專(zhuān)利名稱(chēng)：：用于減小多層過(guò)濾器的性能變化性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及具有減小盼性能變化性的多層膜過(guò)濾裝置。
背景技術(shù)：
：病毒污染對(duì)來(lái)源于重組或者是AiflL漿來(lái)源的生物藥品的安全造^l辦。制造過(guò)程必須提供對(duì)內(nèi)源或者夕卜源病毒的清除來(lái)確保產(chǎn)品安全。為達(dá)到該目的，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出提供病毒去除的過(guò)濾器。為了商業(yè)效率和成本效率，這^31濾器必須提供有效的病毒去除同時(shí)最大化產(chǎn)品回收，并且必須是可靠的、穩(wěn)定的和可被批準(zhǔn)。從液術(shù)荒，特別是生物技將蹄鵬工業(yè)中的工業(yè)生產(chǎn)流去除病毒，已經(jīng)被實(shí)踐若干時(shí)間。高病毒清除、高產(chǎn)品通量，非常高的蛋白通過(guò)以及操作的簡(jiǎn)單性是終端f柳者的目標(biāo)，然而現(xiàn)有技術(shù)并未提供滿(mǎn)足所有這些目的的解決方法。由于高病毒清除總是必須的，所以其他的工藝目標(biāo)為此妥協(xié)。滿(mǎn)足這些其它目標(biāo)將顯著地提高生產(chǎn)效率并由此降低處理成本。現(xiàn)有技術(shù)為病毒清除提供了幾種膜類(lèi)型和過(guò)濾模式。一種這類(lèi)產(chǎn)品是使用Retropore⑧膜的ViresolveNFR過(guò)濾器，其用于從重組蛋白溶液或者AJl漿源中除掉逆轉(zhuǎn)錄病毒。美國(guó)專(zhuān)利No.7108791B2公開(kāi)了一種病毒去除方法，使用ViresolveNFR過(guò)濾器，適于進(jìn)行在生物醫(yī)藥制^1程中從蛋白中高通量流體分離病毒，該方法包括以下步驟(a)提供過(guò)濾^g，包括具有流體入口和濾出液出口的殼，并包括至少兩個(gè)界面舭鄰的不對(duì)稱(chēng)膜，其中(i)所述不對(duì)稱(chēng)膜各自是實(shí)質(zhì)上親水的，(ii)至少兩個(gè)所述親7K膜各自能夠?qū)嵸|(zhì)上選擇性地阻止所述病毒的M，并且實(shí)質(zhì)上允許所述蛋白的通過(guò)，(iii)至少兩個(gè)所述不對(duì)稱(chēng)膜各自具有致密面和開(kāi)放面，(iv)最前面的不對(duì)稱(chēng)膜經(jīng)取向從而經(jīng)過(guò)流體入口引入所述殼中的流體由其開(kāi)放面開(kāi)始M^述最前面的不對(duì)稱(chēng)膜。其還要求每個(gè)所述不對(duì)稱(chēng)膜在其組成和多孑L性方面實(shí)質(zhì)上是相同的，并且其中齡所述不對(duì)5稱(chēng)膜的多孔性被限定以使得實(shí)1^述病毒去除方法的性能，產(chǎn)生大于6的對(duì)數(shù)減小值(logreductionvalue,LRV)和大于98%的蛋白通過(guò)。裝置-到-裝置性能的一致性對(duì)膜過(guò)濾裝置的4頓者是非常重要的，以便預(yù)測(cè)每一次運(yùn)行的過(guò)濾性能，以及按比例擴(kuò)大或者工程化和設(shè)計(jì)過(guò)程。使用者通常將性能一致性作為過(guò)濾器選擇中的最重要因素之一。在過(guò)濾細(xì)菌或病毒的情況下，對(duì)于fOT者而言重要的標(biāo)準(zhǔn)包括處理容量，通量(或滲透性)，以及細(xì)菌或病毒的滯留性。容量在高側(cè)敏濾過(guò)程例如醫(yī)藥帝隨中的病毒去除中是重要的。容量涉及在過(guò)濾速度由于被滯留的物種或者污垢等等的阻塞而減小到不經(jīng)濟(jì)的水平之前的時(shí)間的長(zhǎng)度，或者可以過(guò)濾的流體的體積。高容量過(guò)濾通過(guò)減少處理時(shí)間和需要的過(guò)濾器面積的量改善了過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性。