物反应性测试设计为确定在直接或间接病人接触的情况下与聚合物材料接触后哺乳动物细胞培养物的生物反应性或自受试材料制得的特定提取物的生物反应性。

根据“体内生物反应性测试”下规定的注射和植入测试要求，塑料和聚合物的等级划分为I类至V类。为划分塑料或聚合物的等级，在各种介质中生成测试材料的提取物并全身性和皮内注射到兔子或小鼠中以评价它们的生物相容性。可进行另外一个层面的植入测试。不要求植入测试的塑料的等级划分为I、II、III或V类，而要求植入测试的那些塑料的等级划分为IV或VI类。针对每一测试的USP程序罗列了“通过”的标准，因此可以说特定的产品样品满足测试的要求。一个重要的关注项为可从此类聚合物提取的有机化合物的量，其描述为“总有机碳”或TOC。

发明内容

本发明提供了一种制品，其包含非织造基底和接枝到其的共聚物，所述共聚物包含阳离子含氮配体单体单元、酰胺单体单元和“氧代”单体单元，这将在本文中更充分地描述。根据本文描述的测试方法，在许多实施例中，接枝制品具有非常低的总有机化合物(TOC)水平。

所述制品可用作过滤元件以从流体混合物(例如通过通用细胞产物采收技术产生的那些流体)纯化或分离靶材料，例如宿主细胞蛋白、DNA片段、病毒、和细胞碎片、低聚核苷酸或治疗性蛋白如单克隆抗体(MAb)。特别地，本发明的制品的一个或多个层可在深度型过滤应用中使用，所述层中的每一个可具有相同或不同的平均纤维尺寸、空隙体积、聚合物接枝的程度、接枝的聚合物的单体组成、孔隙度、蓬松度、拉伸强度和表面积。该官能化基底还可与常规过滤元件(例如多孔膜或微孔膜)联合使用。