高阻隔一次性生物反应器用多层复合薄膜的制作方法

本发明涉及生物反应器膜领域，特别是涉及一种高阻隔一次性生物反应器用多层复合薄膜。

背景技术：

1、自二十世纪九十年代末以来，生物反应器在生物制药领域优势显著，主要用于中试规模和生产规模非连续或连续过程中的微生物培养和细胞培养，以及工艺开发过程中的临床样品制备和生产质量管理规范（gmp）生产，目前，最大的用途在于种子扩大培养、培养哺乳动物细胞生产抗体、疫苗、大规模的菌株筛选和重组蛋白等领域。而传统生物反应器为不锈钢或玻璃生物反应器，需进行反复清洗和灭菌处理，增加了如冲洗用水系统及检修的需求，后续操作繁琐，存在工艺流程运行之间交叉污染的风险。影响一次性生物反应器的重要因素是专用复合薄膜材料的选择。目前，专用复合薄膜材料主要来源为进口，不仅价格昂贵和采购周期长，增加了国内用户的使用成本，阻碍了我国一次性生物反应器的发展，不利于实现下游相关产业的可持续化发展。

技术实现思路

1、本发明主要解决的技术问题是提供一种高阻隔一次性生物反应器用多层复合薄膜，该多层复合薄膜具有优异的学性能、阻隔性能、耐摩擦性能、焊接性能和生物相容性。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高阻隔一次性生物反应器用多层复合薄膜，包括从上到下设置的热封耐摩擦层、极性阻隔层和内部培养液接触层，所述热封耐摩擦层和极性阻隔层之间连接有上支撑层，所述上支撑层通过相容剂与热封耐摩擦层和极性阻隔层一体粘结，所述极性阻隔层和内部培养液接触层之间连接有下支撑层，所述下支撑层通过相容剂粘结与极性阻隔层一体粘结。

3、在本发明一个较佳实施例中，所述热封耐摩擦层为热塑性聚酯弹性体tpee层，所述阻隔层为乙烯-乙烯醇共聚物。

4、在本发明一个较佳实施例中，所述阻隔层的厚度为25～50 μm，：氧气透过率≤0.15 cc/m2/24h，二氧化碳透过率≤0.7 cc/m2/24h，水蒸气透过率≤0.2 g/m2/24h。

5、在本发明一个较佳实施例中，所述上支撑层和下支撑层均为双挤出层的低密度聚乙烯层，每层所述低密度聚乙烯层的厚度为25μm。

6、在本发明一个较佳实施例中，所述内部培养液接触层为线性低密度聚乙烯层，厚度为120～150 μm。

7、在本发明一个较佳实施例中，所述相容剂为pe-g-mah或pp-g-mah中的一种或两者的混合物。

8、在本发明一个较佳实施例中，所述高阻隔生物反应器用多层复合薄膜纵横向拉伸强度≥15.0 mpa，纵横向断裂伸长率≥450%，纵横向屈服强度≥8.5 mpa，所述高阻隔生物反应器用多层复合薄膜玻璃化转变温度在-30℃，长期使用温度在-80℃～75℃。

9、在本发明一个较佳实施例中，所述高阻隔生物反应器用多层复合薄膜细胞内毒素usp43<85>的测试值≤0.0125 eu/ml。

10、本发明的有益效果是：本发明高阻隔一次性生物反应器用多层复合薄膜，通过采用连续化多层共挤流延制备复合薄膜技术可实现一次性生物反应器用多层复合薄膜高速和稳定的生产。

11、本发明高阻隔一次性生物反应器用多层复合薄膜，通过相容剂将热封耐摩擦层、上支撑层、极性组隔层、下支撑层和内部培养液接触层相互融合为一体，提高各层界面相容性和相互作用力，获得力学性能、阻隔性能、耐摩擦性能、焊接性能和生物相容性能优异的一次性生物反应器用复合薄膜。

技术特征：

1.一种高阻隔一次性生物反应器用多层复合薄膜，其特征在于，包括从上到下设置的热封耐摩擦层、极性阻隔层和内部培养液接触层，所述热封耐摩擦层和极性阻隔层之间连接有上支撑层，所述上支撑层通过相容剂与热封耐摩擦层和极性阻隔层一体粘结，所述极性阻隔层和内部培养液接触层之间连接有下支撑层，所述下支撑层通过相容剂粘结与极性阻隔层一体粘结。

2.根据权利要求1所述的高阻隔一次性生物反应器用多层复合薄膜，其特征在于，所述热封耐摩擦层为热塑性聚酯弹性体tpee层，所述极性阻隔层为乙烯-乙烯醇共聚物。

3.根据权利要求2所述的高阻隔一次性生物反应器用多层复合薄膜，其特征在于，所述阻隔层的厚度为25～50 μm，氧气透过率≤0.15 cc/m2/24h，二氧化碳透过率≤0.7 cc/m2/24h，水蒸气透过率≤0.2 g/m2/24h。

4.根据权利要求1所述的高阻隔一次性生物反应器用多层复合薄膜，其特征在于，所述上支撑层和下支撑层均为双挤出层的柔性低密度聚乙烯层，每层所述低密度聚乙烯层的厚度为25μm。

5.根据权利要求1所述的高阻隔一次性生物反应器用多层复合薄膜，其特征在于，所述内部培养液接触层为线性低密度聚乙烯层，厚度为120～150 μm。

6.根据权利要求1所述的高阻隔一次性生物反应器用多层复合薄膜，其特征在于，所述高阻隔一次性生物反应器用多层复合薄膜纵横向拉伸强度≥15.0 mpa，纵横向断裂伸长率≥450%，纵横向屈服强度≥8.5 mpa，所述高阻隔一次性生物反应器用多层复合薄膜玻璃化转变温度在-30℃，长期使用温度在-80℃～75℃。

7.根据权利要求6所述的高阻隔一次性生物反应器用多层复合薄膜，其特征在于，所述高阻隔生物反应器用多层复合薄膜细胞内毒素usp43 <85>的测试值≤0.0125 eu/ml。

技术总结本发明公开了一种高阻隔一次性生物反应器用多层复合薄膜，包括从上到下设置的热封耐摩擦层、极性组隔层和内部培养液接触层，所述热封耐摩擦层和极性组隔层之间连接有上支撑层，所述上支撑层通过相容剂与热封耐摩擦层和极性组隔层一体粘结，所述极性组隔层和内部培养液接触层之间连接有下支撑层，所述下支撑层通过相容剂粘结与极性组隔层一体粘结，多层复合薄膜通过连续化十一层共挤流延法制得结构。通过上述方式，本发明高阻隔一次性生物反应器用多层复合薄膜，该多层复合薄膜具有优异的学性能、阻隔性能、耐摩擦性能、焊接性能和生物相容性。技术研发人员：张云,李炳健,丁荣华,李锦春,徐斌,孙琳,马晓亚受保护的技术使用者：江苏泛亚微透科技股份有限公司技术研发日：20230920技术公布日：2024/7/15