專利名稱::容納生物材料和腐蝕性試劑的一次性器皿的制作方法容納生物材料和腐蝕性試劑的一次性器皿發(fā)明領域本申請涉及用于容納生物材料和腐蝕性試劑的一次性器皿。發(fā)明背景生物材料包括活細胞和細胞產(chǎn)品,所述細胞產(chǎn)品是無生命的,其是由活細胞在細胞培養(yǎng)/表達過程期間表達的。生物材料例如治療性蛋白的生產(chǎn),例如通過重組DNA技術(shù),包括多個步驟,其包括遺傳改變細胞林的形成、發(fā)酵或培養(yǎng)所述細胞抹以表達蛋白,其包括營養(yǎng)培養(yǎng)基的制備、蛋白的提純、其包括蛋白分離溶液的制備和蛋白的制劑及儲存。在一或多個生產(chǎn)步驟中任何含有蛋白的溶液中存在污染物,都會使蛋白經(jīng)受不希望的改變,甚至變性。為了工業(yè)操作,用于進行方法中的各步驟的器皿主要是不銹鋼的,認為這種器皿是耐腐蝕的并用不銹鋼,、生產(chǎn)線不得不i定期停產(chǎn)J4潔操作部位(^各產(chǎn)品批次之間)并進行腐蝕修補。當不銹鋼器皿顯示出腐蝕作用,例如"變紅"或在器皿內(nèi)表面有銹斑時,其表明所述器皿已經(jīng)成為導致器皿中所含介質(zhì)污染的原因。清潔過程是昂貴的,其包括下述步驟如器皿的清理、其內(nèi)表面的電解拋光、所得表面的滅菌、和對再-磨光器皿是否可以重新使用的驗證。停產(chǎn)所導致的生產(chǎn)損失和可能地治療性蛋白的損失也是高代價的。同樣的問題也存在于腐蝕性試劑的容納方面,所述腐蝕性試劑一般與生物材料有關,尤其是在它們的生產(chǎn)中,例如超純水,通常被稱為注射用水(WFI)、酸、緩沖劑和堿,使得這樣的試劑不會變成生物材料的污染源。美國專利6,684,646公開了在一種用于儲存生物制藥材料的柔性容器,所述容器是依據(jù)溫度控制裝置(用于冷卻、冷凍容器內(nèi)所含物質(zhì))的內(nèi)部形狀或者適于接受所述容器的防護結(jié)構(gòu)的形狀而成形的。容器是無菌的并且是由層狀薄膜形成的,所述薄膜包括多個層。產(chǎn)品接觸層,即容器的內(nèi)層被公開是生物相容的并且可以由許多種聚合材料形成,提到的有以下材料低密度聚乙烯、極低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚酯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚丙烯、聚氟乙烯、聚偏1,1-二氟乙烯、聚氨基曱酸酯或聚全氟乙丙烯。存在氣體及水蒸氣層和機械強度層,并且還存在對熱焊接具有隔離作用的外層。各層可以與暖和冷的條件相適應并且能夠承受滅菌的電離輻射。在上面提到的專利中柔性容器污染生物制藥材料的問題并沒有得到解決。將容器用于儲存生物制藥材料的事實導致生物制藥材料與容器接觸層之間的長期接觸,該接觸使得生物制藥材料能夠從接觸層或從用于層狀結(jié)構(gòu)的其它層中浸出有機組分,所述其它層中的有機組分能夠滲透穿過接觸層而成為生物制藥材料的組分。污染可以降低或消除生物制藥材料的效力和/或?qū)ι镏扑幉牧系氖褂卯a(chǎn)生有害的結(jié)果。美國專利4,847,462公開了的由多種含氟聚合物薄膜制成的一次性袋子的激光制造,所述袋子是用于培養(yǎng)(使生長)從人體中取出的細胞以最終將使其歸還人體,因此提供細胞免疫治療的。激光接縫操作是在保持無菌的盒子中進行的,所述盒子包含殺菌燈以預防霉菌的生長并殺死全部細菌。將薄膜進行水漂洗作為獲得薄膜清潔的另外的方法。還公開了直接對空氣進行的氣和干燥水漂洗的薄膜。關于如何為用于容納生物材料和腐蝕性試劑的容器提供無污染的表面,從而避免對定期停產(chǎn)和清潔的需要和費用,并且以滅菌的形式向使用者提供這樣的表面的問題仍然存在。發(fā)明簡介本發(fā)明通過提供一種具有無污染表面而且是一次性的器皿解決了該問題,從而避免了由于污染的作用而導致的生物材料的損失費用和清潔費用,并且停產(chǎn)僅限于更換器皿。而且,器皿是以滅菌條件提供給使用者的,因此器皿已經(jīng)為使用者的容納應用做好了準備,例如將器皿安裝在產(chǎn)生過程的所需步驟中。因此,所迷器皿能夠用于對生物材料和腐蝕性試劑的各種容納應用,例如用在以上/>開的治療性蛋白生產(chǎn)的所有步驟中。為了滿足這些需要,本發(fā)明提供了一種終端滅菌包裝物,其包含密封的外包裝并含有由薄膜制成的柔性袋子,至少所述袋子的內(nèi)表面是可熔塑的含氟聚合物,附加條件是當所述含氟聚合物是全氟聚合物時,所述包裝物是通過暴露于輻射而進行終端滅菌的。所述滅菌袋子可以用作如前段中所描述的器皿。終端滅菌的意思是指在將柔性袋子密封于外包裝內(nèi)后再對其進行滅菌。優(yōu)選的滅菌方法包括將柔性袋子通過外包裝暴露于伽馬輻射中。這樣使袋子和外包裝的內(nèi)部均得到了滅菌,并且外包裝保持了所述滅菌條件直到包裝物被使用者,例如蛋白制造者打開。當薄膜是單層的全氟聚合物時,最好通過電子束(電子串)輻射進行輻射消毒。如果所有生命形式,尤其是微生物,均被破壞或消滅,則根據(jù)術(shù)語"滅菌"在S,S.Block的,Disinfection.SterilizationandPreservation,第5版,2001由LippincottWilliams&Wilkins出版,第21頁的定義,"i人為袋子是滅菌的。