高通量在中-和大-規(guī)模制造操作中變得關(guān),來(lái)，其中工藝設(shè)備需要快速轉(zhuǎn)換以處理下一批產(chǎn)品。在所有這些操作中，批次與批次之間過(guò)濾器性能的重復(fù)性是非常重要的。性能變化性可取決于很多因素，例如膜變化性，批次-到-批次之間的蛋白變化性，操作參數(shù)的變化性，等等。治療性蛋白的生產(chǎn)商采取措施來(lái)最小化批次-至lJ-批次之間的蛋白變化性。膜變化性可以M生產(chǎn)批次到批次之間的性育瞎異限定。生產(chǎn)批次，或批，這些術(shù)語(yǔ)是可以互換的，由生產(chǎn)商來(lái)限定。一個(gè)批次可以是浸沒(méi)鑄造中源于單一聚合物溶液體積的制造產(chǎn)品，或是來(lái)自操作班次的產(chǎn)品。在平板膜中通常作為批次或者是亞批次標(biāo)記每一個(gè)制造的巻。單一的巻或批次也可以依照該巻內(nèi)的變化性進(jìn)纟彌分。有許多因素影響膜的性能，包括孔尺寸的分布，膜化學(xué)，膜厚度，膜孔隙率，和其它因素。雖然膜生產(chǎn)過(guò)程被設(shè)計(jì)用來(lái)控帝u所有這些因素從而最大化均勻性和一致性，但是在通常的生產(chǎn)條件下對(duì)于所有這^s將不可避免的存在一定分布。這種膜變化性影響裝置-到-裝置的性能一致性。本文描述了通31^層減小裝置中的變化性的方法。除減少體變化性外，膜體生產(chǎn)者希望優(yōu)化和/或最大化一組體的體性能。正如將要描述的，本文的實(shí)施方案提供了與通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)非選層生產(chǎn)的一組進(jìn)行比較，通^^擇布層來(lái)增加生產(chǎn)的錢(qián)組的平均容量(在下文定義)的方法?？刂蒲b置一致性的能力對(duì)于多層過(guò)濾裝置是特別重要的。對(duì)于這些裝置，不但膜的變化性是重要的，而且膜變化性可以影響層之間的相互作用，如下文將描述的那樣。因此，希望提供具有減少盼性能變化性的多層膜裝置，和減少這類(lèi)裝置的性能變化性的方法，雖然在膜生產(chǎn)過(guò)程中存在固有的變化性。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的方面提供了具有減小的性能變化性(performancevariabilily)的多層膜過(guò)濾裝置。該變化性通過(guò)結(jié)合具有相似L徑尺寸的兩個(gè)或多個(gè)膜，并且基于其性能等級(jí)仔細(xì)選擇上游膜，以便控制^置的性能而被減小。所^h游或頂部膜層為i4A流流體最開(kāi)始接觸和ffl31的膜層。相反地，底部膜為流體接觸和m的最后一層。所述膜并不必須需要堆疊在一起。它們可以在裝置中被分離，或甚至包括在分離的裝置中。勝裝置形式并不局限于平板，而是可以為包括折疊，螺旋或者中空纖維的任何形式，并且可以應(yīng)用于在法向(nomial)(或不通)流動(dòng)或者切向流動(dòng)方法中操作的裝置。在一個(gè)實(shí)M^案中，當(dāng)與隨機(jī)或非選擇性布層相比，依照本發(fā)明的選擇性布嵐sdectivelayering)減小了體的容量范圍。范圍定義為一組裝置的性能的高和低值之差。在一個(gè)實(shí)案中，一組裝置的平均容量高于用于制造該組的的各^iM批次的整組均值。在一個(gè)實(shí)船案中，由不同容量的層律i臘的多層裝置的容量高于各個(gè)層的算術(shù)平均值。在一個(gè)實(shí)施方案中，通量(flux)(或滲透性)范圍被減小，均值接近于整組的均值。在一個(gè)實(shí)案中，LRV范圍被減小，平均LRV接臓高于整組的均值。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)案中，由具有容量性能變化性的多個(gè)膜批次或單個(gè)批次制造的一組多層過(guò)濾器裝置的過(guò)濾容量被最大化。附圖1為柱狀圖，顯示兩層膜裝置的處理量，所述錢(qián)包括相對(duì)于頂部(上游)和底部(下游)位置在不同位置組合的高和低容飄。