切向流过滤技术是当液体沿着与膜平行的方向流动,在过膜压力的推动下,小于膜孔的分子透过膜,比膜孔大的分子被截留的过程。由于液体的切向流动,使得凝胶层或滤饼层不易在膜表面形成,具有相对稳定的通量的特点。该技术目前已广泛应用于制药领域。
切向流产品在高压均质液中的应用
菌体表达系统在生物制药方面应用广泛。而菌体胞内表达系统首先需要经过高压均质将菌体破碎,使目的蛋白被有效释放后再进行收集,但由于高压均质破碎导致菌体碎片粒径低,单纯使用离心和直流过滤很难有效降低料液浊度,不能为后期精纯层析起到柱前保护作用,且在后期工业生产过程中投资较高,不便于进行放大生产。
切向流过滤产品有效清洁后可以重复使用,相较于直流过滤单次使用的成本低,且针对浊度固含量不同的批间差异性料液,切向流过滤产品澄清过滤可控性更高。
在进行切向流澄清滤膜精度或截留分子量的选择时,我们希望目标物质尽可能透过膜,保证回收率,所以选择膜的精度一般较大,为目标物质分子量的数十倍。另外,如切向流澄清过滤在保证透过端浊度符合要求的条件下,可以选择更大孔径的微滤膜。需要注意的是,目标物质的透过效率以及杂质截留率与物质本身的结构形态关系很大,根据应用经验选择合适的滤膜后,仍需进行相应的小试实验进行评估验证。
案例分享
案例一 大肠杆菌表达重组蛋白(目标产物分子量20KD)
固含量6%的大肠均质离心料液(800bar,均质3次),初始浊度692NTU,采用500K截留分子量的V流道膜包产品(产品编号:UFELAV500010P),切向流澄清收集透过液,结果如下。
案例二 大肠杆菌表达重组蛋白(目标产物分子量40KD)
固含量6%的大肠均质离心料液(800bar,均质3次),初始浊度583NTU,采用1000K截留分子量V流道的膜包产品(产品编号:UFELAV01K010P),切向流澄清收集透过液,结果如下。
案例三 酵母菌胞内表达重组蛋白(目标产物分子量300KD)
使用微滤膜包MFELAM450010P产品针对初始浊度为99NTU的酵母均质离心液(800bar,均质3次),进行微滤澄清测试,为防止过早出现堵塞,通量衰减,全程在透过端压力>0条件下,采用控制透过端通量的方式进行微滤测试结果如下。
案例四 大肠杆菌表达重组蛋白(目标产物分子量15KD)
科百特切向流澄清过滤明星产品
平板膜包产品推荐
中空纤维产品推荐
通过以上案例可以看出,科百特自主研发生产的切向流过滤产品在破菌均质离心液澄清过程中有较好的澄清降浊效果及较高的产品回收率,并且经过适当的清洗后水通量恢复较高,可满足重复使用的条件。