用于冗余无菌过滤的方法和装置的制造方法
【专利说明】用于冗余无菌过滤的方法和装置
[0001]本申请要求2012年12月3日提交的美国临时申请序列号61/732，551的优先权，其公开内容通过引用并入此文中。
【背景技术】
[0002]对于原料药物质的填充操作是需要无菌处理以确保产品品质的最终关键步骤。制造商必须能够在发布质量保证之前确定最终组合体的完整性。实际上，随着生物制药市场的持续增长，制造商必须确定来遵循生产这些药物的严格的监管指南。因为大多数生物药品通过注射来给药，它们的无菌性对于接受药物治疗的患者的安全来说是至关重要的。过滤是用于可注射药物的关键质量保证策略。在2004年出版的指南中，美国食品药物监督管理局建议使用冗余无菌过滤器。其一般被定义为此类的连续过滤，其中辅助无菌级过滤器被用作当主无菌过滤器的完整性受损时的替补。辅助无菌级过滤器成直线地并入，通常在上游，但也可能在下游，以额外地确保无菌过滤。这对当无菌过滤器的完整性受损时不能重新被加工的一批产品能够是尤其重要的，其导致常常以相当高的代价完全损失该批产品。
[0003]虽然冗余无菌过滤降低了因完整性受损而损失一批产品的风险，但它为过程引入了相当大的复杂性。通常，过滤器在使用之前经过了冲洗、完整性测试和干燥。当被配置处于冗余无菌过滤模式时，第一过滤器下游的任何一点都必须保持无菌。这需要使用额外的空气和排水过滤器，以容许进行使用前的准备。还需要相当多的操作者参与，以按正确顺序打开和关闭许多阀，从而执行各种冲洗、测试和干燥操作。这种复杂性和操作者发生错误的可能性引入了破坏无菌性或产生一些其它类型的故障的机会。但是，最重要的是由于增大的工作体积导致的产品损失增加。产品成本通常是每毫升几百美元，因此少量的损失也能够是成本高昂的。
[0004]当采用冗余过滤时，通常它涉及利用串联的两个无菌级0.2 μπι亲水囊式过滤器。但是，这存在若干问题，因为亲水过滤器一旦湿润将不容许空气通过。来自囊的通风空气需要单独的无菌通风过滤器或更常见地需要排放到封闭的无菌废物储存器中。囊的使用前完整性测试需要在它们之间的中间排水过滤器，以容许向下游的流动。在引入产品之前干燥套筒需要利用压缩空气超过膜的泡点压力接近20分钟。当两个囊串联附接时，由于横跨两个装置的额外压降和壳体的整体工作压力等级，通常难以执行此干燥步骤。为此原因，通常通过中间排水过滤器和放置在第二无菌过滤器之前的额外的空气入口过滤器单独地干燥费ο
[0005]在现有单级过滤系统的故障率极低的情况下，难以在资金方面充分证明冗余过滤的所增加的复杂性。但是，如果可以减小或消除复杂性，则能够实现冗余无菌过滤的益处。
[0006]因此，期望提供一种采用冗余过滤的装置和方法，其具有可与单级解决方案相比拟的使用容易性和产率。
【发明内容】
[0007]本文所公开的实施例克服了现有技术的问题，本文提供一种冗余过滤系统，其包括作为过程过滤器的至少一个屏障过滤器，屏障过滤器具有亲水和疏水路径两者，容许流体和气体两者透过。通过用屏障过滤器替代常规的一次性冗余过滤器设计中使用的一个或两个无菌过程过滤器，不再需要通风口以及中间排水过滤器。还能够连续地干燥装置。
[0008]根据一些实施例，过滤系统包括导管和容器的网状结构，网状结构在一端处接收液体原料和/或开始材料，引导其通过它所限定的过程流，并在另一端处产生期望的液体产品。网状结构设置有用于将液体原料引入流体过程流的一个或更多个输入以及用于从液体过程流排出流体的一个或更多个输出端口。所述网状结构优选是基本封闭的网状结构，并且还优选是无菌和/或消过毒的。
【附图说明】
[0009]图1是根据现有技术的冗余过滤系统的示意图；
图2是处于冲洗模式的图1的系统的示意图；
图3是处于完整性测试和干燥模式的图1的系统的示意图；
图4是根据一些实施例的处于冲洗模式的冗余过滤系统的示意图；
图5是处于完整性测试和干燥模式的图4的冗余过滤系统的示意图；
图6是根据一些实施例的处于冲洗模式的冗余过滤系统的示意图；
图7是处于完整性测试和干燥模式的图6的冗余过滤系统的示意图；
图8是根据一些实施例的处于冲洗模式的冗余过滤系统的示意图；