附圖la為顯示三層體的處理量的圖，該裝置包括相對(duì)于頂部(上游)、中部和底部(下游)位置在不同位置組合的高、中和低容量膜。20附圖2為膜容量的假想分布圖，V75是膜在75%流動(dòng)減少時(shí)處理的體積；附圖3為膜容量分布圖，顯示根擗瞎定實(shí)施方，頂層膜和底層膜的選擇，膜布層策略"A";附圖4為膜容量分布圖，顯示根據(jù)特定實(shí)施方^t頂層膜和底層膜的另一選擇，麟層策略"B";附圖5為顯示布層對(duì)緩沖滲透性的作用的附圖6為顯示布層對(duì)LRV的作用的附圖7為膜容量分布圖，顯示根據(jù)特定實(shí)施方，頂層膜和底層膜的選擇，膜布層的策略"C";以及附圖8為假想容量、滲透性和LRV分布及相互關(guān)系的圖。具體實(shí)施例方式盡管材料和工藝劍牛盡可魁也被保掙g定，膜生產(chǎn)過(guò)程固有地導(dǎo)致膜性質(zhì)的一些變化性。生產(chǎn)商通常對(duì)膜批次進(jìn)行一系歹,試，用來(lái)確保生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)出在確定柳蹄u之內(nèi)的膜。此外，還可以粒工序以基于性能在制造后分類(lèi)或'定級(jí)"膜的^h批次麟。膜生產(chǎn)商4頓許多方法來(lái)定級(jí)膜。例如，對(duì)于微L膜，可以^f柳A0f周知的泡點(diǎn)測(cè)試法的版本來(lái)給出孑L徑尺寸的等級(jí)。ASIMF-838-O5描述了一種利用6.^w》wto的LRV定級(jí)方法。超濾膜aM用7K溶性多糖測(cè)試來(lái)定級(jí)，如例如，GTkacik和S.Mchaeles，"Arejectionprofiletestforultrafiltrationmembranesanddevices",說(shuō)o/7k:/2"o/ogv9,941(1991)中所描述。將要加入到用于生物治療生產(chǎn)中病毒去除的多層裝置中的膜批次可以通過(guò)法向流動(dòng)對(duì)數(shù)^H1(LRV)/容量測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試，其4頓在蛋白溶液例如牛血清白蛋白(BSA)縱IgG中的噬菌體，如(()x-174測(cè)i^f鵬。測(cè)量在預(yù)定的終點(diǎn)，例如70-75%流動(dòng)減小，的病離留性(LRV)和容量(過(guò)濾的^f只)，并得到相對(duì)性能值。典型地，水或其它誠(chéng)的流體被用于測(cè)識(shí)的滲透性。來(lái)自給定批次的膜然后根據(jù)得到的結(jié)果針對(duì)性能進(jìn)行分級(jí)。所有的膜在滲透性、滯留性和容量的單一標(biāo)準(zhǔn)下都是合格的。也就是說(shuō)，所有合格的膜都被認(rèn)為是關(guān)于皿、功能和性能(包括孔徑尺寸等級(jí))滿(mǎn)足所有規(guī)格的單一產(chǎn)品。對(duì)于任何產(chǎn)品，在規(guī)格方面都存在公差。不考慮公差的緊密度，在所述規(guī)格公差范圍內(nèi)將不可避免地存在一定的有限性能變化性。已知對(duì)于堆疊過(guò)濾器，對(duì)流動(dòng)的阻礙作用是加和的，所以該堆(stack)的通量將近似是用于制造該堆的過(guò)濾器的平均值。艦LRV測(cè)得的滯留性也近似是加和的，因此堆的LRV將近似是各層的LRV的和。然而，本發(fā)明的發(fā)明者已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)對(duì)于在每個(gè)層中包括類(lèi)似等級(jí)的膜的多層裝置，每個(gè)層對(duì)裝置性能的貢獻(xiàn)不需要遵循這樣的可預(yù)測(cè)的響應(yīng)，特別是當(dāng)關(guān)于容量定義性能時(shí)。本發(fā)明的發(fā)明者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)提供在每個(gè)層中都包括類(lèi)似等級(jí)的膜的多層裝置，中的每個(gè)層對(duì)性能都有貢獻(xiàn)。