引用AssociationforAdvancementofMedicalInstrumentation(AAMI),1995(版本第25頁)的內(nèi)容,美國食品與藥品管理局(FDA)也對滅菌進行了更加詳細的定義,即意欲除去或破壞微生物生命的所有可存活形式,包括細菌芽孢,以獲得可接受的無菌保證水平的過程。FDA還定義了"無菌保證水平"和"無菌的",本文引入這些定義作為參考(版本第25頁)。本申請中意指的滅菌滿足既滿足這些一般的定義也滿足更具體的定義。為了滿足該滅菌要求,存在于終端滅菌包裝物中的滅菌袋子必須是對最終包含于其中的生物材料和/或腐蝕性試劑無污染的。含氟聚合物薄膜是有機的,至少袋子的內(nèi)表面是由所述含氟聚合物薄膜制成的。對從含氟聚合物中浸出有機物的抵抗性已經(jīng)通過用注射用水(WFI)裝滿袋子而得到了證明,所述袋子全部由含氟聚合物作為單層薄膜制成。WFI定義于美國藥典(UnitedStatesPharmacopeia)(USP)1231,在制藥目的用水(WaterforPharmaceuticalPurposes)下。實際上,WFI超純水,其純度設定的目的是預防微生物感染和微生物內(nèi)毒素的形成。WFI還是眾所周知的高腐蝕性材料,其對來自任何聚合物容器的有機物(有機化合物)的可浸出性提出了的嚴峻的考驗。對浸出作用的抵抗性是通過使共聚物容器保持試驗狀態(tài)并在40°C下含有250mlWFI63天,接著分析WFI以檢測僅能來自于(通過浸出于)含氟聚合物的有機物而確定的。對于以上描述的袋子,在上述條件下在存在于袋子中的WFI中沒有發(fā)現(xiàn)有機物。分析的檢測極限是50ppb。關于分析的更詳細的描述將作為浸出試驗部分,連同該試驗對其它試驗液體和其它聚合物的應用一起將在本文后面的部分進行公開。工業(yè)有效的一次性容器所要求的還不僅是對浸出的抵抗性。優(yōu)選的滅菌方法是伽馬輻射,通常認為約25到40kGy的輻射劑量是足以提供滅菌作用的。已知伽馬輻射既能使含氟聚合物降解也能使其交耳關。YRosenberg等人的,"LowDoseyIrradiationofSomeFluoropolymers;EffectofPolymerChemicalstructure",丄ofAppliedScience,45,JohnWiley&Sons,783-795,公開了對乙烯/四氟乙烯頁-摘要),其中所述ETFE是袋子的含氟聚合物內(nèi)表面優(yōu)選的:氟聚合物。斷鏈就是共聚物的降解。對于在進行浸出試驗前已經(jīng)通過暴露于伽馬輻射(25-40kGy)進行滅菌的袋子來說仍對存在如上所述的對從含氟聚合物薄膜袋子中浸出有機物的抵抗性。令人驚奇地,伴隨著暴露于輻射的斷鏈作用并沒有導致薄膜容器用有機物污染容器所含的物質(zhì)。優(yōu)選的滅菌方法包括將柔性袋子通過外包裝暴露于滅菌有效量的伽馬輻射中。這樣對容器的內(nèi)部和其外表面均進行了滅菌,并且外包裝的內(nèi)表面和外包裝均保持了滅菌條件直到包裝物被使用者打開用于儲存生物材料。對于ETFE來說,容器的完整性基本上不受暴露于伽馬輻射的影響。一個容器完整性保持不變的表現(xiàn)是制造容器的伽馬輻射ETFE薄膜的抗張強度和斷裂伸長至少是所述輻射前同樣共聚物薄膜的80%,更優(yōu)選這些特性中的至少一個受輻射的影響甚至更小,即,是輻射前共聚物薄膜的抗張強度或伸長的至少90%。將這些屬性通過含氟聚合物自身應用到含氟聚合物薄膜或者作為層狀結(jié)構(gòu)應用到組成薄膜的其它聚合物層。雖然伽馬輻射是優(yōu)選的對本發(fā)明容器進行滅菌的方法,由于該滅菌方法的有效性以及由于工業(yè)接受性,但是滅菌輻射的其它形式,例如電子串輻射也可以用于提供實現(xiàn)滅菌所需有效量的輻射,一般地是從約25到約40kGy。該輻射是較少地透入含氟聚合物薄膜內(nèi)部的,但是其具有較少地降解含氟聚合物的優(yōu)勢,該優(yōu)勢是重要的,至少在含氟聚合物是全氟聚合物的時候?;蛘撸景l(fā)明的包裝物可以通過暴露于提供滅菌結(jié)果有效量的蒸汽中而進行滅菌。本發(fā)明的另一個方面是提供適用于容納生物材料和腐蝕性試劑的一次性器皿的優(yōu)選方法,其包括提供包含可熔塑含氟聚合物的軟質(zhì)薄膜,將所述薄膜制成用作所述器皿的袋子使得至少所述袋子的內(nèi)表面是由所述含氟聚合物制成的,將所述袋子密封與于外包裝內(nèi),將所述袋子通過所述外包裝暴露于有效量的輻射中以對所述袋子進行滅菌,所述外包裝使所述袋子保持滅菌狀態(tài)直到其被打開。包含含氟聚合物的軟質(zhì)薄膜可以全部由所述含氟聚合物制成,或者也可以如下文中所描述的由所述含氟聚合物與不同聚合物其它層的層狀結(jié)構(gòu)制成。外包裝和包含在外包裝內(nèi)的袋子的結(jié)合形成了上述的包裝物。優(yōu)選外包裝也是柔性的,從而使包裝物可以被相對扁平地平放。還優(yōu)選外包裝的內(nèi)部是真空的,其有利于形成扁平的包裝物。還優(yōu)選如氮氣或氬氣。日根據(jù)真空的程度,這i的氣體的量將是相對較小的。