膜領域の選択
透過光束と処理量を決定した後、フィルター膜の面積を決定する必要があります。膜面積は次のように計算されます。
プロセスのスケールアップで膜面積を計算する場合、通常、接線流ろ過プロセスに対するバッチ間の差異の影響を最小限に抑えるために安全係数が設定されます。通常の安全率は 1.2 ですが、実際のプロセスと組み合わせてこの安全率を増減することもできます。
膜面積の計算式によれば、膜面積は目標処理時間に反比例します。膜面積が大きいほど、処理時間は短くなります。膜面積が小さいほど、処理時間は長くなります。適切な膜面積を選択する際には、膜負荷にも注意する必要があります。大量の液体を使用した小面積の膜処理、つまり膜の過負荷は、膜の耐用年数に重大な影響を与え、膜の完全性を破壊することさえあります。
システムのクリーニング
接線流限外濾過システムは、使用の前後に洗浄する必要があります。使用前のシステムには多くの防腐剤が含まれており、長期間使用されなかったシステムには不純物が多く含まれます。使用後、さまざまな汚染物質がシステム内に蓄積し、膜の性能が低下し、膜の寿命が短くなります。フィルター膜の性能を回復し、フィルター膜を汚染や詰まりから保護し、バッチ間の相互汚染を避けるために、使用前後の洗浄は日常のメンテナンスの非常に重要な部分です。
以下は接線流限外濾過システムの一般的な洗浄プロセスです。
使用前に:
洗浄：防腐剤を洗い流します。精製水の推奨量は 20-40L/m² です。洗浄時の推奨圧力は以下の通りです。
使用後:
1. 洗浄: システムの表面および内部の残留タンパク質および不純物を洗浄します。精製水の推奨量は 20-40L/m² です。加圧して使用する前に水洗いすることをお勧めします。
2. 洗浄: 内部の不純物、粒子、微生物、雑多なタンパク質などを除去します。上記の推奨圧力。以下は一般的に使用される洗浄剤と対応する洗浄パラメータです。
3. 保存：洗浄後洗浄し、洗浄後、保存液サイクル洗浄を 10 分間使用します。推奨圧力は上記と同じです。以下は、一般的なストレージ ソリューションと対応するストレージ パラメーターです。
膜寿命検証
限外濾過膜カセットを再利用する場合、処理対象のサンプルや各種緩衝液との接触を繰り返すと、限外濾過膜カセットの寿命が低下したり、寿命が尽きたりします。限外濾過膜カセットの寿命の短縮はプロセス全体のコストに影響し、その寿命の短縮によりプロセス要件を継続的かつ効果的に満たすことができなくなります。
膜寿命検証では、実際の生産プロセスをシミュレーションし、洗浄、使用、保存の各ステップを定期的に検証し、一定の間隔で膜カセットの完全性、水流束、沈殿物およびサンプル収量を分析し、最大数を決定する必要があります。検証結果に基づく膜カセットの用途の検討。
以下に、いくつかの空の表に従って膜寿命検証の具体的な操作を示します。
カプセル化の完全性テストは、製品の品質と安全性を確保するための重要な手段の 1 つです。バイオ医薬品業界では、エンベロープの完全性が安全性と有効性に重大な影響を与えます。メンブレンの完全性が標準に達していない場合は、メンブレンを交換する必要があります。
膜の耐用年数は日常のメンテナンスによって改善でき、使用後の徹底的かつ効果的な洗浄（水流束が初期の水流束の 80% 以上）により、膜の耐用年数を効果的に向上させることができます。 50 回使用した後、水流束が初期の水流束の 50% 未満になった場合は、膜カセットを交換することをお勧めします。
一定の使用回数に達した後、サンプル回収率が規定値を下回った場合にはメンブレンカセットの交換を推奨します。
透析の最適化
プロセスに透析ステップが含まれる場合は、まず透析の方法を選択する必要があります。
透析には一般的に 2 つのタイプがあります。
バッチ透析とは、緩衝液をサンプルタンクに一定量添加し、試料が一定量まで濃縮されたら再度緩衝液を添加し、透析要件を満たすまで繰り返すことを意味します。
等容透析とは、限外濾過の過程において、透過液の流出と緩衝液の添加の流量が一定であり、等容透析の過程において還流液の体積が一定であることを意味する。
また、透析方法を決めた後は、どの濃度で透析を行うかを決める必要があります。濃縮プロセスでは、通常、サンプル濃度が増加するにつれて流束は徐々に減少します。低濃度での透析はより高い流束を得ることができますが、透析量は多くなります。透析を高濃度で実行すると、緩衝液の量は節約できますが、流束が低すぎます。したがって、透析は膜面積や処理時間を最適化するために適切な濃度で実行する必要があります。
標準的な圧力制御接線流限外濾過プロセスでは、膜流束と生成物濃度がマッピングされます。最初は、膜流束は生成物濃度の増加に伴ってゆっくりと減少します。変曲点がある場合、生成物濃度の増加に伴って膜流束は急速に減少します。製品濃度に対応する変曲点が最適透析濃度であり、処理時間を一定とした場合に透析に必要な膜面積が最小となる。同じ濃度の溶質でも異なるバッファーではフラックス値に大きな差が生じる可能性があるため、通常は 2 つの異なるバッファー条件に対して別々にプロットされます。透析は緩衝液の組成を徐々に変化させるプロセスであるため、実際の最適化点はこの 2 つの中間点 (図の AB) に位置することが多く、安全上の理由から濃度の低い点が最適透析点として選択されることがよくあります。透析ポイントの最適化は、最小の膜面積を得る理論上のポイントにすぎず、実際のプロセスの状況に応じて調整する必要があります。例えば、透析ポイントを最適化する場合、戻り液の量が最小循環量より少ない場合、またはこの時点で製品が失活している場合、透析ポイントの濃度を下げる必要があります。
この記事では、限外濾過膜カセットのプロセスの特徴と考慮事項をさまざまな側面から理解することができ、最適な操作温度、pH など、Guidling への注意、および限外濾過膜カセットに関する多くの知識が含まれています。将来的にはより多くの知識と情報が得られます。
ガイドリングについて
Guidling Technology は、バイオ医薬品、細胞培養、生物医学の精製と濃縮、診断および工業用流体に重点を置いている国家ハイテク企業です。当社は、バイオ医薬品、細胞培養などのアプリケーションシナリオに完全に適合する遠心濾過装置、限外濾過および精密濾過カセット、ウイルスフィルター、TFFシステム、デプスフィルター、中空糸などの開発に成功してきました。当社のメンブレンおよびメンブレンフィルターは、前濾過、精密濾過、限外濾過、ナノ濾過などの濃縮、抽出、分離に広く使用されています。小型の使い捨て実験室用ろ過から生産用ろ過システム、無菌試験、発酵、細胞培養などに至るまで、当社の多くの製品ラインは、試験と生産のニーズを満たします。 Guidling Technology はあなたとの協力を楽しみにしています!