然而，^層對(duì)裝置性能的貢獻(xiàn)一般并不相同，特別是當(dāng)關(guān)于容量定義性能時(shí)。在此用到的術(shù)語(yǔ)"容量"是指在達(dá)到實(shí)際終點(diǎn)前可以由膜處理的流體的體積。例如，對(duì)于恒壓過(guò)濾的情況，該終點(diǎn)被定義為由于膜結(jié)據(jù)通量已經(jīng)減小到預(yù)定的最小值的情況。本發(fā)明的發(fā)明者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在包括類(lèi)似分級(jí)的膜的多層裝置中，上游層控制處理容量。此外，發(fā)明者驚奇地發(fā)現(xiàn)當(dāng)j柳選擇性布層時(shí)，驢或一組體的平均容量高于各個(gè)層的平均值。因此，一旦將被用于制造一組裝置的批次的每個(gè)膜的容量是已知的，那么就可以根據(jù)此處提到的方法^i^擇多層膜裝置的上游膜，以對(duì)于單一裝置獲得最高容量，或?qū)τ谏a(chǎn)的組獲得最高的平均值。同樣，該體組的容量值的范圍將小于制造這些裝置所4頓的膜組。另夕卜的性能標(biāo)準(zhǔn)，例如滯留性和/或滲透性，也可以被用于測(cè)量性能，并且作為膜選擇的基礎(chǔ)。額外的好處是雖然選擇性布層裝置得到的通量大約是所述層的平均值，但是值的范圍小于所^頓的膜。選擇性布層驢所得到的LRV近似于所〗頓的膜的平均值，具有更小的范圍。舉例而言，層順序?qū)θ萘康挠绊懣梢栽诜ㄏ蛄鲃?dòng)病毒過(guò)濾膜上證明，盡管本發(fā)明并不局限于此。附圖1顯示不對(duì)稱(chēng)的聚醚WI的雙層膜容量(定義為從初始非結(jié)垢值的75%流動(dòng)減少)，該聚醚砜膜可在商業(yè)上從MilliporeCoipomtion以名稱(chēng)VIRESOLVEPRC^得到，主要由上游層膜的容量控制，而不用考慮底層膜的容量。因此，對(duì)于標(biāo)為"低"容量的膜巻，這種膜的兩層具有約500L/m2的處理量。對(duì)于標(biāo)為'窗'容量的膜巻，這種膜的兩層具有約900L/m2的處理量。處理量和容量是等同的術(shù)語(yǔ)。當(dāng)"^'膜被放置在上游，在置于下游位置的"低"膜之上時(shí)，這些裝置的容量幾乎等于含有兩層";r膜的錢(qián)的容量。對(duì)于其中"低"容M被方M在上游，在置于下游位置盼'富'容之上的膜，顯然具有相似的結(jié)果。多層縫的容量不魏層膜的相對(duì)低鵬量的負(fù)面影響。"fg/薪'組合表明，盡管下游層具有相對(duì)高的容量，同樣多層裝置的整體容量主要是上游層的函數(shù)。因此，如果具有己知不同容量的兩個(gè)或更多個(gè)膜可用于組裝到多層膜裝置中，則可利用的具有最高容量的膜可以被選擇作為上游層。為了解釋所鵬擇性布層方法，育,用于被制造到體中的膜批次的容量性質(zhì)近似地被表示為附圖2中所示的分布。膜容量分布的一部分然后被選擇作為頂層膜，以相對(duì)于隨機(jī)布層所述膜減小體容量的范圍，以及最大化容量和/或最小化裝置與裝置間的容量變化性。這種王嫁同樣已在具有ViresolveNFP膜(MilliporeCorporation,Billerica，Massachusetts)的三層Optiscale-25裝置上被證實(shí)。ViresolveNFP(法向流動(dòng)細(xì)小病毒，NormalFlowParvovirus)膜從重組或AJL漿源清除細(xì)小病毒。美國(guó)專(zhuān)利No.5017292公開(kāi)了用于生產(chǎn)Viresolve膜的技術(shù)。它提供了復(fù)合PVDF膜，包括多L膜基底和具有超濾分離性質(zhì)的致密面(具有更小直徑的孔的表面)。為證實(shí)在容量方面的影響，具有一定范圍平均容量的NFP膜巻被選擇并標(biāo)為高(H)，中(M)和低(L)容量巻。用不同組合構(gòu)造，，例如HHH，HLL，MHH，MLL，LHH，LLL，等。如下所示，第一個(gè)，第二個(gè)和第三個(gè)字母分另IJ標(biāo)上游，中游禾嚇游層。_H_M_H_H_H_H這些Optiscales{OT#W(j)x-174的BSA流測(cè)i，量。附圖1A顯示了不同布層組合的相對(duì)容量值。