惰性氣體清除了外包裝內(nèi)部的空氣,并因此清除了包含于外包裝內(nèi)部的袋子的外部和內(nèi)部的空氣。所述清除步驟是在密封外包裝之前進行的。發(fā)明詳述本發(fā)明的柔性袋子尤其能夠用于在培養(yǎng)期間容納細胞培養(yǎng)物以表達不同的細胞產(chǎn)品例如蛋白,治療性或非治療性的、毒素和多糖,和用于在后處理例如回收、制劑和儲存期間容納表達的細胞產(chǎn)品,以及用于容納這種細胞產(chǎn)品生產(chǎn)中所使用的腐蝕性試劑。發(fā)生在不同細胞產(chǎn)品表達過程中的細胞培養(yǎng)不同于僅涉及原始細胞生長而沒有生成不同細胞產(chǎn)品的細胞培養(yǎng)。在后的細胞培養(yǎng)的代表是例如美國專利4,847,462中的一次性袋子的免疫療法應用。相反,發(fā)生在表達過程中的細胞培養(yǎng)從活的、生長的細胞培養(yǎng)物中產(chǎn)生了無生命的細胞產(chǎn)品。該不同的細胞產(chǎn)品比宿主細胞培養(yǎng)物更容易受到有機物污染的損害。宿主細胞培養(yǎng)物是活性有機體,因此可以為抵消這樣的污染作出一些調(diào)節(jié)。表達的細胞產(chǎn)品,因為其不是活性有機體,所以不能進行這種調(diào)節(jié)。因此,有機(細胞產(chǎn)品)反應的有機物(污染物)對細胞產(chǎn)品產(chǎn)生不利影響的可能性要大的多。此外,細胞產(chǎn)品是細胞培養(yǎng)物的一小部分,在所述細胞培養(yǎng)物中所述細胞產(chǎn)品得到了表達。因此,相對于細胞培養(yǎng)物來說可能是很小的有機污染量,相對于細胞產(chǎn)品的量來說將會是大量的。另一個與單純的細胞培養(yǎng)的差別是表達過程通常是在一連串的體積增大的反應器中進行的,在每個所述反應器的內(nèi)部進行細胞培養(yǎng)直到達到最佳密度。所以細胞培養(yǎng)物/表達細胞產(chǎn)品培養(yǎng)基要被預先暴露于從一個生物反應器到下一個生物反應器的眾多的生物反應器表面,因此其要遭受每個反應器表面的污染而不是象在單純的細胞培養(yǎng)中那樣僅暴露于唯一的一個容器表面,即不會伴隨有不同產(chǎn)品的表達。對從含氟聚合物中浸出有機物的令人驚奇的抵抗性,所述含氟聚合物至少形成了在其中進行表達步驟的容器(生物反應器)的內(nèi)表面,使得能夠?qū)⒓毎a(chǎn)品保存為如形成時的那樣以用于提供給從產(chǎn)生所述產(chǎn)品的生物質(zhì)內(nèi)部回收該產(chǎn)品的步驟。如下文中將進一步描述的,當容器在用作生物反應器之前通過暴露于降解的電離輻射,例如通過伽馬輻射進行了滅菌時,上述抵抗力是特別令人驚奇的。可以儲存在柔性袋子中的生物材料的例子包括生物學多孔材料例如治療性蛋白、非治療性蛋白、除蛋白以外的疫苗、抗體、活化劑、核酸、遺傳密碼堿基、多糖和毒素。用于表達過程中的營養(yǎng)培養(yǎng)基和活化劑(誘導劑)也可以存儲于本發(fā)明的柔性袋子中。同樣地,可用于表達過程以及隨后的表達細胞產(chǎn)品分離或其制劑過程的腐蝕性試劑,例如WFI、酸、堿、緩沖劑,也可以在本發(fā)明的柔性袋子中制備和儲存,從而使得將這些試劑中的任意試劑加入到細胞產(chǎn)品中都不會用有機污染物污染細胞產(chǎn)品。一般地,生物材料在室溫下(15-2(TC)是液態(tài)的,不論是其單獨地存在還是被包含于賦形制劑中。在制劑過程中生物材料可以包括緩沖劑以保持pH不變、包括鹽以增大溶解性,和/或其它賦形劑例如穩(wěn)定劑、抗微生物劑、防腐劑、表面活性劑、抗氧化劑和/或等滲劑,以保持效力。還可以加入助劑,所述助劑提高了對抗原的免疫反應,來作為制劑過程的一部分。還可以將賦形劑和助劑制備并存儲在單獨的本發(fā)明的柔性袋子中,從而使它們在加入到生物材料中時也不會污染生物材料。在向容器中加入了生物材料之后,充滿的容器一般被存儲在約-5°C到-8CTC的溫度下。用于本發(fā)明的含氟聚合物是可熔塑的,這意味著它們在熔融狀態(tài)(被加熱到高于其熔解溫度)能夠充分地流動以使它們可以通過熔融加工而制造,優(yōu)選通過擠出而形成軟質(zhì)薄膜。一般地,含氟聚合物自身是可熔塑的;在聚氟乙烯的情況中,將含氟聚合物與用于擠出的溶劑相混合,即溶劑-輔助擠出。所得的薄膜具有足以使其能夠使用的強度。含氟聚合物的熔融流動性可以用術(shù)語熔體流動速率來描述,所述熔體流動速率是根據(jù)ASTMD-1238測定的,本發(fā)明的含氟聚合物優(yōu)選具有至少lg/10min的熔體流動速率,所述速率是在針對特定含氟聚合物的標準化溫度下確定的;參見例如,ASTMD2116a和ASTMD3159-91a。聚四氟乙烯(PTFE)通常是不可熔融加工的,即其在高于其熔解溫度的溫度下是不流動的,因此該聚合物不是可熔塑的。低分子量的PTFE是可使用的,其被稱作PTFE超細粉,其分子量低到足以使該聚合物在熔解時是可流動的,但是由于低分子量,所產(chǎn)生的模制品不具有強度。強度的缺乏是通過物品的脆性表現(xiàn)的。如果薄膜由超細粉形成,則其會在彎曲時破裂。相反地,用于本發(fā)明的可熔塑含氟聚合物可以形成可反復彎曲而不會破裂的薄膜。