導讀

      在進行參數優化之前,要明確以下意凱乳化機小編為你陳列的以下三點:

      1. 首先,要明確超濾目的,只有明確了超濾目的,才能選擇合適的超濾系統及操作參數:比較重要的操作目的有最終產品的濃度、雜質去除的程度、緩沖液置換的水平和減少樣品體積等。
      2. 其次,需明確并量化衡量超濾過程是否成功的標準:通常一個成功超濾過程的主要目標是高收率、高質量(或活性)、高純度、控制內毒素和生物負荷的水平。
      3. 第三,超濾系統應該能夠精確放大,能夠直接驗證,并且在連續的工業生產中,保持穩定、可靠的性能。最后,超濾器的成本應該與預算相符,并且必須能夠滿足對超濾時間、超濾量及緩沖液耐受的要求。

      超濾系統

      超濾系統最重要的部分就是膜的材質和膜堆的形式。在開發階段,就為將來的生產考慮,選擇最適合的超濾形式,會為將來選擇正確的生產型超濾設備提供保證。針對不同的應用,可以遠擇不同材質的超濾膜,最常用的兩種是再生纖維素和聚醚砜。不同材質的膜耐污性和化學兼容性不同,每種材質的膜都有多種分子量可供選擇。

      例如,某知名公司生產的Ultracel系列超濾膜的材質是改良纖維素,其中UltracelPL膜是標準改良纖維素材質,相對分子質量從1000至30萬;UltracelPLC是改良纖維素復合膜,相對分子質量從5000到10()萬。

      UltracelPLC復合在微孔聚乙烯基質上,與PL膜相比其耐反壓性能非常出色。所有改良纖維素膜都是親水性的,并且表現出極低的蛋白質吸附和低結垢性能(圖2.94)。在pH要求不太苛刻、蛋白質濃度比較低或高污染性原料時,通常建議選用纖維素超濾膜。

      電子顯微鏡掃描不同超濾膜的剖面圖

      圖2.94電子顯微鏡掃描不同超濾膜的剖面圖

      聚醚砜膜

      傳統的聚醚砜膜比較容易吸附蛋白質及類似的生物組分,從而造成膜的污染和流速的下降。Biomax膜是通過對聚醚砜進行親水性改良,改善其耐污染性能。其相對分子質量范圍是5000?100萬,聚醚砜膜的操作溫度范圍寬,在pH1~14范圍內都具有極好的穩定性,但耐受溶劑的性能較差。

      不同超濾膜對蛋白質的吸附量

      表2.6列出了用蛋白質樣品進行測試的不同超濾膜對蛋白質的吸附量結果,并且計算了在兩個理想過程中,膜吸附造成的蛋白質收率的損失。其中“低蛋白質濃度的例子”是用l0m2的超濾器將濃度為0.lg/L的1000L蛋白質溶液濃縮到2g/L,“高蛋白質濃度的例子”是用20m2的超濾器把濃度為10g/L的1000L溶液濃縮到200g/L。

      表2.6超濾膜對蛋白質的吸附量對照表

      膜材質 蛋白康吸附量/(g/m2) 祗蛋白質濃度的例子收率損失/% 高蛋白質濃度的例子收率損失/%
      聚醚砜 0.5 5.0 0.10
      Biomax9(聚醚砜) 0.2 2.0 0.04
      改良纖維素 0.1 1.0 0.02

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