這些結(jié)果表明，當(dāng)"中"容量膜(MMM)被用作在"窩，容量(HHH)或l氐"容量(LLL)膜之上的頂層時(shí)，則帶有布層組合(MHH或MLL)的裝置顯示的容量接近于中容量膜。換句話(huà)說(shuō)，相對(duì)容量的變化性由于選擇性地放置"中"容作為頂層而減小。在這^K寺定實(shí)例中，相對(duì)容量的范圍從約1.0被減小到約0.2。因此，如果具有已知不同容量的兩個(gè)或多個(gè)膜可用于組裝到多層膜裝置中，則容量最接近于S^置目標(biāo)容量的膜可以I^擇作為上游層。^ffi這種方法，膜容量分布的一部分可以被選擇作為頂層膜，由此與隨機(jī)布層膜相比減小容量的范圍。考慮到上游膜層的相對(duì)影響，許多布層策略都是可能的。本發(fā)明選擇的實(shí)施方案在附圖2和附圖8的基礎(chǔ)上描述。附圖2為經(jīng)計(jì)算的容量值的高斯分布，以表現(xiàn)與附圖5和附圖6中所示的那些類(lèi)似的膜。附圖8表示滲透1W容量以及LRV對(duì)容量的相關(guān)翻。為使模擬更加真實(shí)，附圖8中的點(diǎn)由具有規(guī)定程度的隨機(jī)性的實(shí)際線(xiàn)性相關(guān)產(chǎn)生，以給出所示出的散布圖。這些點(diǎn)隨后用于計(jì)算不同布層策略的作用。為說(shuō)明這些策略，將示例一種兩層膜裝置，但是應(yīng)該理解，類(lèi)似的結(jié)果可以用具有三層或更多層的裝置獲得。在該實(shí)施方案中，容量分布的中間部分(例如，分布中點(diǎn)的±10-20%)被指定用于頂部或上游膜層，分布中的剩余部分將被用作底層膜。這在附圖3中以圖形的方式加以說(shuō)明。ffl31利用來(lái)自容量分布曲線(xiàn)中部的頂層膜，和來(lái)自容量分布曲線(xiàn)左側(cè)或者右偵啲底層膜，與隨機(jī)布層相比，裝置容量的范圍將縮小，而不影響平均容量(表l)。附圖4表示多層膜裝置的另一實(shí)施方案。在附圖4所示的實(shí)施方案中，頂層膜從容量分布曲線(xiàn)的上半段隨m^取，并且底層膜從容量分布曲線(xiàn)的下半段隨豐腿取。一除和附圖3的實(shí)施方案中一樣減小一半容量范圍外，附圖4的實(shí)施方案與隨機(jī)布層相比還增加了平均容量。由于該實(shí)施方案結(jié)合了上半部分容量分布(并且因此上半部分滲透性分布和下半部分滯留性分布)和下半部分容量分布(并且因此分別地下半部分滲透性分布和上半部分滯留性分布)，并且由于較高容傾向于同樣具有較高滲透性和劍氐病毒滯皆性(但是都在產(chǎn)品規(guī)格范圍內(nèi))，與隨機(jī)布層相比，在滲透性和滯留性方面的變化性被減小(表l)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，為有效地4頓附圖3和附圖4的實(shí)驗(yàn)案，容量分布必須是良好限定的并且是可預(yù)測(cè)的。如果實(shí)際的分布與設(shè)想用于M:頂層和底層規(guī)格的分布不匹配，那么將存在數(shù)目不等的頂層和底層膜。頂層容量范圍可被擴(kuò)大以在允許的頂層膜方面提供安全系數(shù)，但是這將減小這些策略的變化性減小優(yōu)點(diǎn)。對(duì)過(guò)濾器j頓者來(lái)說(shuō)，滯留性和滲透性方面的變化性也是重要的性能因素。雖然容量主要由頂部膜層控制，但是兩層裝置中的兩個(gè)層對(duì)通量和滯留性都有貢獻(xiàn)。各層的阻力(與滲透性相反)是加和的。裝置滯留性通常M^數(shù)減小值(LRV)log:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>l其中C為將由膜保留的目標(biāo)物種的濃度。對(duì)于兩個(gè)層，LRV通常是加和的。如附圖5和附圖6中所示，在附圖1中使用的膜層柳并不明顯影響兩層的滲透性或兩層的LRV。在一個(gè)雌的另一實(shí)施方案中，滯靜性和滲透性變化性可以同容量變化性一起被最小化。為此，如果假定附圖2中的容量分布以及附圖8所示的滲透性和滯留性與容量的關(guān)系(通常，膜容量與滲透性正關(guān)聯(lián)并且與滯留性反關(guān)聯(lián))，則可以使用附圖7所示的膜布層。