接線流濾過用ポートアダプタ
【課題】フィルタホルダ、ＴＦＦカセット、中空延長ポートアダプタを有する接線流濾過組立体を提供する。
【解決手段】フィルタホルダが、１対の圧縮マニホルドを有し、圧縮マニホルドの少なくとも１つが、外側表面、内側表面、外側表面から内側表面への流体通路に通じるポートを有する。圧縮マニホルドの間に係合されたＴＦＦカセットが、平面の枠組み内に配置された限外濾過膜を備える単一フィルタ板を使用する。中空延長ポートアダプタが、フランジが間に配置された係合端部と挿入端部を備える。エラストマー状シール要素が、アダプタの挿入端部に配置されている。中空延長ポートアダプタが、（ｉ）挿入端部の最遠位端が圧縮マニホルドの内側表面と面一であるか、僅かに引っ込んでおり、（ｉｉ）フランジがポート上に着座し、（ｉｉｉ）エラストマー状シール要素が流体通路内に無菌性水密シールを形成するように、ポートから流体通路に挿入されている。
【解決手段】フィルタホルダが、１対の圧縮マニホルドを有し、圧縮マニホルドの少なくとも１つが、外側表面、内側表面、外側表面から内側表面への流体通路に通じるポートを有する。圧縮マニホルドの間に係合されたＴＦＦカセットが、平面の枠組み内に配置された限外濾過膜を備える単一フィルタ板を使用する。中空延長ポートアダプタが、フランジが間に配置された係合端部と挿入端部を備える。エラストマー状シール要素が、アダプタの挿入端部に配置されている。中空延長ポートアダプタが、（ｉ）挿入端部の最遠位端が圧縮マニホルドの内側表面と面一であるか、僅かに引っ込んでおり、（ｉｉ）フランジがポート上に着座し、（ｉｉｉ）エラストマー状シール要素が流体通路内に無菌性水密シールを形成するように、ポートから流体通路に挿入されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００４年９月２日に米国特許商標庁に出願された米国仮出願第６０／６０６，７６２号の特典を主張するものであり、その内容の全てが本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
精製（たとえば、微粒子または分子汚染物質を除去することによる）または濃縮（たとえば、研究室での解析のために）の目的のための膜による液体サンプルの濾過は、十分に開発された技術である。そのような目的に対して、多くの場合、液体サンプルの膜表面に対する流れは、実質的に平行（すなわち接線流れ）、または実質的に垂直（すなわち垂直流れ）のいずれかに有意に特色付けられる。
【０００３】
接線流濾過（ＴＦＦ）では、それよりかなり少ない量だけが膜を貫通して流れるのに対して、液体サンプルの多くの量が、濾過中、膜の表面に実質的に平行な方向に流れ続ける。そのような流れの、早期目詰まり、汚れ、および濃度分極を抑制する掃払、洗浄特性によって、接線流濾過は、対応する垂直流濾過より大きな流量および大きな処理量をしばしば達成することができる。これら、および他の長所によって、ＴＦＦシステムは、薬品製造プロセスの濾過用に中枢として採用されることが多い。
【０００４】
薬品製造業者にとって、幾種類もの規模の多様な用途の接線流濾過システムが、市場で入手可能である。より大規模なＴＦＦプロセスは、しばしば数リッタの流体を扱うが、一般に、複数の膜支持濾過板の積層中に分布する数百または数千平方センチメートルの規模の膜総面積を有するフィルタ組立体を用いる。規模がより小さいＴＦＦプロセスは、しばしば数ミリリットルの流体を扱うが、通常、膜総面積が僅か数平方センチメートルのフィルタカセットを用いる。
【０００５】
規模が小さい方のＴＦＦは、一般に、たとえば、サンプル流体が僅かしか提供されず、無駄を最小限にしなければならないことが多い製薬会社の研究開発段階のような研究所の設備に用いられる。
【特許文献１】米国仮出願第６０／６０６，７６２号明細書
【特許文献２】米国特許第６，０５４，０５１号明細書
【特許文献３】米国特許第４，７６１，２３０号明細書
【特許文献４】米国特許第５，０９６，５８２号明細書
【特許文献５】米国特許第５，２５６，２９４号明細書
【特許文献６】米国特許第５，５２５，１４４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在入手できるものより多様な定格容量を有し、それによって研究所規模の濾過計画の設計により高い柔軟性および／または適応性を提供する小規模ＴＦＦカセット製品のより大きな製品系列を薬品製造業者に提案することに現在、利点がある。残念ながら、多くの現存のＴＦＦカセットは、それ自体は比較的廉価で使い捨てだが、その最適な濾過能力を発揮させるには精緻な技術による専用のフィルタホルダ中で使用する必要がある。したがって、既存のフィルタホルダ中に「嵌る」新しいＴＦＦカセットを開発できたとしても、新しいＴＦＦカセットの固有の設計がフィルタホルダの設計に影響を与えていないために、最適な濾過を達成できそうもない。その結果、新しいＴＦＦカセットの開発および採用は、それに適合する専用のフィルタホルダも一緒に開発し採用する必要があるとの考えが広く行きわたっていることによって、阻まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、一般に、限外濾過実施用の接線流濾過組立体、特に、サンプル「残留」量を減少させる手段を組み込んだ接線流濾過組立体を対象とする。
【０００８】
上記の必要性に応えて、本発明は、限外濾過ＴＦＦカセットおよび少なくとも１つの中空延長ポートアダプタを組み合わせて使用することによって、少量サンプルの限外濾過を最適化することを可能にする接線流濾過組立体を提供する。この濾過の最適化は、本来より大量のサンプルの限外濾過用に設計された既存のフィルタホルダを使用しても達成される。
【０００９】
接線流濾過組立体は、一般に、フィルタホルダ、ＴＦＦカセット、および中空延長ポートアダプタを備える。
【００１０】
フィルタホルダは、一対の圧縮マニホルド５０ａ、５０ｂを備え、少なくとも１つの前記圧縮マニホルド５０ａが外側表面５７、内側表面５８、および、前記外側表面５７から前記内側表面５８への流体通路５２に通じるポート５４を有する。
【００１１】
ＴＦＦカセットは、圧縮マニホルド５０ａと５０ｂの間に機能的に係合され、単一の濾過板を収容する筐体を備える。単一の濾過板自体は、実質的に平らな枠組内に配置された限外濾過膜を備える。
【００１２】
中空延長ポートアダプタ１０は、係合端部および挿入端部を有し、フランジ１４がその間に配置され、エラストマー状シール要素１６が前記挿入端部に配置されている。中空延長ポートアダプタは前記ポート５４から前記流体通路５２中に、（ｉ）挿入端部の最遠位端が、圧縮マニホルド５０ａの内側表面５８と面一であるか、またはそれから僅かに引っ込み、（ｉｉ）フランジ１４が、前記ポート５４上に着座し、（ｉｉｉ）エラストマー状シール要素１６が、流体通路５２内で実質的に無菌性の水密シールを形成するように、挿入されている。
【００１３】
本発明は、前記接線流濾過組立体、接線流濾過キット、または接線流濾過方法として実現される。本発明の接線流濾過キットは、一般に、事前組合せ式のＴＦＦカセットとポートアダプタ部品を含むことを特徴とする。本発明の接線流濾過方法は、比較的少量の「残留」量による接線流限外濾過を達成するために、本発明のポートアダプタを使用することを特徴とする。
【００１４】
上記に照らして、「残留」量が最小限である少量限外濾過ＴＦＦカセットを使用して、接線流限外濾過を実施するための手段を提供することが本発明の基本的な目的である。
【００１５】
本発明の別の目的は、フィルタホルダ、ＴＦＦカセット、および少なくとも１つの中空延長ポートアダプタを備える接線流濾過組立体を提供することである。
【００１６】
本発明の別の目的は、ＴＦＦカセットとポートアダプタ部品の組合せを備える接線流濾過キットを提供することである。
【００１７】
本発明の別の目的は、サンプル「残留」量が最小限の接線流濾過方法を提供することである。
【００１８】
本発明の他の特徴および利点は、添付図面と関連して行う以下の本発明の代表的な実施形態の詳細な説明から明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、一般に、少量ＴＦＦ限外濾過を実施するための手段を提供し、その手段は、「残留」量がほぼ最小限の流路を提供しながら、既存のＴＦＦフィルタホルダ器材を使用することにより費用効果が高いことに特に特徴がある。本発明の中枢は、顧客個別構成の中空延長ポートアダプタ１０である。
