蠕动泵在中空纤维膜柱过滤中的应用!

 
点击 20回复 0 原帖 2023-11-08 14:11 IP属地 江苏南京

      随着生物制药行业的快速发展与成熟,生物制药上游过滤市场规模将不断扩大。中空纤维膜作为切向流过滤技术的重要产品,由于其独特的开放式流道设计和流体剪切力简单可控等优势,在生物制药过滤工艺中发挥不可替代的作用。本期文章,小编将为大家介绍一下国产黑科技——中空纤维膜柱过滤,以及PreFluid蠕动泵在中空纤维膜柱过滤中的实际应用!



中空纤维膜分离技术


      中空纤维采用切向流过滤的方式,把一定孔径的膜( 如 0.45μm)制成纤维状的膜管结构,细胞培养液在膜管内部流过形成切向流,目标抗体透过膜孔,而细胞和细胞碎片被截留,收集透过端即得到澄清的培养液。

      切向流过滤膜按孔径可分为超滤膜微滤膜:孔径较小的超滤膜常用于蛋白质的浓缩;而孔径较大的微滤膜( 如 0.45μm)常用于培养液中细胞和细胞碎片的去除,实现层析前料液的澄清。




产品特征

      中空纤维膜柱有多种尺寸规格,可用于研发小试、中试放大和商业化生产。膜柱采用自动化生产工艺,保证了其性能一致性和不同面积膜柱简单可靠的线性放大性能。膜柱材质组成具有优异的化学兼容性,可与多种化学清洗剂兼容,确保安全有效地对过滤系统进行清洗消毒。


 01 #

从实验室到生产,快速可靠的线性放大

不同规格的中空纤维膜柱(小试、中试、商业化)


 02 #

改性聚醚砜材质,良好的化学兼容性,更低的蛋白吸附,更低的堵塞,更高的抗污染性和产量

1g/L BSA溶液流速衰减曲线图

(初始BSA浓度1.0g/L,测试后BSA浓度0.97g/L)


 03 #

高度非对称结构,膜孔径分布窄,流速更高,截留效果更好

标准的纯水流速曲线图

200nmPSL 截留率%对比图


04 #

完整可靠的膜柱设计,无需额外组装和夹具,易于安装和清洗

 05 #

良好的化学兼容性,可耐受更高温度和压力和更高的清洗浓度(1N NaOH)




应用领域

选择膜孔径的原则:

透过模式:膜孔径至少是目标分子的5-10倍以上。

截留模式:膜孔径大小为目标分子量的1/3 - 1/5。

两种物质分离(纯化):分子量10倍差异。




膜材料

0.22um PES中空纤维膜SEM照片


       相对于传统聚醚砜,中空纤维膜采用改性聚醚砜材质,由其制备的膜,不仅流速更大,过滤载量更高,保证了更短的工艺时间和更高的产量,而且具有低蛋白吸附,低堵塞和易于清洗等特点。改性技术优化了聚醚砜的刚性特性,使膜材质柔韧性提高,可以耐受更高工艺扰动和剪切速率。




产品规格

       中空纤维膜柱过滤提供了10种不同的尺寸规格,可用于研发小试、中试放大和商业化生产。膜柱具有性能一致性和不同面积膜柱简单可靠的线性放大性能。膜柱材质组成具有优异的化学兼容性,可与多种化学清洗剂兼容,确保安全有效地对过滤系统进行清洗消毒。

      中空纤维膜柱过滤的使用效果,和进料液特性,过滤精度和切向流参数密切相关,需要根据物料状况进行测试和优化。

典型使用图解





蠕动泵在中空纤维膜柱过滤中的应用

       PreFluid蠕动泵以其独特的工作原理和优越的性能,在中空纤维膜柱过滤中展现出了明显的优势:

 ►   过滤纯化中精确性高:PreFluid蠕动泵可以精确地控制样品流动的速度和量,从而保证过滤纯化的精确度;此外PreFluid蠕动泵还具有较高的可重复性,不受外界环境的影响,可以更好地保证过滤纯化工作。

 ►  具备较高的灵活性和可调性PreFluid蠕动泵可以根据实际需求来调整泵头挤压力度,从而实现不同样品的分离需求。而且,由于PreFluid蠕动泵的工作原理决定了其可以适应多种不同的流体,能够处理不同性质的样品。

 ►  具有体积小、结构简单、操作方便的特点:工作人员能够轻松地进行过滤操作,并且不需要经过复杂的操作流程来实现。

普瑞流体蠕动泵+中空纤维膜过滤装置应用图示


       普瑞流体作为蠕动泵的专业制造商,一直致力于为各领域提供流体的全面解决方案。PreFluid蠕动泵在中空纤维膜柱过滤中,通过提供持续稳定的液体和正压,以控制液量和速度,展现出了明显的优势。另外,PreFluid蠕动泵产品涵盖多个系列、多个型号,在功能、外观、性能、价格、服务等方面,PreFluid可以提供多种标准产品应用解决方案供客户选择,也可以根据具体应用为客户提供定制化服务解决方案满足客户不同的应用需求。

PreFluid蠕动泵展示图




中空纤维膜柱VS平板膜包

中空纤维及平板膜包的差异对比(图片来源:药时代)


       中空纤维和平板膜包都属于切向流过滤技术,但在应用上各有特点。比如,用于细胞培养灌流、用于细胞澄清、菌体收集及菌体破碎液的澄清、用于病毒颗粒收集和纯化、用于胰岛素晶体的收集、用于脂质体及其它对剪切力敏感的样品处理时,中空纤维柱的使用比较普遍。开放流道同时也利于降低样品前行的阻力,从而也适用于高固含量及粘度较高的样品。而如果样品对剪切力不敏感,膜包的筛网有助于提高传质效率,从而提高过滤通量和速度,包括样品的浓度。所以在抗体、重组蛋白、疫苗及血液制品下游工艺中,膜包的应用很普遍。此外,在使用操作和环境上,二者也有区别。中空纤维柱可以提供高压灭菌,在线蒸汽灭菌 (SIP) 以及预灭菌产品,满足无菌工艺需求。


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