超濾在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用

切向流過(guò)濾（TangentialFlowFiltration，TFF），即超濾，是一種已經(jīng)被廣泛采用的過(guò)濾操作方式，它的應(yīng)用包括澄清過(guò)濾、產(chǎn)物濃縮、除熱原、除小分子雜質(zhì)、脫鹽和緩沖液置換等等。本文將以超濾為切入點(diǎn)，詳細(xì)介紹其在生物制藥領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

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產(chǎn)品描述

超濾設(shè)備產(chǎn)品介紹：

超濾或切向流過(guò)濾是一種介于微濾與納濾之間的能將溶液進(jìn)行分離、濃縮、透析的膜分離技術(shù)。切向流過(guò)濾的概念是相對(duì)于常規(guī)過(guò)濾（Normal Flow Filtration，NFF ）而言的，如下圖1 所示。常規(guī)過(guò)濾是指在壓力的作用下，液體直接穿過(guò)濾膜進(jìn)入下游，而大的顆粒或分子則被截留在膜的上游或內(nèi)部，小的顆粒或分子透過(guò)膜進(jìn)入下游。在這種操作方式下，液體的流動(dòng)方向是垂直于膜表面進(jìn)入下游的，所以也有人稱之為“死端過(guò)濾”（Dead End Filtration）。常規(guī)過(guò)濾的應(yīng)用包括澄清過(guò)濾、除菌過(guò)濾和除病毒過(guò)濾等等，而切向流過(guò)濾則是指溶液沿著與膜平行的方向流動(dòng)，在壓力的推動(dòng)下，小于膜孔的分子透水膜，成為透過(guò)液，比膜孔大的分子被截留，成為濃縮液,這種操作方式也有人稱之為“錯(cuò)流過(guò)濾”（Cross Flow Filtration）。由于切向流在過(guò)濾過(guò)程中對(duì)膜包的表面進(jìn)行不停的“沖刷”，所以在這種操作模式下有效的緩解了大的顆粒和分子在膜上的堆積，這就使得這種操作模式在很多應(yīng)用中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

超濾設(shè)備的產(chǎn)品特點(diǎn)：

常用的膜材質(zhì)包括聚醚砜和再生纖維素（表1），這兩款膜材質(zhì)都具有高截留率、高通量、易清洗。聚醚砜具有杰出的PH兼容性，耐酸堿的清洗。再生纖維素親水性高，蛋白吸附性低，不耐強(qiáng)堿，對(duì)清潔和消毒有一定的限制。

希望目標(biāo)物質(zhì)透過(guò)膜孔，一般選擇膜截留分子量為目標(biāo)物質(zhì)分子量的5-10倍或以上。

希望目標(biāo)物質(zhì)充分截留，一般選擇膜截留分子量為目標(biāo)物質(zhì)分子量的1/3- 1/5

膜包清洗主要是為了去除膜污染物、保持膜性能、減少批間污染。污染物包含微生物、顆粒、蛋白、色素等。所以清潔需要根據(jù)污染物的性質(zhì)、膜材質(zhì)的耐受性來(lái)選擇。常見(jiàn)的清潔劑有酸（檸檬酸、乙酸、磷酸等）、堿（氫氧化鈉、次氯酸鈉）和表面活性劑（SDS、吐溫、Triton X100）。表3 為常用的清潔劑和清潔條件，根據(jù)膜的耐受性可以調(diào)控清潔劑的溶液濃度、處理時(shí)間。

超濾設(shè)備的應(yīng)用特點(diǎn)：

1、生化制品的分離提純、濃縮、脫鹽、脫醇（胸腺肽、肝素鈉、細(xì)胞色素C等）

2、基因工程產(chǎn)品的分離提純、濃縮、脫鹽（干擾素、EPO、TPO、G-CSF等）

3、血漿蛋白的分離、濃縮、脫醇（白蛋白、球蛋白、凝血因子等）

4、細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)品的分離、濃縮（病毒、抗體等）

5、蛋白產(chǎn)品層析前后或凍干前的緩沖液置換

6、細(xì)胞、菌體及病毒的收集

7、發(fā)酵液或培養(yǎng)液的澄清，去除菌體和細(xì)胞碎片

8、小分子產(chǎn)品除熱原（如：葡萄糖、抗生素、小肽等）