【００２０】
中空延長ポートアダプタ１０は、本来大容量接線流濾過用に設計された既存のフィルタホルダを用いて少量接線流濾過を行うことが可能なように顧客個別構成になっている。そのようなフィルタホルダは、通常、ＴＦＦカセットをその間に機能的に係合するように配置された一対の圧縮マニホルド５０ａ、５０ｂを備える。そのようなフィルタホルダでは、１つの前記圧縮マニホルド５０ａ（通常は両方）が、前記外側表面５７から前記内側表面５８への流体通路に通じる少なくとも１つのポート５４（通常は数個）を備える。図１Ａおよび１Ｂの実施形態では、前記流体通路はポート内腔５２によって設けられている。
【００２１】
その基本構造に関しては、中空延長ポートアダプタ１０は、図１Ａ、１Ｂ、２Ａ、および２Ｂに示すように、係合端部および挿入端部を有し、その間にフランジ１４が配置され、エラストマー状のシール要素１６が前記挿入端部に配置されている。
【００２２】
より詳細には、中空延長ポートアダプタは、前記ポート５４から前記流体通路中にその水密な挿入を行うことが可能なように、前記既存のフィルタホルダに十分な考慮を払って構成されており、挿入されたときは、（ｉ）前記挿入端部の最遠位端が、前記圧縮マニホルド５０ａの前記内側表面５８と面一（ｆｌｕｓｈ）になるか、またはそれから僅かに引っ込み、（ｉｉ）前記フランジ１４が、前記ポート５４上に着座し、（ｉｉｉ）前記エラストマー状シール要素１６が、前記流体通路５２内で実質的に無菌性の水密シールを形成するように、構成されている。
【００２３】
諸図に示されているように、ポートアダプタは全長に亘って中空である。換言すれば、流体を通す実質的に同軸の内腔１２が、アダプタの係合端部から挿入端部へ通っている。アダプタ１２の内腔の直径は、標準的な限外濾過運転パラメータ内、すなわち流量４０〜１５０ｍｌ／ｍｉｎおよび最大膜差圧５０ｐｓｉの適切な流体の流れが可能になるように設定されている。アダプタ内腔の直径は、ポート内腔の容積を最大８５％、十分に減少させる値であることが好ましい。アダプタ内腔１２の直径を十分に減少させることによって、アダプタを適用しないポート直径５２に比較して、残留量を減少させることができ、したがって、少量限外濾過に対して有利な、または適切な流体保存レベルを得ることができる。
【００２４】
典型的な、または有用なＴＦＦフィルタホルダの基本的な構造設計は、図３に示されるホルダによって（ただし、それに限定されない）代表される。そこに示されるように、フィルタホルダは、フィルタカセット８０をその中に保持するように摺動的に係合することができる１対の圧縮マニホルド５０ａおよび５０ｂを備える。圧縮マニホルド５０ａは、基盤１５２上に固定的に搭載され、対向する圧縮マニホルド５０ｂを係合するための軸柱５４が備え付けられている。供給ポート、捕捉物ポート、および透過物ポートが備えられており、それぞれ、通常、ポート５４のように構成されている。これら、および他のポート（たとえば、「廃棄」ポート）の正確な位置（すなわち、プレート５０ａ、５０ｂ上の）は、ＴＦＦ組立体の流体通路の構成によるフィルタホルダの設計の違いによって変わる。
【００２５】
ＴＦＦカセットをＴＦＦホルダ内に機能的に係合するために、ＴＦＦカセットが、先ず、そのポートがプレート５０ａのポートと位置が合うように、圧縮マニホルド５０ａの内側表面５１と対面して位置が決められる。図３に例示的に示されるように、軸柱１５４と対合し係合する位置決め溝８２をＴＦＦカセット８０上に設けることによって位置決めを容易にすることができる。位置決めが完了すると、背面の圧縮マニホルド５０ｂが、軸柱１５３に挿し込まれ、次いで、やはりカセット８０上に設けられた背面のポートと位置合わせしながら、ＴＦＦカセットの背後にしっかりと滑り込まされる。軸柱１５４上に配置された固定ナット１５６が、位置決めされた全ての箇所で実質的に水密なシールが行われるように、圧縮マニホルドをカセットに対して固定し、かつ／または締め上げるのに使用される。
【００２６】
上記のように、中空延長ポートアダプタ１０は、その挿入端部の最遠位端がフィルタホルダの内側表面５１と面一になるか、またはそれから僅かに引っ込むように、フィルタホルダのポートに挿入されるべきである。内側表面と完全に面一になることが好ましいが、製造および使用上の容易さから、僅かな凹み、すなわち、ＴＦＦ運転後にポート内腔を洗浄する必要がある範囲を限定する僅かな、または容認できる残留量にしかならないような凹みを受容するように、中空延長ポートアダプタを意図的に設計することが推奨される。ポートアダプタ１０が完全に面一になるように設計するのは難しく、ポートアダプタがＴＦＦカセット８０中に突き出して、濾過プロセスを妨害し、かつ／またはＴＦＦカセット中に収容されている膜要素に衝接しそれを損傷する危険性がある。
【００２７】
ポートアダプタ１０のフランジは、フィルタホルダポート５４に対するポートアダプタの横方向変位を拘束するために前記フィルタホルダポート５４に係合するように構成されている。ポートの中に納まった後、中空延長ポートアダプタ１０を固定するためにフランジおよびポートの周りにクランプ６０を用いることができる。横方向変位は内向き外向き共に、防ぐべきである。内向きの変位を防止することによって、たとえば、ポートアダプタの係合端部にホースを取り付けるために力を掛けたとき、たとえば、中空延長ポートアダプタ１０が不本意ながら突き出して膜要素を損傷することを確実に防げる。外向きの変位を防止することによって、中でも、ＴＦＦ運転中にしばしば遭遇する流体圧力の上昇によって中空延長ポートアダプタ１０がポート内腔から飛び出すのを確実に防ぐ。
【００２８】
フランジの構造は極めて多様である。図１Ａ／２Ａおよび図２Ａ／２Ｂに２つの例示的例を示す。
【００２９】
図１Ａおよび２Ａに示されるように、フランジ１４は、クランプ６０がポート座５６上に適切に係合したとき作られる内部空間内に纏まって固く嵌り込む、または接近する複数のひれ板（ｆｉｎ）を備える。フランジ１４は、基本的に、中空延長ポートアセンブリ１０の顕著な一部として一体に成形される。
【００３０】
図２Ａに示される実施形態は、強度があり、しかも構造的に経済的な構造を用いており、その構造は、とりわけ、製品の容積を減らし、より良い構造剛性を付与し、容積がより大きな嵩張った構造の鋳造には伴うことが多い収縮欠陥を最小限に抑えている。ただし、これらが重要な問題でない場合は、本発明は、たとえば余肉取りや余肉切除無しのより中実の中身の詰まった形状を用いてもよい。そのような形状は鋳造がより容易であることが多い。
【００３１】
図１Ａおよび２Ａのフランジ実施形態とは対照的に、図１Ｂおよび２Ｂの中空延長ポートアダプタ１０のフランジ構成部分は、組み立てたときに外側フランジ覆いを形成する協働する半割り部分１４２および１４４内に包まれた内部フランジ１４を備える。単一体の実施形態と同様に、完全に組み立てられたフランジ１４、１４２、および１４４は、クランプ６０がポート座５６上に適切に係合したとき作られる内部空間内に固く嵌り込むか、または接する。
【００３２】
単一体のフランジを用いるか、複合体のフランジを用いるか、または他の構成を用いるかは、当業者に任される。しかしながら、簡単には、単一体の構成は必要とする構成部品が少なく、他方、複合体の構成は、ガスケット状の外側フランジ要素１４２および１４４が通常すでに設けられており、それによって組み立てられたとき中空延長ポートアダプタ１０の係合面に接する付加の水密シールを提供するある種の市販のＴＦＦホルダに対応できる。
【００３３】
中空延長ポートアダプタ１０の挿入端部に配置されたエラストマー状シール要素１６は、基本的機能（すなわち、実質的に無菌性の水密シールの提供）が達成される限り、構造、位置、および数に関して多様であり得る。好ましい実施形態では、エラストマー状シール要素は、アダプタの延長端部の最遠位端に近接する環状溝１６２中に配置された２本のＯ−リングを備える。Ｏ−リングは、中空延長ポートアダプタ１０をポート内腔５２中に十分に容易に挿入することが可能であり、さらに、前記「実質的に無菌性の水密シール」をそれによって実現する、接線流限外濾過を伴う水圧に耐える十分な力でポート内腔壁を押し付けるように選択された弾力性を有する材料および寸法によって構成される。
【００３４】