該柔性可以進一步地通過至少500周,優(yōu)選至少1000周,并且更優(yōu)選至少2000周的MIT彎曲壽命來表征,所述柔性是在8mil(0.2mm)厚的在冷水中淬火的壓模薄膜上使用描述于ASTMD-2176F中的標準MIT耐折性檢測器測定的。容器的柔性使其能夠壓癟成扁平的形狀。柔性還可以通過試圖刺穿用來制造容器的薄膜而確定,例如通過按照ASTMF1342的程序來確定,其結(jié)果是在刺穿之前,用于沖孔試驗的鐵筆使薄膜從其在試驗中的平面位置偏轉(zhuǎn)到至少約5倍測試薄膜厚度的程度,并且優(yōu)選偏轉(zhuǎn)到至少IO倍薄膜厚度的程度。用于本發(fā)明的含氟聚合物還是這樣的以致于由其制成的薄膜是光學透明的。光學透明性是所期望的,從而使得當將薄膜制成袋子時,可以穿過袋子的薄膜壁來觀察袋子的內(nèi)部,使觀測者能夠確定不存在可見的污染。PTFE薄膜不是光學透明的。含氟聚合物對袋子所含的液體物質(zhì)還是非附著性的,所述液體物質(zhì)即生物材料和/或腐蝕性試劑例如用于蛋白生產(chǎn)過程中的,也就是說液體及其所含的成分均不會附著在由含氟聚合物薄膜制成的袋子上。優(yōu)選的用于本發(fā)明的可熔塑含氟聚合物包含一或多個選自-CF2-CF2-、-CF2-CF(CF3)-、-CF2-CH2-、-CH2-CHF-和-CH2-CH2-的重復單元,選擇這些重復單元及其組合的附加條件是所述含氟聚合物包含至少35wt。/。的氟,優(yōu)選至少50wty。的氟。因此,雖然在形成聚合物的碳原子鏈中可以存在碳氬單元,但是在聚合物鏈上應存在足夠多的氟取代碳原子以提供所需的氟存在最低量,以使含氟聚合物呈現(xiàn)化學惰性。含氟聚合物優(yōu)選還具有至少15CTC,優(yōu)選至少200",更優(yōu)選至少240。C的熔解溫度。全氟聚合物,即,其中除了在聚合物鏈的端基處可能存在其它原子外,鍵合于碳原子上的一價原子全部是氟,的例子包括四氟乙烯(TFE)與一或多個具有3到8個碳原子的全氟鏈稀的共聚物、優(yōu)選六氟丙烯(HFP)。TFH/HFP共聚物可以含有另外的共聚合全氟單體例如全氟(烷基乙烯醚),其中烷基含有1到5個碳原子。優(yōu)選這樣的烷基是全氟(曱基乙烯醚)、全氟(乙基乙烯醚)和全氟(丙基乙烯醚)。一般地,以共聚物的總重量為基礎,共聚物的HFP含量是約7到17wt%,更一般地為約9到17wt%(計算HFPIx3.2),其它的共聚單體當存在時其含量為約0.2到3wt%。TFE/HFP共聚物通常被稱為FPE,其可以含或不含另外的共聚物單體。碳氫/碳氟聚合物(以下稱為氬氟聚合物)的例子包括偏二氟乙烯聚合物(均聚物和共聚物),一般地稱作PVDF,乙烯(E)與TFE的共聚物,對于總的100mol%來說,一般地含有40到60moiy。的各單體,優(yōu)選含有另外的共聚單體例如全氟烷基乙烯,優(yōu)選全氟丁基乙烯。這些共聚物通常被稱作ETFE。雖然ETFE主要是由組成聚合物鏈的乙烯和四氟乙烯重復單元組成的,但一般地還存在另外的單元或者來自不同氟化單體的單元以提供希望共聚物具有的熔解、外觀、和/或物理特性,例如為了避免高溫脆性。另外的單體的例子包括全氟烷基乙烯,例如全氟丁基乙烯,全氟(乙基或丙基乙烯醚),六氟異丁稀和CH^CFRf其中Rf是C2-C10氟代烷基,例如CH2=CFC5F1()H、六氟丙烯、和偏二氟乙烯。一般地,以四氟乙烯和乙烯的總摩爾數(shù)為基礎,另外的單體將以0.1到IO摩爾%的量存在。這樣的聚合物進一步地描述于美國專利3,624,250,4,123,602,4,513,129,和4,677,175中。另外的氬氟聚合物包括EFEP和TFE/HFP的共聚物和偏二氟乙烯,通常稱其為THV。當含氟聚合物是氬氟聚合物時,終端滅菌可以通過不同于將外包裝內(nèi)的袋子暴露以通過暴露^蒸汽進行滅菌。這些全氟聚合物和氫氟聚合物的薄膜i是可商購獲得的。一般地用于制造袋子的薄膜的厚度為2到20mil(0.05到0.5mm),伊C選2到10mil(0.25mm)。在本發(fā)明的一個實施方案中,含氟聚合物形成了薄膜的全部厚度,因此由所述薄膜形成的袋子的內(nèi)表面也是含氟聚合物的。單(單一)層薄膜具有下述優(yōu)點,即其避免了分層或者相反其避免了將一種含氟聚合物薄膜或?qū)诱澈系搅硪环N薄膜或?qū)由弦孕纬蓪訝罱Y(jié)構(gòu)的需要。另外其在將薄膜制成袋子時在形成接縫方面也具有優(yōu)勢。接縫包括將含氟聚合物與其自身熱粘合,并且存在于袋子內(nèi)部接縫處的薄膜的邊緣將全部是含氟聚合物的。熱粘合不必穿過層狀結(jié)構(gòu)的全部厚度來加熱,所述層裝結(jié)構(gòu)含有含氟聚合物薄膜作為將要形成袋子內(nèi)表面的層,其中層狀結(jié)構(gòu)可能含有較低熔點的聚合物層。在另一個實施方案中,含氟聚合物薄膜是軟質(zhì)薄膜層狀結(jié)構(gòu)的一部分,其中含氟聚合物形成了由層狀結(jié)構(gòu)制成的袋子的最內(nèi)層或接觸層,中間層和外層是那些例如在美國專利6,684,646中被描述為層狀結(jié)構(gòu)的非接觸層的層。層狀結(jié)構(gòu)中的含氟聚合物薄膜層的厚度可以與上面所描述的相同,但是優(yōu)選不大于約10mil(0.25mm)。袋子可以具有特定應用所期望的任意結(jié)構(gòu)和大小。