因此，頂層和底層按順序從容量分布曲線(xiàn)的相對(duì)端成對(duì)，來(lái)最小化容量變化性，滲透性變化性和滯留性變化性。特別地，容量為7501/m2的膜("頂層r)與相應(yīng)的具剤氏容量4501/!112的膜("底層1")組合而達(dá)到7501/1112的容量，等等。對(duì)于兩層裝置，由不同實(shí)船案導(dǎo)致的性能變化性被計(jì)算，并在表1中比較?？梢钥闯龈綀D7所示的實(shí)施方，滲透性和滯留性方面在所有實(shí)施方案中實(shí)現(xiàn)最小的標(biāo)準(zhǔn)偏差，與附圖3所示實(shí)案或隨機(jī)布層相比，僅在容量方面具有略高的標(biāo)準(zhǔn)偏差。附圖7所示的實(shí)施方案同樣實(shí)現(xiàn)比附圖3所示實(shí)施方案高的平均容量。請(qǐng)注意，與隨機(jī)布層相比，附圖3所示的實(shí)船案可導(dǎo)致略微增加的滲透性和滯留性變化性。這種情況的發(fā)生是由于具有滲透性和滯留性極值的膜從不彼此結(jié)合。附圖3所示的實(shí)施方案的確具有最低容量標(biāo)準(zhǔn)偏差的優(yōu)點(diǎn)。表l布<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>除上述優(yōu)點(diǎn)外，附圖7所示的實(shí)施方案并不像附圖3和4所示的實(shí)施方案那樣需要性能分布的在先知識(shí)(^她'knowledge:)?？捎玫哪た梢愿鶕?jù)這種分級(jí)系統(tǒng)簡(jiǎn)單地配對(duì)。根據(jù)期望的輸出，該方法可以以多種方式進(jìn)行應(yīng)用。例如，如果僅有位于容量的非常高的一端的膜可用，貝噠些的較低容量的膜可被指定用于頂層，以提供接近于目標(biāo)均值的裝置容量，即較小的值范圍。另一方面，如果需要最大的容量，則最高容量的膜將被用于頂層。在實(shí)施本發(fā)明的特定JM實(shí)施方案中，生產(chǎn)的敏比膜由其性能，例如由其容量進(jìn)行表征。所述批次據(jù)此分類(lèi)，例如按容量值的降序。所述批次而后依據(jù)容量進(jìn)行匹配，例如通過(guò)以下方式配對(duì)批次通過(guò)首先匹配具有最高容量的那些和具有最低容量那些，而后匹配剩下的可用膜具有最高容量的那些和剩下的可用膜具有最低容量的那些，等等(也就是附圖7所示的實(shí)施方案)。然后，較高容量層被設(shè)計(jì)作為上游層以形成與隨機(jī)布層相比具有減小的容量變化性的裝置。對(duì)于具有多于兩^^層的裝置，不同的方法是可能的。膜可以被分成最高，最低和中間范圍容量的組。頂層在高容量組中選擇，底層在最低容量組中選擇，并且中間層在中間范圍組中選擇。中間層可以隨|擇，或者可以按容量分級(jí)的降序布置，并且按照描述配成對(duì)來(lái)i真充錢(qián)需要的層?？蛇x擇地，中間范圍組可以細(xì)分為小組，每個(gè)小組具有降序平均分級(jí)。然后從第二層到從底層數(shù)倒數(shù)第二層的中間層按順序從降序容量等級(jí)組中選擇。對(duì)于使用與用于表1中的膜組相同的膜組的三層裝置，進(jìn)行與選擇性布層組合相關(guān)的計(jì)算。由于存在三個(gè)層，所以容量分布被劃分為三個(gè)容量區(qū)段(較低，中間，和較高)，每個(gè)區(qū)段包括齡組的相等的部分。在被稱(chēng)為實(shí)戯案A的方案中，頂(上游)層從分布的中間部分選取，并且中間層和底(下游)層從余下的分布中隨lte取。在被稱(chēng)為實(shí)施方案B的方案中，頂層從分布的中間部分選取，并且中間層從分布的較高區(qū)鵬取，并且底層從分布的低端選取。在被稱(chēng)為實(shí)旨案C的方案中，頂層從分布的較高部分選取，并且中間層從分布的較高區(qū)皿取，并且底層從分布的低端選取。在被稱(chēng)為實(shí)M^案D的方案中，頂層和底層按照附圖7的方式選取，并且中間層從分布的中心部分選取。表2示出由不同實(shí)施方案導(dǎo)致的性能變化性。與隨機(jī)布層(技彩見(jiàn)狀)相比，所有的實(shí)施方案在平均容量方面，性能一致性方面，或這兩方面都是有利的。