Ｏ−リングがアダプタの遠位端から離れて配置されるほど、それだけ流体がホルダポート５４中に這い込むことができるポート内腔５２部分の長さが長くなる。次のＴＦＦ運転にフィルタホルダを再使用する前に、そのような長さ部分は洗浄する必要があろう。したがって、好ましい構成では、実質的な最遠位端へのＯ−リングの配置を試みるべきである。Ｏ−リングを単に１つではなく２個（図に示すように）使用することは、本質的にアダプタの機能には関係ない。しかし、Ｏ−リングを追加することによって、アダプタを介するポートからの流体の漏洩をさらに確実に防ぐことになり、それはある種の用途では、「残留」量を管理するのと少なくとも同等に重要なことである。
【００３５】
Ｏ−リングを製造するのに利用できるエラストマー状材料には、それらに限定されないが、ブナ−Ｎのようなニトリル系ゴム、バイトン（米国デラウェア州ウィルミントン市のＥ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ社製のフルオロポリマー）、エチレンプロピレンゴム、ＡＦＬＡＳ（日本国東京都の旭硝子製のテトラフルオロエチレンとプロピレンの共重合体）、シリコーン、テフロン（登録商標）、ポリテトラフルオロエチレン、テフロン（登録商標）被覆バイトン、ネオプレンが含まれる。
【００３６】
中空延長ポートアダプタの係合端部は、流体導管（たとえばホース、パイプその他）を装着する手段を有するように構成されるのが好ましい。好ましい構成は、よく知られている「ルアー（ｌｕｅｒ）」タイプ接続構成であり、ルアースリップ１８および対合するルアーロック１８２（図２Ｂに示す）を備える。ホースまたは他の継手（適切な対合する「雌」継手手段を備えた）をルアースリップ１８上に滑り込ませ、ルアーロック１８２を用いて所定の位置に固定する。ルアー構成とは別の他の接続手段を使用することもでき、たとえばバーブ式ノズル（摩擦嵌合い式の導管接続用）や注射器ベースの継手を使用することができる。中空ポートアダプタは「一回使用」使い捨てが意図されているので、好ましい構成は、容易に低コストで製造でき、しかも良好な無菌性の接続を実現できる構成である。ルアータイプの構成は、これら因子の最良のバランスを実現すると思われる。
【００３７】
材料および方法に関して、中空延長ポートアダプタは、それに組み立てられている構成部品（たとえばＯ−リング、ルアーロック）を除いて、一般に、重合体材料から、たとえばよく知られている射出成形などのプロセスによって、一体部品として（すなわち単一、同質、一様な組立不要の部品として）成形される。重合体材料の選定は、適用する薬品との適合性および「一回のみの使い捨て」目的との適合性を考慮して行われるべきである。適切な重合体材料としては、それに限定されないが、ポリカーボネート、ポリエステル、ナイロン、ＰＴＦＥ樹脂および他のフルオロポリマー、アクリルおよびメタクリル樹脂および重合体、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリールスルホン、ポリスチレン、ポリビニルクロライド、塩素化ポリビニルクロライド、ＡＢＳならびにそのアロイおよびブレンド、ポリウレタン、熱硬化性ポリマー、ポリオレフィン（たとえば低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンおよびその共重合体）、ポリプロピレンおよびその共重合体、メタロセン生成ポリオレフィンが含まれる。好ましい重合体はポリオレフィン、特にポリエチレンおよびその共重合体、ポリスチレン、ならびにポリカーボネートである。
【００３８】
好ましい実施形態では、本発明は、既存のフィルタホルダと共に使用して接線流濾過を可能にする顧客個別構成の接線流濾過キットを提供する。既存のフィルタホルダは、ＴＦＦカセットをその間に機能的に係合するように配置された一対の圧縮マニホルド５０ａ、５０ｂを備え、１つの前記圧縮マニホルド５０ａが外側表面５７と、内側表面５８と、前記外側表面５７から前記内側表面５８への流体通路５２に通じるポート５４とを有する。
【００３９】
接線流濾過キットは、（ａ）少なくとも１つのＴＦＦカセット８０であって、一枚のフィルタ板を内蔵する筐体を備え、前記フィルタ板が実質的に平面の枠組み内に配置された膜を備えるＴＦＦカセットと、（ｂ）フランジ１４がその間に配置された係合端部と挿入端部を備え、エラストマー状シール要素１６が前記挿入端部に配置された中空延長ポートアダプタ１０であって、前記ポート５４から前記流体通路５２の中へ水密に挿入されるように構成されており、挿入されたとき、（ｉ）前記挿入端部の最遠位端が前記圧縮マニホルド５０ａの前記内側表面５８と面一になるか、またはそれから僅かに引っ込み、（ｉｉ）前記フランジ１４が前記ポート５４上に着座し、（ｉｉｉ）前記エラストマー状シール要素１６が実質的に無菌性の水密シールを前記流体通路５２内に形成するような中空延長ポートアダプタとを、共通パッケージ内に収納して備えるべきである。
【００４０】
任意選択の他のキット構成部品としては、たとえば、使い捨てリングクランプ６０、流体導管、使い捨て流体サンプルバッグなどがある。ある種のキットの用途に対しては、望むなら、諸要素は個々に包装し、および／または事前消毒することができる。
【００４１】
ＴＦＦカセット８０に関し、その一般的な構造および構成はよく知られている。しかし基本的には、図４Ａに概略的に示されるように、ＴＦＦカセット８０は、供給入口１８２、捕捉物出口１８４、および透過物出口１８６、ならびに単一の限外濾過膜担持フィルタ板８４を備える。適切な限外濾過膜は、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリールスルホン、再生セルロース、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、セルロースアセテート、ポリアクリロニトリル、ビニル共重合体、ポリアミド（「ナイロン ６」または「ナイロン ６６」など）、ポリカーボネート、ＰＦＡ、それらの混合物などから形成し得る。
より詳細なＴＦＦカセットの構成が、たとえば以下の特許文書に記載および／または開示されている。たとえば、２０００年４月２５日にＲ．Ｄ． ｖａｎ Ｒｅｉｓに発行された米国特許第６，０５４，０５１号明細書、１９９８年８月２日にＪ．Ｆ． Ｐａｃｈｅｃｏ等に発行された米国特許第４，７６１，２３０号明細書、１９９２年３月１７日にＡ．Ａ． Ｌｏｍｂａｒｄｉ等に発行された米国特許第５，０９６，５８２号明細書、１９９３年１０月２６日にＲ．Ｄ． ｖａｎ Ｒｅｉｓに発行された米国特許第５，２５６，２９４号明細書、および１９９６年６月１１日にＡ．Ｚ． Ｇｏｌｌａｎに発行された米国特許第５，５２５，１４４号明細書である。ＴＦＦカセットは、市場でも入手可能であり、たとえば、「Ｐｅｌｌｉｃｏｎ ＸＬ」および「Ｐｅｌｌｉｃｏｎ ２」ＴＦＦカートリッジ（０１７３０ マサチューセッツ州ベッドフォードのＭｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）、「Ｃｅｎｔｒａｍａｔｅ」「Ｃｅｎｔｒａｓｅｔｔｅ」「Ｍａｘｉｍａｔｅ」および「Ｍａｘｉｍａｔｅ−Ｅｘｔ」ＴＦＦカートリッジ（１１５４８ ニューヨーク州イーストヒルズのＰａｌｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）がある。
【００４２】
本発明にとって、好ましい接線流濾過モジュールは、限外濾過材料製の単一のシートを担持している板を１枚だけ備える市販のＴＦＦカセットであり、特にそのような市販のＴＦＦカセットが「線型に作られた」（すなわち、系列構成製品の全範囲を通じて濾過パラメータの比率が一定な線型である）ＴＦＦカセット系列に属している場合であり、たとえばＭｉｌｌｉｐｏｒｅ社の「Ｐｅｌｌｉｃｏｎ」系列のＴＦＦカセットである。
【００４３】
単一の限外濾過ＴＦＦカセットの使用は好ましい実行方法であるが、ある種の用途では、「直列」流れ流体通路（図４Ｂ参照）またはより蓋然性の高い「並列」流れ流体通路（図４Ｃ参照）のいずれかを実現するように構成された２個以上の前記カセットを使用してもよい（たとえば、図４Ｂおよび４ＣのＴＦＦカセット８０ａおよび８０ｂ参照）。当業者に知られているように、これら通路は、ＴＦＦカセット８０の向きおよび／または対面の仕方と、カセット筐体および／または収納されている膜板８４に設けられている内側流路、外側流路およびポートのシステムとの組合せによって作り上げられる。
【００４４】
少残留量による良好な限外濾過を特徴とする本発明の接線流濾過の方法は、フィルタホルダ、ＴＦＦカセット８０、および適用する中空延長ポートアダプタ１０を準備することによって開始される。
【００４５】