例如,袋子可以通過將兩片薄膜沿著它們的邊緣熱封在一起從而形成信封狀而形成?;蛘撸涌梢杂啥嗥∧ば纬蓮亩纬?具有明顯的底和側(cè)面的袋子,其中既可以形成圓形側(cè)面的袋子也可以形成在拐角處具有結(jié)合在一起的明顯側(cè)面的袋子。不論是何種結(jié)構(gòu),袋子形成了一種容器或器皿,在所述容器或器皿中可以進行蛋白生產(chǎn)或其它應用中的步驟。由于袋子是由柔性薄膜制成得,所以袋子本身也是柔性的。袋子可以是頂端開口的(在使用中)或者除了所制備、處理或儲存的介質(zhì)的入口外,其是封閉的。入口可以簡單地為一段熱封到薄膜上的管子,其中所述薄膜形成了袋子。入口可以位于袋子的其它位置并且可以提供另外的開口,例如安裝有熱封到袋子薄膜上的管子以用于下述操作活動,如從將介質(zhì)從袋子中排出、向袋子供入氣體或多種氣體,如在將袋子用作生物反應器的情況下,其中將氧氣和氮氣二者引入到袋子中的發(fā)酵肉湯/營養(yǎng)培養(yǎng)基或細胞培養(yǎng)物/營養(yǎng)培養(yǎng)基中,并且提供了另外的孔以使二氧化碳能夠從袋子中排出??梢蕴峁┝硗獾目滓杂糜趯嚢枞~片引入到袋子內(nèi)。袋子結(jié)構(gòu)的例子顯示于美國專利申請5,941,635、5,988,422、6,071,005、6,287,284、6,432,698、6,494,613、6,453,683和6,684,646中。袋子的內(nèi)部體積可以是能夠容納蛋白的研究性生產(chǎn)或其工業(yè)生產(chǎn)的體積。一般地,袋子的體積至少是500ml,但是更一般地,至少是l升,但至少10升,至少50升,至少100升,以及至少1000升,甚至至少10,000升的尺寸(體積)也是可能的。由于含氟聚合物薄膜實際上可以被制成無限長,所以唯一需要的就是將該長度剪切為所需的長度并將這些長度裝配到一起以形成具有預期結(jié)構(gòu)和尺寸的袋子。小的袋子尺寸可以無支撐地使用,而剛性支撐可以用于較大的袋子尺寸。剛性支撐可以僅僅是一個基座,容器被放置在該基座上,或者是一個容器,袋子被置于該容器內(nèi)從而使袋子的底和側(cè)面都得到了支撐。什么時候必須使用剛性支撐取決于袋子的尺寸和其薄膜的厚度。剛性支撐可以是用于生產(chǎn)治療性蛋白的現(xiàn)存的器皿,憑借該剛性支撐所述袋子形成了器皿的一次性襯里。所述一次性襯里是與剛性支撐分的過程,并且在過程結(jié)束時可以將其從支撐物上除去。這與永久性襯里形成了對比,永久性襯里是形成并附著在器皿的內(nèi)表面上的。袋子可以通過將一或多片含氟聚合物薄膜熱封在一起而形成,這取決于袋子的尺寸和結(jié)構(gòu)。熱封包括通過向重疊處施加熱而將薄膜的重疊段焊接在一起。焊接是通過加熱重疊表面而完成的,加熱通常在壓力下進行,例如通過使用加熱纟奉或熱空氣、脈沖、感應或超聲波加熱。將重疊薄膜表面加熱到高于含氟聚合物的熔解溫度以獲得重疊薄膜表面的熔融粘結(jié)。熱封FEP(溶解溫度為約26(TC)重疊薄膜的例子如下將一對熱棒加熱到290°C,并在30psi的壓力下將其壓在重疊的FEP薄膜上,所述薄膜的總膜厚度為5mil(0.125mm),從而在0.5秒中內(nèi)提供熔融密封。對于ETFE,每個重疊薄膜4mil(0.1mm)厚,將脈沖熱封機的熱一奉加熱到230。C并在60psi(42MPa)的壓力下持續(xù)約10秒以獲得熔融熱封。對于熔解溫度較低的含氟聚合物可以使用較低的溫度。一般地,熱封可以在不超過15秒的時間內(nèi)完成。一般地熱封可以在不超過5秒的時間內(nèi)完成。S.Ebnesajjad,Fluoroplastics,第2巻,MeltProcessibleFluoropolymers,PlasticsDesignLibrary2003出版,第493-496頁中提供了關于熱封的補充信息。可以將袋子的入口通過熱封技術(shù)或者通過如FluoroplastJcs第461-493頁公開的應用于各種含氟聚合物的焊接和密封技術(shù)焊接到薄膜上。在袋子制成后,將其插入到可密封的外包裝中,所述外包裝被制成能夠?qū)⑺龃雍线m地放置在外包裝內(nèi)的尺寸。優(yōu)選地,袋子的柔性使其能夠壓癟成基本上扁平的形狀,因此外包裝可以具有比袋子的體積更小的內(nèi)部體積?;蛘?,可以將袋子自身折疊,這使得能夠使用甚至更小尺寸的外包裝。外包裝本身優(yōu)選是柔性的,并因此由例如約l到10mil(0.025到0.25mm)厚的聚合物薄膜形成。由于外包裝不是用于生產(chǎn)蛋白的,所以相對于蛋白的生產(chǎn)來說其不必具有含氟聚合物袋子的無污染特性??梢允褂帽阋说木酆衔锉∧だ缇巯N如聚乙烯或聚丙烯,或聚酯,如聚對苯二甲酸乙二酯可以用作外包裝。制造外包裝的聚合物薄膜可以通過熱封來形成預期尺寸或形狀的袋子,其物袋子:插入到外包裝中,就可以<^用同樣的熱封來密封外包J。,對包裝物進行滅菌,所述包裝物是由密封含有含氟聚合物袋子的外包裝產(chǎn)生的,優(yōu)選通過將包裝物以有效劑量暴露于電離輻射,優(yōu)選伽馬輻射以完成對含氟聚合物袋子的滅菌。一般地,這樣的劑量在約25到40kGy的范圍內(nèi)。