生物制药

切向流过滤简介

切向流过滤 (TFF) 亦称之为交叉流过滤 (CFF),是一种可过滤和分离包含生物分子或病毒、细菌或分子材料等颗粒的溶液的快速、有效方法。在该工艺过程中,产品流(进料)将沿膜表面切向流动,而大多数溶液将循环回至进料箱。

穿过膜的快速进料溶液流将“扫过”表面,从而减少浓度极化(膜表面的产品浓缩)。还可防止将导致膜表面孔洞堵塞的污垢累积。快速交叉流导致的压降使得一些小于膜孔的进料溶液和已溶解分子经过膜式过滤器。经过膜的溶液称为过滤液或渗透液。大于膜孔的分子或颗粒留存于进料溶液并被有效浓缩。

膜过滤可分为微滤 (MF) 或超滤 (UF) 两种工艺。微滤膜孔径通常为 0.1 微米至 1 微米,一般用于澄清、除菌以及微小颗粒清除或细胞收获。超滤膜孔径比微滤膜孔径小很多,为 0.001 微米至 0.1 微米,用于已溶解分子(蛋白质、肽、核酸、碳水化合物及其他生物分子)的浓缩和脱盐、缓冲盐置换、组分分离和水纯化。超滤膜通常按截留分子量 (MWCO) 而非孔径进行分类。

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切向流过滤膜
单通切向流过滤
切向流过滤膜包
振动膜过滤器
切向流过滤膜包支架
切向流过滤中空纤维


实验室切向流过滤系统
台式切向流过滤系统
定制/自动切向流过滤系统

交叉流过滤的 fluid dynamics 可降低膜污染并可在较长时间内维持一定的滤速(流量),比传统滤芯(直流)过滤增加了膜通量(更高容量)。TFF 的其他优势包括再利用过滤器组件的能力以及相对较低的资本成本。

TFF 可应用于各种不同的生物学领域,也适用于中试至大规模生产的科研开发应用。TFF 可用于几毫升至几千升的样品溶液的浓缩或脱盐以及从小生物分子中分馏出大生物分子、收获细胞悬液以及澄清发酵液和细胞裂解液。

TFF 应用

采用切向流或交叉流过滤的微滤和超滤工艺被广泛用于各种不同的生物制药领域。下文列出了一些典型应用示例:

  1. 蛋白质、肽、和寡核苷酸液的浓缩和脱盐
  2. 抗体或重组蛋白的纯化和回收
  3. 疫苗和结合物的浓缩和洗滤。
  4. 蛋白质混合物组分分离
  5. 血浆组分分离和纯化
  6. 细胞培养基澄清、浓缩
  7. 如单克隆抗体 (Mab) 生产中的细胞培养灌注
  8. 发酵液澄清
  9. 细菌细胞浓缩和洗涤
  10. 水和缓冲液的纯化(内毒素清除)

超滤应用

Omega™ 聚醚砜 (PES) 和 Delta 再生纤维素膜包及其相关硬件和系统是需要精确膜剪裁和温和处理的应用的首选。膜包是重组蛋白和其他生物工艺液体浓缩和洗滤应用的首选。

Microza 真空纤维可提供缓冲液制备和制药水应用中内毒素清除的诸多优势。

微滤应用

PallSep Biotech 系统可为发酵液或裂解液等高颗粒负荷、高粘度或难以过滤的溶液的浓缩、澄清和纯化等复杂生物技术收获和澄清应用提供温和有效的分离。

Microza* 中空纤维膜柱是发酵液和细胞培养液澄清的首选。这类膜柱通常用于浓缩、洗涤和回收细菌细胞,以及细胞裂解后重组蛋白和包涵体的回收。Microza 中空纤维膜柱具有可靠性强、机械强度高、流体流动几何特性简单和可蒸汽消毒等卓越特性,是细胞培养灌注的理想选择。

Supor TFF 悬浮筛网通道膜包可用于细菌、哺乳动物或昆虫细胞收获等批量应用。其还可用于裂解液澄清。

*Microza 是 Asahi 化学公司的商标。