これらキットの構成要素は、基本的に上記に記載したように提供される。したがって、フィルタホルダは、ＴＦＦカセットを機能的に係合するように配置された少なくとも１対の圧縮マニホルド５０ａ、５０ｂであって、その１つが、外側表面５７、内側表面５８および、前記外側表面５７から前記内側表面５８への流体通路５２に通じるポート５４を有するマニホルドを備えるべきである。同様に、ＴＦＦカセット８０は、少なくとも、膜材を収納する筐体を備えるべきである。また、中空延長ポートアダプタ１０は、フランジ１４が係合端部と挿入端部の間に配置され、挿入端部にエラストマー状シール要素１６が配置された、係合端部および挿入端部を少なくとも備えるべきである。
【００４６】
ＴＦＦカセットが圧縮マニホルド５０ａ、５０ｂの間に機能的に係合され、中空延長ポートアダプタ１０が、（ｉ）前記挿入端部の最遠位端が前記圧縮マニホルド５０ａの前記内側表面５８と面一になるか、またはそれから僅かに引っ込み、（ｉｉ）前記フランジ１４が前記ポート５４上に着座し、（ｉｉｉ）前記エラストマー状シール要素１６が実質的に無菌性の水密シールを前記流体通路５２内に形成するように、前記流体通路５２中に挿入されている。フィルタホルダに２個以上の稼動ポートが存在する場合、中空延長ポートアダプタ１０が、それぞれに挿入される。
【００４７】
ＴＦＦカセット１０が機能的に係合され、稼動ポートの全てにアダプタが嵌められた後は、任意の所望の限外濾過事前計画に従って、サンプル流が、ＴＦＦカセット８０の中へ前記中空延長ポートアダプタ１０を通して押入（ｕｒｇｅ）され、または流れる。この最後のステップは、たとえば、適切な流体導管、サンプル貯蔵器、収集容器、ポンプ、バルブ、およびセンサを使用するＴＦＦフィルタ組立体に接続すること、運転前および／または運転後の膜完全性試験の実施、および運転前蒸気殺菌の実施を含むことができる。
【００４８】
本明細書には複数の実施形態が開示されているが、当業者は、本明細書に示された教示の恩恵を受けて、それらに数多くの変更を加えることができる。添付の特許請求の範囲に示されるように、これら変更は本発明の範囲内にあるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１Ａ】本発明の実施形態による、フィルタホルダ５０に設けられたポート５４の内腔５２中に挿入された中空延長ポートアダプタ１０の概略断面図である。
【図１Ｂ】本発明の別の実施形態による、フィルタホルダ５０に設けられたポート５４の内腔５２中に挿入された別の中空延長ポートアダプタ１０の概略断面図である。
【図２Ａ】図１Ａに示された中空延長ポートアダプタ１０のある特定な構成を示す図である。
【図２Ｂ】図１Ｂに示された中空延長ポートアダプタ１０のある特定な構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態による、フィルタホルダ（５０ａ、５０ｂ）内に機能的に係合されたＴＦＦカセット８０を備え、ホルダのポート５４の内腔５２中に挿入された中空延長ポートアダプタ１０を有する接線流濾過組立体を示す図である。
【図４Ａ】ＴＦＦカセット８０を概略的に示す図である。
【図４Ｂ】重ね合わされた２つのＴＦＦカセット８０ａおよび８０ｂを通る「並列」流体流路を概略的に示す図である。
【図４Ｃ】重ね合わされた２つのＴＦＦカセット８０ａおよび８０ｂを通る「直列」流体流路を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 中空延長ポートアダプタ
１２ 内腔
１４ フランジ
１６ エラストマー状シール要素
１８ ルアースリップ
５０ａ、５０ｂ 圧縮マニホルド、フィルタホルダ、プレート
５２ 流体通路、ポート直径、ポート内腔
５４ ポート、フィルタホルダポート
５６ ポート座
５７ 外側表面
５８ 内側表面
６０ クランプ
８０ ＴＦＦカセット
８２ 位置決め溝
８４ フィルタ板、膜板
１４２、１４４ 外側フランジ要素、半割り部分
１５２ 基盤
１５４ 軸柱
１５６ 固定ナット
１６２ 環状溝
１８２ ルアーロック、供給入口
１８４ 捕捉物出口
１８６ 透過物出口
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００４年９月２日に米国特許商標庁に出願された米国仮出願第６０／６０６，７６２号の特典を主張するものであり、その内容の全てが本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
精製（たとえば、微粒子または分子汚染物質を除去することによる）または濃縮（たとえば、研究室での解析のために）の目的のための膜による液体サンプルの濾過は、十分に開発された技術である。そのような目的に対して、多くの場合、液体サンプルの膜表面に対する流れは、実質的に平行（すなわち接線流れ）、または実質的に垂直（すなわち垂直流れ）のいずれかに有意に特色付けられる。
【０００３】
接線流濾過（ＴＦＦ）では、それよりかなり少ない量だけが膜を貫通して流れるのに対して、液体サンプルの多くの量が、濾過中、膜の表面に実質的に平行な方向に流れ続ける。そのような流れの、早期目詰まり、汚れ、および濃度分極を抑制する掃払、洗浄特性によって、接線流濾過は、対応する垂直流濾過より大きな流量および大きな処理量をしばしば達成することができる。これら、および他の長所によって、ＴＦＦシステムは、薬品製造プロセスの濾過用に中枢として採用されることが多い。
【０００４】
薬品製造業者にとって、幾種類もの規模の多様な用途の接線流濾過システムが、市場で入手可能である。より大規模なＴＦＦプロセスは、しばしば数リッタの流体を扱うが、一般に、複数の膜支持濾過板の積層中に分布する数百または数千平方センチメートルの規模の膜総面積を有するフィルタ組立体を用いる。規模がより小さいＴＦＦプロセスは、しばしば数ミリリットルの流体を扱うが、通常、膜総面積が僅か数平方センチメートルのフィルタカセットを用いる。
【０００５】
規模が小さい方のＴＦＦは、一般に、たとえば、サンプル流体が僅かしか提供されず、無駄を最小限にしなければならないことが多い製薬会社の研究開発段階のような研究所の設備に用いられる。
【特許文献１】米国仮出願第６０／６０６，７６２号明細書
【特許文献２】米国特許第６，０５４，０５１号明細書
【特許文献３】米国特許第４，７６１，２３０号明細書
【特許文献４】米国特許第５，０９６，５８２号明細書
【特許文献５】米国特許第５，２５６，２９４号明細書
【特許文献６】米国特許第５，５２５，１４４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在入手できるものより多様な定格容量を有し、それによって研究所規模の濾過計画の設計により高い柔軟性および／または適応性を提供する小規模ＴＦＦカセット製品のより大きな製品系列を薬品製造業者に提案することに現在、利点がある。残念ながら、多くの現存のＴＦＦカセットは、それ自体は比較的廉価で使い捨てだが、その最適な濾過能力を発揮させるには精緻な技術による専用のフィルタホルダ中で使用する必要がある。したがって、既存のフィルタホルダ中に「嵌る」新しいＴＦＦカセットを開発できたとしても、新しいＴＦＦカセットの固有の設計がフィルタホルダの設計に影響を与えていないために、最適な濾過を達成できそうもない。その結果、新しいＴＦＦカセットの開発および採用は、それに適合する専用のフィルタホルダも一緒に開発し採用する必要があるとの考えが広く行きわたっていることによって、阻まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、一般に、限外濾過実施用の接線流濾過組立体、特に、サンプル「残留」量を減少させる手段を組み込んだ接線流濾過組立体を対象とする。
【０００８】
上記の必要性に応えて、本発明は、限外濾過ＴＦＦカセットおよび少なくとも１つの中空延長ポートアダプタを組み合わせて使用することによって、少量サンプルの限外濾過を最適化することを可能にする接線流濾過組立体を提供する。この濾過の最適化は、本来より大量のサンプルの限外濾過用に設計された既存のフィルタホルダを使用しても達成される。
【０００９】
接線流濾過組立体は、一般に、フィルタホルダ、ＴＦＦカセット、および中空延長ポートアダプタを備える。
【００１０】
フィルタホルダは、一対の圧縮マニホルド５０ａ、５０ｂを備え、少なくとも１つの前記圧縮マニホルド５０ａが外側表面５７、内側表面５８、および、前記外側表面５７から前記内側表面５８への流体通路５２に通じるポート５４を有する。
【００１１】