AAMITIR17-1997公開了關于什么樣的聚合物材料能夠通過輻射得到滅菌的指導,其中包括了某些含氟聚合物。舉例來說,將兩片F(xiàn)EP薄膜,每片5mil(0.125mm)厚,的三個側(cè)邊如上所述地熱封在一起以留出頂部開口就形成了所述的袋子,袋子的容積為5升?;蛘呷?,由兩片ETFE薄膜,每片4mil(0.1mm)厚,如上所述地進行熱封而制成的袋子。還可以形成相似尺寸的聚對苯二曱酸乙二酯(PET)薄膜1.2mil(0.03mm)厚的袋子,并且將FEP或ETFE袋子置于聚對苯二甲酸乙二酯袋子的內(nèi)部。PET袋子是使用AudionVac-VMS103真空密封機熱封的,其中在程序2下進行操作以通過將薄膜抵在砧座上用停留時間為2.5秒的熱棒將其壓在一起而熱封PET袋子的重疊薄膜。機器首先使PET袋子膨脹,接著將袋子內(nèi)部抽成1Bar的真空,然后進行熱封。所得的內(nèi)部具有壓癟的FEP或ETFE袋子的真空密封PET袋子形成了扁平的包裝物。將所得的包裝物暴露于來自C^源的伽馬輻射以提供26kGy劑量的輻射,該劑量是足以對PET外包裝內(nèi)部的FEP或ETFE袋子進行滅菌的劑量。或者可以通過同樣輻射劑量的電子束進行輻射暴露以對包裝物,包括包裝物內(nèi)所含的含氟聚合物袋子,進行滅菌。PET外包裝使保持了FEP或ETFE袋子的滅菌條件直到將PET外包裝開封以使所述袋子能夠用作用于治療性蛋白生產(chǎn)的容器。如上所述,當用于制造袋子的含氟聚合物是氫氟聚合物時,還可以使用蒸汽終端滅菌。角牽容器是通過將FEP或ETFE軟質(zhì)薄膜在它們的邊緣處熱封在一起而制成的。當充滿液體介質(zhì)時,從一個方向上觀察該容器具有矩形形狀,當從垂直方向上觀察時其為直立的橢圓形。因此,當充滿(展開)時容器具有枕頭的形狀。該容器還可以是定向在水平方向上的,從而使角牽側(cè)壁面向上方。容器的定向?qū)Q定在何處設置端口(開口)。在接下來要描述的實施方案中,容器被定向為垂直的,從而使角牽側(cè)壁是垂直的。角牽板可以由分開的薄膜碎片形成,或者可以整個用側(cè)壁形成。例如,可以將筒形的熱封薄膜捏成向內(nèi)延伸的褶,在它們的頂部和底部進行熱封以使容器在被壓癟時仍保持褶的形狀。將筒形的底部和頂部熱封以形成容器。當將容器展開時,褶在它們的中段展開以形成容器側(cè)面的角牽板。在不同的實施方案中,容器的橢圓形側(cè)壁是由剪切成該橢圓形狀的FEP或ETFE薄膜制成的。將側(cè)壁通過脈沖加熱熱封到容器的矩形前后壁上,其包括向重疊的薄膜部分施加受控加熱,使熱棒和砧座之間夾緊,將夾緊的薄膜部分熱封在一起,以及在仍處于夾緊壓力下時對封口進行受控冷卻。將熱棒和砧座制成獲得預期熱封口形狀所需的形狀。如果袋子在治療性蛋白生產(chǎn)方面的特別應用需要,能夠在容器頂部沿著上面的矩形邊緣處提供一或多個端口。例如,提供了一個端口,并且提供第二個端口以用于放入攪拌葉片。還在容器底部矩形邊緣處提供了單一的端口以用于排出容器所含的液體物質(zhì)。除了存在的端口外,容器是密閉的器皿。每個端口均由具有閥門的管子形成,所述閥門用于開放和關閉所述管子。將管子通過脈沖加熱熱封到容器的薄膜壁上,即管子被夾在形成容器對側(cè)的薄膜和密封在管子周圍并延伸至管子周邊的薄膜之間。或者,端口可以是一體的,其具有帶有錐形尾部的管基,所述管基被熱封到相對的薄膜上。該容器的內(nèi)部體積為200升。當通過加入液體介質(zhì)而膨脹時,容器可以在矩形槽的內(nèi)部得到支撐,將容器的底緣放在槽的底部上,所述槽的底部具有孔,通過該孔三個底部端口的管子可以得到伸展,橢圓形的側(cè)壁通過相應的槽側(cè)壁而得到支撐,矩形側(cè)壁與相應的槽側(cè)壁接觸以提供支撐。在該容器制成后,F(xiàn)EP或ETFE薄膜的柔性使得容器能夠壓癟成扁平形狀,可以將所述容器熱封入外包裝內(nèi),接著如前段所描述的通過將所得的密封包裝物暴露于伽馬輻射來對所述容器進行滅菌。伽馬輻射也對熱封入袋子中的端口進行了滅菌。對于從聚合物薄膜容器中浸出有機物的試驗的細節(jié)如下,所述容器已經(jīng)經(jīng)受了40kGy的伽馬輻射將軟質(zhì)薄膜容器用250ml的WFI或其它試驗液體充滿,將所得的充滿了的容器在40。C下加熱63天。在此期間,腐蝕性的WFI或其它試驗液體具有從用于制造容器的薄膜中浸出有機物(有機化合物)的機會。該浸出是否會發(fā)生或者其發(fā)生的程度是由WFI或其它試驗液體的受檢樣品決定的,視情況而定,通過氣相色譜進行分離,接著通過檢測設備分析所分離的產(chǎn)物。對在該過程中浸出并在HP6890GC(柱子SPB-lsulfur,30mx0.32mmID,4.0微米厚膜,在50-180。C范圍內(nèi)操作)中分離出的揮發(fā)性有機化合物(voc)使用火焰電離檢測器(FID)進行確定。將試驗液體的樣品在270°C的溫度下注射到柱子中。將火焰檢測譜圖用電子儀器與譜圖庫進行比較,以識別存在于WFI或其它試驗液體中的有機物。單個VOC的分離是以在柱子中的保留時間為基礎的,VOC的識別是通過它們的離子化信號進行的??梢詮膬Υ?、加熱容器中浸出的較高分子量的有機物可被認為是半揮發(fā)性有機化合物(半VOC),也將其在GC柱中進行分離,接著對存在的所有半VOC進行檢測。