實(shí)齢案B提供了劇氐的容量變化性，以及低LRV和滲透性變化性，但是與隨機(jī)布層具有相同的平均容量。實(shí)施方案D提供了最低的LRV和滲透性變化性，并且與隨機(jī)布層相比具有較低的容量變化性和較高的平均容量。實(shí)lt^案B或D可以是tm的，取決于關(guān)注平均容量還是關(guān)注容量一致性。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>權(quán)利要求1.過(guò)濾裝置，包括具有入口和與所述入口間隔開(kāi)的出口的殼，和許多膜，所述膜包括至少一個(gè)上游膜和至少一個(gè)下游膜，其中每個(gè)所述膜具有基本上相同的等級(jí)，并且其中所述上游膜具有第一預(yù)先確定的性能特征，該第一預(yù)先確定的性能特征經(jīng)選擇使得所述過(guò)濾裝置具有與所述下游膜的所述性能特征無(wú)關(guān)的第二預(yù)先確定的性能特征。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾裝置，其中所述性能特征為容量。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾裝置，其中所述性能特征為滲透性。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾體，其中所述性能特征為滯留性。5.在包括上游膜禾嚇游膜的多層過(guò)濾裝置中減小性能變化性的方法，包括a為所述體選擇目標(biāo)性能特征值；b.確定許多不同膜批次的與所述目標(biāo)性微寺征相同的性肯游征的值；c.從所述許多不同膜批次中選擇具有第一性能特征值或值范圍的膜作為所m:游膜；d從所述許多不同膜批次中選擇具有第二性能特征值或值范圍的膜作為所述下游膜；其中所述第一性能特征值或值范圍高于所述第二性能特征值或值范圍并且經(jīng)選擇以使得實(shí)m0f述目標(biāo)性離寺征值。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述性育跌寺征為容量。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述性微寺征為滯留性。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述性離寺征為滲透性。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述第一性能特征為所述許多膜批次中的所有膜的最高性肖鵬征。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第二性肯戰(zhàn)寺征為所述許多膜批次中的所有膜的最低性離寺征。11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述第一性微寺征為所述許多膜批次中的所有膜的第二高性微寺征。12.根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其中所述第二性能特征為所述許多膜批次中的所有膜的第二低性離寺征。13.多層膜過(guò)濾器裝置，由至少兩個(gè)膜層構(gòu)成，所述層具有至少一個(gè)較高和一個(gè)較低容量等級(jí)，所述裝置的容量高于用于制造所述裝置的膜的容量等級(jí)的平均值，并且低于或等于所述較高容量膜。14.一組多層膜過(guò)濾器裝置，所述多層膜過(guò)濾器裝置由至少兩個(gè)膜層構(gòu)成，所述層具有至少一個(gè)較高和一個(gè)較低容量等級(jí)，所述裝置的組平均容量高于用于制^i^述裝置的膜的容量等級(jí)的平均值，并且低于或等于最高容MI莫。15.過(guò)濾裝置，包括具有入口和與所述入口間隔開(kāi)的出口的殼，和許多膜，所述膜包括至少一個(gè)上游膜和至少一個(gè)下游膜，其中每個(gè)所述膜選自一組膜，所述一組膜具有容量從而所述組的該容量限定了分布，并且其中所述上游膜的容量位于所述分布的大約中部，并且所述至少一個(gè)下游膜的容量位于所述分布的高端或者低端。