ＴＦＦカセットは、圧縮マニホルド５０ａと５０ｂの間に機能的に係合され、単一の濾過板を収容する筐体を備える。単一の濾過板自体は、実質的に平らな枠組内に配置された限外濾過膜を備える。
【００１２】
中空延長ポートアダプタ１０は、係合端部および挿入端部を有し、フランジ１４がその間に配置され、エラストマー状シール要素１６が前記挿入端部に配置されている。中空延長ポートアダプタは前記ポート５４から前記流体通路５２中に、（ｉ）挿入端部の最遠位端が、圧縮マニホルド５０ａの内側表面５８と面一であるか、またはそれから僅かに引っ込み、（ｉｉ）フランジ１４が、前記ポート５４上に着座し、（ｉｉｉ）エラストマー状シール要素１６が、流体通路５２内で実質的に無菌性の水密シールを形成するように、挿入されている。
【００１３】
本発明は、前記接線流濾過組立体、接線流濾過キット、または接線流濾過方法として実現される。本発明の接線流濾過キットは、一般に、事前組合せ式のＴＦＦカセットとポートアダプタ部品を含むことを特徴とする。本発明の接線流濾過方法は、比較的少量の「残留」量による接線流限外濾過を達成するために、本発明のポートアダプタを使用することを特徴とする。
【００１４】
上記に照らして、「残留」量が最小限である少量限外濾過ＴＦＦカセットを使用して、接線流限外濾過を実施するための手段を提供することが本発明の基本的な目的である。
【００１５】
本発明の別の目的は、フィルタホルダ、ＴＦＦカセット、および少なくとも１つの中空延長ポートアダプタを備える接線流濾過組立体を提供することである。
【００１６】
本発明の別の目的は、ＴＦＦカセットとポートアダプタ部品の組合せを備える接線流濾過キットを提供することである。
【００１７】
本発明の別の目的は、サンプル「残留」量が最小限の接線流濾過方法を提供することである。
【００１８】
本発明の他の特徴および利点は、添付図面と関連して行う以下の本発明の代表的な実施形態の詳細な説明から明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、一般に、少量ＴＦＦ限外濾過を実施するための手段を提供し、その手段は、「残留」量がほぼ最小限の流路を提供しながら、既存のＴＦＦフィルタホルダ器材を使用することにより費用効果が高いことに特に特徴がある。本発明の中枢は、顧客個別構成の中空延長ポートアダプタ１０である。
【００２０】
中空延長ポートアダプタ１０は、本来大容量接線流濾過用に設計された既存のフィルタホルダを用いて少量接線流濾過を行うことが可能なように顧客個別構成になっている。そのようなフィルタホルダは、通常、ＴＦＦカセットをその間に機能的に係合するように配置された一対の圧縮マニホルド５０ａ、５０ｂを備える。そのようなフィルタホルダでは、１つの前記圧縮マニホルド５０ａ（通常は両方）が、前記外側表面５７から前記内側表面５８への流体通路に通じる少なくとも１つのポート５４（通常は数個）を備える。図１Ａおよび１Ｂの実施形態では、前記流体通路はポート内腔５２によって設けられている。
【００２１】
その基本構造に関しては、中空延長ポートアダプタ１０は、図１Ａ、１Ｂ、２Ａ、および２Ｂに示すように、係合端部および挿入端部を有し、その間にフランジ１４が配置され、エラストマー状のシール要素１６が前記挿入端部に配置されている。
【００２２】
より詳細には、中空延長ポートアダプタは、前記ポート５４から前記流体通路中にその水密な挿入を行うことが可能なように、前記既存のフィルタホルダに十分な考慮を払って構成されており、挿入されたときは、（ｉ）前記挿入端部の最遠位端が、前記圧縮マニホルド５０ａの前記内側表面５８と面一（ｆｌｕｓｈ）になるか、またはそれから僅かに引っ込み、（ｉｉ）前記フランジ１４が、前記ポート５４上に着座し、（ｉｉｉ）前記エラストマー状シール要素１６が、前記流体通路５２内で実質的に無菌性の水密シールを形成するように、構成されている。
【００２３】
諸図に示されているように、ポートアダプタは全長に亘って中空である。換言すれば、流体を通す実質的に同軸の内腔１２が、アダプタの係合端部から挿入端部へ通っている。アダプタ１２の内腔の直径は、標準的な限外濾過運転パラメータ内、すなわち流量４０〜１５０ｍｌ／ｍｉｎおよび最大膜差圧５０ｐｓｉの適切な流体の流れが可能になるように設定されている。アダプタ内腔の直径は、ポート内腔の容積を最大８５％、十分に減少させる値であることが好ましい。アダプタ内腔１２の直径を十分に減少させることによって、アダプタを適用しないポート直径５２に比較して、残留量を減少させることができ、したがって、少量限外濾過に対して有利な、または適切な流体保存レベルを得ることができる。
【００２４】
典型的な、または有用なＴＦＦフィルタホルダの基本的な構造設計は、図３に示されるホルダによって（ただし、それに限定されない）代表される。そこに示されるように、フィルタホルダは、フィルタカセット８０をその中に保持するように摺動的に係合することができる１対の圧縮マニホルド５０ａおよび５０ｂを備える。圧縮マニホルド５０ａは、基盤１５２上に固定的に搭載され、対向する圧縮マニホルド５０ｂを係合するための軸柱５４が備え付けられている。供給ポート、捕捉物ポート、および透過物ポートが備えられており、それぞれ、通常、ポート５４のように構成されている。これら、および他のポート（たとえば、「廃棄」ポート）の正確な位置（すなわち、プレート５０ａ、５０ｂ上の）は、ＴＦＦ組立体の流体通路の構成によるフィルタホルダの設計の違いによって変わる。
【００２５】
ＴＦＦカセットをＴＦＦホルダ内に機能的に係合するために、ＴＦＦカセットが、先ず、そのポートがプレート５０ａのポートと位置が合うように、圧縮マニホルド５０ａの内側表面５１と対面して位置が決められる。図３に例示的に示されるように、軸柱１５４と対合し係合する位置決め溝８２をＴＦＦカセット８０上に設けることによって位置決めを容易にすることができる。位置決めが完了すると、背面の圧縮マニホルド５０ｂが、軸柱１５３に挿し込まれ、次いで、やはりカセット８０上に設けられた背面のポートと位置合わせしながら、ＴＦＦカセットの背後にしっかりと滑り込まされる。軸柱１５４上に配置された固定ナット１５６が、位置決めされた全ての箇所で実質的に水密なシールが行われるように、圧縮マニホルドをカセットに対して固定し、かつ／または締め上げるのに使用される。
【００２６】
上記のように、中空延長ポートアダプタ１０は、その挿入端部の最遠位端がフィルタホルダの内側表面５１と面一になるか、またはそれから僅かに引っ込むように、フィルタホルダのポートに挿入されるべきである。内側表面と完全に面一になることが好ましいが、製造および使用上の容易さから、僅かな凹み、すなわち、ＴＦＦ運転後にポート内腔を洗浄する必要がある範囲を限定する僅かな、または容認できる残留量にしかならないような凹みを受容するように、中空延長ポートアダプタを意図的に設計することが推奨される。ポートアダプタ１０が完全に面一になるように設計するのは難しく、ポートアダプタがＴＦＦカセット８０中に突き出して、濾過プロセスを妨害し、かつ／またはＴＦＦカセット中に収容されている膜要素に衝接しそれを損傷する危険性がある。
【００２７】
ポートアダプタ１０のフランジは、フィルタホルダポート５４に対するポートアダプタの横方向変位を拘束するために前記フィルタホルダポート５４に係合するように構成されている。ポートの中に納まった後、中空延長ポートアダプタ１０を固定するためにフランジおよびポートの周りにクランプ６０を用いることができる。横方向変位は内向き外向き共に、防ぐべきである。内向きの変位を防止することによって、たとえば、ポートアダプタの係合端部にホースを取り付けるために力を掛けたとき、たとえば、中空延長ポートアダプタ１０が不本意ながら突き出して膜要素を損傷することを確実に防げる。外向きの変位を防止することによって、中でも、ＴＦＦ運転中にしばしば遭遇する流体圧力の上昇によって中空延長ポートアダプタ１０がポート内腔から飛び出すのを確実に防ぐ。
【００２８】
フランジの構造は極めて多様である。図１Ａ／２Ａおよび図２Ａ／２Ｂに２つの例示的例を示す。
【００２９】
図１Ａおよび２Ａに示されるように、フランジ１４は、クランプ６０がポート座５６上に適切に係合したとき作られる内部空間内に纏まって固く嵌り込む、または接近する複数のひれ板（ｆｉｎ）を備える。フランジ１４は、基本的に、中空延長ポートアセンブリ１０の顕著な一部として一体に成形される。
【００３０】