用于分離WFI或其它試驗液體樣品的柱子是GC(HP6890)柱,30mx250微米ID,使用0.25微米的HP-5MS膜,將穿過柱子的分離樣品用質(zhì)譜(MS)進行分析,分析使用HP5973MSD分析器。將樣品在22(TC下注射到柱子中。對于半VOC的分析,將WFI或其它試驗液體的樣品用1000ppb的2-氟聯(lián)苯示蹤(內(nèi)部檢測標準)并用二氯甲烷萃取若千次。VOC和半VOC形成了有機物的沸點連續(xù)區(qū),所述有機物可能是從被試驗聚合物薄膜的容器中浸出的。VOC和半VOC的檢測極限是50ppb。在表1和2中對WFI和其它試驗液體中的可浸出物進行了檢測,其中所報告的零(0)的意思是指如果存在可浸出物,則它們以小于50ppb的量存在。軟質(zhì)薄膜容器中的WFI或其它試驗液體的加熱儲存條件,連同對在這樣的容器內(nèi)儲存后而存在于試驗液體樣品中的任何有機物的GC分離,以及對GC流出物的分析一起在本文中可以簡單地稱為浸出試驗(長期的)。如上所述,對于含有WFI的含氟聚合物軟質(zhì)薄膜容器來說,在浸出試驗中沒有檢測到有機物。使含氟聚合物薄膜袋子和不同聚合物薄膜袋子經(jīng)受WFI和其它浸出劑的浸出實驗的結(jié)果顯示于表1和2中。表l.浸出試驗結(jié)果比較——半VOC<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表2.浸出試驗結(jié)果比較——VOC浸出液浸出作用后浸出液中的有機物(ppb)<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表1和2中所顯示的這些浸出液(浸出溶液(challengesolutions))模擬了憑借生物材料制備過程而可能包含在生物材料中的液體,所述制備過程例如細胞產(chǎn)品如治療性蛋白的制造過程。如這些表中所顯示的,作為袋子的內(nèi)層,由FEP薄膜或ETFE薄膜制成的袋子要遠遠優(yōu)于由所顯示的爛聚合物制成的袋子,即碳氫接觸層對各種浸出實驗液體是更加具有污染性的。在EVA和/或PE袋子中的浸出液中檢測到的有機物包括以下物質(zhì)乙醇、異丙醇、和二甲基苯二羧酸酯。令人驚訝的是FEP和ETFE薄膜沒有產(chǎn)生可浸出物,因為伽馬輻射對這些聚合物的作用沒有通過聚合物鏈斷裂而引起降解,如表3和4中的物理試驗結(jié)果所示該作用對FEP比對ETFE更加嚴重。使用烴聚合物袋子的浸出結(jié)果的可變性,即不同的浸出液對相同的袋子給出了不同的浸出結(jié)果,是使用者擔心的原因,因為其它不同試劑的浸出結(jié)果,如果在使用中可能遇到,是不可預知的。相反,含氟聚合物的一致的低浸出值提供了該浸出值也將會擴展到不同試劑的置信度。進行了另一個試驗,其中將以上提到的袋子樣品在干凈的Perkm-ElmerADT-400不銹鋼管中暴露于脫附條件。將管子加熱,在50。C保持30min以從袋子樣品中產(chǎn)生揮發(fā)物。接著對所得的氣體進行GC分離(HP6890GC),其中柱溫為40。C到28(TC并用正癸烷標定,質(zhì)譜分光計分析(HP5973MS檢測器)。這是進行脫氣試驗。檢測極限是1ppm(1微克/gm)。對于FEP薄膜或ETFE薄膜均沒有檢測到脫出的氣體。對于PE薄膜,檢測到了67ppm的有機物,其中包括異丙醇、支鏈烷烴、辛烷、鏈稀烴、癸烷、十二烷、烷基苯、2,6-二-叔丁基苯醌、1,4-苯二羧酸、二甲酯和2,4-雙(1,1-二甲基乙基)-苯酚。對于EVA薄膜,檢測到了140ppm的有機物,其中包括乙酸、庚烷、辛烷、支鏈烷烴、八曱基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán)戊硅氧烷、烷基苯聚硅氧烷、烷基苯酚、和2,6-二叔丁基苯醌。在暴露于浸出和脫氣條件下時,由四氟乙烯/六氟丙烯共聚物或乙烯/四氟乙烯共聚物薄膜制成的容器顯示出高得多的穩(wěn)定性。檢測了伽馬輻射對幾個含氟聚合物的物理性能的影響。在暴露于40kGy的伽馬輻射之前和之后,根據(jù)ASTMD638測試了4到5mil(102-127微米)厚的擠塑薄膜的抗張強度和伸長,其結(jié)果如表3中所報導。表3-含氟聚合物薄膜的抗張強度和伸長抗張強度,輻射前輻射后斷裂伸長,輻射前輻射后psi(Mpa)%ETFE(62.3)8卯0(52.5)7500430440PVDF(56)8000(56.7)8100310140澄(42.7)6100(26.6)3800460450這些結(jié)果顯示輻射大大地使PVDF(聚偏l,l-二氟乙烯)和FEP(四氟乙烯/六氟丙烯共聚物)變軟,就FEP來說是大大地減少了抗張強度,就PVDF來說是大大地減少了伸長。PVDF伸長的減少本身表明了制造容器的薄膜的柔性降低,這使其在彎曲時傾向于開裂。40kGy的伽馬輻射對氟乙烯(聚四氟乙烯)的影響甚至比對PVDF和FEP的更嚴重。抗張強度和伸長二者均降低到比PVDF和FEP更低的水平。形成試驗對象的薄膜,其結(jié)果顯示于表3中,它們還接受了根據(jù)ASTMD1004-94a的抗撕裂試驗,其中試驗樣品具有壓印在其上的如ASTM試驗程序的圖1所顯示的切口。在該試驗中,試驗樣品被緊夾在一對鉗夾之間并以51mm/min的速度拉分所述鉗夾,其中應力集中在試驗樣品中的切口處。