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的過(guò)濾裝置，其中所述一組膜的所述容量分布為高斯分布。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中存在至少三個(gè)膜。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的，，其中位于所^il游和下游膜之間的膜具有位于所述分布的高端或低端的容量。19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中存在至少四個(gè)膜。20.過(guò)濾裝置，包括具有入口和與所述入口間隔開(kāi)的出口的殼，和許多膜，所述膜包括至少一個(gè)上游膜和至少一個(gè)下游膜，其中每個(gè)所述膜選自一組膜，所述一組膜具有容量從而所述組的該容量限定了分布，并且其中所述上游膜的容量位于所述分布的高端，并且所述至少一個(gè)下游膜的容量位于所述分布的低端。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的過(guò)濾裝置，其中所述一組膜的所述容量分布為高斯分布。22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中存在至少三個(gè)膜。23.根據(jù)禾又利要求20所述的裝置，其中存在至少四^^莫。24.根據(jù)才又利要求20所述的過(guò)濾裝置，其中所述分布的所述高端至少與所述分布的中部一樣高。25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的過(guò)濾裝置，其中所述分布的所述低端至少與所述分布的中部一樹(shù)氐。26.過(guò)濾裝置，包括具有入口和與所述入口間隔開(kāi)的出口的殼，和許多膜，所述膜包括至少一個(gè)上游膜和至少一個(gè)下游膜，其中每個(gè)所述膜選自一組膜，所述一組膜具有容量從而所述組的該容量限定了分布，并且其中所述上游膜的容量比所述分布的中部容量高一定量，并且所述至少一個(gè)下游膜的容量比所述分布的中部容量低大約相同的所述一定量。27.在包括上游膜和下游膜的多層過(guò)濾裝置中減小性能變化性的方法，包括a.為所述裝置選擇目標(biāo)性能特征值；b.確定許多不同膜批次的與所述目標(biāo)鵬游征相同的性微寺征的值；C.從所述許多不同膜批次中選擇具有第一性能特征值或值范圍的膜作為所d./A^f述許多不同膜批次中選擇具有第二性微寺征值或值范圍的膜作為所述下游膜；其中所述第一性能特征值或值范圍低于所述第二性能特征值或值范圍并且經(jīng)選擇以使得實(shí)J，萬(wàn)述目標(biāo)性能特征值。28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述性肖旣寺征為容量。29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述性微寺征為滯留性。30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述性能特征為滲透性。全文摘要用于減小多層過(guò)濾器的性能變化性的方法。具有減小的性能變化性的多層膜裝置，以及減小這類(lèi)裝置的性能變化性的方法。所述變化性通過(guò)結(jié)合兩個(gè)或更多個(gè)具有類(lèi)似孔徑尺寸的膜，并且根據(jù)其性能等級(jí)謹(jǐn)慎選擇上游膜被減小，以便控制整個(gè)裝置的性能。與隨機(jī)布層相比，選擇性布層減小了裝置的容量范圍，平均容量大于整個(gè)組的均值。通量范圍同樣可被減小，均值接近整個(gè)組的均值。LRV范圍也可被減小，平均LRV接近或高于整個(gè)組的均值。文檔編號(hào)B01D61/14GK101642679SQ200910149729公開(kāi)日2010年2月10日申請(qǐng)日期2009年5月8日優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日發(fā)明者M(jìn)·克里什曼,N·薩塔夫,S·吉利亞申請(qǐng)人:米利波爾有限公司