切向流過(guò)濾
切向流過(guò)濾簡(jiǎn)介:
隨著以生命科學(xué)和生物技術(shù)為主導(dǎo)的新科學(xué)革命的逐漸形成,以醫(yī)藥生物技術(shù)為核心的生物技術(shù)浪潮正在向縱深發(fā)展。與此同時(shí),生物醫(yī)藥技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了新的產(chǎn)業(yè)—生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的崛起。生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)涉及疾病預(yù)防、疾病診斷、生物技術(shù)藥物、生物治療及再生醫(yī)學(xué)等現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,已經(jīng)成為當(dāng)前生物產(chǎn)業(yè)中最具市場(chǎng)前景的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
分離純化技術(shù)是生物制藥過(guò)程的核心環(huán)節(jié),為了生產(chǎn)高純度、高活性的生物藥物,傳統(tǒng)的分離純化技術(shù)遠(yuǎn)不能解決現(xiàn)代生物制藥企業(yè)的技術(shù)需求;由于生物藥結(jié)構(gòu)的多樣性以及監(jiān)管部門(mén)對(duì)生物藥的純度要求越來(lái)越嚴(yán)格,生物制藥對(duì)工藝的要求非常嚴(yán)謹(jǐn)苛刻, 對(duì)材料的要求非常嚴(yán)格,使得生物藥的分離純化難度越來(lái)越大。因此,如何經(jīng)濟(jì)、高效的從復(fù)雜組分中濃縮、分離和純化目標(biāo)生物分子,往往是生物藥生產(chǎn)的瓶頸。
切向流過(guò)濾是目前生物制藥工藝中重要的工藝步驟。近年來(lái)隨著部分注射劑產(chǎn)品(單克隆抗體,疫苗,重組蛋白,血液制品等)對(duì)濃度要求的不斷提高,生產(chǎn)成本和操作難度也逐漸增加。 對(duì)于較大規(guī)模的料液過(guò)濾時(shí),就需要采用切向流過(guò)濾方式,利于降低綜合成本,使高濃度濃縮工藝的實(shí)現(xiàn)成為可能。
切向流過(guò)濾 原理圖
切向流過(guò)濾屬于壓力過(guò)濾/膜過(guò)濾技術(shù)中的一種。在傳統(tǒng)的死端過(guò)濾技術(shù)中,濾液的流動(dòng)方向與濾膜垂直,與過(guò)濾方向一致,大部分小分子透過(guò)濾膜,而大分子聚集在膜的表面,隨著時(shí)間的增加,膜面上堆積的顆粒也增加,過(guò)濾阻力增大,膜滲透速率下降。
而切向流過(guò)濾,濾液的流動(dòng)方向與濾膜平行,與過(guò)濾方向垂直,小部分小分子透過(guò)濾膜,大分子從膜的表面帶走,隨著時(shí)間的增加,膜面上堆積的顆粒物數(shù)量有限,不影響過(guò)濾的速度和效果。
切向流過(guò)濾技術(shù)常用于生物制品,血制品及疫苗的生產(chǎn)。
客戶(hù)應(yīng)用
美國(guó)芝加哥市某DNA實(shí)驗(yàn)室
應(yīng)用:金綴合抗體濃縮
1. 客戶(hù)采用切向流過(guò)濾系統(tǒng),將金綴合抗體溶液進(jìn)行濃縮收集,濃縮后濃度達(dá)到濃縮前的20倍。
2. 該過(guò)濾濃縮系統(tǒng)使用蘭格蠕動(dòng)泵產(chǎn)品BT600-2J驅(qū)動(dòng)器/YZ2515X泵頭/Pharmed 15# 軟管,用于驅(qū)動(dòng)濾液通過(guò)過(guò)濾器,并提供跨膜壓,使溶液中多余的水分子及其他小分子 (無(wú)色透明)通過(guò)超濾膜,收集在錐形瓶中。而金綴合抗體(紅色),因其分子量大,無(wú)法通過(guò)超濾膜,在蠕動(dòng)泵的驅(qū)動(dòng)下,回流至收集瓶中。
客戶(hù)需求
1. 系統(tǒng)泵送濾液時(shí),要保證生物分子的完整性和活性。
2. 泵送溶液流量:40mL/min, 但隨著濃縮的進(jìn)行,溶液密度增加,需要根據(jù)壓力表的指示,降低泵的轉(zhuǎn)速和流量,以防止系統(tǒng)壓力持續(xù)增高而超過(guò)過(guò)濾器可承受的壓力。
3. 泵送系統(tǒng)可靠,在連續(xù)工作3-5小時(shí)內(nèi),不會(huì)出現(xiàn)漏液?jiǎn)栴},以減小金綴合抗體的損失。
蘭格方案
1. 蘭格蠕動(dòng)泵具有低剪切力,在泵送生物活性物質(zhì)時(shí),可以保證生物分子的完整性和活性。
2. 蘭格蠕動(dòng)泵更換軟管簡(jiǎn)單方便,在實(shí)驗(yàn)室中,傳輸不同溶液時(shí),僅通過(guò)簡(jiǎn)單更換滿(mǎn)足衛(wèi)生等級(jí)的軟管,即可避免不同溶液之間的交叉污染。
3. 蘭格蠕動(dòng)泵方案BT600-2J+YZ2515X泵頭+Pharmed15#,提供1.6ml/min至960ml/min的流量范圍。流量可手動(dòng)調(diào)節(jié),也可通過(guò)接收外部控制器發(fā)出的控制信號(hào),實(shí)現(xiàn)過(guò)濾系統(tǒng)流量的自動(dòng)調(diào)節(jié),以保證系統(tǒng)壓力在允許范圍內(nèi)。
4. 蘭格蠕動(dòng)泵,流量誤差≤±2%,經(jīng)過(guò)校正后的流量誤差可以達(dá)到±0.5%。精準(zhǔn)可控的流量,可維持切向流過(guò)濾系統(tǒng)的連續(xù)過(guò)濾,以達(dá)到預(yù)期的濃縮效果。
5. 蘭格提供的Pharmed管,耐腐蝕性好,耐磨性好,軟管使用壽命大于10000小時(shí),在傳輸高價(jià)值溶液時(shí),可降低因軟管破損而導(dǎo)致的漏液損失。