図２Ａに示される実施形態は、強度があり、しかも構造的に経済的な構造を用いており、その構造は、とりわけ、製品の容積を減らし、より良い構造剛性を付与し、容積がより大きな嵩張った構造の鋳造には伴うことが多い収縮欠陥を最小限に抑えている。ただし、これらが重要な問題でない場合は、本発明は、たとえば余肉取りや余肉切除無しのより中実の中身の詰まった形状を用いてもよい。そのような形状は鋳造がより容易であることが多い。
【００３１】
図１Ａおよび２Ａのフランジ実施形態とは対照的に、図１Ｂおよび２Ｂの中空延長ポートアダプタ１０のフランジ構成部分は、組み立てたときに外側フランジ覆いを形成する協働する半割り部分１４２および１４４内に包まれた内部フランジ１４を備える。単一体の実施形態と同様に、完全に組み立てられたフランジ１４、１４２、および１４４は、クランプ６０がポート座５６上に適切に係合したとき作られる内部空間内に固く嵌り込むか、または接する。
【００３２】
単一体のフランジを用いるか、複合体のフランジを用いるか、または他の構成を用いるかは、当業者に任される。しかしながら、簡単には、単一体の構成は必要とする構成部品が少なく、他方、複合体の構成は、ガスケット状の外側フランジ要素１４２および１４４が通常すでに設けられており、それによって組み立てられたとき中空延長ポートアダプタ１０の係合面に接する付加の水密シールを提供するある種の市販のＴＦＦホルダに対応できる。
【００３３】
中空延長ポートアダプタ１０の挿入端部に配置されたエラストマー状シール要素１６は、基本的機能（すなわち、実質的に無菌性の水密シールの提供）が達成される限り、構造、位置、および数に関して多様であり得る。好ましい実施形態では、エラストマー状シール要素は、アダプタの延長端部の最遠位端に近接する環状溝１６２中に配置された２本のＯ−リングを備える。Ｏ−リングは、中空延長ポートアダプタ１０をポート内腔５２中に十分に容易に挿入することが可能であり、さらに、前記「実質的に無菌性の水密シール」をそれによって実現する、接線流限外濾過を伴う水圧に耐える十分な力でポート内腔壁を押し付けるように選択された弾力性を有する材料および寸法によって構成される。
【００３４】
Ｏ−リングがアダプタの遠位端から離れて配置されるほど、それだけ流体がホルダポート５４中に這い込むことができるポート内腔５２部分の長さが長くなる。次のＴＦＦ運転にフィルタホルダを再使用する前に、そのような長さ部分は洗浄する必要があろう。したがって、好ましい構成では、実質的な最遠位端へのＯ−リングの配置を試みるべきである。Ｏ−リングを単に１つではなく２個（図に示すように）使用することは、本質的にアダプタの機能には関係ない。しかし、Ｏ−リングを追加することによって、アダプタを介するポートからの流体の漏洩をさらに確実に防ぐことになり、それはある種の用途では、「残留」量を管理するのと少なくとも同等に重要なことである。
【００３５】
Ｏ−リングを製造するのに利用できるエラストマー状材料には、それらに限定されないが、ブナ−Ｎのようなニトリル系ゴム、バイトン（米国デラウェア州ウィルミントン市のＥ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ社製のフルオロポリマー）、エチレンプロピレンゴム、ＡＦＬＡＳ（日本国東京都の旭硝子製のテトラフルオロエチレンとプロピレンの共重合体）、シリコーン、テフロン（登録商標）、ポリテトラフルオロエチレン、テフロン（登録商標）被覆バイトン、ネオプレンが含まれる。
【００３６】
中空延長ポートアダプタの係合端部は、流体導管（たとえばホース、パイプその他）を装着する手段を有するように構成されるのが好ましい。好ましい構成は、よく知られている「ルアー（ｌｕｅｒ）」タイプ接続構成であり、ルアースリップ１８および対合するルアーロック１８２（図２Ｂに示す）を備える。ホースまたは他の継手（適切な対合する「雌」継手手段を備えた）をルアースリップ１８上に滑り込ませ、ルアーロック１８２を用いて所定の位置に固定する。ルアー構成とは別の他の接続手段を使用することもでき、たとえばバーブ式ノズル（摩擦嵌合い式の導管接続用）や注射器ベースの継手を使用することができる。中空ポートアダプタは「一回使用」使い捨てが意図されているので、好ましい構成は、容易に低コストで製造でき、しかも良好な無菌性の接続を実現できる構成である。ルアータイプの構成は、これら因子の最良のバランスを実現すると思われる。
【００３７】
材料および方法に関して、中空延長ポートアダプタは、それに組み立てられている構成部品（たとえばＯ−リング、ルアーロック）を除いて、一般に、重合体材料から、たとえばよく知られている射出成形などのプロセスによって、一体部品として（すなわち単一、同質、一様な組立不要の部品として）成形される。重合体材料の選定は、適用する薬品との適合性および「一回のみの使い捨て」目的との適合性を考慮して行われるべきである。適切な重合体材料としては、それに限定されないが、ポリカーボネート、ポリエステル、ナイロン、ＰＴＦＥ樹脂および他のフルオロポリマー、アクリルおよびメタクリル樹脂および重合体、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリールスルホン、ポリスチレン、ポリビニルクロライド、塩素化ポリビニルクロライド、ＡＢＳならびにそのアロイおよびブレンド、ポリウレタン、熱硬化性ポリマー、ポリオレフィン（たとえば低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンおよびその共重合体）、ポリプロピレンおよびその共重合体、メタロセン生成ポリオレフィンが含まれる。好ましい重合体はポリオレフィン、特にポリエチレンおよびその共重合体、ポリスチレン、ならびにポリカーボネートである。
【００３８】
好ましい実施形態では、本発明は、既存のフィルタホルダと共に使用して接線流濾過を可能にする顧客個別構成の接線流濾過キットを提供する。既存のフィルタホルダは、ＴＦＦカセットをその間に機能的に係合するように配置された一対の圧縮マニホルド５０ａ、５０ｂを備え、１つの前記圧縮マニホルド５０ａが外側表面５７と、内側表面５８と、前記外側表面５７から前記内側表面５８への流体通路５２に通じるポート５４とを有する。
【００３９】
接線流濾過キットは、（ａ）少なくとも１つのＴＦＦカセット８０であって、一枚のフィルタ板を内蔵する筐体を備え、前記フィルタ板が実質的に平面の枠組み内に配置された膜を備えるＴＦＦカセットと、（ｂ）フランジ１４がその間に配置された係合端部と挿入端部を備え、エラストマー状シール要素１６が前記挿入端部に配置された中空延長ポートアダプタ１０であって、前記ポート５４から前記流体通路５２の中へ水密に挿入されるように構成されており、挿入されたとき、（ｉ）前記挿入端部の最遠位端が前記圧縮マニホルド５０ａの前記内側表面５８と面一になるか、またはそれから僅かに引っ込み、（ｉｉ）前記フランジ１４が前記ポート５４上に着座し、（ｉｉｉ）前記エラストマー状シール要素１６が実質的に無菌性の水密シールを前記流体通路５２内に形成するような中空延長ポートアダプタとを、共通パッケージ内に収納して備えるべきである。
【００４０】
任意選択の他のキット構成部品としては、たとえば、使い捨てリングクランプ６０、流体導管、使い捨て流体サンプルバッグなどがある。ある種のキットの用途に対しては、望むなら、諸要素は個々に包装し、および／または事前消毒することができる。
【００４１】
ＴＦＦカセット８０に関し、その一般的な構造および構成はよく知られている。しかし基本的には、図４Ａに概略的に示されるように、ＴＦＦカセット８０は、供給入口１８２、捕捉物出口１８４、および透過物出口１８６、ならびに単一の限外濾過膜担持フィルタ板８４を備える。適切な限外濾過膜は、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリールスルホン、再生セルロース、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、セルロースアセテート、ポリアクリロニトリル、ビニル共重合体、ポリアミド（「ナイロン ６」または「ナイロン ６６」など）、ポリカーボネート、ＰＦＡ、それらの混合物などから形成し得る。