图9是处于完整性测试和干燥模式的图8的冗余过滤系统的示意图；
图10是根据一些实施例的竖直布置中的屏障过滤器的示意图；
图11是根据一些实施例的过滤器构型的剖视图；
图12是根据一些实施例的另一过滤器构型的剖视图；以及图13是根据一些实施例的再一过滤器构型的剖视图。
【具体实施方式】
[0010]首先参照图1，示意性地示出了常规一次性使用的冗余过滤器设计。系统包括必备的导管的网状结构，其包括一个或更多个入口(例如，用于气体和水)、一个或更多个出口(例如，排水和产品出口)以及合适的阀，它们限定流体过程流(process stream)，流体过程流被设计用以在入口处接收开始材料，引导材料通过包括过滤系的过程流，以及产生在出口处排出的期望产品。过滤系包括第一无菌过程过滤器F-1和与第一无菌过程过滤器F-1串联并位于其下游的第二无菌过程过滤器F-2。中间排水过滤器D-1定位于过滤器F-1和F-2之间，并且主排水过滤器D-2定位于过滤器F-2下游，如图所示。
[0011]本领域技术人员应该理解到，过程过滤器或膜是这样的，它们在系统中被采用，为了进行系统制造过程以产出产品的目的。在不存在过程过滤器或膜部件的情况下，制造过程将不产出期望的产品或否则产生明显不同的产品(即，在关于纯度、浓度等类似方面)。过程过滤器或膜部件定位于流体过程流内，并且在前述液体原材料穿过所述流时能够对其进行过滤。如在此使用的，术语“过程过滤器”因此不同于排水过滤器，排水过滤器不用于过滤产品，而是在网状结构中使得能够进行完整性测试并且保持排水出口处的系统无菌性。
[0012]图2中示意性地示出了冲洗图1的系统，并且图3中示意性地示出了完整性测试和干燥操作。中间空气过滤器A-1定位于第一和第二过程过滤器之间，并且被提供用于完整性测试或干燥F-2，并且第一和第二封闭的无菌废物储存器或通风袋R-1和R-2设置成分别与第一和第二过程过滤器流体连通，以分别接收来自过滤器F-1和F-2的通风空气。通过使用定位于过程过滤器F-1和F-2之间的中间排水过滤器D-1使得在F-1的完整性测试和干燥期间流能够向下游流动。在通过A-1注入空气以及通过使用排水过滤器D-2能够进行F-2的下游流动的情况下，执行F-2的完整性测试和干燥。
[0013]通过用屏障过滤器代替无菌过程过滤器F-1和/或F-2中的一个或两者，能够不再需要中间排水过滤器D-1、中间空气过滤器A-1和包含屏障过滤器的壳体上的通风袋。
[0014]例如，根据图4所示的一些实施例，第二下游过程过滤器是屏障过滤器BF。使用屏障过滤器使能省去第二下游过滤器上的通风袋R-2。这是因为屏障过滤器包括亲水和疏水区域，这容许F-2上游的任何空气在不需要被排出的情况下穿过下游。
[0015]此外，如图5所示，能够在单次操作中连续地干燥整个系统，这省去了中间空气过滤器A-1和中间排水过滤器D-1。这是可能的，因为屏障过滤器容许气体和液体流过，这意味着能够通过超过F-1的泡点(~50psi)来实现使空气流过系统。这与本领域的现有状态相比，现有技术需要超过F-1和F-2的泡点压力之和OlOOpsi)的空气入口压力。达到这种情况所需的压力通常超过中间部件的最大工作压力等级，且因此是不实际的。
[0016]图6和图7图示其中上游过程过滤器是屏障过滤器BF的实施例。这还能够省去中间空气过滤器、中间排水过滤器，并且能够消除上游过滤器上的通风袋，这是基于与上述相同的理由:a)由于存在的任何空气都将流向下游，因此不再需要对F-1过滤器进行通风；b)由于屏障过滤器在湿润时能够容许气体流过，因而能够连续地干燥F-1和F-2。此外，在本实施例中，能够在下游过滤器F-2上执行使用前的整体性测试，其是优选的，因为它更接近于使用的终点(填充机器)。
[0017]图8和图9图示另一实施例，其中，两个串联的过程过滤器两者都是屏障过滤器BFo由于屏障过滤器能够向下游传送空气，因此过滤器壳体不需要通风口。这引起能够容易地干燥它们，共同产生的结果是省去所有通风操作和必要的通风袋以及中间排水过滤器和空气过滤器。因此，需要最低程度的操作者操纵，而不是在干燥操作完成时将流从排水管重新引导到填充机器。