隨著對鉗夾的拉分,在切口區(qū)域形成了試驗樣品對抗擴張所需負荷的曲線。繪制所得的曲線直到負荷到達峰值然后從峰值下降了25%或者直到樣品斷裂,其中選取在前發(fā)生的那種情況。通過計算機程序MathCAD確定的曲線下方的面積代表了使薄膜斷裂所需的能量。該試驗模擬了可能施加在由薄膜制成的容器上的局部應力,例如可能因與鋒利的物體接觸或者因容器所含液體物質(zhì)內(nèi)部的內(nèi)壓力增大而遇到的情況。在抗撕裂試驗中高負荷伴隨低伸長具有下述缺點,即在遭受局部應力時薄膜易于被擊穿而不是被拉長。中等負荷伴隨高伸長對擊穿提供了較大的阻力。表4顯示了表3薄膜的斷裂能。表4-斷裂能<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>這些結(jié)果是由室溫下(15-20°C)的抗撕裂試驗獲得的,平均5個試驗薄膜/輻射條件。根據(jù)試驗薄膜的厚度對斷裂能值進行了歸一化,這是分母中存在"cm"的原因。在本發(fā)明中優(yōu)選,在暴露于40kGy的伽馬輻射后薄膜的斷裂能是輻射暴露前薄膜斷裂能的至少90%,更優(yōu)選輻射暴露后與輻射暴露前至少是一樣大的。表4顯示了當暴露于伽馬輻射時ETFE薄膜的斷裂能沒有損失,并且具有比PVDF或FEP大得多的斷裂能。這些物理試驗的結(jié)果表明乙烯/四氟乙烯共聚物薄膜袋子是比由PVDF或FEP制成的袋子優(yōu)選的,因為乙烯/四氟乙烯共聚物袋子的伽馬輻射可滅菌性沒有對揮發(fā)性化合物的浸出或者對袋子應用的重要物理性能造成明顯的損害。因此,優(yōu)選將用于制造根據(jù)本發(fā)明的柔性容器的FEP和PVDF薄膜通過伽馬輻射以外的方法進行滅菌,例如通過暴露于電子串輻射或者通過暴露于蒸汽。如果將伽馬輻射用于對全氟聚合物例如FEP進行滅菌或用于對氫氟聚合物例如PVDF進行輻射降解,則這些含氟聚合物將優(yōu)選作為層狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面(薄膜)而處于將要被滅菌的袋子中,其中層狀結(jié)構(gòu)的外層基本上不會通過輻射而降解。外層聚合物的例子是那些以上公開的用作終端滅菌包裝物的外包裝的聚合物。權(quán)利要求1.終端滅菌包裝物,其包含密封的外包裝并含有由薄膜制成的柔性袋子,至少所述袋子的內(nèi)表面是可熔塑的含氟聚合物,附加條件是當所述薄膜完全由所述可熔塑含氟聚合物制成并且所述可熔塑含氟聚合物是全氟聚合物時,所述包裝物是通過暴露于輻射進行終端滅菌的。2.如權(quán)利要求1所述的終端滅菌包裝物,其中所述外包裝是柔性的。3.如權(quán)利要求1所述的終端滅菌包裝物,其中所述外包裝的內(nèi)部是真空的。4.如權(quán)利要求1所述的終端滅菌包裝物有惰性氣體。5.如權(quán)利要求1所述的終端滅菌包裝物是氫氟聚合物。6.如權(quán)利要求5所述的終端滅菌包裝物是乙烯/四氟乙烯共聚物。7.如權(quán)利要求1所述的終端滅菌包裝物端滅菌是通過將所述包裝物暴露于輻射進行的。8.提供適用于容納生物材料和腐蝕性試劑的一次性器皿的方法,所述方法包括提供包含可熔塑含氟聚合物的軟質(zhì)薄膜,將所述薄膜制成用作所述器皿的袋子使得至少所述袋子的內(nèi)表面是所述含氟聚合物,將所述袋子密封在外包裝內(nèi)部,穿過所述外包裝將所述袋子暴露于有效量的輻射中以對所述袋子進行滅菌,所述外包裝保持了所述袋子的終端滅菌狀態(tài)直到其被打開。9.如權(quán)利要求8所述的方法,其中所述含氟聚合物包含一或多個選自-CF2-CF2陽、-CF2-CF(CF3)-、-CF2-CH2-、《112-(:}^-和-(:1^2國<3112-的重復單元,附加條件是所述含氟聚合物包含至少35wt。/。的氟。10.如權(quán)利要求9所述的方法,其中所述含氟聚合物是四氟乙烯/六氟丙烯共聚物或乙烯/四氟乙烯共聚物。11.如權(quán)利要求8所述的方法,其中所述輻射是伽馬或電子束輻射。12.如權(quán)利要求11所述的方法,其中所述輻射是伽馬輻射,并且其中所述外包裝還含其中所述含氟聚合物其中所述氫氟聚合物其中所述包裝物的終制造所述袋子的所述薄膜顯示出至少80%的所述薄膜在所述輻射前的抗張強度和伸長。13.—種終端滅菌包裝物,其包括密封的外包裝并含有由薄膜制成的柔性袋子,至少所述袋子的內(nèi)表面是由可熔塑的含氟聚合物制成的,所述密封外包裝的內(nèi)部是真空的。14.一種終端滅菌包裝物,其包括密封的外包裝并含有由薄膜制成的柔性袋子,至少所述袋子的內(nèi)表面是由可熔塑的含氟聚合物制成的,所述外包裝的內(nèi)部是用惰性氣體沖洗過的。全文摘要本發(fā)明提供了一種袋子,其包含含氟聚合物袋子和外包裝,對包裝物進行終端滅菌以獲得并保持含氟聚合物袋子的滅菌條件,接著可以使所述袋子成為可用于生物材料和腐蝕性試劑的滅菌的一次性器皿。文檔編號C12M1/00GK101166818SQ200680014566公開日2008年4月23日申請日期2006年4月28日優(yōu)先權(quán)日2005年4月29日發(fā)明者J·I·肯尼迪,L·L·詹金斯,V·S·盧斯瓦迪申請人:納幕爾杜邦公司