より詳細なＴＦＦカセットの構成が、たとえば以下の特許文書に記載および／または開示されている。たとえば、２０００年４月２５日にＲ．Ｄ． ｖａｎ Ｒｅｉｓに発行された米国特許第６，０５４，０５１号明細書、１９９８年８月２日にＪ．Ｆ． Ｐａｃｈｅｃｏ等に発行された米国特許第４，７６１，２３０号明細書、１９９２年３月１７日にＡ．Ａ． Ｌｏｍｂａｒｄｉ等に発行された米国特許第５，０９６，５８２号明細書、１９９３年１０月２６日にＲ．Ｄ． ｖａｎ Ｒｅｉｓに発行された米国特許第５，２５６，２９４号明細書、および１９９６年６月１１日にＡ．Ｚ． Ｇｏｌｌａｎに発行された米国特許第５，５２５，１４４号明細書である。ＴＦＦカセットは、市場でも入手可能であり、たとえば、「Ｐｅｌｌｉｃｏｎ ＸＬ」および「Ｐｅｌｌｉｃｏｎ ２」ＴＦＦカートリッジ（０１７３０ マサチューセッツ州ベッドフォードのＭｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）、「Ｃｅｎｔｒａｍａｔｅ」「Ｃｅｎｔｒａｓｅｔｔｅ」「Ｍａｘｉｍａｔｅ」および「Ｍａｘｉｍａｔｅ−Ｅｘｔ」ＴＦＦカートリッジ（１１５４８ ニューヨーク州イーストヒルズのＰａｌｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）がある。
【００４２】
本発明にとって、好ましい接線流濾過モジュールは、限外濾過材料製の単一のシートを担持している板を１枚だけ備える市販のＴＦＦカセットであり、特にそのような市販のＴＦＦカセットが「線型に作られた」（すなわち、系列構成製品の全範囲を通じて濾過パラメータの比率が一定な線型である）ＴＦＦカセット系列に属している場合であり、たとえばＭｉｌｌｉｐｏｒｅ社の「Ｐｅｌｌｉｃｏｎ」系列のＴＦＦカセットである。
【００４３】
単一の限外濾過ＴＦＦカセットの使用は好ましい実行方法であるが、ある種の用途では、「直列」流れ流体通路（図４Ｂ参照）またはより蓋然性の高い「並列」流れ流体通路（図４Ｃ参照）のいずれかを実現するように構成された２個以上の前記カセットを使用してもよい（たとえば、図４Ｂおよび４ＣのＴＦＦカセット８０ａおよび８０ｂ参照）。当業者に知られているように、これら通路は、ＴＦＦカセット８０の向きおよび／または対面の仕方と、カセット筐体および／または収納されている膜板８４に設けられている内側流路、外側流路およびポートのシステムとの組合せによって作り上げられる。
【００４４】
少残留量による良好な限外濾過を特徴とする本発明の接線流濾過の方法は、フィルタホルダ、ＴＦＦカセット８０、および適用する中空延長ポートアダプタ１０を準備することによって開始される。
【００４５】
これらキットの構成要素は、基本的に上記に記載したように提供される。したがって、フィルタホルダは、ＴＦＦカセットを機能的に係合するように配置された少なくとも１対の圧縮マニホルド５０ａ、５０ｂであって、その１つが、外側表面５７、内側表面５８および、前記外側表面５７から前記内側表面５８への流体通路５２に通じるポート５４を有するマニホルドを備えるべきである。同様に、ＴＦＦカセット８０は、少なくとも、膜材を収納する筐体を備えるべきである。また、中空延長ポートアダプタ１０は、フランジ１４が係合端部と挿入端部の間に配置され、挿入端部にエラストマー状シール要素１６が配置された、係合端部および挿入端部を少なくとも備えるべきである。
【００４６】
ＴＦＦカセットが圧縮マニホルド５０ａ、５０ｂの間に機能的に係合され、中空延長ポートアダプタ１０が、（ｉ）前記挿入端部の最遠位端が前記圧縮マニホルド５０ａの前記内側表面５８と面一になるか、またはそれから僅かに引っ込み、（ｉｉ）前記フランジ１４が前記ポート５４上に着座し、（ｉｉｉ）前記エラストマー状シール要素１６が実質的に無菌性の水密シールを前記流体通路５２内に形成するように、前記流体通路５２中に挿入されている。フィルタホルダに２個以上の稼動ポートが存在する場合、中空延長ポートアダプタ１０が、それぞれに挿入される。
【００４７】
ＴＦＦカセット１０が機能的に係合され、稼動ポートの全てにアダプタが嵌められた後は、任意の所望の限外濾過事前計画に従って、サンプル流が、ＴＦＦカセット８０の中へ前記中空延長ポートアダプタ１０を通して押入（ｕｒｇｅ）され、または流れる。この最後のステップは、たとえば、適切な流体導管、サンプル貯蔵器、収集容器、ポンプ、バルブ、およびセンサを使用するＴＦＦフィルタ組立体に接続すること、運転前および／または運転後の膜完全性試験の実施、および運転前蒸気殺菌の実施を含むことができる。
【００４８】
本明細書には複数の実施形態が開示されているが、当業者は、本明細書に示された教示の恩恵を受けて、それらに数多くの変更を加えることができる。添付の特許請求の範囲に示されるように、これら変更は本発明の範囲内にあるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１Ａ】本発明の実施形態による、フィルタホルダ５０に設けられたポート５４の内腔５２中に挿入された中空延長ポートアダプタ１０の概略断面図である。
【図１Ｂ】本発明の別の実施形態による、フィルタホルダ５０に設けられたポート５４の内腔５２中に挿入された別の中空延長ポートアダプタ１０の概略断面図である。
【図２Ａ】図１Ａに示された中空延長ポートアダプタ１０のある特定な構成を示す図である。
【図２Ｂ】図１Ｂに示された中空延長ポートアダプタ１０のある特定な構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態による、フィルタホルダ（５０ａ、５０ｂ）内に機能的に係合されたＴＦＦカセット８０を備え、ホルダのポート５４の内腔５２中に挿入された中空延長ポートアダプタ１０を有する接線流濾過組立体を示す図である。
【図４Ａ】ＴＦＦカセット８０を概略的に示す図である。
【図４Ｂ】重ね合わされた２つのＴＦＦカセット８０ａおよび８０ｂを通る「並列」流体流路を概略的に示す図である。
【図４Ｃ】重ね合わされた２つのＴＦＦカセット８０ａおよび８０ｂを通る「直列」流体流路を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 中空延長ポートアダプタ
１２ 内腔
１４ フランジ
１６ エラストマー状シール要素
１８ ルアースリップ
５０ａ、５０ｂ 圧縮マニホルド、フィルタホルダ、プレート
５２ 流体通路、ポート直径、ポート内腔
５４ ポート、フィルタホルダポート
５６ ポート座
５７ 外側表面
５８ 内側表面
６０ クランプ
８０ ＴＦＦカセット
８２ 位置決め溝
８４ フィルタ板、膜板
１４２、１４４ 外側フランジ要素、半割り部分
１５２ 基盤
１５４ 軸柱
１５６ 固定ナット
１６２ 環状溝
１８２ ルアーロック、供給入口
１８４ 捕捉物出口
１８６ 透過物出口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ＴＦＦカセットを間に機能的に係合するように配置された１対の圧縮マニホルドを備えるフィルタホルダであって、前記圧縮マニホルドの少なくとも１つが、外側表面、内側表面、および前記外側表面から前記内側表面への流体通路に通じるポートを有するフィルタホルダと、
（ｂ）前記圧縮マニホルドの間に機能的に係合された前記ＴＦＦカセットであって、ＴＦＦカセットが単一フィルタ板を内蔵する筐体を備え、前記単一フィルタ板が実質的に平面の枠組み内に配置された限外濾過膜を備える少なくとも１つのＴＦＦカセットと、
（ｃ）フランジがその間に配置された係合端部と挿入端部、ならびに前記挿入端部に配置されたエラストマー状シール要素を有する中空延長ポートアダプタであって、
（ｉ）前記挿入端部の最遠位端が前記圧縮マニホルドの前記内側表面と面一であるか、またはそれから僅かに引っ込んでおり、
（ｉｉ）前記フランジが前記ポート上に着座し、
（ｉｉｉ）前記エラストマー状シール要素が前記流体通路内に実質的に無菌性水密シールを形成するように、中空延長ポートアダプタが前記ポートから前記流体通路に挿入されている中空延長ポートアダプタと
を備える、少量限外濾過に有用な接線流濾過組立体。
【請求項２】
接線流濾過を可能にするべく既存のフィルタホルダと共に使用するための顧客個別構成の接線流濾過キットであって、前記既存のフィルタホルダが、ＴＦＦカセットを間に機能的に係合するように配置された１対の圧縮マニホルドを備え、前記圧縮マニホルドの少なくとも１つが、外側表面、内側表面、および前記外側表面から前記内側表面への流体通路に通じるポートを有し、接線流濾過キットが、
（ａ）少なくとも１つの前記ＴＦＦカセットと、
（ｂ）フランジがその間に配置された係合端部および挿入端部を備え、エラストマー状シール要素が前記挿入端部に配置された中空延長ポートアダプタであって、前記ポートから前記流体通路の中へ実質的に水密に挿入されるように構成されており、挿入されたとき、
（ｉ）前記挿入端部の最遠位端が前記圧縮マニホルドの前記内側表面と面一になるか、またはそれから僅かに引っ込み、
