DK200200280U3 - Apparat til mikrofiltrering af gæringsvæsker - Google Patents

Description

DK 2002 00280 W

Apparat til mikrofiltrering af gæringsvæsker.

Den foreliggende frembringelse angår et apparat, der er anvendeligt til cross-flow filtrering, også benævnt tangential flow-filtrering, af gæringsvæsker indeholdende f.eks. rekombinant fremstillet insulin, en precusor for insulin, rekom-binant fremstillet GLP-1 eller analoger af disse forbindelser.

Mere specifikt er ansøgningen rettet på et mikrofiltreringsapparat til filtrering af gæringsvæsker, der indeholder f.eks. rekombinant fremstillet insulin eller GLP-1 varianter eller precursorer herfor eller analoger heraf, og apparatet er ejendommeligt ved, at det består af en række horisontalt anbragte vibrerende porøse membran plader, hvor igennem de forskellige væskestrømme kan passere på hensigtsmæssig måde.

Frembringelsen skal forklares nærmere under henvisning til figurerne, hvor

Fig. 1 viser et sidebillede afen mikrofiltreringsenhed 1;

Fig.2 viser strømningsmønstret i en membranstabel,

Fig. 3 viser strømningsforholdene i et tværsnit gennem en membranplade,

Fig. 4 viser et tværsnit af en mikrofiltreringsenhed, og Fig. 5 viser et eksempel på et flowsheet

Mikrofiltreringsenheden 1 består af en række horisontalt pakkede porøse membranplader 122, hvor igennem fødestrøm 9, permeatstrøm 4 og reten-tatstrøm 3 kan passere. Under klaringsprocessen vil membranpladerne vibrere med en frekvens på mellem 40 og 60, fortrins 50Hz (+/-10%).

Porestørrelsen i de porøse membraner er typisk omkring 0,45 pm, idet den skal være tilpas lille til at tilbageholde produktionsorganismen.

2

DK 2002 00280 W

Tilgangen til den enkelte membranplade vil typisk ske via kanaler 2 anbragt langs yderperiferien 5, mens afgangen typisk sker fra kanaler langs den centrale boring 6.

Procesfødestrømmen til mikrofiltreringsenheden ledes ind gennem 106. Reten-tatet ledes ud gennem 108, mens permeatet ledes gennem 110.

Membranpladerne er fastgjort mellem endeplader 120 og 124, som er fastgjort omkring en central akse 202.

Antallet af membranplader kan være så lavt som 1, men kan være fra 10 til 200, eller fra 10 til 150, eller fra 50 til 100. Membranpladerne kan have en diameter fra ca. 15 til ca. 60 cm, fortrinsvis fra 30 til 60 cm eller fra 40 til 45 cm. Det samlede tværsnitsareal i en filtreringsenhed vil typisk være fra 40 til 100 m1 2, men kan være så lavt som 0,1 m2.

Membranmaterialet er fortrinsvis teflon (PFTE).

Apparatet kan anvendes både i en batch-proces og i en kontinuert proces. I en kontinuert proces har det vist sig fordelagtigt at benytte adskillige filtrerings-trin i serie for at opnå den ønskede koncentreringsfaktor.

Figur 2 viser en skematisk fremstilling af strømningsforholdene langs kanalerne 2 i en stabel membranplader og mellem de individuelle membranplader.

Figur 5 viser en skematisk oversigt over en proces, hvor mikrofiltreringsenheden (kaldet MF) ifølge frembringelsen fordelagtigt kan anvendes. Der vises både en batch-metode og en kontinuert filtrering i tre trin.

tilfælde af en insulinprecursor eller en analog fremstillet ved hjælp af en re- 2 kombinant gærstamme vil insulinprecursoren og andre lavmolekylære komponenter passere membranen i permeatstrømmen, mens gærceller og andre høj-

DK 2002 00280 W

3 molekylære komponenter vil blive tilbageholdt i retentatstrømmen. Mikrofiltre-ringsenheden opereres således at processens flux og transmission optimeres.

Fødestrømmen til mikrofiltreringsenheden kan eventuelt underkastes et forud-5 gående centrifugeringstrin og kan opvarmes til 20-50°C før mikrofiltreringen for at forøge processens flux, men afkøles typisk umiddelbart herefter for at sikre produktets stabilitet.

Fouling af membraner er et velkendt problem i mikrofiltreringsprocesser. Der 10 sker en overraskende lille fouling i apparatet ifølge frembringelsen.

4

DK 2002 00280 W

Brugsmodelkrav 1. Mikrofiltreringsapparat til filtrering af gæringsvæsker, der indeholder f.eks. rekombinant fremstillet insulin eller GLP-1 varianter eller precursorer herfor el- 5 ler analoger heraf, kendetegnet ved, at det består af en række horisontalt anbragte vibrerende porøse membranplader, hvor igennem de forskellige væskestrømme kan passere på hensigtsmæssig måde.

2. Mikrofiltreringsapparat ifølge krav 1, kendetegnet ved at det indeholder fra 10 10 til 200 membranplader.

3. Mikrofiltreringsapparat ifølge krav 1 eller krav 2, kendetegnet ved at membranpladerne vibrerer med en frekvens på mellem 40 og 60Hz (+/-10%).

15 4. Mikrofiltreringsapparat ifølge krav 3, kendetegnet ved at membranpladerne vibrerer med en frekvens på 50Hz (+/-10%).

DK 2002 00280 W

t55i Ρ~<ΰ> LU Q_ Fig. 1

DK 2002 00280 W

Fig· 2

DK 2002 00280 W

STrtøMReTA/iV£

BULK

▲ * ▲

Fig. 3

DK 2002 00280 W

16'

Fig. 4

DK 2002 00280 W

mikrofiltreringsenhed (MF) 5

Batch

10 Kontinuert

MF MF MF

Fig. 5