（ｉｉ）前記フランジが前記ポート上に着座し、
（ｉｉｉ）前記エラストマー状シール要素が実質的に無菌性の水密シールを前記流体通路内に形成するような中空延長ポートアダプタとを、共通パッケージ内に含めて備える接線流濾過キット。
【請求項３】
ＴＦＦカセットおよび中空延長ポートアダプタが事前に殺菌される請求項２に記載の接線流濾過キット。
【請求項４】
前記共通パッケージに、
（ｃ）前記中空延長ポートアダプタが前記流体通路に挿入されたとき、前記フランジと前記ポートとを固定して係合することを可能にするクランプ
をさらに含む請求項２に記載の接線流濾過キット。
【請求項５】
中空延長ポートアダプタが、前記ポートの内部容積を最大８５％減少させるような構造で構成された請求項２に記載の接線流濾過キット。
【請求項６】
（ａ）フィルタホルダを準備するステップであって、前記フィルタホルダが、ＴＦＦカセットを間に機能的に係合するように配置された１対の圧縮マニホルドを有し、前記圧縮マニホルドの１つが、外側表面、内側表面、および前記外側表面から前記内側表面への流体通路に通じるポートを有するステップと、
（ｂ）１つの前記ＴＦＦカセットを準備するステップであって、ＴＦＦカセットが単一フィルタ板を内蔵する筐体を備え、前記フィルタ板が実質的に平面の枠組み内に配置された膜を備えるステップと、
（ｃ）中空延長ポートアダプタを準備するステップであって、中空延長ポートアダプタが、フランジがその間に配置された係合端部と挿入端部、ならびに前記挿入端部に配置されたエラストマー状シール要素を有するステップと、
（ｄ）前記ＴＦＦカセットを前記１対の圧縮マニホルドの間に係合するステップと、
（ｅ）（ｉ）前記挿入端部の最遠位端が前記圧縮マニホルドの前記内側表面と面一になるか、またはそれから僅かに引っ込み、（ｉｉ）前記フランジが前記ポート上に着座し、（ｉｉｉ）前記エラストマー状シール要素が実質的に無菌性の水密シールを前記流体通路内に形成するように、前記中空延長ポートアダプタを前記流体通路中に挿入するステップと、
（ｆ）サンプル流体を前記中空延長ポートアダプタを通して前記ＴＦＦカセットに押入するステップと
を含む接線流濾過方法。
【請求項７】
前記ＴＦＦカセットが約２ｍｌの内部流体容積を有する請求項６に記載の接線流濾過方法。
【請求項８】
前記膜が、公称分子量限界（ＮＭＷＬ）が約１ｋＤ〜約１０００ｋＤの限外濾過膜である請求項６に記載の接線流濾過方法。
【請求項９】
前記サンプル流体が、流量範囲４０〜１５０ｍｌ／ｍｉｎ、最大膜差圧５０ｐｓｉで前記ＴＦＦカセットに流入する請求項６に記載の接線流濾過方法。
【請求項１０】
上記に記載の中空電極ポートアダプタおよび関連する主題事項。
【請求項１】
（ａ）ＴＦＦカセットを間に機能的に係合するように配置された１対の圧縮マニホルドを備えるフィルタホルダであって、前記圧縮マニホルドの少なくとも１つが、外側表面、内側表面、および前記外側表面から前記内側表面への流体通路に通じるポートを有するフィルタホルダと、
（ｂ）前記圧縮マニホルドの間に機能的に係合された前記ＴＦＦカセットであって、ＴＦＦカセットが単一フィルタ板を内蔵する筐体を備え、前記単一フィルタ板が実質的に平面の枠組み内に配置された限外濾過膜を備える少なくとも１つのＴＦＦカセットと、
（ｃ）フランジがその間に配置された係合端部と挿入端部、ならびに前記挿入端部に配置されたエラストマー状シール要素を有する中空延長ポートアダプタであって、
（ｉ）前記挿入端部の最遠位端が前記圧縮マニホルドの前記内側表面と面一であるか、またはそれから僅かに引っ込んでおり、
（ｉｉ）前記フランジが前記ポート上に着座し、
（ｉｉｉ）前記エラストマー状シール要素が前記流体通路内に実質的に無菌性水密シールを形成するように、中空延長ポートアダプタが前記ポートから前記流体通路に挿入されている中空延長ポートアダプタと
を備える、少量限外濾過に有用な接線流濾過組立体。
【請求項２】
接線流濾過を可能にするべく既存のフィルタホルダと共に使用するための顧客個別構成の接線流濾過キットであって、前記既存のフィルタホルダが、ＴＦＦカセットを間に機能的に係合するように配置された１対の圧縮マニホルドを備え、前記圧縮マニホルドの少なくとも１つが、外側表面、内側表面、および前記外側表面から前記内側表面への流体通路に通じるポートを有し、接線流濾過キットが、
（ａ）少なくとも１つの前記ＴＦＦカセットと、
（ｂ）フランジがその間に配置された係合端部および挿入端部を備え、エラストマー状シール要素が前記挿入端部に配置された中空延長ポートアダプタであって、前記ポートから前記流体通路の中へ実質的に水密に挿入されるように構成されており、挿入されたとき、
（ｉ）前記挿入端部の最遠位端が前記圧縮マニホルドの前記内側表面と面一になるか、またはそれから僅かに引っ込み、
（ｉｉ）前記フランジが前記ポート上に着座し、
（ｉｉｉ）前記エラストマー状シール要素が実質的に無菌性の水密シールを前記流体通路内に形成するような中空延長ポートアダプタとを、共通パッケージ内に含めて備える接線流濾過キット。
【請求項３】
ＴＦＦカセットおよび中空延長ポートアダプタが事前に殺菌される請求項２に記載の接線流濾過キット。
【請求項４】
前記共通パッケージに、
（ｃ）前記中空延長ポートアダプタが前記流体通路に挿入されたとき、前記フランジと前記ポートとを固定して係合することを可能にするクランプ
をさらに含む請求項２に記載の接線流濾過キット。
【請求項５】
中空延長ポートアダプタが、前記ポートの内部容積を最大８５％減少させるような構造で構成された請求項２に記載の接線流濾過キット。
【請求項６】
（ａ）フィルタホルダを準備するステップであって、前記フィルタホルダが、ＴＦＦカセットを間に機能的に係合するように配置された１対の圧縮マニホルドを有し、前記圧縮マニホルドの１つが、外側表面、内側表面、および前記外側表面から前記内側表面への流体通路に通じるポートを有するステップと、
（ｂ）１つの前記ＴＦＦカセットを準備するステップであって、ＴＦＦカセットが単一フィルタ板を内蔵する筐体を備え、前記フィルタ板が実質的に平面の枠組み内に配置された膜を備えるステップと、
（ｃ）中空延長ポートアダプタを準備するステップであって、中空延長ポートアダプタが、フランジがその間に配置された係合端部と挿入端部、ならびに前記挿入端部に配置されたエラストマー状シール要素を有するステップと、
（ｄ）前記ＴＦＦカセットを前記１対の圧縮マニホルドの間に係合するステップと、
（ｅ）（ｉ）前記挿入端部の最遠位端が前記圧縮マニホルドの前記内側表面と面一になるか、またはそれから僅かに引っ込み、（ｉｉ）前記フランジが前記ポート上に着座し、（ｉｉｉ）前記エラストマー状シール要素が実質的に無菌性の水密シールを前記流体通路内に形成するように、前記中空延長ポートアダプタを前記流体通路中に挿入するステップと、
（ｆ）サンプル流体を前記中空延長ポートアダプタを通して前記ＴＦＦカセットに押入するステップと
を含む接線流濾過方法。
【請求項７】
前記ＴＦＦカセットが約２ｍｌの内部流体容積を有する請求項６に記載の接線流濾過方法。
【請求項８】
前記膜が、公称分子量限界（ＮＭＷＬ）が約１ｋＤ〜約１０００ｋＤの限外濾過膜である請求項６に記載の接線流濾過方法。
【請求項９】
前記サンプル流体が、流量範囲４０〜１５０ｍｌ／ｍｉｎ、最大膜差圧５０ｐｓｉで前記ＴＦＦカセットに流入する請求項６に記載の接線流濾過方法。
【請求項１０】
上記に記載の中空電極ポートアダプタおよび関連する主題事項。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【公開番号】特開２００６−６８７３４（Ｐ２００６−６８７３４Ａ）
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００５−２３９３８９（Ｐ２００５−２３９３８９）
【出願日】平成１７年８月２２日（２００５．８．２２）
【出願人】（３９００１９５８５）ミリポア・コーポレイション (212)
【氏名又は名称原語表記】ＭＩＬＬＩＰＯＲＥ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３９３８９（Ｐ２００５−２３９３８９）
【出願日】平成１７年８月２２日（２００５．８．２２）
【出願人】（３９００１９５８５）ミリポア・コーポレイション (212)
【氏名又は名称原語表記】ＭＩＬＬＩＰＯＲＥ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]